🔩 碳钢和合金钢螺栓、螺钉和螺柱的机械性能——性能等级4.6至12.9：抗拉强度、屈服强度、保证载荷应力、伸长率、硬度；PN-EN ISO 898-1

材料与无损检测 PN-EN ISO 898-1

概述

标准内容。ISO 898-1:2013（第1章）规定了碳钢和合金钢制螺栓、螺钉和螺柱（统称紧固件）在10 °C至35 °C环境温度下试验时的机械性能和物理性能。符合本标准的紧固件在此温度范围内评定——在较高温度（附录B）和/或较低温度下可能无法保持规定的性能。标准注1：此类紧固件的使用温度为−50 °C至+150 °C；超出此范围、最高至+300 °C时，建议咨询有经验的紧固件冶金专家。某些螺栓和螺钉——低头或沉头——可能达不到拉伸或扭转要求，因为头部形状使头部剪切面积小于螺纹应力截面积（第8.2点）。本标准适用于碳钢或合金钢制、具有符合ISO 68-1的三角形ISO米制螺纹、粗牙螺纹M1,6–M39和细牙螺纹M8×1–M39×3、直径/螺距组合符合ISO 261和ISO 262、螺纹公差符合ISO 965-1、ISO 965-2和ISO 965-4的产品。不适用于紧定螺钉以及不承受拉应力的类似螺纹紧固件（ISO 898-5）。不规定可焊性、耐腐蚀性、抗剪切能力、扭矩/夹紧力性能（试验方法：ISO 16047）或疲劳强度的要求。PN-EN ISO 898-1:2013-06（英语版，范围说明为波兰语）PKN目录卡的“Zakres”（范围）字段，摘录（我们的译文）：“ISO 898的本部分规定了碳钢和合金钢制螺栓、螺钉和螺柱在10 °C至35 °C环境温度范围内试验时的机械性能和物理性能。”

性能等级标记制度（第5章）。符号由点分隔的两个数字组成。点左边的数字（一位或两位）是公称抗拉强度Rm,nom（MPa）的1/100。点右边的数字是公称屈服强度与Rm,nom之比的十倍：.6 → 0,6，.8 → 0,8，.9 → 0,9；公称屈服强度为下屈服强度ReL,nom、规定非比例延伸0,2 %的应力Rp0,2 nom或整体紧固件0,0048d非比例延伸的应力Rpf,nom。两个数值的乘积即为公称屈服强度（MPa）。性能等级标记前加一个0表示承载能力降低的紧固件——标准中的例子：具有8.8级材料性能但承载能力降低的产品标记为08.8。只要满足表2和表3的全部要求，该标记制度也可用于本标准范围以外的规格（例如d > 39 mm）。

材料（第6章，表2）。4.6–6.8级：碳钢或加入添加元素的碳钢，未规定回火温度（冷镦的4.6级和5.6级，可能需要对线材或成品进行热处理以达到要求的塑性；4.6、4.8、5.8和6.8级允许使用S不超过0,34 %、P不超过0,11 %、Pb不超过0,35 %的易切削钢）。8.8、9.8和10.9级：加入添加元素（例如B、Mn或Cr）的碳钢、碳钢或合金钢——淬火并回火；最低回火温度425 °C，P和S不超过0,025 %，B不超过0,003 %（若以添加钛和/或铝控制无效硼，可达0,005 %）。12.9级：淬火并回火的合金钢（C 0,30–0,50 %，回火温度不低于425 °C）或淬火并回火的加入添加元素（例如B、Mn、Cr或Mo）的碳钢（C 0,28–0,50 %，回火温度不低于380 °C）。8.8级及以上，材料应有足够的淬透性，确保螺纹部分心部在淬火后、回火前的状态下约有90 %马氏体。12.9级中，用磷化原材料制造的产品在热处理前应去除磷化层；选用该等级时标准建议谨慎——环境可能导致产品（包括有涂层的产品）应力腐蚀开裂。热浸镀锌紧固件适用ISO 10684的附加要求。

性能（第7章，表3）。各等级紧固件在环境温度下应满足表3–7中所有适用的要求，无论在制造或最终检验中进行了哪些试验。最小抗拉强度Rm：4.6 — 400 MPa，4.8 — 420，5.6 — 500，5.8 — 520，6.8 — 600，8.8 — 800（d ≤ 16 mm）和830（d > 16 mm），9.8 — 900，10.9 — 1040，12.9 — 1220 MPa。规定非比例延伸0,2 %的最小应力Rp0,2：8.8 — 640/660，9.8 — 720，10.9 — 940，12.9 — 1100 MPa。公称保证载荷应力Sp：从225 MPa（4.6）到970 MPa（12.9），例如8.8 — 580/600，10.9 — 830 MPa。机加工试件最小断后伸长率A：4.6 — 22 %，5.6 — 20 %，8.8 — 12 %，9.8 — 10 %，10.9 — 9 %，12.9 — 8 %；断面收缩率Z：8.8 — 52 %，9.8和10.9 — 48 %，12.9 — 44 %。维氏硬度HV（F ≥ 98 N）——最小值从120（4.6）到385（12.9），最大值例如12.9级435 HV；该表还给出布氏硬度（F = 30 D²）和洛氏硬度HRB/HRC（例如10.9：32–39 HRC）。头部坚固性试验中头部不得断裂。8.8级“d ≤ 16 mm”一栏的数值不适用于钢结构连接用螺栓——对其从M12起即适用“d > 16 mm”一栏（脚注a和b）。机加工试件的冲击吸收能量在−20 °C下试验（第7章脚注2，第9.14点）；该要求适用于d ≥ 16 mm，12.9级的数值尚在研究中。脚注e：4.8、5.8和6.8级的Rpf,min数值“尚在研究中”，仅用于计算Sp,nom/Rpf,min之比——不是试验值。

载荷（表4–6）。最小拉力载荷Fm,min = As,nom × Rm,min，保证载荷Fp = As,nom × Sp,nom，其中As,nom为螺纹公称应力截面积。粗牙螺纹示例：M12（84,3 mm²）8.8级——Fm,min 67 400 N，Fp 48 900 N；M20（245 mm²）10.9级——Fm,min 255 000 N，Fp 203 000 N。对于钢结构连接，表4和表5给出8.8级M12、M14和M16的单独数值（例如M12：Fm,min 70 000 N，Fp 50 700 N）；对于热浸镀锌用6az公差螺纹——按ISO 10684:2004附录A降低的数值。表6给出细牙螺纹的最小拉力载荷（例如M8×1：39,2 mm²）。

试验方法（第8–9章——仅有目录中的标题）。第8章规定了各组紧固件和机加工试件可进行哪些试验，包括承载能力（8.2）以及制造商、供应商和采购方的试验。第9章包括：成品螺栓和螺钉楔负载拉力试验（9.1）、测定Rm的拉力试验（9.2）、测定整体紧固件断后伸长率Af和应力Rpf（9.3）、因头部设计承载能力降低的产品（9.4）和细杆产品（9.5）的拉力试验、保证载荷试验（9.6）、机加工试件拉力试验（9.7）、头部坚固性试验（9.8）、硬度（9.9）、脱碳（9.10）、增碳（9.11）、再回火（9.12）、扭转（9.13）、机加工试件冲击（9.14）和表面缺陷检查（9.15）等；第10章——标志。规范性引用文件包括ISO 6892-1（拉伸试验）、ISO 6506-1、ISO 6507-1和ISO 6508-1（布氏、维氏、洛氏硬度）、ISO 148-1（夏比冲击）、ISO 7500-1（试验机检验）以及ISO 6157-1和-3（表面缺陷）等。

版本。第五版ISO 898-1:2013（ISO/TC 2/SC 11）取代了第四版ISO 898-1:2009，是其小幅修订。在iTeh目录中（2026年10月28日读取），ISO 898-1:2013状态为“Published”，阶段为“9092 – International Standard to be revised”；旁边还有勘误EN ISO 898-1:2013/AC:2013（即ISO 898-1:2013/Cor 1:2013），PKN检索结果（检索词“ISO 898-1”）中没有该勘误。该勘误替换表3第11行——布氏硬度，修正了8.8、9.8、10.9和12.9级的数值；根据其封面，该勘误于2013年10月9日生效，适用于EN的官方法语版；在我们阅读的英语文本中，第11行已经是这些数值。

状态（PKN目录卡截至2026年10月28日）。PN-EN ISO 898-1:2013-06（英语版）目录卡无撤销标记：发布2013年6月7日，68页，机械与工程部门，KT 236紧固件和装配工具技术委员会，“采用：EN ISO 898-1:2013 [IDT]，ISO 898-1:2013 [IDT]”，“替代：PN-EN ISO 898-1:2009 - 英语版，PN-EN ISO 898-1:2009 - 德语版”，ICS 21.060.10；目录卡没有“指令”和“授权”字段。PKN检索，检索词“ISO 898-1”（2026年10月27日）：同时有已撤销的PN-EN ISO 898-1:2001（波兰语版）和PN-EN ISO 898-1:2009（英语版和德语版）；结果中没有2013版的波兰语版本。

实验室数量及引用形式（2026年10月27日从生产服务器刷新的认可范围数据库副本，以及现行PCA文件）。编号898-1出现在6家波兰实验室的9条记录中：AB 005（两条记录——同一条目的波兰语和英语版本）、AB 023（两条）、AB 128、AB 342、AB 490、AB 1615（两条）。在这6家实验室的现行PCA文件中，该标准共出现9次——与副本相同；没有条目被暂停。引用形式：“PN-EN ISO 898-1:2013-06”（AB 342、AB 490；AB 1615带条款——抗拉强度处为“pkt 9.2”，硬度处为“pkt 9.9”）和不带年份的“PN-EN ISO 898-1”（AB 005、AB 023、AB 128）。同一条目中引用的标准：PN-EN ISO 6892-1:2020-05方法B（AB 342、AB 490、AB 1615）、PN-EN ISO 6507-1:2024-04（AB 1615）、PN-EN ISO 898-2（AB 005、AB 128、AB 490）、PN-EN ISO 3506-1（AB 023、AB 342）、PN-EN 28839和PN-EN ISO 2320（AB 128）、PN-G-15026:2017-04和DIN 21530-4:2003（AB 005）。“实验室”标签页（“PN-EN ISO 898-1”）显示10家实验室：这6家波兰实验室和4家捷克实验室（labcoda.pl标签页查询，2026年10月28日）。

实验室检测内容（数据库副本和PCA文件，完整条目）。用拉伸法测定紧固件机械性能：金属紧固件（AB 128——与PN-EN 28839、PN-EN ISO 898-2和PN-EN ISO 2320一起）、螺栓和螺母（AB 490——与PN-EN ISO 6892-1方法B和PN-EN ISO 898-2一起）、经各种处理的钢、有色金属及其合金以及单头和双头螺栓——Rp、Re、Rm、A、Z、F，载荷最高350 kN，室温拉伸试验（AB 342——与PN-EN ISO 6892-1方法B和PN-EN ISO 3506-1一起）；紧固件——力值最高50 kN的抗拉强度Rm（AB 1615，第9.2点与PN-EN ISO 6892-1方法B一起）和维氏法HV10硬度（AB 1615，第9.9点与PN-EN ISO 6507-1一起）；金属锚栓——膨胀型、打入型、旋入型和粘结型——螺纹锚栓1–1000 kN拉伸试验承载力（AB 023，与PN-EN ISO 3506-1一起）；槽型钢拱形支架的卡箍和连接件——同一条目中包括力值最高1000 kN的整体螺栓、螺母和钩头螺栓的保证载荷抗力等（AB 005，与PN-G-15026:2017-04、DIN 21530-4:2003和PN-EN ISO 898-2一起）。

容易得到貌似正确结果的环节。第一——温度：要求适用于10–35 °C下的试验（例外：冲击吸收能量——在−20 °C下）；其他温度下的性能不在要求范围内。第二——直径和用途：8.8级中d ≤ 16 mm和d > 16 mm的数值不同（Rm 800和830 MPa，Rp0,2 640和660 MPa），钢结构连接用螺栓从M12起即适用d > 16 mm一栏，载荷表对其另有M12–M16的单独数值——套用一般行会得出错误的符合性结论。第三——表格：粗牙螺纹（表4和表5）和细牙螺纹（表6）应力截面积不同，热浸镀锌用6az螺纹——按ISO 10684降低的数值。第四——承载能力降低：低头或沉头或细杆的产品（带0的标记，例如08.8）用其他试验（9.4、9.5）检测，不得按完全承载能力的要求评定。第五——4.8、5.8和6.8级的Rpf,min数值不是试验判据（脚注e）。第六——在含PN-EN ISO 3506-1（不锈钢紧固件）的条目中，报告必须注明依据哪项标准评定结果，因为ISO 898-1只涉及碳钢和合金钢。

我们不提供的内容。我们阅读的ISO 898-1:2013片段止于表6（第7章）。我们不提供表7（细牙螺纹保证载荷）、试验方法的过程（第8–9章——我们只知道目录中的标题）、标志（第10章）或附录A–C。我们没有核查法规中对该标准的引用。

方法原理

紧固件的性能通过标准第9章规定的试验测定——包括成品螺栓（也可用楔垫——第9.1点）或机加工试件的拉力试验、保证载荷试验、硬度测量等——并将结果与性能等级的要求比较：最小抗拉强度Rm、屈服强度、保证载荷应力Sp、伸长率和硬度（表3），以及该螺纹的最小拉力载荷Fm,min = As,nom × Rm,min和保证载荷Fp = As,nom × Sp,nom（表4–6；ISO 898-1:2013，第5–9章）。

应用领域

• 碳钢和合金钢螺栓、螺钉和螺柱，ISO米制粗牙螺纹M1,6–M39和细牙螺纹M8×1–M39×3（ISO 898-1:2013，第1章）
• 评定是否符合4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9和12.9性能等级（也包括承载能力降低的产品，例如08.8）
• 认可范围中：金属膨胀型、打入型、旋入型和粘结型锚栓；槽型钢拱形支架连接件的整体螺栓、螺母和钩头螺栓；金属紧固件、螺栓和螺母
• 认可范围中：6家波兰实验室——拉伸试验最高50、350和1000 kN，HV10硬度

关键参数

标准

标准编号

PN-EN ISO 898-1:2013-06 (wersja angielska; wprowadza EN ISO 898-1:2013 i ISO 898-1:2013 [IDT])

标准名称（波兰语）

Własności mechaniczne części złącznych wykonanych ze stali węglowej oraz stopowej — Część 1: Śruby i śruby dwustronne o określonych klasach własności — Gwint zwykły i drobnozwojny

标准名称（英语）

Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts, screws and studs with specified property classes — Coarse thread and fine pitch thread

分步操作程序

1. 确定产品和等级

   螺纹（粗牙或细牙）、直径、性能等级，以及产品为完全承载能力还是承载能力降低（带0的标记）；选择对该组可行的试验（第8章——标题）。

2. 试验

   第9章中适合该产品的试验，例如测定Rm的拉力试验（9.2）、保证载荷（9.6）、硬度（9.9）——在10–35 °C环境温度下进行。

3. 评定

   与表3（相应直径的行）以及该螺纹在表4–6中的Fm,min和Fp比较。

4. 结果

   是否符合性能等级，注明试验依据的标准和条款。PN-EN ISO 898-1:2013-06——现行有效（PKN目录卡截至2026年10月28日；英语版）。

所需设备与仪器

职业健康与安全

• 专业提示：要求适用于10–35 °C下的试验；其他温度下的性能不在要求范围内
• 专业提示：承载能力降低的产品（例如08.8）不按完全承载能力的要求评定
• 大力值螺栓破断试验（认可范围中最高1000 kN）——机器防护装置和安全区

常见问题