国内不锈钢紧固件分商品级材料和专用级材料制造:专用级的就不多说了就是按正常压力容器引用标准的材料(GB/T 1220)加工而成的;商品级的就是满足GB/T 3098.6标准的不锈钢紧固件。中国标准很多是借鉴欧洲的,ISO 3506-1对应于国内的GB/T 3098.6标准,在欧盟非受火压力容器标准EN13445上明确如果原材料用EN 10269标准的棒料,商品级的紧固件是可以直接用于压力容器的。在EN 13445-2和AD2000 W2等标准中都有明确描述;不像中国标准只有管法兰的标准中才引用了商品级不锈钢紧固件。
商品级不锈钢紧固件按GB/T 3098.6(等同于ISO 3506-1)分为三类A--奥氏体钢,C--马氏体钢,F--铁素体钢。如A2-70表示材料是304系列冷加工最小抗拉强度700MPa;数字表达时是紧固件抗拉强度的1/10。化工装置的压力容器上最常用的就是A2和A4系列的不锈钢紧固件,偶尔会用到高强度的马氏体不锈钢紧固件如SA-564 630(17-4PH),目前我还没遇到过用国内的马氏体不锈钢紧固件的。A2是304(S30408)系列材料,A4是316(S31608)系列材料。A3是A2的升级版加入了稳定化元素如用321(S32168)材料制造的紧固件;A5是A4的升级版加入了稳定化元素如用316Ti(S31668)材料制造的紧固件。
由于国内和欧洲对商品级不锈钢紧固件使用上是有些差别的,国内在化工装置中的压力容器主体螺栓/螺柱很少用商品级的不锈钢紧固件;而欧洲这是很常见的事情。国内只有法兰标准如化工部HG/T 20592中明确可以使用商品级不锈钢紧固件使用要求等见下图,注意看下表的匹配关系:A2-70的螺柱配的不是常规认为第一档的A2-50的螺母;螺柱和螺母都是用的A2-70或都是用的A2-50.



HG/T 20592上部分关于A2,A4紧固件的使用规定

EN 1515-4的使用规定
由于美国标准没有采用欧洲的表示方法所以不存在中国强制划分的商品级和专用级。GB/T 150中由GB/T 1220钢棒加工而成的奥氏体不锈钢螺柱就对应于商品级的A2-50或A4-50;经过应变强化处理的S30408的螺柱就对应于商品级的A2-70/80.只是由于第一次引入到标准中在使用温度上给的相对保守只能用于小于等于50℃的场合。HG/T 20592就明确可以用到400℃和GB/T 3098.6保持一致。ASME BPVC标准和EN 13445/AD2000都是直接明确可以用到非常温场合的,ASME BPVC标准应变强化的螺栓可以用到450/550℃,AD2000可以用到400℃。



EN 13445-2

ASME标准中也有普通不锈钢紧固件和加工硬化后的紧固件。SA-193 B8/B8M CL.1是软加工的(供货状态时固溶的),SA-193 B8/B8M CL.2是应变强化后的紧固件。还要注意实际上在ASME标准中还有一类SA-193 B8/B8M2(2B类)我没看懂这个和SA-193 B8/B8M CL.2有哪些区别看了热处理状态是一样的,没搞懂为啥SA-193 B8M2大直径的能达到那么高的强度而SA-193 B8/B8M CL.2的最大直径只能到M36(或1.5“),不是标准的问题而是实际上紧固件厂家就是做不到,所以使用SA-193 B8M2的螺柱如果直径大于M36(或1.5“)一定要慎重。(最近一个欧洲的项目,咨询的德国本土的紧固件厂家,最大只能做到M27,直径再大强度就保证不了;可能没怎么做过大一点直径的有关)AD2000标准的W2规定强度比较高的A2-70材料只规定到≤M24,>M24到≤M30强度就很低了和没经过应变强化差不多(见上图)。EN13445-2则更干脆70等级的不锈钢紧固件只有≤M24的.(ISO 3506-1只说直径小于等于39,并未具体到哪些等级可以到M39,VVD软件70等级的不锈钢螺栓也是最大到M39的,使用时一定要注意。


SA-193 B8M CL.2高温抗拉和屈服数据

SA-564的马氏体不锈钢紧固件许用应力
就写这么多吧,标准上有实际不一定就能买到符合标准的东西。常温性能都是很好满足的但不锈钢材料高温性能连板材都经常不满足(ASME)标准要求。就更不要说这种经过处理加强后的紧固件了!
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