鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、 大六角螺母、墊圈技術(shù)條件 GB /T 1231 (Specifications) - 2024
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2024年9月29日，國家市場監(jiān)督管理總局（國家標準化管理委員會）批準發(fā)布511項國家標準，其中GB/T 1231-2024《鋼結(jié)構(gòu)用大六角頭螺栓連接副》將于2025年4月1日起實施，全面替代2006年發(fā)布的系列相關(guān)標準（GB/T 1231-2006、GB/T 1230-2006、GB/T 1229-2006、GB/T 1228-2006等）。與2006版相關(guān)標準相比，新標準圍繞規(guī)格擴展、材料性能優(yōu)化、檢測方法創(chuàng)新三大方向進行了系統(tǒng)性調(diào)整，具體修訂內(nèi)容包括：
1. 螺栓
項目 2006版系列標準 GB/T 1231-2024 變化說明 規(guī)格范圍 M12~M30 M12~M36 新增M33和M36規(guī)格，適應(yīng)更大尺寸需求。 材料（10.9S） 20MnTiB、ML20MnTiB、35VB 20MnTiB、ML20MnTiB、35VB、42CrMo、ML40CrMo 新增42CrMo和ML40CrMo材料。 材料（8.8S） 35、45、20MnTiB、ML20MnTiB、40Cr、35CrMo、35VB 35、45、20MnTiB、ML20MnTiB、40Cr、35CrMo、35VB、42CrMo、ML40CrMo 新增42CrMo和ML40CrMo材料。 抗拉強度 10.9S: 1040 ~ 1240 MPa
8.8S: 830 ~ 1030 MPa10.9S: 1040 ~ 1190 MPa
8.8S: 830 ~ 1030 MPa10.9S抗拉強度上限從1240 MPa調(diào)整為1190 MPa 斷面收縮率 10.9S: ≥42%
8.8S: ≥45%10.9S: ≥48%
8.8S: ≥52%斷面收縮率要求提高 沖擊吸收功 10.9S: ≥47 J
8.8S: ≥63 J10.9S: ≥27 J
8.8S: ≥27 J沖擊吸收功要求降低，且試驗溫度改為-20°C 芯部硬度 10.9S: 312 ~ 367 HV30
(10.9S: 33 ~ 38 HRC)
8.8S: 249 ~ 296 HV30
(8.8S: 24 ~ 31 HRC)10.9S: 312 ~ 358 HV30
(10.9S: 33 ~ 38 HRC)
8.8S: 249 ~ 296 HV30
(8.8S: 24 ~ 31 HRC)10.9S芯部硬度上限從367 HV30調(diào)整為358 HV30 增碳層 無明確要求 按GB/T 3098.1規(guī)定 新增增碳層要求 35VB材料性能 抗拉強度≥785 MPa，斷后伸長率≥12%，斷面收縮率≥45%，沖擊吸收功≥55 J 抗拉強度≥785 MPa，斷后伸長率≥12%，斷面收縮率≥45%，沖擊吸收功≥50 J 沖擊吸收功從≥55 J 調(diào)整為≥50 J。 35VB冷頂鍛試驗 全尺寸冷頂鍛試驗，不允許有裂口或裂縫 1/2冷頂鍛試驗（試樣壓縮至原高度的1/2），不允許有裂口或裂縫 簡化試驗流程，但仍確保材料塑性能力。 增碳層要求 無明確規(guī)定 按GB/T 3098.1規(guī)定，新增增碳層深度及測試方法 避免螺栓表面增碳導致的脆性，提升材料性能一致性。 沖擊試驗條件 缺口類型：U型缺口
試驗溫度：常溫缺口類型：V型缺口
試驗溫度：-20℃調(diào)整低溫沖擊性能門檻。 芯部硬度試驗 按GB/T 230.1或GB/T 4340.1規(guī)定，如有爭議，以維氏硬度（HV30）試驗為仲裁 按 GB/T 3098.1 的規(guī)定 增強測試結(jié)果的權(quán)威性，減少爭議。 2. 螺母
項目 2006版系列標準 GB/T 1231-2024 變化說明 規(guī)格范圍 M12~M30 M12~M36 新增M33和M36規(guī)格，適應(yīng)更大尺寸需求。 材料（10H） 35、45、ML35、ML45 35、45、ML35、ML45、40Cr 新增ML45、40Cr材料。 材料（8H） 35、45、ML35、ML45 35、45、ML35、ML45、40Cr 新增ML45、40Cr材料。 硬度規(guī)定（10H） 98HRB ~ 32HRC
222 ~ 304 HV3022HRC ~ 32HRC
239 ~ 304 HV3010H硬度下限從222 HV30調(diào)整為239 HV30 螺紋加工要求 無熱處理后攻絲的明確規(guī)定 允許熱處理后攻絲（需供需雙方協(xié)議） 提高加工靈活性，優(yōu)化高強度螺母的螺紋精度。 3. 墊圈
項目 2006版系列標準 GB/T 1231-2024 變化說明 規(guī)格范圍 12mm~30mm 12mm~36mm 新增33mm和36mm規(guī)格，適應(yīng)更大尺寸需求。 材料 35、45 35、45 無變化。 型式 單一型式（內(nèi)倒角） 新增“墊圈A”（內(nèi)、外倒角）和“墊圈B”（僅外倒角） 區(qū)分螺栓頭下和螺母下墊圈的倒角形式，優(yōu)化裝配接觸面。 4. 試驗、檢測、包裝等
項目 2006版系列標準 GB/T 1231-2024 變化說明 扭矩系數(shù)統(tǒng)計指標 標準偏差≤0.010 變異系數(shù) ≤ 0.077（代替標準偏差要求）
通過變異系數(shù)（標準差/均值）衡量離散度，更科學反映批次穩(wěn)定性。 扭矩系數(shù)相關(guān)公式 扭矩系數(shù)公式 扭矩系數(shù) 公式
變異系數(shù)公式新增變異系數(shù)相關(guān)計算公式 。 扭矩系數(shù)試驗螺栓預(yù)拉力 （表8）拉力范圍是拉力平均值的0.2倍左右 （表14）拉力范圍是拉力平均值的0.1倍左右 縮減預(yù)拉力范圍，提升試驗結(jié)果的穩(wěn)定性和連接可靠性 扭矩系數(shù)試驗轉(zhuǎn)速要求 無具體轉(zhuǎn)速要求 擰緊螺母轉(zhuǎn)速宜小于5r/min，且速度均勻 控制安裝速度，減少摩擦熱對扭矩系數(shù)的影響。 脫碳/增碳試驗檢驗規(guī)則 無針對脫碳/增碳的專項檢驗規(guī)則 新增：“按批抽取，樣本 ，合格判定數(shù)
”
確保脫碳、增碳層符合要求，提升表面質(zhì)量控制。 標簽內(nèi)容 無標簽要求 需包含：本文件編號、規(guī)格、表面處理類型、制造者信息、批號、裝箱數(shù)量等 強化產(chǎn)品追溯信息，滿足質(zhì)量追溯需求。 5. 總結(jié)
GB/T 1231-2024通過擴大規(guī)格范圍、優(yōu)化材料性能指標、完善檢測技術(shù)方法及強化全流程質(zhì)量控制等系統(tǒng)性升級，顯著提升了高強螺栓連接副的適配能力和工程可靠性，為現(xiàn)代工程項目提供更加科學規(guī)范且靈活多樣的技術(shù)支撐。具體實施細則和完整技術(shù)條款，請以《GB/T 1231-2024》及《GB/T 1231-2006》等標準文件內(nèi)容為準。相關(guān)產(chǎn)品信息：
GB /T 1231 (bolt) - 2024-鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓- 易緊通
GB /T 1231 (washer) - 2024-鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈- 易緊通
GB /T 1231 (nut) - 2024-鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺母- 易緊通
GB /T 1231 (assemblies) - 2024-鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓連接副- 易緊通
GB /T 1231 (Specifications) - 2024-鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、 大六角螺母、墊圈技術(shù)條件- 易緊通
材料
類別 | 性能等級 | 材料 | 執(zhí)行標準 | 適用規(guī)格 |
螺栓 | 10.9S | 20MnTiB | GB/T 3077 | M12～M24 |
ML20MnTiB | GB/T 6478 | |||
35VB(見35VB技術(shù)要求) | / | M27～M36 | ||
42CrMo | GB/T 3077 | |||
ML40CrMo | GB/T 6478 | |||
8.8S | 35、45 | GB/T 699 | M12～M20 | |
20MnTiB、40Cr | GB/T 3077 | M12～M24 | ||
ML20MnTiB | GB/T 6478 | |||
35CrMo | GB/T 3077 | M27～M36 | ||
35VB | / | |||
| 42CrMo | GB/T 3077 | ||
| ML40CrMo | GB/T 6478 | ||
螺母 | 10H | 35、45 | GB/T 699 | M12～M36 |
8H | GB/T 6478 | |||
GB/T 3077 | ||||
墊圈 | 35HRC～45HRC | 35、45 | GB/T 699 | M12～M36 |
注：經(jīng)供需協(xié)議，也可使用其他材料，但應(yīng)在合同中注明，并在產(chǎn)品上增加標志“T”。 | ||||
螺栓、螺母與墊圈的使用配合
類別 | 螺栓 | 螺母 | 墊圈 |
性能等級 | 10.9S | 10H | 35HRC～45HRC |
8.8S | 8H |
機械性能——螺栓
1.機加工試件機械性能
性能 | 抗拉強度 | 規(guī)定塑性延伸率為0.2%時的應(yīng)力 | 斷后伸長率 | 斷面收縮率 | 吸收能量(-20℃) |
10.9S | 1040～1190 | ≥940 | ≥10 | ≥48 | ≥27 |
8.8S | 830～1030 | ≥660 | ≥12 | ≥52 | ≥27 |
a. 適用于d≥16mm。 | |||||
2.螺栓楔負載試驗拉力載荷（進行螺栓實物楔負載試驗時，拉力載荷應(yīng)符合下表規(guī)定的范圍，且斷裂應(yīng)發(fā)生在螺紋部分或螺紋與無螺紋桿部交接處。）
螺紋規(guī)格 d | 公稱應(yīng)力截面積 | 性能等級 | |
10.9S | 8.8S | ||
拉力截荷a /N | |||
M12 | 84.3 | 87700～100000 | 70000～86800 |
M16 | 157 | 163000～187000 | 130000～162000 |
M20 | 245 | 255000～292000 | 203000～252000 |
(M22) | 303 | 315000～361000 | 251000～312000 |
M24 | 353 | 367000～420000 | 293000～364000 |
(M27) | 459 | 477000～546000 | 381000～473000 |
M30 | 561 | 583000～668000 | 466000～578000 |
(M33) | 694 | 722000～826000 | 576000～715000 |
M36 | 817 | 850000～972000 | 678000～842000 |
a.拉力載荷根據(jù)As.nom計算得出，100000N以內(nèi)圓整到上一個100N，100000N以上圓整列到上一個1000N。 | |||
3. 當螺栓L/d≤3時，如不能做楔負載試驗，允許做拉力載荷試驗（不加楔墊）或芯部硬度試驗，芯部硬度試驗按下表規(guī)定：
性能等級 | 維氏硬度 | 洛氏硬度 | ||
min | max | min | max | |
10.9S | 312HV30 | 358HV30 | 33HRC | 38HRC |
8.8S | 249HV30 | 296HV30 | 24HRC | 31HRC |
4. 脫碳層、增碳層的要求應(yīng)按 GB/T 3098.1的相關(guān)規(guī)定。
機械性能——螺母
1.螺母的保證載荷：
螺紋規(guī)格 D | 性能等級 | |
10H | 8H | |
拉力截荷a /N | ||
M12 | 87700 | 70000 |
M16 | 163000 | 130000 |
M20 | 255000 | 203000 |
(M22) | 315000 | 251000 |
M24 | 367000 | 293000 |
(M27) | 477000 | 381000 |
M30 | 583000 | 466000 |
(M33) | 722000 | 576000 |
M36 | 850000 | 678000 |
a.保證載荷根據(jù)As.nom計算得出，100000N以內(nèi)圓整到上一個100N，100000N以上圓整列到上一個1000N。 | ||
2.螺母硬度:
性能等級 | 維氏硬度 | 洛氏硬度 | ||
min | max | min | max | |
10H | 239HV30 | 304HV30 | 22HRC | 32HRC |
8H | 206HV30 | 289HV30 | 95HRC | 30HRC |
墊圈的硬度應(yīng)為：35HRC～45HRC（329HV30～436HV30）
螺栓連接副的扭矩系數(shù)
1. 高強度大六角頭螺栓連接副應(yīng)按保證扭矩系數(shù)供貨，同批螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值K為0.110～0.150, 變異系數(shù)VK ≤0.077。
2. 扭矩系數(shù)保證期為自出廠之日起6個月，用戶如需延長保證期或其他要求，可由供需雙方協(xié)議解決。
螺栓、螺母的螺紋及螺栓的螺紋末端
1. 螺紋的基本尺寸應(yīng)按GB/T 196中粗牙普通螺紋的規(guī)定。螺栓螺紋公差帶應(yīng)按GB/T 197的6g,螺母螺紋公差帶應(yīng)按GB/T 197的6H。
2. 螺紋牙側(cè)表面粗糙度的最大參數(shù)值應(yīng)為Ramax 12.5μm。
3. 螺母的螺紋加工方法由制選者選擇，經(jīng)供需雙方協(xié)議，可在熱處理后攻絲。
4. 螺栓的螺紋末端應(yīng)按本標準和GB/T 2的規(guī)定。
表面缺陷與表面處理
表面缺陷：① 螺栓、螺母的表而缺陷分別應(yīng)按GB/T 5779.1和GB/T 5779.2的規(guī)定。② 墊圈不準許有肉眼可見的裂紋、毛刺、浮銹和影響使用的凹痕、劃傷。
表面處理：螺栓、螺母和墊圈均應(yīng)進行可保證螺栓連接副扭矩系數(shù)和防銹效果的表面處理。表面處理工藝由制造者選擇，如有其他要求，可由供需雙方協(xié)議解決。
試驗方法
1、螺栓
① 機加工試件拉伸和沖擊試驗
一般要求：制造者應(yīng)在經(jīng)與螺栓制造相同熱處理工藝后的原材料或螺栓成品上制取試件。
拉伸試驗：按GB/T 228.1的規(guī)定制成拉伸試件，加工試件時其直徑減小量不應(yīng)超過取樣材料直徑的25%(約為截面積的44%)，并以此確定試件直徑，標距取直徑的5倍。試驗方法應(yīng)按GB/T 228.1的規(guī)定。
沖擊試驗：沖擊試件應(yīng)沿螺栓或棒材縱向并盡量靠近螺栓或棒材表面取樣，同時盡可能遠離螺紋部分；試件無刻槽的一邊應(yīng)靠近螺栓或棒材的表面。按GB/T229中關(guān)于缺口深度為2mm的標準夏比V型缺口沖擊試件的規(guī)定制成試件，并在 -20℃下進行沖擊試驗。試驗方法應(yīng)按GB/T 229的規(guī)定。
② 螺栓實物楔負載試驗：螺栓頭下置 -10℃楔墊，在拉力試驗機上將螺栓擰在帶有內(nèi)螺紋的專用試驗夾具上（至少旋合6扣），且未旋合螺紋的長度應(yīng)大于或等于1d (見圖1)，然后進行拉力試驗。其他要求按GB/T 3098.1的規(guī)定。
圖1③ 芯部硬度試驗：應(yīng)按GB/T 3098.1的規(guī)定。
④ 脫碳、增碳試驗：應(yīng)按GB/T 3098.1的規(guī)定。
2、螺母
① 將螺母擰入螺紋芯棒（見圖2)。圖中D0應(yīng)符合GB/T5277對中等裝配的規(guī)定。試驗時夾頭的移動速度不應(yīng)超過3mm/min。對螺母施加本標準規(guī)定的保證載荷，持續(xù)15S ，螺母不應(yīng)脫扣或開裂。當去除載荷后，應(yīng)能用手將螺母旋出，或者借助扳手松開螺母（但不應(yīng)超過1/2扣）后用手旋出。在試驗中，如螺紋芯棒損壞，則試驗作廢。
圖2螺紋芯棒的硬度應(yīng)大于或等于45 HRC，其螺紋公差帶為5h6g，但大徑應(yīng)控制在6g公差帶靠近下限的四分之一的范圍內(nèi)。
② 硬度試驗：試驗在螺母支承面上進行。檢測時，應(yīng)去除氧化皮、脫碳層并經(jīng)適當處理，任測4點，取后3點平均值。試驗方法應(yīng)按GB/T 230.1或GB/T4340.1的規(guī)定。驗收時如有爭議，試驗方法按GB/T 3098.2的規(guī)定，以維氏硬度(HV30)試驗為仲裁。 3、墊圈
試驗在墊圈的表面上任測4點，取后3點硬度平均值。試驗方法應(yīng)按GB/T 230.1或者GB/T 4340.1的規(guī)定。驗收時如有爭議，以維氏硬度(HV30)試驗為仲裁。
4、螺栓連接副扭矩系數(shù)試驗