GB/T 3098.16：不锈钢紧定螺钉特性

GB/T 3098.16 标准简介

本标准规定了不锈钢紧定螺钉及类似非拉伸紧固件的机械性能，重点关注奥氏体不锈钢。它通过定义化学成分和性能标准，确保紧固件在腐蚀性环境（例如海洋或化工应用）中的可靠性。符合GB/T 3098.16-2014标准可保证紧固件在承受运行应力时不会失效。

工程师应参考此方法选择兼具耐腐蚀性和机械强度的材料，并通过选择合适的合金来防止晶间腐蚀等问题。

化学成分

表2列出了紧定螺钉所用奥氏体不锈钢组的化学成分，符合GB/T 3098.6-2014标准。除非另有约定，制造商应在规定的范围内选择。对于易发生晶间腐蚀的应用，应按照GB/T 4334标准进行测试，并优先选择稳定化A3/A5或低碳（≤0.03%）A2/A4组。

该配方在最大限度地提高耐腐蚀性的同时，还保持了良好的成形性。
用硒取代硫等调整可提高A1族化合物的加工性能。
用钛或铌进行稳定化处理可以防止碳化物析出。

类型	团体	化学成分（质量分数）/ %^一个									笔记
类型	团体	C	硅	锰	P	S	Cr	莫	尼	铜
奥氏体	A1	0.12	1	6.5	0.2	0.15～0.35	16～19	0.7	5～10	1.75～2.25	b、c、d
	A2	0.1	1	2	0.05	0.03	15～20	—^e	8～19	4	f，g
	A3	0.08	1	2	0.045	0.03	17～19	—^e	9～12	1	h
	A4	0.08	1	2	0.045	0.03	16～18.5	2～3	10～15	4	g，i
	A5	0.08	1	2	0.045	0.03	16～18.5	2～3	10.5～14	1	你好

^一个除非另有说明，否则均为最大值。

^b 硫可以被硒取代。

^c 如果镍含量低于 8%，则锰含量最低为 5%。

^d 如果镍含量超过 8%，则不规定最低铜含量。

^e 钼含量可由制造商酌情添加；如有必要，请规定限量。

^f 如果铬含量低于 17%，则镍含量最低为 12%。

^克对于碳含量最高为 0.03% 的不锈钢，氮含量可达到 0.22%。

^h 为了稳定，钛≥（5×C%）至0.8%，或铌/钽≥（10×C%）至1.0%。

^我对于较大直径的颗粒，碳含量可增加至 0.12% 以达到所需性能。

机械性能

一般要求

合格的紧定螺钉必须符合表 3 和表 4 中的数值要求。这些特性确保螺钉在装配应用中能够承受扭矩和硬度要求，从而保证其耐久性。

通过指定的测试方法验证性能是否稳定。
适用于硬度等级 12H 和 21H。

套筒紧定螺钉的保证扭矩

内六角紧定螺钉符合表 3 中的最小扭矩要求，并在指定长度下进行测试，以模拟实际使用情况。

螺纹公称直径 d	最短测试时长^一个 / 毫米				硬度等级
	平点	锥点	狗点	杯点	12小时	21小时
1.6	2.5	3	3	2.5	0.03	0.05
2	4	4	4	3	0.06	0.1
2.5	4	4	5	4	0.18	0.3
3	4	5	6	5	0.25	0.42
4	5	6	8	6	0.8	1.4
5	6	8	8	6	1.7	2.8
6	8	8	10	8	3	5
8	10	10	12	10	7	12
10	12	12	16	12	14	24
12	16	16	20	16	25	42
16	20	20	25	20	63	105
20	25	25	30	25	126	210
24	30	30	35	30	200	332

^一个最小长度至少相当于产品标准规定的一个完整插座深度。

硬度要求

紧定螺钉必须达到表 4 中的硬度等级，这对于耐磨性和承载能力至关重要。

硬度	硬度等级
	12小时	21小时
	维氏硬度 HV	125～209	≥210
布氏硬度 HB	123～213	≥214
洛氏硬度 (HRB)	70～95	≥96

硬度测试

按照GB/T 231.1 (HB)、GB/T 230.1 (HRB)或GB/T 4340.1 (HV)进行测试。如有争议，以维氏硬度计为准。为确保准确性，请遵循GB/T 3098.3中的程序。

确保表面处理得当，以免影响最终效果。
在生产批次中，对多个点进行均匀性测试。

附录

附录 B：奥氏体不锈钢成分（摘自 ISO 683-13:1986）

本附录提供了奥氏体钢的详细成分，有助于在特定环境下选择材料。

化学成分^b （质量分数）/ %
C	Si max	Mn 最大值	最大功率	S	N	Cr	莫	纳米	尼^c	硒	钛	铜
C	10	最大值 0.030	1	S	N	Cr	莫	纳米	尼^c	2	钛	铜	0.045	最大值 0.030	—	17.0～19.0	—	—	9.0～12.0	—	—	—	A2^e
19aN	最大值 0.030	1	2	0.045	最大值 0.030	0.12～0.22	16.5～18.5	2.5～3.0	—	11.5～14.5	—	—	—	A4^e

附录注释：型号为暂定名；未经同意不得添加未列出的元素；防止废料污染。

附录 C：冷镦和挤压用奥氏体不锈钢（摘自 ISO 4954:1993）

本附录列出了针对冷成型工艺优化的成分，确保了可加工性而不影响强度。

钢材类型标识^一个			化学成分^b （质量分数）/ %									组别名称^c
不。	姓名	ISO 4954:1979	C	Si max	Mn 最大值	最大功率	S 最大值	Cr	莫	尼	其他的
78	X 2 CrNi 18 10 E	D20	≤0.030	1	2	0.045	0.03	17.0～19.0	—	9.0～12.0	—	A2^d
88	X 3 CrNiCu 18 9 3 E	D32	≤0.04	1	2	0.045	0.03	17.0～19.0	—	8.5～10.5	铜：3.00～4.00	A2

注：产品名称包含顺序编号和 ISO 名称；不添加未列出的元素；防止污染以获得最佳性能。

附录E：奥氏体不锈钢的相对磁导率

对于磁敏感应用，请咨询冶金专家。奥氏体钢在固溶退火状态下不具磁性，但冷加工后可能变为磁性。相对磁导率 μ_r 测量磁化强度；接近 1 的值表示磁导率低。

示例：A2：μ_r ≈1.8
A4：μ_r ≈1.015
A4L：μ_r ≈1.005
F1：μ_r ≈5

适用于对低磁性要求较高的电子产品或医疗器械。

常问问题

推荐使用哪种不锈钢组别以提高抗晶间腐蚀性能？

优选稳定的A3或A5基团，或碳含量≤0.03%的低碳A2/A4基团。按照GB/T 4334标准进行测试，以确认其在腐蚀性环境中的适用性。

冷加工如何影响紧定螺钉的磁性？

冷变形会使奥氏体钢产生磁性。对于需要非磁性紧固件的应用，应选择低磁导率等级的钢材，例如 A4L。

如果硬度测试结果超出表 4 的范围怎么办？

该批次产品可能表明热处理不当，应予以拒收。采用维氏硬度法进行复测，并调查生产工艺。

化学成分能否在表 2 的基础上进行调整？

仅经买卖双方同意方可进行。未经授权的更改可能会损害耐腐蚀性或机械完整性。

为什么扭矩测试需要规定最小测试长度？

为确保插座完全啮合，模拟实际使用情况，防止因安装过程中抓握不牢而导致过早损坏。

如何选择12H和21H硬度等级？

12H 适用于一般耐腐蚀应用；21H 适用于强度要求更高的应用，例如易振动的组件，兼顾韧性和硬度。

GB/T 3098.16：不锈钢紧定螺钉性能