紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南

紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南

国家标准 GB/3098.25一2020 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南 Mechaniealpropertesoffasteners一Guidaneefortheseleetionofstainles steelsandnickelalloysforfasteners 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T3098.25一2020 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 不锈钢类别和组别 4. 通则 4.2A类不锈钢(奥氏体组织 4.3C类不锈钢(马氏体组织 F类不锈钢(铁素体组织) 4,4 F1组别 D类不锈钢(奥民体铁索体组织》 4.5 4.6高温和超高温下不锈钢和镍合金组别 不锈钢和镍合金成分 耐应力腐蚀裂痕 耐点蚀和缝隙腐蚀 晶间腐蚀 对形成金属间化合物的敏感性 o不锈钢磁导率性能 10 附录A(资料性附录)紧固件用不锈钢的常用牌号 附录B(资料性附录)索氏体高强不锈结构钢的特性 17 附录c(资料性附录)QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的特性 19 参考文献 21
GB;/T3098.25一2020 前 言 GB/T3098《紧固件机械性能》包括以下部分: GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.2紧固件机械性能螺母; GB/T3098.3 紧定螺钉; GB T 3098.5 自攻螺钉; GB/T3098.6 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱; GB 3098. 自挤螺钉; GB 3098.8 200C+700C使用的螺栓连接零件; GB 3098,9 有效力矩型钢锁紧螺母; GB 3098.10 有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母; 3098. 自钻自攻螺钉; 螺母锥形保证载荷试验; GB 3098.12 GB 3098.13 螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直径110mm; 螺母扩孔试验; GB 3098.14 GB 3098.15 不锈钢螺母; 不锈钢紧定螺钉; GB 3098.16 检查氢脆用预载荷试验平行支承面法; GB 3098.17 紧固件机械性能盲铆钉试验方法 GB 3098.18 紧固件机械性能抽芯铆钉 GB 3098.19 紧固件机械性能蝶形螺母保证扭矩 GB 3098.20 紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉 GB/T3098.21 紧固件机械性能细晶非调质钢螺栓,螺钉和螺柱; GB/T3098.22 GB/T3098.23 紧固件机械性能M42~M72螺栓,螺钉和螺柱; 紧固件机械性能高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3098.24 GB/T3098.25紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南 本部分为GB/T3098的第25部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本部分由机械工业联合会提出 本部分由全国紧固件标准化技术委员会(SAC/TC85)归口 本部分起草单位;中机生产力促进中心,奥展实业有限公司、江苏百德特种合金有限公司、机械工业 通用零部件产品质量监督检测中心,河北五维航电科技股份有限公司、山东高强紧固件有限公司、江苏 新迅达不锈钢制品有限公司,郑州永通特钢有限公司、上海群力紧固件制造有限公司、浙江国检检测技 术股份有限公司,河北信德电力配件有限公司、眉山中车紧固件科技有限公司、湖南申亿机械应用研究 院有限公司、浙江东明不锈钢制品股份有限公司、上海高强度螺栓厂有限公司、浙江海力股份有限公司 无锡安士达五金有限公司,浙江东辉金属制品有限公司 本部分由全国紧固件标准化技术委员会负责解释
GB/T3098.25一2020 引 言 已发布的不锈钢紧固件机械性能系列标准GB/T3098.6,GB/T3098.15、GB/T3098.16和 GB/T3098.21的附录内容重复,为了简化标准、方便使用,将各部分重复的附录内容进行梳理纳人本部 分 结合同期制定的GB/T3098.24《紧固件机械性能高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉、螺柱和螺 母》,将高温用不锈钢和镍合金特性纳人本部分 同时,根据我国不锈钢材料发展趋势和研究成果,将索氏体高强不锈结构钢的特性和QN1803高强 度含氮奥氏体不锈钢的特性纳人本部分 本部分在立项制定过程中,IsO/TC2紧固件技术委员会亦开展了相应项目的工作,为今后标准应 用过程中能够最大限度地与国际标准形成互换性,在标准制定过程中,尽量与IsO/TC2各成员国已确 认的技术内容保持一致 IN
GB;/T3098.25一2020 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南 范围 GB/T3098的本部分规定了不锈钢和镍合金紧固件选用指南,并提供了有关不锈钢和镍合金及其 性能的技术信息,这些信息对其他不锈钢紧固件机械性能标准的使用很重要 本部分包括适用于紧固 件制造的耐腐蚀不锈钢和镍合金的技术条件 本部分适用于奥氏体不锈锅,马民体不锈钢、铁素体不锈钢和双相(奥民体-铁素体》不锈锅以及镍 合金紧固件 附录A给出了不锈钢和镍合金紧固件常用材料牌号 附录B给出了一种新的索氏体类高强不锈结构钢的特性,供选用参考 附录C给出了一种高强度含氮奥氏体不锈钢的特性,供选用参考 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1 GB/T3098.6紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.8紧固件机械性能 -200C十700C使用的螺栓连接零件 GB/T3098.15紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.16紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉 GB/T3098.21紧固件机械性能不锈钢自攻螺钉 GB/T3098.24紧固件机械性能高温用不锈钢和镍合金螺栓、螺钉螺柱和螺母 GB/T4334一2020金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间腐蚀试验 方法 AsTMA923检测双相奥氏体/铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法(Standardtest methodsfordetectingdetrimentalintermetallicphaseinduplexaustenitic/ferriticstainlesssteels AsTMA1084检测稀双相奥氏体/铁素体不锈钢中有害相的标准试验方法(Standardt test methodsfordetectingdetrimentalphasesinleanduplexaustenitic/ferritiestainlesssteels AsTMG48用三氯化铁溶液测定不锈钢及相关合金抗点蚀和缝隙腐蚀的试验方法(Test uethodsforpitingandcrevieecorrosionresistanceofstainlesssteelsandrelatedalloysbyuseferrie me chloridesolution 术语和定义 GB/T3098.24界定的术语和定义适用于本文件
GB/T3098.25一2020 不锈钢类别和组别 4.1通则 GB/T3098不锈钢机械性能系列标准涉及以下类别和组别 奥氏体不锈钢Al~A5和A8; -马氏体不锈钢C1,C3和C4; -铁素体不锈钢F1; 双相(奥氏体-铁素体)不锈钢D2、D4、,D6和D8; -高温不锈钢和镍合金CH0,CHl,CH2、VH/Vw、V,SD,SB、718 不锈钢涵盖多种材料,提供了不同的耐腐蚀性能和功能特性 由不锈钢制造的特殊紧固件应在考 虑螺栓连接件可预见的工作环境条件下谨慎选择 紧固件表面状态(钝化、表面粗糙度等)可能影响紧固件耐腐蚀能力 在特殊情况下,建议咨询紧固件制造和/或不锈钢材料专家.,以便针对给定应用条件做出正确选择 腐蚀与紧固件的儿个方面有关.螺栓连接设计.应用环境.材料和表而处理.应力状态、温度和不同 金属接触引起的腐蚀电化学腐蚀或接触腐蚀)等 不同类别不锈钢紧固件使用环境温度范围 -奥氏体不锈钢紧固件:-196C300C; 马氏体不锈钢紧固件;一40C~十230c 铁素体不锈钢紧固件;一20C十250C 双相(奥氏体-铁素体)不锈钢紧固件;一40C~十280C; 高温不锈钢和镍合金紧固件;一50C十800 4.2A类不锈钢(奥氏体组织) 4.2.1通则 奥氏体不锈钢Al一A5和A8组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中 它们通常被归结为铬 镍奥氏体组别(A1一A3)和铬-镍-钼奥氏体组别(A4、A5和A8) 奥氏体不锈钢不能通过淬火硬化,紧固件机械性能通常通过加工硬化获得 为了减少对加工硬化 的敏感性,可加人铜化学成分见GB/T3098.6和GB/T3098.15) 碳含量低于0.030%的A2和A4不锈钢组别,可以在组别中加字母“1”,如A2和A4l 碳含量 大于0.030%的A2和A4和/或暴露在高温环境(制造过程,焊接过程或使用环境)不锈钢组别,其晶间 腐蚀敏感性可能会更高,见第8章 在这些情况下,需方可以选择A2L或A4l组别,或含Ti或Nb的 稳定型不锈钢组别A3或A5 A8是高合金奥氏体不锈钢,比A1一A5具有更好的耐腐蚀性 奥氏体钢在退火状态通常无磁性,然而冷徵过程中也许会产生一些残余磁性,见第10章 当低导 磁率是关键因素时,应咨询不锈钢专家 4.2.2A1组别 A1组别不锈钢是专为机械加工设计的 由于硫含量高,比相应标准硫含量不锈钢的耐腐蚀性能 低 该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的环境如游泳池用氯化物作清洁介质,或海 洋环境
GB;/T3098.25一2020 4.2.3A2组别 A2组别不锈钢是最广泛使用的不锈钢 该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯化物成分的 环境(如游泳池用氯化物作清洁介质,或海洋环境 4.2.4A3组别 A3组别不锈钢的性能与A2组别不锈钢类似,但耐热性能高通常可达350C) 通过添加Ti或 Nb与碳结合,生成碳化钛或碳化锯,形成稳定型不锈钢 该组别钢不适用于非氧化酸类介质中或带氯 化物成分的环境(如游泳池用氧化物作清洁介质,或海洋环境 4.2.5A4组别 A4组别不锈钢是“耐酸钢”,含有Mo元素,能提供相当好的耐腐蚀性 该组别钢可用于一些含氯 化物的环境,但仍然不适用于用氧化物作清洗介质的游沫池或海洋环境中 4.2.6A5组别 A5组别不锈钢是性能与A4组别钢相同的稳定型“耐酸钢”,可耐多种酸,但耐热性能高(通常可达 通过添加Ti或Nb与碳结合,生成碳化钛或碳化锯,形成稳定型不锈钢 350C) 该组别钢可用于一 些含氧化物的环境,但仍然不适用于用氧化物作清洗介质的游泳池或海祥环境中 4.2.7A8组别 A8组别不锈钢被称为“6%Mo”不锈钢,对各种形式的腐蚀具有高的耐腐蚀性,包括点蚀、缝隙腐 蚀、应力腐蚀开裂 适用于用氯化物作清洗介质的游泳池,也适用于海洋环境 但用于特殊要求和/或 规定的建筑物和构筑物时应进行咨询 4.3c类不锈钢(马氏体组织) 4.3.1通则 马氏体不锈钢1,c3和C4组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中,可通过淬火并回火进行强 化 随着碳含量增加,机械性能提高,随着Cr含量提高达到合适的耐腐蚀性 C1,C3和C4组别马氏体不锈钢通常比奥氏体钢的耐腐蚀性差 提高耐腐蚀性的马氏体钢也可用 于特殊紧固件制造(参见表A.2) 由于马氏体不锈钢在低温下冲击强度和延展性低,所以在零度以下时应谨慎使用 马氏体不锈钢通常具有很强的磁性 4.3.2c1组别 C1组别不锈钢耐腐蚀性能有限 4.3.3C3组别 C3组别不锈钢耐腐蚀性虽然比c1组钢好,但仍是有限的 4.3.4c4组别 C4组别不锈钢与C1组钢相似,但由于硫含量不同,耐腐蚀性比C1组钢更差,但有利于机加工
GB/T3098.25一2020 4.4F类不锈钢(铁素体组织)F1组别 铁素体不锈钢F1组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中,F1组别钢可通过加工硬化(冷加工 强化其机械性能,但冷加工效率没有奥氏体不锈钢高 F1组别钢是有磁性的 对于腐蚀性低于A2或A3组别钢的环境,使用F1组别钢具有更好的经济性 但由于铁素体钢在 低温下冲击强度和延展性低,F1组别钢不适用于-20C以下的环境 4.5D类不锈钢(奥氏体-铁素体组织 4.5.1通则 双相不锈钢具有铁素体和奥氏体双相组织,铁素体的体积分数在40%60%之间 在退火条件下，双相不锈钢的强度明显高于奥氏体不锈钢,并可以通过冷作硬化进一步提高,但延 展性可能降低 双相不锈钢D2,D4,D6和D8组别包括在GB/T3098不锈钢系列标准中 数字越大,耐腐蚀性越 好,双相不锈锅族被捕述为 低双相(D2.,ID4),低合金含量(特别是Ni和Mo) 标准双相(D6); 超级双相(D8),高合金含量 与奥氏体不锈钢AlA5组别相比,双相钢对耐应力腐蚀开裂有了很大改进 4.5.22和D4组别 D2和D组别由于Mo含量低于2%,甚至低于1%,因此被称为低双相钢 关于点蚀和缝隙腐蚀,D2与A2,D4与A!相当 4.5.3D6和D8组别 D6组别的Mo含量高于2.5%,被称为标准双相钢 与A1一A5和D4组别相比,具有更好的耐腐 蚀性,尤其是耐点蚀和缝隙腐蚀 D8组别被称为高双相钢,耐腐蚀性与A8相当 4.6高温和超高温下不锈钢和镍合金组别 高温一般指温度范围为300C一550C,超高温一般指温度高于550C 对于高温应用,随时间变化的性能没有作为关键因素考虑; 对于超高温度应用,紧固件需要足够的抗氧化性能和抗高温腐蚀性能,以及使用温度下抗长期 蠕变性能 用于高温和超高温下应用的不锈钢和镍合金见GB/T3098.24 5 不锈钢和镍合金成分 GB/T3098.6规定了不锈钢螺栓、螺钉和螺柱,GB/T3098.8规定了一200C十700C使用的螺 栓连接零件、GB/T3098.15规定了不锈钢螺母、GB/T3098.16规定了不锈钢紧定螺钉、GB/T3098.21 规定了不锈钢自攻螺钉,GB/T3098.24规定了高温应用特殊紧固件化学成分 表1表3给出了应用 最为广泛的标准材料,涉及ISO15510和EN10269
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GB/T3098.25一2020 附录A给出了适用于紧固件,但未列人GB/T3098不锈钢紧固件机械性能系列标准中的不锈钢 材料,对这些材料,不能使用GB/T3098不锈钢紧固件机械性能系列标准中规定的标记制度 6 耐应力腐蚀裂痕 奥氏体不锈钢AlA5易发生应力腐蚀开裂 使用双相钢,特别是D6和D8或高合金奥氏体A8组别,可显著降低氯离子引起的应力腐蚀 铁素体组别F1和马氏体组别通常具有良好的耐应力腐蚀开裂性能 不锈钢结构构件在泳池中应力腐蚀开裂的具体情况可参见EN13451-l 在这种应用下唯一被推 荐可以使用的紧固件组别为A8 耐点蚀和缝隙腐烛 点蚀和缝隙腐蚀是局部形式的腐蚀,暴露于特定环境的结果,特别是含有氯化物的环境 在大多数 结构应用中,点蚀的程度是在表面的,对零件尺寸的影响可以忽略 然而,腐蚀物会给建筑物带来瑕疵 对于输送管、管道和壳体结构,对点蚀应采用相对严格的要求 如果存在已知点蚀危险,则要求使用含 Mo不锈钢 抗点蚀当量(PREN)是比较不同类型不锈钢耐点蚀性和耐缝隙腐蚀性能的理论方法 警告PREN(PRE)数一般用于不同组别的分类和比较 但是不能用来预测某一特定组别是否适 用于可能存在点蚀危险的特定应用 计算时通常要考虑Cr、Mo和N的含量,按式(1)计算 PREN=wCr+3.3wMo十16wN 式中 质量分数,用%表示(例如,如果不锈钢含有18“重量”百分比的Cr,则wCr=18) Z0 当在含钨超级双相钢中,鸽也被包括在钼评级因子中以确认其对点蚀的影响,对于1.4501型,按 式(2)调整为 PREN=wCr十3.3awMo十0.5ww)十16wN 2 式中 质量分数,用%表示 w 注:耐点蚀性随着硫、,磷含量增加而急剧降低 晶间腐蚀 8 由热徵制造的紧固件或如果发生焊接)可能对晶间腐蚀敏感 当同时具备下列三个条件时可能会 发生晶间腐蚀;制造中不适当的温度、,碳含量高于0.03%和潮湿或腐蚀应用环境 当存在晶间腐蚀风险时,推荐使用下列不锈钢组别 -A3或A5,稳定型 A2或A！,碳含量不超过0.030%; -A8:; -所有双相(奥氏体-铁素体)不锈钢组别 在这种情况下,可以按照GB/T4334一2020进行测试 图1给出不同碳含量A2组别奥氏体不锈钢在温度区间550C925C,发生晶间腐蚀前的大概 时间
GB;/T3098.25一2020 碳含量越低,耐晶间腐蚀能力会提高 晶间腐蚀风险存在于曲线右侧区域 "C=-0.08% 900 uC0.06% 800 C=0.05% wC-O.03% 700 c=0,02% 600 12s 1min 10h 5O00 0.2 0.5 100 说明: -时间,min; 温度,c 图1A2组别奥氏体不锈钢的晶间腐蚀时间-温度曲线 图1中,碳含量0.08%的A2组别不锈钢,在800C环境下30s可能导致脆化(这种情况尤其发生 在进行焊接作业时 图2所示为碳含量0.036%不锈钢4301-304-00-I的晶间腐蚀结果,晶间腐蚀试验按GB/T4334一 2020方法E,在650C退火处理2h后进行 LE1 "20.0N T9CX30 PHO10 " uroLbo 图2碳含量0.036%不锈钢4301-304-00-I晶间腐蚀 对形成金属间化合物的敏感性 9 双相不锈钢在温度范围300C一950C(575“F1750F)易形成化合物,如碳化物、氮化物、.sigma 相(相)和其他金属间化合物相 这些相的存在可能会削弱耐腐蚀性和机械性能
GB/T3098.25一2020 正确的热处理可最小化或避免这些有害相 快速冷却可最大程度地防止热量释放过程中有害相的 形成 符合化学和机械性能要求的产品不一定表明没有有害相 用这些组别材料热锻生产的紧固件,可通过以下方法之一确定没有大量存在这些会影响产品使用 的有害相 -GB/T3098.1中规定的V形缺口夏比冲击试验; -AsTMA923检测奥氏体-铁素体双相不锈钢有害金属间相的标准试验方法; ASTMA1084检测奥氏体-铁索体低双相不锈钢有害金属间相的标准试验方法; -AsTMG48使用氧化铁溶液测定不锈钢和合金钢耐点蚀和缝隙腐蚀的试验方法 10不锈钢磁导率性能 材料的磁导率与其受永久磁铁吸引或磁场影响的能力有关 铁素体不锈钢、马氏体不锈钢,双相不锈钢和非奥氏体沉淀硬化不锈钢通常被归类为“磁性"不锈 锅,因为它们对磁场有很强的响应(或拉力),例如手持式磁铁 相比之下,奥氏体不锈钢被归类为“非磁性"不锈钢,然而,在紧固件制造过程中的冷作硬化可能会 产生一些剩磁 这些剩感可以通过特定的热处理过程子以降低 在某些应用中,需要使用磁导率很低的不锈钢 通常会规定顺磁性材料的最低相对磁导率趋于1.0 即;材料的磁响应与“自由空间” -没有重力场和电磁场的空间或完全真空一样). 低磁导率应用的最佳奥氏体不锈钢类型是具有高奥氏体稳定性的不锈钢,在退火或冷作硬化条件 下都具有低的磁导率 例如,含氮钢如4311-304-53-1(A2L)和4406-316-53-1(A4L)或高镍钢如1.4845 参见附录A)被认为是合适的 当要求特殊非磁性性能时,签订供需协议前应咨询不锈钢材料专家 0
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GB;/T3098.25一2020 录B 附 资料性附录 索氏体高强不锈结构钢的特性 B.1索氏体高强不锈结构钢的组别 索民体高强不锈结构钢是一种类珠光体超细组织的不锈钢材料它具有较高的淖透性和淳硬性,具 有良好的韧性、耐高温性、抗点蚀性和耐腐蚀性 其Cr,Ni含量分别为14%、,2.2%左右,屈服强度在 600MPa~1130MPa 索氏体高强不锈结构钢有一个S1组别,能够通过淬火并回火达到不同的机械和物理性能,具有磁 性,其耐腐蚀性与奥氏体不锈钢中的A2组别相当 索氏体高强不锈结构钢在一40C~十60C具有优良的综合机械和物理性能 索氏体高强不锈结构钢适用于制造高强度、大直径的紧固件产品,且紧固扭矩系数离散性小,安装 紧固时不容易出现“咬死”现象 B.2索氏体高强不锈结构钢的成分表 索氏体高强不锈结构钢成分见表B.1 表B.1索氏体高强不锈结构钢成分 化学成分(质量分数)/% 牌号 代号 Si Mn Ni Mo C Cu 0,05~ 13,00 1.5 12Crl4N2 S600 0.0800.010 1,00l,00 0.15 S0.250,010 0.19 15.00 2.2 B.3耐应力腐蚀裂痕 索氏体高强不锈结构钢不易受应力腐蚀裂痕影响 B,4耐点烛 不锈钢的组织类型、晶界、双相不锈钢中的两相比例、析出相等都会不同程度地影响不锈钢钝化膜 的形成过程或性质,从而影响其点蚀性能 索氏体高强不锈结构钢因其具有超细晶粒均匀的组织结构 具有良好的耐点蚀性能 对于固溶处理的不锈钢,国际上通常采用抗点蚀当量(PREN)值(或点蚀指数)表征材料的耐点蚀 性能,但对于不需要固溶处理的索氏体高强不锈结构钢,PREN值评价是否适用尚待验证 B.5晶间腐蚀 索氏体高强不锈结构钢在微沸的硫酸-硫酸铜溶液中煮沸16h,弯曲180",均未发现晶间腐蚀现象 17
GB/T3098.25一2020 B,6磁导率性能 材料的磁导率与其受永久磁铁吸引或磁场影响的能力有关 索氏体高强不锈结构钢具有磁性,因 其对手持磁石存在强烈反应 B.7 索氏体高强不锈结构钢的物理性能 索氏体高强不锈结构钢的物理性能见表B.2 表B.2索氏体高强不锈结构钢物理性能 线膨胀系数 纵向弹性 10-"C 密度(20C) 电阻率， 剪切模量 牌号 模量(20 泊松比" 磁性 GPa 10-了Qm (kgdm C 00 00 200 kNmm 100" 200 300 12Crl4Ni2 1l.95士0.9612.59士l.0113.31士l.067.22 215士15 有 7.75 0.33士0.0380.63士6.5 索氏体高强不锈结构钢的机械性能与对应的热处理工艺参数 B.8 索氏体高强不锈结构钢的机械性能与对应的热处理工艺参数见表B.3(仅供参考》. 表B.3索氏体高强不锈结构钢的机械性能与对应的热处理工艺参数 机械性能 热处理参数 -40 实物断 断后 断面 悴火 钢种 抗拉强度 冷却 火 回火 伸长率 收缩率 后伸长量 冲击功 硬度" 预热 悴火 MP 代号 Rm/ 温度 方式 温度 A/% Z/% A1/mmmm HRC 温度 介质 C min min min min min S600 800 16 56 0.2d 35 2332 52 540 风冷 1000" l4 0.ld l0 3239 700 980 油 S600 1200 12 50 0.2d 35 700 980 240 风冷 经热 3944 油 处理 46 1400 10 0.2d 35 4448 700 980 油 220 风冷 公称直径 注:为真空炉热处理试验工艺 尽可能不采用该性能等级 18
GB;/T3098.25一2020 附录 C (资料性附录) oN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的特性 C.1高强度含氮奥氏体不锈钢的组别 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢是一种节镍Cr-Mn-N型奥氏体不锈钢,与A2组别的奥氏体不 锈钢相比具有抗拉强度和抗扭强度高、耐磨损以及弱磁性的特点,同时具有较好的韧性、抗点蚀和耐腐 蚀性能 其Cr含量18.1%左右,镍含量3.05%左右,Cu含量2.30%左右,冷加工成型性能良好,拉拔减 面率60%以下可以保持弱磁性,是生产高强度、弱磁性奥氏体不锈钢紧固件的理想材料 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢为A2组别,一般以热轧态交货,通过固溶处理可以得到更好的 冷加工性能,固溶处理后无磁性 QNI803高强度含氮奥氏体不锈钢的耐点蚀、二氧化硫及中性盐雾腐 蚀性能与A2组别的其他奥氏体不锈钢相当,在稀盐酸、稀硫酸、醋酸加盐等介质中的耐均匀腐蚀能力 均优于A2组别的其他奥氏体不锈钢 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢在一60C+300C具有优良的综合机械性能和物理性能 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢与A2组别的奥氏体不锈钢相比,制作的高强度、弱磁性奥氏体 不锈钢紧固件产品,其紧固扭矩系数离散性更小,安装紧固时不容易出现“咬死”现象 c.2Q1803高强度含氮奥氏体不锈钢的成分 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢成分见表C.1 表c.1Q1803高强度含氮奥氏体不锈钢成分 化学成分(质量分数)/% 牌号 代号 s Mn Ni Cu 一 Mo Cr 4.00 18.002.00 1.500,20 08Cr19Mn6Ni3Cu2lQN1803 0.l0 1.00 0.0500.005 二0.30 8.00 20.00 3.50 3.50 0.30 C.3耐应力腐蚀裂痕 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢有发生应力腐蚀开裂的风险,应避免应力腐蚀的特定环境下 使用 C.4耐点蚀 抗点蚀当量(PREN)是比较各种不锈钢耐点蚀能力的理论值,取决于化学成分 PREN=wCr十3.3wMo+16wN质量分数)是最通用的PREN评价式,但随着Mn含量的提高 会导致CrNi-Mn系不锈钢的耐腐蚀能力降低,因此可调整为式(C.1) PREN=Cr十3.3wMo十30weN一wMn C.1 19
GB/T3098.25一2020 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢PREN>19.0,与A2组别的奥氏体不锈钢相当 C.5晶间腐蚀 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢在加有铜屑的硫酸-硫酸铜溶液中保持微沸状态16h,弯曲 80',未发现晶间腐蚀现象(试验方法按照GB/T4334一2020的方法E) C.6对形成金属间化合物的敏感性 QNI803高强度含氨奥氏体不锈钢在温度范围500C950(935“F1750“F)缓慢冷却会形成 碳化物和氮化物,这些相的存在可能会削弱耐蚀性和机械性能 正确的热处理可最小化或避免这些有害相 快速冷却可最大程度地防止热量释放过程中有害相的 形成 C.7 磁导率性能 QN1803高强度含氮奥民体不锈钢可被归类为“非磁性"的,与A2组别的奥氏体不锈钢相比具有更 高的奥民体稳定性,在紧固件制造过程中的冷作硬化产生剩余磁性的程度更小 当要求特殊非磁性性能时,签订供需协议前应咨询不锈钢材料专家 C.8QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的机械性能 QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢的机械性能见表C.2 表c.2QN1803高强度含氮奥氏体不锈钢机械性能 热处理 牌号 代号 抗拉强度R /MPa断后伸长率A/%断面收缩率Z/%硬度/HIRB 状态 60 热轧 650850 >40 8898 08Crl9Mn6Ni3Cu2N QN1803 600800 45 65 8595 固溶 20
GB;/T3098.25一2020 参 考文献 [1]GB/T14992高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号 [[2]GB/T20878不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 Chemical [[3IsO15510Stainlesssteels composition Guidefor for 4]ASTMA959 speifying compositions harmmonizedstandardgrade wrought stainlesssteels Standardspeeificationforpreei pitationhardeningandcoldworkedniekel [5]AsTMB637 alloybars，forgings andforgimgstockformoderateorhightemperatureseriee [6]DIN267-13 Fasteners Iechnicalspeeifications Part13:Partsforboltedconneetions with speifie mechanicalpropertiesforuseat 200Cto700C rangIngrom Stainlesssteels Part [7]EN10088-1 IstotstainlesSsteelS [8EN10088-3Stainlesssteels Part Technicaldeliveryconditionsforsemi-finishedprod ucts，bars，rods，wire，sectionsandbrightproducts corrosionresistingsteelsforgeneralpurposes [9]EN10263-5 Steelrod，barsandsteelwireforcoldheadingandcoldextrusionPart5: Technicaldeliveryconditionsforstainlesssteels EN10269steelsandnickelalloysforfastenerswithspeeifiedelevatedand/orlowtenm [10 peratureproperties Swimmingpoolequipment一Partl:Generalsafetyrequirementsandtest [l1EN13451-l methods JISG4308stainlesssteelwirerods [12

GB/T3098.25-2020《紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南》解读

GB/T3098.25-2020《紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南》是国家标准，适用于在气体和液体环境下使用的、要求高强度和耐腐蚀性的机械紧固件的选用。该标准主要包括以下内容：

• 不锈钢和镍合金材料的分类和化学成分
• 不锈钢和镍合金紧固件的标记和表示方法
• 不锈钢和镍合金紧固件的机械性能要求
• 不锈钢和镍合金紧固件的腐蚀试验方法
• 不锈钢和镍合金紧固件的评定方法

该标准中，不锈钢和镍合金材料被分为多个级别，每个级别都有其特定的化学成分和机械性能要求。在选用紧固件时，需要根据具体的使用环境和要求，选择相应级别的不锈钢或者镍合金材料，并按照标记和表示方法正确地识别和标注。

同时，GB/T3098.25-2020还规定了不锈钢和镍合金紧固件的机械性能要求，包括拉伸强度、屈服强度、延伸率等指标。这些机械性能的要求与具体的使用环境密切相关，需要综合考虑。

除了机械性能之外，腐蚀也是不锈钢和镍合金紧固件选型时需要考虑的关键问题。GB/T3098.25-2020规定了不锈钢和镍合金紧固件的腐蚀试验方法和评定方法，供用户参考。

总之，GB/T3098.25-2020《紧固件机械性能不锈钢和镍合金紧固件选用指南》是一份重要的标准，对于保障机械设备的可靠性和安全性具有重要意义。在实际应用过程中，需要根据具体情况进行选用，并结合腐蚀试验等相关测试，确保紧固件的性能满足使用要求。

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