自攻鎖緊螺釘的機械性能標準

自攻鎖緊螺釘的機械性能標準(SAE J 81-1997)

本內容系參照SAE J 81-1997《自擠自攻螺釘》標準，進行說明和介紹。

對于自擠自攻螺釘的要求，遠遠超出了ASTM B 18.6.3標準和SAE J 933標準的規定。SAEJ81-1997《自擠自攻螺釘》規定了：材料選擇、熱處理、滲碳層深度、表面硬度和芯部硬度。這些要求和規定與SAE J 933標準一致。SAE J 81標準還包括對電鍍螺釘， 鍍后驅氫處理的規定。要求進行擰人性試驗和抗扭強度試驗。此外SAE J 81標準還規定了：抗拉強度、夾緊載荷、保證扭矩、韌性和抗氫脆試驗的試驗方法和要求。

       SAE J 81標準要求在擰人性試驗時， 螺釘不僅應形成連接螺紋而自身螺紋無明顯變形，而且在擰人過程中， 其**試驗扭矩不應超過規定的數值。抗扭強度試驗與AS ME B 18.6.3標準和SAEJ 933標準的規定相同， 但規定的螺釘抗拉強度值為135klb/in3(ksi)。這就比AS ME B 18.6.3要求的120klb/in3(ksi)高了不少。

六角頭和六角凸緣頭(足夠長度的)必須進行軸向拉力試驗。另外，還要進行夾緊載荷和保證扭矩試驗。在夾緊載荷試驗時，螺釘應緊固在與擰人試驗所用的相同鋼板內。在施加規定的載荷之前，必須首先達到規定的拉力載荷(夾緊作用)，接著繼續擰緊，直到達到規定的保證扭矩。螺釘必須承受該扭矩，而沒有斷裂跡象。

所有自擠自攻螺釘，都要進行螺釘頭部支撐面，與螺釘螺紋軸線成7°彎曲的韌性試驗(俗稱“頭桿結合強度”試驗)。電鍍螺釘都要承受氫脆試驗：用規定的扭矩，把試驗螺釘擰緊在螺孔內，并保持24h，螺釘不應發生損壞(該扭矩值約等于最小抗扭強度的75%)。

SAE J 81標準最后明確指出， 承認不同的表面處理會影響抗扭、抗拉關系。并分別對鍍鋅、鍍鎘或磷化處理的螺釘規定具體數值。

一、適用范圍

標準規定了一般工程用自擠自攻螺釘的要求，目的是使自擠自攻螺釘的性能超出其他標準類型自攻螺釘的性能。

件(例如：不同的材料、厚度、孔徑等)，可能需要調整表列的擰人扭矩，緊固扭矩和保證扭矩值。

二、材料

材料化學成分：自擠自攻螺釘應由符合表9-4-1列化學成分要求的鎮靜鋼采用冷工藝加工制造。

三、熱處理

自擠自攻螺釘應在氣體滲碳設備中熱處理。如果采用連續(不是分批)淬火工藝，能夠穩定地確保均勻的表面和芯部硬度，需方可以同意采用氰化設備。

最低回火溫度應為650F。

四、表面處理

螺釘應鍍鎘或鍍鋅，鍍層厚度為0.0002~0.0004in；或磷化處理并涂油，為達到性能要求，螺釘表面還可以涂上附加潤滑劑，由制造者自行決定。

為了避免氫脆，在電鍍后，自擠自攻螺釘應盡快在375~450°F溫度范圍內進行烘烤，最少1h(在間歇式工藝中通常至可烘烤4h，以確保一批產品中所有螺釘都經過處理)。如果自擠自攻螺釘交付需方后(或在需方控制下)進行電鍍或涂覆，螺釘制造者對電鍍或涂覆引起的缺陷不負責任。

五、尺寸要求

1.頭部尺寸

頭部尺寸應符合AS ME B 18.6.3規定的要求。自擠自攻螺釘頭部如圖9-4-1所示。

2.螺紋和末端尺寸

螺紋和末端尺寸應符合表9-4-2的規定。螺紋應符合60*基本牙型；但不需要進行螺紋測量。末端形狀由制造者選擇，但應保證所有規定尺寸和螺釘性能符合該標準要求。

3.螺紋長度

公稱長度小于成等手表9-4-2規定的公稱長度的螺釘，應為滿加產品，中離頭下2倍螺距以外的螺等于螺釘公稱直徑的6倍或1.5in，按較小值。

六、機械性能要求

     1.硬度

     (1) 芯部硬度：按“試驗方法”規定的方法進行測試， 芯部硬度應為28~38HRC。

     (2) 表面硬度：按“試驗方法”規定的方法進行測試， 表面硬度應大于或等于45HRC。

     (3)滲碳層深度：按“試驗方法”規定的方法進行測試，滲碳層深度應符合表9-4-4的規定。滲碳層深度應在螺紋側面的牙頂和牙底之間的中點測定， SAE J 78附錄Ａ給出了測定滲碳層深度的推薦方法。

2.抗拉強度

應按“試驗方法”規定的方法進行測試。公稱長度≥1/2in或3倍螺釘公稱直徑(按較大值)的六角頭和六角凸緣頭自擠自攻螺釘的抗拉強度，應不低于表9-4-5的規定。長度小于上述尺寸的螺釘以及其他頭型的螺釘，不進行抗拉強度試驗。

3.抗扭強度

應按“試驗方法”規定的方法進行測試。在螺釘承受的扭矩低于表9-4-5規定的抗扭強度時，螺釘不應損壞。

4.擰入扭矩

應按“試驗方法”規定的方法進行試驗。根據螺釘規格和表面處理，施加不大于表9-4-5規定的擰人扭矩，螺釘應能在試驗鋼板內成形出相配的內螺紋，而螺釘自身不應變形。

5.緊固扭矩

應按“試驗方法”規定的方法進行測試。對于≥6#的六角和六角凸緣頭螺釘，根據其規定和表面處理.施加不大于表9-4-5規定的緊固扭矩時，螺釘應能承受表中規定的緊固扭矩，對于小于6#的螺釘以及其他頭型的螺釘，沒有緊固扭矩試驗要求。

6.保證扭矩

　　應按“試驗方法”規定的方法進行測試。對六角頭和六角凸緣頭螺釘找表9-4-5規定的直徑規格和表面處理，施加相應保證扭矩，螺釘不應損壞，并能從試驗鋼板上擰出，對于其他頭型的螺釘，沒有保證扭矩試驗要求。

7.韌性

　　應按“試驗方法”規定的方法進行測試。在螺釘頭部支承面和垂直于螺釘軸線的平面之間形成7***變形的情況下，螺釘頭部與桿部不應斷裂。

8.氫脆

　　應按“試驗方法”規定的方法進行測試。對鍍鎘或鍍鋅的螺釘應能承受表9-4-5規定的相應抗氫脆扭矩而不損壞。