1.紧固件性能分类

(1)物理性能：材料的物理性能是材料固有的特性，基本不会变化。即使加工为成品，也不会有太大的变化。如密度、热膨胀系数、电阻率、热导率、磁导率等。

(2)机械性能：材料和紧固件的机械性能，反映了当它承受一定载荷时，所作出反应的能力，如：抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率及硬度等。紧固件在生产过程中，经过原材料改制(冷拔)、冷傲、冷挤、冲压、缩径、或热压、搓(滚)丝等加工过程及热处理，最终成为成品。这时，它的各项机械性能指标，与未加工的原材料相比，已经有了较大的变化，并达到了某种紧固件产品机械性能所规定的要求。

(3)工作性能：紧固件的工作性能，是通过加工过程而获得的功能设计特性，使紧固件能够满足和适应该类产品，在工作中的某些特定的要求。工作性能包括：扭矩、锁紧性能、弹性等，紧固件的工作性能，也是通过材料的选择及冷、热加工过程面获得并增强的。

2.外螺纹紧固件(螺栓、螺钉和螺柱)机械性能的主要项目

(1)抗拉强度：抗拉强度是一件紧固件成品在破坏前或在开始破坏的同时，所能承受的施加在它上面的**的拉力载荷除以“螺纹公称应力截面积”的数值。抗拉强度一般是用“应力”值表示，在美制紧固件中，它的单位为：磅/英寸(psi) 或千磅/英寸*(ksi) 。如果需要了解某一紧固件产品，所能承受的拉力载荷值，则将该抗拉强度值(应力值)乘以螺纹公称应力截面积即可。在美制紧固件中， 拉力载荷的单位为磅力(lbf) ， 抗拉强度与拉力载荷的关系， 可以用下面公式来表达：

拉力载荷一抗拉强度×螺纹公称应力截面积。

米制紧固件与美制紧固件抗拉强度、拉力载荷的换算关系如下：

1lbf=4.448N或1N-0.2248lbf，另外， 1ksi=6.89N/mm(PM a) .

为了便于读者对美制与米制力学单位的换算，这里把几个主要的换算关系列在下面：

60ksi=413.6N/mm90ksi=620.05N/mm100ksi=688.94N/mm

105ksi=723.45N/mm?120ksi=826.73N/mm150ksi=1033.4N/mm

170ksi=1171.2N/mm?175ksi=1205.6N/mm?180ksi=1240.2N/mm

请读者牢记上面这几个换算关系，因为美国紧固件标准采用的计量单位都是英制系列，读者若需要使用米制单位，则需自己进行换算。螺栓楔负载试验是检验螺栓抗拉强度的最普遍、最重要的应用方法。对实物螺栓进行楔负载试验，在测得最小抗拉强度的同时，也对螺栓的塑性；“头杆结合强度”做了考核。

(2)屈服强度、规定非比例伸长应力；屈服强度是当一件紧固件产品产生规定大小的水久性变形时，所承受的拉力载荷下的应力值。当紧固件达到屈服强度时，它已进人塑性变形范围。这里需要指出：低强度产品在承受拉力载荷时，可以出现屈服现象，能够测量出屈服强度，高强度产品由于没有物理屈服现象，测不出屈服强度，而应测量“规定非比例伸长应力”。

(3)保证载荷：保证载荷是紧固件必须承受的、不发生**变形时的拉力载荷。保证载荷是一个韧性指标，是对垫处理工艺中淬透性指标的考核。它是一个绝对值，不可能是一个**值或最小值。保证载荷对应的应力值为保证应力，对于大多数强度等级的紧固件，保证载荷一般取其最小屈服强度的90%~93%，即：保证载荷=(0.9~0.93)X最小屈服强度(或规定非比例伸长应力).

(4)断后伸长率与断面收缩率：断后伸长率与断面收缩率是反映和衡量紧固件产品在破坏之前的变形能力。断后伸长率与断面收缩率是衡量紧固件所用材料塑性大小的指标。伸长率越大，均匀变形能力越强，塑性越好。断面收缩率是指试样拉断后，缩轻处横截面积**减缩量与原始横截面积之比。收缩率越大，不均匀变形能力越强，塑性也越好。断后伸长率和断面收缩率只能通过对“机加工试件”做拉力试验测得。

(5)冲击韧性：冲击韧性是衡量紧固件在承受冲击时的能力，

(6)抗剪强度：抗剪强度是紧固件在破坏前，承受的垂直于轴心线的**载荷的能力。它也是一个应力值。一般情况下，碳钢紧固件的抗剪强度取其最小抗拉强度的60%，

(7)抗扭强度：抗扭强度一般用最小破坏扭矩来表示。它是针对小规格、且短而不能进行拉力试验的螺栓、螺钉，一项补充的检测项目。另外对自攻螺钉类产品和锁紧紫固件来讲，它是一项非常重要的检测项目。

(8)疲劳强度：疲劳强度是衡量紧固件在破坏前，所能承受规定的、重复多次的**载荷的能力，同样它也是一个应力值。

(9)硬度：硬度是衡量紧固件抵抗磨损和外力压人能力的量度。由于各种硬度试验方法及硬度试验机使用范围的局限性，而且材料和产品硬度范围从低到高比较广，因此无法采用一种硬度

试验方法，来检测从低到高的各种性能等级的紧固件。所以在紧固件性能标准中，规定了洛氏硬度(HRC、HRB) 、布氏硬度和维氏硬度三种硬度试验方法。美制紧固件表面硬度采用HR30N的维氏硬度计，综上所述，外螺纹紧固件机械性能指标和检測项目，可以分为以下几大类：

(1)强度指标：抗拉强度、规定非比例伸长应力或屈服强度、保证应力、抗剪强度、抗扭强度、疲劳强度等。

(2)塑性、韧性指标：断后伸长率、断面收缩率、楔负载强度、头杆结合强度、冲击韧性等。

(3) 硬度：这里硬度是指一般的常规硬度。分为洛氏硬度(HRC、HRB) 、布氏硬度(HB) 和维氏硬度(HV)三种标尺度值。

(4)其他检测项目：最高表面硬度、螺纹脱碳层、冲击吸收功、回火后硬度降低值(通过再回火试验测得)、表面缺陷等。不是所有的紧固件品种或产品都要全面测试上述各项指标。具体某一产品究竟要检测哪几项指标，要根据后面介绍的各性能标准中的具体规定。

3.内螺纹紧固件(螺母)机械性能的主要项目

(1)保证载荷：保证载荷是螺母必须承受的，而不产生螺纹脱扣或螺母壁开裂迹象的轴向载荷，它是一个绝对值，没有**值或最小值，一般情况下，当施加的载荷达到螺纹脱扣载荷的95%时，螺纹变形就会影响螺纹配合。

(2)锥形保证载荷：锥形保证载荷是将螺母置于锥角为120°的淬硬锥形垫圈上进行试验时，螺母必须承受，并且不应发生螺纹脱扣或产生螺母壁开裂迹象的轴向载荷。此项试验用以测定表面缺陷(锻造裂缝或裂纹)对螺母性能的影响。

(3)硬度：硬度是抵抗磨损和外力压人能力的量度。同样，标准中对螺母硬度也是规定了洛氏、布氏和维氏三种硬度值，详见后面介绍的螺母各性能标准。

(4)其他检测项目：表面缺陷等。