標(biāo)準(zhǔn)解讀：《GB/T 3098.5 - 2016緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘》

一、標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)信息 

1.替代與定位：GB/T 3098.5 - 2016是GB/T 3098《緊固件機(jī)械性能》系列標(biāo)準(zhǔn)的第5部分，取代了GB/T 3098.5 - 2000。該系列標(biāo)準(zhǔn)對各類緊固件機(jī)械性能分別規(guī)范，此部分專注自攻螺釘，在緊固件質(zhì)量控制體系中，為自攻螺釘性能評定提供關(guān)鍵依據(jù)，保障其在各行業(yè)使用的可靠性。 

2.修訂思路與背景：依據(jù)GB/T 1.1 - 2009規(guī)則修訂，參考國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2702:2011。結(jié)合國內(nèi)緊固件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在引用文件、技術(shù)參數(shù)等方面優(yōu)化。如增加螺紋規(guī)格ST 9.5，契合市場對大型自攻螺釘需求；調(diào)整芯部硬度最大值，平衡產(chǎn)品性能，提升標(biāo)準(zhǔn)實用性與先進(jìn)性。 

3.發(fā)布與實施：2016年2月24日發(fā)布，2016年6月1日實施。由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出，全國緊固件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口，確保標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的權(quán)威性與推廣性。 

二、適用范圍剖析 適用于滲碳鋼制造、螺紋規(guī)格ST 2.2 - ST 9.5且符合GB/T 5280螺紋規(guī)定的自攻螺釘。這限定了材質(zhì)、尺寸規(guī)格及螺紋標(biāo)準(zhǔn)，保證標(biāo)準(zhǔn)適用精準(zhǔn)。滲碳鋼賦予自攻螺釘良好綜合性能；ST 2.2 - ST 9.5覆蓋常見規(guī)格，用于不同裝配場景；符合GB/T 5280螺紋標(biāo)準(zhǔn)，保障與配套件的互換性與連接穩(wěn)定性。

三、規(guī)范性引用文件解析 引用GB/T 3098.13 - 1996、GB/T 4340.1、GB/T 5280等標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 3098.13 - 1996用于扭矩試驗，規(guī)定試驗方法與設(shè)備要求，確保破壞扭矩測試準(zhǔn)確；GB/T 4340.1是硬度測試依據(jù)，明確維氏硬度試驗流程，使表面與芯部硬度檢測統(tǒng)一規(guī)范；GB/T 5280定義自攻螺釘螺紋尺寸、公差等，保障螺紋質(zhì)量一致性。

四、材料要求詳解 自攻螺釘采用冷鐓、滲碳鋼制造。冷鐓工藝提升材料致密性與機(jī)械性能，使材料在加工中晶粒細(xì)化、組織均勻，增強(qiáng)強(qiáng)度與韌性；滲碳處理在表面形成高硬度滲碳層，提高耐磨性、抗腐蝕性和表面硬度，芯部保持良好韌性，適應(yīng)復(fù)雜工況下的緊固需求。

五、技術(shù)要求深度解讀 

1.金相要求

表面硬度：熱處理后表面硬度≥450 HV0.3，此硬度值確保自攻螺釘表面耐磨，在擰入過程中抵抗磨損、劃傷，維持螺紋完整，保證連接可靠性。 

滲碳層深度：不同螺紋規(guī)格滲碳層深度各異，如ST2.2 - ST2.6為0.04 - 0.10mm。滲碳層深度影響自攻螺釘表面性能與整體強(qiáng)度，過薄影響耐磨性與抗腐蝕性，過厚則降低韌性，合理范圍保證性能平衡。 

芯部硬度：螺紋規(guī)格≤ST 3.9時，芯部硬度270HV5 - 370 HV5；≥ST 4.2時，270 HV10 - 370 HV10。芯部硬度控制自攻螺釘韌性，防止在擰入或受外力時斷裂，與表面硬度配合，滿足不同工況對強(qiáng)度與韌性的要求。 

顯微組織：滲碳層與芯部間不能有帶狀亞共析鐵素體。帶狀組織會導(dǎo)致性能各向異性，降低橫向韌性與抗疲勞性能，影響自攻螺釘使用壽命與可靠性。 

2.機(jī)械性能要求

擰入性能：按規(guī)定擰入試驗板能攻出匹配內(nèi)螺紋且自身螺紋不損壞，這是自攻螺釘基本功能要求。確保在實際裝配中，可順利在被連接件上形成螺紋并實現(xiàn)可靠連接，提高裝配效率與質(zhì)量。

破壞扭矩：自攻螺釘需達(dá)到規(guī)定破壞扭矩值，如ST2.2的破壞扭矩最小值為0.45N·m。破壞扭矩衡量抗扭強(qiáng)度，保證在緊固和使用過程中，承受一定扭矩而不發(fā)生斷裂或失效，確保連接牢固。

1.金相試驗

表面硬度試驗：按GB/T 4340.1在平面（優(yōu)先頭部）測試。頭部是自攻螺釘受力關(guān)鍵部位，測試頭部硬度可反映表面處理效果，且平面測試操作簡便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，便于質(zhì)量控制與比較。 

滲碳層深度 - 金相法：在螺紋側(cè)面特定位置測量，仲裁試驗有明確測量力與計算規(guī)則。螺紋側(cè)面滲碳層直接影響自攻螺釘切削和連接性能，在特定位置測量保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可比；仲裁試驗規(guī)定確保爭議時檢測結(jié)果權(quán)威、公正。 

芯部硬度試驗：按標(biāo)準(zhǔn)在距末端有完整螺紋小徑橫截面的1/2半徑處測試。該位置能準(zhǔn)確反映芯部真實硬度，避免末端加工硬化或其他因素干擾，保證測試結(jié)果可靠。 

顯微組織試驗：按相應(yīng)金相檢驗標(biāo)準(zhǔn)操作，通過觀察顯微組織形態(tài)、分布，判斷熱處理工藝是否合理，及時發(fā)現(xiàn)組織缺陷，為改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。 

2.機(jī)械性能試驗

擰入性能試驗：將自攻螺釘擰入特定試驗板，對試驗板材質(zhì)、硬度、厚度、孔徑等詳細(xì)規(guī)定。試驗板模擬實際被連接件，規(guī)定材質(zhì)和硬度保證試驗重復(fù)性與可比性；板厚和孔徑與螺紋規(guī)格匹配，準(zhǔn)確評估自攻螺釘擰入性能。 

破壞扭矩試驗：夾緊自攻螺釘，按GB/T 3098.13 - 1996用標(biāo)定裝置施加扭矩至斷裂，對照標(biāo)準(zhǔn)判斷是否合格。試驗裝置與操作規(guī)范確保測試結(jié)果準(zhǔn)確反映自攻螺釘抗扭強(qiáng)度，為產(chǎn)品設(shè)計和質(zhì)量控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)