三、 碳钢中各类元素对钢性质的影响 1、碳（C）、提高钢件强度，尤其热处理性能；
但随含碳量的增加塑性和韧性下降，会影响到钢件的冷镦性能和焊接性能。
2、锰（Mn）、提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性，即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利同时会影响电镀时对镀层的控制。
3、镍（Ni）、提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。
4、铬（Cr）、提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。
5、钼（Mo）、能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，提高高温下的抗拉强度有很大影响。
6、硼（B）、能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。
7、矾（V）、细化奥氏体晶粒，改善韧性。
8、硅（Si）、保证钢件强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。
四、 钢的种类和在紧固件行业的运用 普通钢 含磷量不大于0.045，含硫量不大于0.055。
优质钢 含磷量不大于0.04，含硫量不大于0.045。
工具钢 磷、硫含量不大于0.04。
高优质钢磷、硫含量不大于0.03。
含碳量小于0.25的低碳钢，强度低、塑性、可焊性较好；
含碳量在0.25-0.45间叫做中碳钢，较高强度、塑性、可焊性较差，若经过热处理，则强度和硬度有显著提高，含碳量大于0.45的钢叫高碳钢，塑性和可焊较差，热处理后有很高的强度和硬度。
08、10、15、20、25等号钢含碳量较低，强度小而塑性好。可用于制造各种容器，或用来制造冲压件，焊接结构件及螺钉、螺母、垫圈和需要渗碳的零件。
30、35、40、45、50等号钢含碳量中等，强度较高、韧性和加工性较好，通常要经过淬火，回火等处理，可用来制造轴类、齿轮、丝杆、连杆、套筒等。
55、60、70等号钢含量较高，淬火后有较高弹性，可用于制造弹簧、轧辊和钢丝绳等。
钢材中材质中的英文字母表示A表示是铝（Al）脱氧钢；
K表示是硅（Si）脱氧钢；
CH表示冷打；
F表示细晶粒；
B表达加入含合金元素硼。
合金钢 规定的最大含锰量超过1.65，或者 规定的最大含硅量超过1.65，或者 规定的最大含铜量超过1.65，或者 含铬量低于4.0，（超过4.0将列为不锈钢），或钢中含有规定最小含量的铝、硼、钴、钶、钼、镍、钛、钒或锆或任何其它加入钢内达到特殊效果的元素。
紧固件机械性能介绍 大螺丝机械性能采用的标准 ISO 898.1/GB 3098.1、JIS B1051、SAE J429、ASTM A354、ASTM A307、ASTM A449、ASTM A193、DIN 267.11、ASTM5074 公制普通螺栓所用之材料 JISB1051/GB3098.1 性能等级 材料和热处理 化学成份， 回火温度℃ min C P max S max B① max min max 3.6② 碳钢 - 0.20 0.05 0.06 0.003 - 4.6② - 0.55 0.05 0.06 0.003 - 4.8② 5.6 0.13/0.15 0.55 0.05 0.06 0.003 - 5.8② - 0.55 0.05 0.06 6.8② 8.8③ 低碳合金钢如硼锰或铬,淬火并回火或中碳钢,淬火并回火 0.15④ 0.40 0.035 0.035 0.003 425 0.25 0.55 0.035 0.035 9.8 低碳合金钢如硼锰或铬,淬火并回火或中碳钢,淬火并回火 0.15④ 0.35 0.035 0.035 0.003 425 0.25 0.55 0.035 0.035 10.9⑤⑥ 低碳合金钢如硼锰或铬,淬火并回火 0.15④ 0.35 0.035 0.035 0.003 340 10.9⑥ 中碳钢淬火并回火, 或中低碳合金钢如硼锰或铬,淬火并回火或合金钢淬火并回火⑦ 0.25 0.20④ 0.55 0.55 0.035 0.035 0.035 0.035 0.003 425 0.20 0.55 0.035 0.035 0.003 12.9⑥⑧⑨ 或合金钢淬火并回火⑦ 0.28 0.50 0.035 0.035 0.003 380 1. 硼的含量可达0.005,其非有效硼可由添加钛和或铝控制. 2. 这些性能等级允许采用易切钢制造,其硫,磷,铅的最大含量为硫0.34;磷0.11;铅0.35. 3. 为保证良好的淬透性,螺纹直径超过20mm的紧固件,需采用对10.9级规定的钢. 4. 含碳量低于0.25桶样分析的低碳硼合金钢的锰最低含量为8.8级0.6;9.8、10.9、10.9级0.7. 5. 该产品应在性能等级代号下增加一横线标志,其应符合10.9级规定的所有性能,而较低的回火温度对其在提高温度条件下,将造成不同程度的应力削弱. 6. 用于该性能等级的材料应具有良好的淬透性,以保征紧固件螺纹截面的芯部在淬火后,回火前获得约90的马氏体组织. 7. 合金钢应至少含有以下元素的一种元素,其最小含量为铬0.30,镍0.30,钼0.20,钒0.10. 8. 12.9级的表面不允许有金相能测出的白色磷聚集层. 公制螺栓机械性能 JIS B1051/ISO 898.1/GB 3098.1螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能 机械和物理性能 性能等级 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9 d≤16 mm d＞16 mm 公称抗拉强度b公称 N/mm2 300 400 500 600 800 800 900 1000 1200 最小抗拉强度bmin N/mm2 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220 维氏硬度HV F≥90N min 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385 max 220/250 250 320 335 360 380 435 布氏硬度HB F90D2 min 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366 max 209/238 238 304 318 342 361 414 洛氏硬度HR min HRB 52 67 71 79 82 89 --- --- --- --- --- HRC --- --- --- --- --- --- 22 23 28 32 39 max HRB 95.0/99.5 99.5 --- --- --- --- --- HRC --- -- 32 34 37 39 44 表面硬度HV0.3 max ------ 10.9级表面硬度不超出390HV 屈服点s, N/mm2 公称 180 240 320 300 400 480 --- --- --- --- --- min 190 240 340 300 420 480 --- --- --- --- --- 规定非比例伸应力 p0.2,N/mm2 公称 --- --- 640 640 720 900 1080 min --- --- 640 660 720 940 1100 保证应力 Sp/s或Sp/P0.2 0.94 0.94 0.91 0.93 0.90 0.92 0.91 0.91 0.90 0.88 0.88 SP, N/mm2 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970 破坏扭矩MB, N●M Min ------ 按国标GB3098.13执行 断后伸长率q, Min 25 22 14 20 10 8 12 12 10 9 8 断面收缩率x, Min ------ 52 48 48 44 楔负载 对螺栓螺钉实物进行测试应符合其最小抗拉强度 冲击吸收功 Aku，J ------ 25 ----- 30 30 25 20 15 头部坚固性 不得断裂 螺纹未脱碳层的最小高度E ------- H/2 2H/3 3H/4 全脱碳层的最大深度G mm -------- 0.015 再回火后的硬度 -------- 回火前后硬度均值之差不大于20HV 表面缺陷 按国标GB/T5779.1或GB/T5779.3规定 1. 因超拧造成载荷超出保证载荷时，对螺纹直径d≤16mm的8.8级螺栓则推荐参考GB/T3098.2 2. 9.8级螺栓仅适用于螺纹直径d≤16mm. 3. 对钢结构螺栓8.8级为12mm. 4. 最小抗拉强度适用于公称长度L≥2.5d的产品;最低硬度适用于长度小于2.5d和其它不能进行拉力试验产品. 5. 对螺栓螺钉和螺柱的实物进行楔负载试验时,应按最小抗拉强度计算. 6. 对于5.8级以下螺栓螺钉和螺柱末端测试的硬度的最大值为250HV/238HB或99.5HRB. 7. 最小屈服点仅适用于L≥6d的螺栓螺钉和螺栓. 8.表面硬度不比心部硬度高出30个维氏硬度 英制（SAE J429）螺栓所用材料 Grade 1 2 4 5 5.1 5.2 7 8 8.1 8.2 Material and Treatment Low or medium carbon steel Medium Carbon cold drawn steel Medium Carbon steel quenched and tempered Low or medium carbon steel Medium Carbon alloy steel quenched and tempered SAE 1541 Low or medium carbon steel Element C Min -- --- --- 0.28 0.15 0.15 0.28 0.28 0.28 0.15 Max 0.55 0.55 0.55 0.55 0.30 0.25 0.55 0.55 0.55 0.25 Mn Min --- --- --- --- --- 0.74 --- --- --- 0.74 P Max 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048 0.040 0.040 0.048 0.048 S Max 0.058 0.058 0.13 0.058 0.058 0.058 0.045 0.045 0.058 0.058 B Min --- --- --- --- ---