紧固件产品规格参数详解
在描述紧固件产品时，必须明确以下几个关键参数：产品型号（对应标准）、具体规格、材质构成、强度级别以及表面处理工艺。例如，DIN912代表德国标准内六角圆柱头螺栓，M4-0.7×8表示螺纹规格为M4、螺距为0.7mm、有效长度为8mm的螺栓，SCM435为一种合金钢材质，12.9级为高强度等级，发黑则是一种常见的表面处理方式。
1、产品型号（标准）
注：对于未纳入任何标准的紧固件，属于非标件，必须提供详细的设计图纸。以DIN912为例，其中文全称为”德标内六角圆柱头螺栓”，这是该产品的标准名称。然而，更准确的命名方式应直接使用标准代号，因为GB70标准也采用相同的品名，但两者在尺寸参数上存在显著差异。国际上具有广泛影响力的紧固件标准包括：德国的DIN标准、国际化的ISO标准、中国的GB标准、美国的ANSI标准以及日本的JIS标准。
2、规格参数
螺栓规格通常表示为螺纹公称直径×螺杆有效长度。公制螺纹常见的规格有：M2、M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12等；美制螺纹则常用：4#-40、6#-32、8#-32、10#-24、1/4-20、5/16-18、3/8-16、1/2-13等。其中，螺杆长度是指有效旋入被连接件的部分。例如，沉头螺钉的总长度包含头部和杆部，半沉头螺钉需加上头部半径，而圆柱头螺钉的长度仅指杆部。规格全称应包含螺距信息，如M4-0.7×8，表示螺纹外径4mm、螺距0.7mm、有效长度8mm。为简化标注，通常默认粗牙为标准规格，无需特别注明。美制螺纹规格需特别标注螺距，例如6#-32*3/8，其中6#约等于3.5mm外径，32表示每英寸长度内有32牙（相当于公制螺距），3/8为螺杆长度。需牢记以下公式：牙外径A#=（Ax0.013+0.06）x25.4mm，且1英寸=25.4mm。关键数据包括：2#=2.2mm，4#=2.9mm，6#=3.5mm，8#=4.2mm，10#=4.8mm。各规格对应的牙数需熟练掌握：2#-56，4#-40，6#-32，8#-32，10#-24，1/4-20，5/16-18，3/8-16，1/2-13。美制UNC为标准牙，UNF为细牙。
3、材质分类
紧固件常用材质按使用频率排序：碳钢、不锈钢、特殊不锈钢、铜合金、铝合金等。碳钢进一步分为：低碳钢（C1008/C1010/C1015/C1018/C1022）、中碳钢（C1035）、高碳钢（C1045/C1050）、合金钢（SCM435/10B21/40Cr）。低碳钢通常用于制造普通等级产品（如4.8级螺栓和螺母）；C1015适合制造吊环螺栓；C1018主要用于机用螺丝，也可用于自攻钉；C1022主要应用于自攻钉；C1035适用于8.8级螺栓；C1045/10B21/40Cr可制造10.9级螺栓；40Cr/SCM435则用于12.9级高强度螺栓。不锈钢品种中，SS302/SS304/SS316最为常见。当前市场也流行SS201等低镍含量不锈钢产品，这类产品外观与真不锈钢相似，但耐腐蚀性能明显较差。
4、强度等级
强度等级主要适用于碳钢类紧固件。常见碳钢螺栓等级有：4.8级、5.8级、6.8级、8.8级、10.9级、12.9级；相应螺母等级为：4级、6级、8级、10级、12级。8.8级以下属于普通强度等级，8.8级及以上为高强度等级。高强度螺栓必须经过调质热处理工艺。
5、表面处理工艺
表面处理主要目的是提升防腐性能，部分处理也能改善外观效果，主要应用于碳钢产品。常见表面处理方式包括：发黑处理、镀锌、镀铜、镀镍、镀铬、镀银、镀金、达克罗、热浸锌等。镀锌工艺种类繁多，包括蓝白锌、蓝锌、白锌、黄锌、黑锌、绿锌等，并分为环保型和非环保型，每种镀层又有多种厚度规格，以适应不同盐雾测试要求。
紧固件产品功能特性详解
一、功能特性分析
1、螺栓扭矩要求：外六角螺栓能承受较大扭矩，内六角螺栓承受扭矩能力较弱，十字槽螺栓承受扭矩能力最弱（通常为普通强度等级）。2、外六角螺栓装配工具：常用活络扳手、梅花扳手和开口扳手。活络扳手通用性强但效率较低；梅花扳手效率最高但适用场合有限；开口扳手可通过加长套筒提高适用性。外六角螺栓规格越小，对扳手角度精度要求越高，否则容易发生打滑。温州地区为节约材料创新了外六角凹穴设计，这种设计使螺栓重量减轻、头部厚度减薄，但易打滑且可能损坏头部。3、内六角螺栓装配需使用专用扳手，对内六角孔精度要求极高。孔径过大易打滑，过小则难以插入。小规格内六角螺栓（如M2）装配时扳手易打滑，因此对孔径尺寸要求更严格。大规格内六角螺栓只需保证一个对边合格即可正常装配，而M2、M2.5、M3等小规格螺栓（特别是紧定类）装配难度较大。4、十字槽螺栓使用螺丝刀装配，扭矩要求不高，通常采用4.8级强度即可，需要高强度时可通过渗碳热处理实现。5、在配套使用中，建议螺栓等级比螺母高一级，以实现最佳性价比。例如8.8级螺栓配4级螺母，更换时只需更换螺母部分。
二、热处理工艺
热处理主要针对碳钢紧固件，包括调质处理和渗碳处理，以满足不同环境下的强度需求。1、调质处理：8.8级及以上等级产品必须经过调质处理，其特点是在保证硬度的同时保持均匀韧性。同一材料的热处理硬度越高，韧性越低，因此需平衡两者性能。2、渗碳处理：自攻钉类产品基本需要此处理，其特点是表面硬度高而芯部较软，以适应攻入坚硬材料的需求。自攻钉常见断裂风险原因包括：①氢脆现象；②硬度不当导致扭断；③十字槽深度过大；④头部过薄；⑤头颈过渡处无圆角导致应力集中；⑥操作不当等。
三、氢脆风险控制
1、一般情况下，硬度>32HRC的产品电镀时存在氢脆风险。因此10.9级及以上产品及渗碳处理的自攻钉在电镀时必须注意此风险。2、氢脆是指电镀过程中H+进入金属内部形成气泡，导致产品在使用时立即断裂或24小时内延迟断裂。3、对有氢脆风险的产品，电镀后4小时内必须进行去氢处理，即在200℃条件下存放8小时。4、去氢处理能显著降低氢脆风险但不能完全消除，因此当需要绝对避免氢脆时，应避免使用电镀产品，改用达克罗或喷砂等表面处理工艺。
四、紧固件发展趋势
1、在保证强度同时提升韧性；2、相同规格下减轻重量；3、保持机械强度前提下缩小体积；4、提高强度同时增强韧性；5、在满足外观要求下增强防腐性能；6、极限提升加工精度。