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1577800211590-93第1页共9页ASTMA490-93拉伸强度150KSi以上结构用钢制热处理螺栓标准规范本标准以固定称号A490来发行；而紧跟在该称号后面之号码表示最初通过之年份，倘若有修正，则表示为最后修订之年份。括号内之号码则为最后通过核准之年份。其上之则表示在最后版本或通过核准后还有作编辑修改。本标准已经过国防部核准，查询DoD索引之规范和标准可以查到国防部核准之发行年份。1.范围1.1本规范涵盖钢制热处理螺栓直径1/2至１1/2英吋(含)之化学成份和机械性质之要求。这些螺栓乃是用在结构上的联结，而被结构性联结工程基金会制定于ASTMA325或A490规范内。以下规定不同型态之螺栓。1.1.1类别1一合金钢螺栓，尺寸包含直径1/2至１1/2英吋。1.1.2类别2一低碳麻田散铁系列螺栓，尺寸包含直径1/2至1英吋。1.1.3类别3一螺栓尺寸包含直径1/2至１1/2英吋，且抗大气腐蚀性和耐候特性必须符合A588／A588M、A242／A242M及A709／A709M规定之钢材。这些抗大气腐蚀性要比碳钢额外有无添加铜要来得较好。看章节6.3，这些没有镀层的钢材适当地在暴露大气下可做多方面之应用。1.2采购者要订定类别1、2或3螺栓，如果没有要求类别时，制造商有权选择供应类别1、2或3。1.3当需要抗大气腐蚀性和耐候特性时，采购者可选择类别3。1.4除非有其它特别规定，否则所有使用在螺栓上之螺帽要符合规范A194／Al94M或A563要求，而且是六角。这些六角头螺帽对于每一种螺栓之类型及表面加工度如以下要求：螺栓类型和加工度螺帽等级和加工度1和2，表面(未被覆)A563-DH，DH3，素面A194-2H，素面3，素面A563-DH3，素面1.5除非有其它特别规定，否则使用于螺栓上之所有垫圈必须要符合规范F436要求，而且对每一种类型螺栓之表面加工度如以下要求：螺栓类型和加工度垫圈加工度1和2，素面(未被覆)素面(未被覆)A192-2H，素面3，素面耐候钢，素面1.6这规范只针对重六角结构用螺栓供应做说明，若是其它尺寸的需求就必须订定在采购契约和订单上规定。批注1-对于淬火及回火后之合金钢螺栓、螺桩及其它外螺纹扣件之尺寸超过11/2英吋时，但机械性质类似者，请参照规范A354中之级数BD。批注2-规范A490M系依据A490改进而来为完全公制，因此在本规范将看不到公制表示法。2.参考标准2.lASTM标准A194／Al94M配合高压及高温下使用螺栓之碳钢及台金钢螺帽的规范。A242／A242M高强度低合金结构用钢之规范。A325拉伸强度120／105KSi(含)以下之结构用钢制热处理螺栓之标准规范。A354淬火及回火过合金钢制之螺栓、螺桩及其它外螺纹扣件的规范A563碳钢及合金钢制螺帽之规范。A588／A588M降伏点至少50KSi(345MPA)，厚度4英吋(100mm)以上之高强度低合金结构1577800211590-93第2页共9页用钢的规范。A709桥梁用结构用钢之规范。A751钢制品化学分析之测试方法、应用及术语。D3951商用包装应用。E3金相试片之准备方法。E138湿式磁粒检测方法。E709磁性检测指引。F436硬化钢制垫圈之规范。F606决定内、外螺丝扣件、垫圈铆钉机械性质的标准测试方法。F788／F788M公英制螺栓、螺丝、螺桩表面缺陷规范。G101评估低合金钢材抵抗大气腐蚀指南。2.2ANSI标准Bl.1统一制螺丝螺纹。B18.2.1四角和六角头螺栓和螺丝。2.3军事标准MIL-STD-l05取样程序及特性检验表。3.术语3.1定义3.1.1表面不连续性在本规范内定义如下：3.1.1.1可允收质量水平(AQL)一如MIL-STD-105所定义，对取样检测之最大缺陷百分比要考虑在制程中平均做统计。3.1.1.2崩裂一破裂位于螺栓头部之周围。3.1.1.3裂缝一结晶线在穿过晶界时，没有外来元素的夹杂物影响而致断裂情况。3.1.1.4制程平均一定义于MIL-STD-105，代表产品在原始检测中，缺陷百分平均比。原始检测也可视为被拒绝及再加工后第一次再检测。3.1.1.5缝痕或迭痕一金属材料内非结晶裂纹其乃原材固有的裂纹。4.订单要点4.1规范下产品订单必须包括以下：4.1.1数量(螺栓及附件之数量)。4.1.2产品名称，包括附件，如螺帽和垫圈等。4.1.3尺寸，包括螺栓公称直径及长度，对不同于重六角结构螺栓(看1.6)之尺寸要求，需要去指明握紧长度。4.1.4螺栓的类型(类型1、2或3)，值得注意是，当规范没有规定螺栓类型时，螺栓的类型由制造厂商决定。4.1.5ASTM称号与发行年份。4.1.6安全负荷试验是否需要，及4.1.7是否需要测试报告及4.1.8其它特殊要求。批注3-1000件，重型六角结构用螺栓，每一个要有两个全硬化垫圈，符合ASTMF436，但要有一重型六角螺帽，符合ASTMA563、1/4、ASTMA490-XX1000件重型六角结构用螺栓，不需要螺帽或垫圈，类型1，7/8×２1/4，ASTMA490-XX。5.材料及制造5.1制程一钢材必须由鼓风炉、氧化炉或电解炉制造。5.2热处理一类型1螺栓必须要在转换温度以上油淬处理。类型2和3则在转换温度以上以适当液体淬火处理。类型1和3必须再加热回火，而这温度不得低于800℉。类型2再加热回火，而这温度不得低于650℉，如果热处理工作是由分包商进行，热处理过后的材1577800211590-93第3页共9页料必须再回到制造商进行试验。5.3螺栓螺纹部份必须车洗或滚制。5.4保护涂层一螺栓不能热浸、机械附着或电镀镀锌或者其它金属镀层以造成氢脆导致应力腐蚀裂缝及延迟脆性破坏发生，关于额外热浸镀锌之信息请参阅附录XI。6.化学组成6.1类型1螺栓其合金化学组成必须符合表1所列要求，钢材必须包含有足够合金元素以证明它是合金钢材。批注4-美国钢铁协会规定合金元素最大含量如果超过下列一项或多项合金元素成份限制时始认为是合金钢。锰1.65%、硅0.60%、铁0.60%或在明定的范围内，或在以下元素所明定最小要求量，或在已知结构合金钢需求限制内：铝、铬可至3.99%，钴、钶、钼、镍、钛、钨、钒、锆，或其它加入以获得所想要合金作用的合金元素。6.2类型2其化学成份要求必须符合表2所列。6.3类型3其化学成份要求必须符合表3所列。指南G101为评估抗大气腐蚀低合金钢的方法。6.4产品分析必须由采购者选择具代表之每批已完成之螺栓。这些化学成份必须符合表1、2或3，而且由这些表中决定是否可接受。6.5对于螺栓而言，有添加Bi、Se、Ti或Pb之钢，热炉分析是不被允许的。6.6化学分析必须依照A751试验方法，程序执行。7.机械性质7.1产品硬度7.1.1螺栓必须符合表4所规定之硬度值。7.2拉伸性质7.2.1直径小于(含)１1/4英吋，除了7.1节规定外还有不同之规定，必须做全尺寸垫楔抗拉试验，其值必须在表5所示之最小与最大拉伸强度值间。7.2.2直径大于１1/4英吋，除了7.1节规定外还有不同之规定，当测试时，最好为全尺寸垫楔抗拉试验。其值必须符合表5所示之最小与最大拉伸强度值间。当设备容量不足够做全尺寸试验时，或者螺栓的长度不能实际进行全尺寸试验时，可加工成试棒测试，其值要符合于表6之要求。但是如果上述全尺寸及加工成试棒皆有试验并相互矛盾时，则以全尺寸试验为准。7.2.3安全负荷并不是对所有产品须强制性之测试。当契约或订单有规定时，除了抗拉强度之要求外，螺栓必须进行表5所述之安全负荷测试或者是替代之安全负荷测试要求。当有争议产生时，螺栓应能符合安全负荷与其它之要求。7.3螺栓硬度及拉伸试验皆执行时，如果硬度测试值过低时，则允收条件则以抗伸需求为主。8.渗碳8.1定义一本试验是要计算决定从表面渗碳后，表面与次表面间硬度的差异。8.2要求一螺栓应不可过份渗碳，从表面至最大深度0.003英吋内所量测得到之硬度值不能高于距表面0.125英吋处之硬度值3个洛氏硬度指标C(26个诺普氏)(27个维克氏DPH)，看图1。8.3过程；8.3.1切取螺栓螺纹部位沿着纵向之断面、镶埋及金相抛光则依据E3方法。8.3.2使用诺普氏或维克氏DPH硬度测试之压头执行微硬度测试。8.3.3在位于螺纹面垂直齿腹之线。沿着节径0.003英吋此点做硬度测度测试。下点测试，则从大径(螺纹顶)垂直至螺栓轴之0.125英吋处做第二点测试，参照图1。8.3.4此两点硬度测试必须沿着螺栓螺纹长度相同之纵向剖面上，必须在同一时间测试，使用相同的硬度指标。1577800211590-93第4页共9页9.尺寸9.1除非有其它规定，否则螺栓必须符合ANSIB18.2.1关于重六角结构用螺栓之尺寸规范。9.2螺纹要为ANSIB1.1规范之统一制粗螺纹系列，并且要有级数2A之公差。当有规定时，螺栓直径超过1英吋之8节螺纹系列也可使用。10.工匠技艺10.1表面缺陷限制必须依据F788／F788M规定。11.机械性质之质量保证11.1制造商必须自每批螺栓取样做检验以确定螺栓的性质符合规范要求。所有的螺栓在装运前必须依据章节11.3及11.4内所述的质量保证程序之一种去做检验。11.2批检验测试的目的是要确保每批皆能符合规范要求。为此计划充分有效。购买者维持产品识别及验证直至产品被安装使用为止是很重要的。11.3产品批方法11.3.1所有螺栓必须依据批验证管制量保证计划制造。制造商必须证明并维持每批螺栓产品从原料选择至所有制程操作及热处理到最后包装及船运的整体性。每一批都有其本身批识别编号，每一批都要测试而且检验测试报告都要保存。11.3.2产品批，为了识别编号及测试取样选择的理由，必须包含自相同熔炉制造，所有操作至船运容器内之相同公称尺寸及相同公称长度。11.3.3(7.1)依据F606尺寸及长度测试全尺寸垫楔抗拉或加工试棒拉伸，此要求描述在7.2(章节8)。安全负荷测试则仅在采购单上有规定时才执行。11.3.4每一产品批对每一要求性质测试之最小测试数目必须依据表7。11.3.5如果测试试片有加工缺陷，则必须放弃以另外试片代替。11.3.6螺栓在最后制程后尽快包装在船运容器内，船运容器必须有批识别编号之标志。11.3.7当订单有规定时，每一产品批从螺栓供给至船运期间所要求之检验测试报告之拷贝都要供应给采购者，钢材个别炉号并不需在试验报告中标示。11.4船运批法：11.4.1在制程检验过程，所有的制造操作、热处理、及制造完成之螺栓之储存都应依据各自制造商实行。11.4.2在装运包装螺栓前，制造商应对每一船运批随机取样做测试。为测试取样的理由，船运批的定义为相同尺寸及相同长度，需要供应单一采购订单需求的螺栓量。11.4.3(7.1)，依据F606方法端视螺栓尺寸及长度执行全尺寸垫楔抗拉或加工试棒拉伸，需求描述在7.2节渗碳(章节8)，安全负荷则仅在采购单上有要要求时执行。11.4.4每一船运批，对每一要求之性质之测试最小数目必须依据表8。11.4.5如果测试试棒有加工缺陷时，则必须放弃以另外试棒代替。11.4.6当订单有规定时，每一船运批测试报告之拷贝要供应给采购者，钢材个别炉号并不需要在最后之产品注明。12.测试方法12.1所有试验必须依据F606测试方法去执行。12.2螺栓全尺寸之安全负荷试验，最后依据F606外螺纹测试方法章节所描述之方法1一长度量测执行。12.3螺栓全尺寸试验必须依据F606关于全尺寸产品垫楔抗拉试验章节所描述之垫楔试验方法执行。螺栓的破坏必须在其本体或螺纹部份，而不能在头部与本体连接部份发生破坏。12.4加工成试捧之试验必须依据F606关于加工试棒拉伸试验所描述方法进行测试。1577800211590-93第5页共9页12.5对于决定安全负荷而言，测试的速率决定在可自由移动之横座夹头，移动速率最大为0.125英吋／分钟，对于拉伸强度的决定最大速率为1英吋／分钟。13.磁粒及目视检验表面缺陷13.1螺栓可用磁粒检测来检查纵向缺陷及横向裂缝，检验时必须依据13.4节所描述取样计划进行而