钢结构螺栓的材质（碳钢螺栓与合金钢螺栓的区别）

呼和浩特钢结构设计12秒前1阅读0评论

钢结构螺栓是连接钢构件的重要紧固件。根据材质的不同，可以分为碳钢螺栓和合金钢螺栓两大类。，，碳钢螺栓主要由碳素结构钢制成，其特点是成本低、易于获得且具有较好的可塑性。碳钢螺栓的抗拉强度相对较低，通常用于承受中等负荷的连接。在恶劣环境下，如高湿度或腐蚀性环境中，碳钢螺栓可能会生锈或腐蚀，影响其性能和使用寿命。，，合金钢螺栓则由特定的合金元素（如铬、镍、钼等）与碳素结构钢混合制成，这些合金元素可以显著提高螺栓的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。合金钢螺栓适用于承受高强度负荷的应用场合，例如桥梁、高层建筑或海洋工程中。它们能够抵抗高温、低温、摩擦和腐蚀等恶劣环境的影响，因此具有更长的使用寿命和更高的可靠性。，，选择合适的钢结构螺栓材质对于确保结构的完整性和安全性至关重要。

一、常见钢结构螺栓材质

（一）按化学成分分类

碳钢材质
- 8.8级碳钢：适用于一般结构连接。它的强度能够满足一些常规钢结构连接的要求，在建筑结构、普通机械设备等对强度要求不是非常高的地方可以使用。例如在一些小型的简易厂房结构连接中，8.8级碳钢螺栓就可以发挥作用。
- 10.9级碳钢：强度更高，适用于更高强度的结构连接。在大型钢结构建筑、承受较大负荷的机械设备等方面应用较多。像高层建筑、大型桥梁等结构中的部分连接点就可能会用到10.9级碳钢螺栓，以确保结构的稳固性和安全性。
- 12.9级碳钢：强度非常高，适用于对强度要求非常严格的应用。在一些对结构强度和安全性要求极高的场合，如重型机械、航空航天设备（部分采用钢结构连接时）等会使用这种高强度的碳钢螺栓。
合金钢材质
- 20MnTiB钢：常用于制造扭剪型钢结构螺栓以及部分大六角钢结构螺栓。这种钢材制造的螺栓直径有一定限制，如扭剪型高强度螺栓限用20MnTiB钢制造，用其制造的螺栓直径宜为d≤M24。它具有较好的强度和韧性等性能，能够满足钢结构连接的需求，在钢结构工程中广泛应用，如在工业厂房、桥梁等钢结构建筑的连接中都可能会用到。
- 35VB钢：在钢结构螺栓制造中，用于制造螺栓时其直径宜为d≤M30。这种合金钢材质能够提供一定的强度和其他性能，以保证钢结构连接的可靠性。
- 40B钢：可用于制造螺栓，其直径宜为d≤M24。它在钢结构连接方面具有一定的优势，例如在承受一定拉力和剪力的情况下能够保持较好的连接性能。
- 40Cr：具有一定的韧性和硬度，价格相对较低，适合在强度和韧性之间取得平衡的应用。在一些对成本有一定要求，同时又需要一定强度和韧性的钢结构连接中可以使用，例如普通的工业钢结构厂房中一些次要结构的连接点。
- 42CrMo：强度和韧性较高，适用于承受较大负荷和冲击的场合。在一些大型的、需要承受动态负荷（如振动、冲击等）的钢结构设备或建筑结构连接中较为适用，像在大型起重机的钢结构连接部分或者承受重型车辆行驶冲击的桥梁钢结构连接部分。
- 35CrMo：强度和韧性较好，适用于制造要求高、承受更大压力的高强螺栓。在高压容器（部分采用钢结构连接）、大型桥梁的主结构连接等对强度和压力承受能力要求较高的钢结构连接中可以使用。
- 20CrMoTi：是钛合金强化材料，具有材质轻、耐腐蚀、耐磨损等特点，强度和韧性表现都相对出色。在一些对螺栓材质重量有要求（如航空航天领域部分钢结构连接可能考虑减轻重量），同时需要耐腐蚀和耐磨损的特殊钢结构连接场景中比较适用。
- 45号钢：硬度和耐磨性较好，但是相对较脆，多用于制造螺母和螺柱杆。在钢结构连接中，螺母和螺柱杆是重要的组成部分，45号钢制造的螺母和螺柱杆能够与其他螺栓组件配合，保证钢结构连接的紧固性。

（二）按强度等级分类

低强度（500N/mm2以下或60000psi以下）的螺栓：使用一般软钢材，一般使用SAE1008或是JIS的SWRM8(或SWRCH8)。不过这种低强度螺栓较少用于钢结构螺栓，因为钢结构连接通常需要较高的强度。
较低强度(600N/mm2或74000psi)的螺栓：使用一般软钢材，但限定含碳量等级，一般使用SAE1010 - 1015或是JIS SWRM10 - 15(或SWRCH10–15)。同样，在钢结构螺栓应用中相对较少，钢结构更多地会使用强度更高的螺栓材质。
较高强度(800N/mm2或125000psi)的螺栓：开始使用中碳合金钢或是低碳硼钢。在钢结构螺栓中，部分高强度要求的连接会采用这种强度等级对应的材质。
高强度(900N/mm2以上或150000psi以上)的螺栓：使用中碳合金钢或是低碳硼钢。公制Class10.9级使用低碳硼钢者，其印记需在级数印其附记下加上底线成为10.9；英制8.2级其印记也和一般Grade8螺栓使用印记不同，以便于识别。不过使用低碳硼钢制作之高强度螺栓不可用于高温状态下使用；设计强度超过Class12.9或是ASTM A574超高强度螺栓限用中碳合金钢加淬火及回火。这种高强度的螺栓材质在钢结构连接中常用于承受较大拉力、压力和剪力的关键部位。

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