六角螺栓
什么是六角螺栓？
六角螺栓 是一种带头部的紧固件，具有六角驱动面和带螺纹的杆部，通常在头部下方设有无螺纹的握持段。六角截面能够承受扳手或套筒施加的高扭矩，因此六角螺栓在结构钢和重型设备中占据主导地位。如需了解更全面的螺栓头部几何形状信息，请参阅我们的指南： .
解剖学
有五个关键特征： head （跨平键组确定扳手尺寸）；该 轴承表面 （平面，或内六角螺栓上的机加工垫圈面）；该 螺纹柄; 该 握把长度 （剪切平面内的光滑部分）；以及 提示 （螺栓为平头，盖头螺栓为倒角头）。外六角是几种 并且在承受大扭矩时能抵抗凸轮脱出。.
工作原理
螺栓通过在受拉时轻微伸长来产生夹紧力，从而发挥其作用。只要夹紧力保持在分离载荷之上，接头就如同一个整体。当夹紧力下降时，接头就会发生滑动。所有这些因素最终都归结为一个数值：预紧力。.
六角螺栓与马车螺栓或拉杆螺栓的对比
先从马车螺栓说起：它有一个圆头和一个能咬合木材的方形颈部。 其次，拉杆螺栓具有粗牙螺纹和钝头，无需螺母即可依靠自身螺纹旋入木材或砌体中。相比之下，六角螺栓需配合螺母进行紧固，或旋入预先钻好的孔中，且其制造符合既定标准；若用马车螺栓或拉杆螺栓替代，通常会导致设计失效。.
六角螺栓的类型
六角螺栓主要分为六大类：全螺纹和部分螺纹螺栓、重型六角螺栓、法兰六角螺栓、结构用六角螺栓（F3125/A325/A490）以及预紧扭矩型螺栓。六角头螺钉作为其公差要求更严格的同类产品，将在另一部分单独介绍。.
全螺纹与部分螺纹
采用全螺纹设计时，螺栓的螺纹一直延伸至螺栓头，可在攻丝孔和薄板堆叠结构中实现最大咬合。部分螺纹螺栓则保留了无螺纹的握合部分，这是剪切连接中的主力，因为螺纹根部是凹槽，也是最薄弱的部位。 设计规范：当接头受到剪切力时，应指定使用部分螺纹，并确定握合部分的尺寸以覆盖剪切面。.
重型六角螺栓
重型六角螺栓是标准六角螺栓的加强版：在相同直径下（3/4英寸时，其头部宽度和高度分别为1-1/4英寸和1-1/8英寸），其头部比标准六角螺栓更宽、更高。额外的金属材料有助于分散载荷并防止扳手打滑；重型六角螺栓是钢结构工程的基础，用于 ASTM F3125 （A325和A490的所在地）。.
法兰六角螺栓
六角法兰螺栓将垫圈集成其中：一体式承压面可防止因振动导致的松动，非常适合泵和压缩机底座等需要减少零件数量的应用场景。法兰螺栓遵循其自身的标准（例如 DIN 6921）。.
结构用六角螺栓
结构用六角螺栓是符合F3125标准的重型六角紧固件，其中A325适用于普通结构钢，A490则适用于最高等级的结构钢。安装时，螺栓头和螺母下方需配有淬火垫圈；该垫圈和螺母是该紧固系统的一部分。.
额定扭矩型号
抗扭型螺母具有自锁功能：它们无需单独的锁紧螺母即可抵抗旋转，通常通过变形的螺纹或粘合补片来实现。在标准螺母容易松脱的高振动工况下，它们仍能保持稳固。在实际存在振动的情况下应使用此类螺母，并记录具体安装方法，因为该特性会增加扭矩，可能掩盖正确的预紧力。.
六角头螺钉（仅概述）
六角头螺钉同样具有六个边，但根据 ASME B18.2.1 标准，其加工公差更为严格，通常配有垫圈面，且专用于带螺纹孔的连接。在精密或符合规范要求的连接中，这两种螺钉不可互换。 我们在 指南。关于与嵌入式驱动器的对比，请参见
六角螺栓的尺寸和螺纹
公制尺寸（M系列，ISO）
公制六角螺栓的尺寸通常以直径、螺距和长度来标注，例如 M16 x 2 x 80。下表是针对常用规格范围的即用型参考表，内容基于 ISO 4014（部分）和 ISO 4017（完整）编制而成。.
六角螺栓的尺寸有两种标注体系。 公制规格采用直径、螺距和长度（例如 M16 x 2 x 80）；英制规格采用分数直径、每英寸螺纹数（TPI）和以英寸为单位的长度。下表是根据 ISO 4014/4017 和 ASME B18.2.1 标准编制、可直接复制粘贴的参考资料。.
| 公称直径 (M) | 粗间距（毫米） | 跨平面距离（毫米） | 头高（毫米） | 螺纹长度 b，部分（毫米） |
|---|---|---|---|---|
| M6 | 1.0 | 10 | 4.0 | 18 |
| M8 | 1.25 | 13 | 5.3 | 22 |
| M10 | 1.5 | 16 | 6.4 | 26 |
| M12 | 1.75 | 18 | 7.5 | 30 |
| M16 | 2.0 | 24 | 10.0 | 38 |
| M20 | 2.5 | 30 | 12.5 | 46 |
| M24 | 3.0 | 36 | 15.0 | 54 |
| M30 | 3.5 | 46 | 18.7 | 66 |
| M36 | 4.0 | 55 | 22.5 | 78 |
数值为根据 ISO 4014/4017 标准得出的近似值，并已四舍五入以便车间使用。如需进行认证工作，请对照标准进行核对。.
英制尺寸（ANSI/ASME B18.2.1）
英制螺栓采用分数制直径、每英寸螺纹数（TPI）以及以英寸为单位的长度。粗牙螺纹为UNC，细牙螺纹为UNF。.
| 公称直径 | UNC（TPI） | 横跨公寓楼 | 头部高度 |
|---|---|---|---|
| 1/4英寸 | 20 | 7/16英寸 | 11/64英寸 |
| 5/16英寸 | 18 | 1/2英寸 | 7/32英寸 |
| 3/8英寸 | 16 | 9/16英寸 | 1/4英寸 |
| 1/2英寸 | 13 | 3/4英寸 | 5/16英寸 |
| 5/8英寸 | 11 | 15/16英寸 | 25/64英寸 |
| 3/4英寸 | 10 | 1-1/8英寸 | 15/32英寸 |
| 7/8英寸 | 9 | 1-5/16英寸 | 35/64英寸 |
| 1″ | 8 | 1-1/2英寸 | 39/64英寸 |
| 1-1/4英寸 | 7 | 1-7/8英寸 | 25/32英寸 |
| 1-1/2英寸 | 6 | 2-1/4英寸 | 15/16英寸 |
尺寸符合 ASME B18.2.1 标准。在常见的结构和机械应用范围内，英寸系列尺寸大致在 1/4″–1-1/2″ 之间，此外还有更大尺寸可供选择。.
粗与细
粗牙（UNC 或粗公制螺距）是该领域的默认选择：它组装速度更快、不易沾染污垢，且不易出现螺纹错位。 细牙（UNF，即细公制螺距）在相同扭矩下可提供约5%至10%的额外预紧力，抗振动性能更佳，适用于薄壁结构和汽车制造领域。请勿在同一接头中混合使用这两种螺纹。.
如何测量
六角螺栓强度等级
公制属性类（ISO 898-1）
数字中蕴含着力量。对于8.8级钢材，第一位数字乘以100即得名义抗拉强度（单位为MPa，约为800）。第二位数字乘以10即得屈服与抗拉强度之比（8.8级钢材的屈服强度约为640 MPa）。.
六角螺栓的等级代表其强度。公制性能等级（ISO 898-1）由两个数字表示：第一个数字乘以100即为抗拉强度（单位：MPa），第二个数字乘以10即为屈服比。下表列出了4.6级至12.9级的典型应用场景。.
| 属性类 | 抗拉强度（MPa） | 屈服强度（MPa） | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 普通钢，非结构用，轻型 |
| 8.8 | 800 | 640 | 通用机械、结构件、法兰 |
| 10.9 | 1000 | 900 | 高负荷、汽车应用、对滑动要求严格 |
| 12.9 | 1200 | 1080 | 最大强度、液压、工装 |
SAE等级（SAE J429）
帝国级以放射状线条标示强度： 二年级 （无标记，约74,000 psi，硬件）；; 五年级 （三条辐射线，约120,000 psi，主力机型）；; 8年级 （六条辐射线，约150,000 psi，悬挂系统和结构）。.
ASTM结构级
ASTM A307 是低碳商用螺栓，抗拉强度约为 60,000 psi，适用于通用及非关键构件。 A325 和 A490 属于高强度结构级，现已合并为 ASTM F3125 标准，该标准涵盖整个系统：重型六角头螺栓、螺母、垫圈以及有文件记录的拉伸试验方法。.
头部标记速查表
将以下内容粘贴到您的检查表中： 公制 数字“8.8”、“10.9”或“12.9”；; SAE 2级没有线条，5级有3条辐射线，8级有6条；; ASTM “A325”或“A490”加上制造商标记，而A307通常标注为“A307”或仅标注一个点。.
8.8级与10.9级
对于载荷适中的通用机械、法兰和电机支架，应选用8.8级螺栓。对于对滑动敏感、高载荷或受重量限制的连接处（如汽车动力总成），应选用10.9级螺栓。切勿默认选用最高等级；12.9级螺栓在受到冲击时会变脆。.
六角螺栓标准
ISO 4014 和 ISO 4017
ISO 4014 该标准涵盖了部分螺纹六角螺栓；ISO 4017 则涵盖了全螺纹版本。ISO 4014 和 4017 是公制六角螺栓及尺寸检验文件的全球通用标准。.
DIN 933 和 DIN 931
DIN 933 是德国的全螺纹标准，DIN 931 是部分螺纹标准。它们早于相应的 ISO 标准：DIN 933 与 ISO 4017 对应，DIN 931 与 ISO 4014 对应。 许多图纸上仍标注着 DIN 编号，因此了解这些对应关系可避免订购时出现不匹配的情况。.
ASME B18.2.1 和 ASME B18.2.6
ASME B18.2.1 规范了英寸系列的六角头螺钉和六角螺栓。 ASME B18.2.6 规范了重型六角结构螺栓，A325 和 A490 标准即以此为尺寸基准。如果您按照美国或加拿大的规范进行施工，检查员将援引 B18.2.6 作为依据。.
EN 24014 和 EN 24017
EN 24014 和 EN 24017 是相应的欧洲协调标准：EN 24014 与 ISO 4014（部分）对应，而 EN 24017 与 ISO 4017（全部）对应。 对于向欧盟出口的企业而言，在证书上注明 EN 编号可满足协调要求，而仅标注 ISO 编号本身则可能无法满足该要求。正是这种对 EN 标准的覆盖，使 GUXIANG 为您提供了大多数竞争对手指南从未提及的竞争优势。.
标准交叉引用表
| 线程覆盖率 | ISO | DIN | ASME | EN |
|---|---|---|---|---|
| 完整帖子 | ISO 4017 | DIN 933 | ASME B18.2.1（英寸） | EN 24017 |
| 部分帖子 | ISO 4014 | DIN 931 | ASME B18.2.1（英寸） | EN 24014 |
| 重型六角结构件 | ISO 4775 | DIN 6914 | ASME B18.2.6 (F3125) | EN 14399（套） |
六角螺栓材料
碳钢
碳钢是默认选择：价格低廉、强度高、易于热处理，但在潮湿环境或户外使用时会生锈，因此需要涂层。我们的 本指南介绍了各种选项；碳钢配合适当的表面处理，可满足大多数螺栓连接的需求。.
不锈钢
不锈钢六角螺栓的规格通常标注为 A2-70（304）或 A4-80（316），其抗拉强度约为 700 MPa 和 800 MPa。虽然其强度不及合金钢，但在腐蚀性环境中使用时，却无需担心涂层问题。 需要注意的是咬合现象：在干式高扭矩条件下，不锈钢螺纹会卡死，因此润滑在这里比其他任何地方都更为重要。关于304与316的选用，我们的 该指南阐明了316不锈钢之所以能获得溢价的氯化物阈值。.
合金钢
合金钢的强度等级低于10.9级和12.9级。它经过淬火和回火处理以获得高强度，是发动机、悬架和液压接头的首选材料。其缺点是在受冲击时容易变脆，且不适用于某些涂层。我们的 当设计主要考虑重量而非强度时，这一注意事项很有帮助，不过铝制六角螺栓较为罕见，且仅适用于轻型负载。.
特色与精选
黄铜和硅青铜常用于需要耐腐蚀性且无磁性或电化学冲突的电气和船舶工程中。应根据配合部件选择合适的金属，以避免电化学腐蚀；如有疑问，请参阅我们的
表面处理与涂层
镀锌
镀锌工艺可形成5至12微米的锌层，适用于室内及温和的大气环境（约72至200小时盐雾测试），这是室内机械设备的默认处理方式，也是最经济的防锈措施。.
热浸镀锌（HDG）
热浸镀锌（HDG）工艺是将螺栓浸入熔融锌液中，形成45–85微米的镀层，该镀层可在户外及结构环境中经受数十年考验。由于厚镀层会改变螺纹形状，因此镀锌螺栓必须搭配按超尺寸公差攻丝的镀锌螺母。 请勿对12.9级螺栓进行热浸镀锌：酸洗工序可能会引入氢，而1200 MPa级螺栓正是容易因氢脆而失效的类型。热浸镀锌应仅适用于碳钢和最高约10.9级的合金钢，并需进行受控的烘烤处理。.
达克罗（Dacromet）和吉奥梅特（Geomet）（锌片）
Dacromet 和 Geomet 等锌片状涂层在盐雾试验中可达到 1000 小时以上，且无氢脆风险，因为该工艺不涉及酸洗。 正因如此，尽管其成本高于镀锌，它们仍是汽车、风电和船舶领域中10.9级和12.9级螺栓的首选表面处理工艺。.
黑氧化处理和磷化处理
黑氧化处理和磷化处理都是薄层涂层，主要起美观作用，耐腐蚀性较低。它们适用于发动机舱或展示样机，但需要涂油，本身提供的保护作用微乎其微；请勿将它们用于任何会暴露在户外环境中的部件。.
按环境分类的涂层
| 环境 | 最佳成绩 | 为什么 |
|---|---|---|
| 室内，干燥 | 素面或黑色氧化处理 | 无腐蚀因素；成本优先 |
| 温和的户外环境 | 镀锌板 | 价格低廉，盐雾寿命尚可 |
| 恶劣的户外环境、结构性 | 热浸镀锌（最高至10.9级） | 浓稠、使用寿命长、经实地验证 |
| 汽车、风电、船舶 | 锌片（达克罗/吉奥梅特） | 无H2风险，1000+小时 |
| 氯化物、海水 | A4-80 不锈钢或锌片 | 耐点蚀和缝隙腐蚀 |
当嵌入式接头与沉头孔相接时，我们的
如何选择合适的六角螺栓
选择矩阵
| 应用 | 加载 | 环境 | 类型 | 年级 | 材料 | 完成 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 通用机械 | 中等 | 室内 | 部分十六进制 | 8.8 / 5级 | 碳钢 | 镀锌板 |
| 钢结构框架 | 高，易滑 | 户外 | 重型六角螺栓，F3125 | A325 / A490 | 碳钢 | HDG |
| 泵或压缩机底座 | 中等，有振动 | 室内或可冲洗 | 法兰螺栓 | 10.9 / 8年级 | 碳钢或合金钢 | 锌片 |
| 海运或化学品 | 中等 | 氯化物 | 部分十六进制 | A4-80 | 316不锈钢 | 素面（不锈钢） |
| 汽车动力总成 | 高 | 车底 | 部分十六进制 | 10.9 | 合金钢 | 锌片 |
| 精密攻丝孔 | 中等 | 室内 | 六角头螺钉 | 8.8 / 5级 | 碳钢或合金钢 | 镀锌板 |
例题解析
户外钢结构。. A325重型六角螺栓，热浸镀锌，碳钢材质，配有重型六角螺母和淬火垫圈。重型螺栓头可分散载荷，热浸镀锌处理可抵御天气影响，F3125标准为检验人员提供了张力路径。.
泵体。. 法兰螺栓，10.9级，锌片镀层。法兰取代了松动的垫圈，10.9级可保持预紧力，而锌片镀层则可避免氢致开裂的风险。.
船用扶手。. 半六角头，A4-80不锈钢，光面。无需担心涂层脱落，且316不锈钢能抵御氯化物——这种物质仅需一个季节就会腐蚀碳钢。.
采购检查清单
工程师指定螺栓规格；采购人员需确保包装盒与之匹配。在付款前：
钢厂测试报告（MTR）。. 要求提供一份报告，其中应列明实际的化学成分和机械性能测试结果，而不仅仅是标称等级。.
尺寸检测。. 对平面对面、头高、螺纹节距和长度进行抽样检查，并与标准进行核对。.
认证。. 确认该工厂已通过ISO 9001认证，并确认其产品符合CE认证或相关协调标准（如EN 24014/24017）的要求，以便向欧盟出口。若涉及受限物质，请核查RoHS合规性。.
可追溯性。. 包装上的批次号应与MTR和该批次对应。.
我合作的一位采购商为了在采购一集装箱10.9级螺栓时节省两天时间，省略了工厂检测报告。经第三方检验发现，这些螺栓的抗拉强度比标称值低12%。该批次被拒收，生产线因此停产了一周。原本节省的两天时间，最终却导致了十一天的损失。 文书工作是产品中你无法看见的部分，直到它出现故障时才被察觉。.
扭矩与安装最佳实践
六角螺栓的扭矩是实现预紧力的关键；如果扭矩与预紧力的关系掌握不当，即使是一颗等级完全符合要求的螺栓也会失效。.
扭矩方程与螺母系数
简而言之：T = K × d × F，其中 T 为扭矩，K 为螺母系数，d 为公称直径，F 为目标预紧力。K 涵盖了所有实际工况中的变量：螺栓头下的摩擦、螺纹间的摩擦以及表面状况。 干态条件下使用 K = 0.20，润滑状态下使用 K = 0.15，使用防卡死剂或蜡时 K 值接近 0.13；同一颗螺栓在润滑后所需的扭矩可减少 35%。.
扭矩参考表
六角螺栓的拧紧扭矩取决于螺栓等级和润滑状况。同一根螺栓在润滑后所需的扭矩可能减少多达 35%。下表列出了 M6 至 M24 规格的 8.8 级和 10.9 级螺栓在干拧和润滑状态下的扭矩（Nm）值。.
| 尺寸 | 8.8级干式（Nm） | 8.8级紧固力矩（Nm） | 10.9级干式（Nm） | 10.9级紧固力矩（Nm） |
|---|---|---|---|---|
| M6 | 10 | 7 | 14 | 10 |
| M8 | 25 | 18 | 35 | 25 |
| M10 | 50 | 35 | 70 | 50 |
| M12 | 85 | 60 | 120 | 85 |
| M16 | 210 | 150 | 300 | 210 |
| M20 | 410 | 290 | 580 | 410 |
| M24 | 700 | 500 | 1000 | 700 |
请将该表格视为参考起点，而非最终定论；对于已加润滑的不锈钢接头，在发生咬死之前所需的干转矩可能仅为未润滑状态的一半。.
为什么润滑很重要
干式不锈钢螺纹会发生咬死：在旋转载荷作用下，金属会与自身发生焊接，导致螺帽旋转而螺杆固定不动，从而使连接处卡死。 在不锈钢上涂抹一点防卡剂，就能决定是顺利安装还是不得不钻出螺栓。润滑还能让扭矩读数具有实际意义；如果没有已知的K值，扭矩读数对预紧力的衡量就只是猜测。.
目标预加载
对于准备妥当的接头，目标试载荷应为70–90%。 夹紧力低于70%可能无法达到分离载荷；高于90%则会导致过早屈服，而微小的误差就可能导致螺栓断裂。对于F3125结构件，应遵循项目规范中规定的“螺母转数法”或“直接拉伸法”，而非仅依赖扭矩扳手。.
六角螺栓规格中的常见错误
大多数接头失效都可以追溯到少数几项技术规格错误。其中大部分是在现场才暴露出来的，而不是在图纸上。.
将粗略与精细、或公制与英制混合使用。. 直径看起来很接近，但螺纹会滑牙。下单前请确认系统是否兼容。.
剪切平面内的螺纹。. 剪切连接中的全螺纹螺栓通过螺纹根部承受载荷。应指定部分螺纹，并确定抓握长度以覆盖剪切面。.
12.9级热浸镀锌。. 在酸洗工序中，有一种无法耐受氢脆的钢种存在发生氢脆的风险。将热浸镀锌（HDG）等级控制在10.9级左右，并进行烘烤处理。.
对干式不锈钢螺栓拧紧力矩过大。. 不锈钢部件干涩会导致卡死和冻结。请对其进行润滑，并按润滑后的扭矩值拧紧。.
在不检查结果和标准值的情况下进行代入。. 一颗看起来没问题的螺栓，其等级或标准可能不同。请核对螺栓头部的标记和证书。.
省去文书工作。.
六角螺栓常见问题解答
以及 将那些根本不是六角螺栓的紧固件遮盖起来。.
六角螺栓和六角头螺钉有什么区别？
A： 实际应用中：当遇到带螺纹孔且无法从背面操作时，应选用内六角螺钉；当由螺母进行夹紧时，应选用内六角螺栓。.
标准六角螺栓属于哪种等级？
A： 并没有统一的标准等级。8.8级是常见的高强度公制螺栓的入门等级；4.6级则是非结构用途的低碳钢。在英制标准中，SAE 5级是常用等级，而2级则是低强度紧固件。.
如何测量六角螺栓？
A： 测量螺纹峰顶处的公称直径，以及从螺纹头正下方到螺纹尖端的长度；螺纹头高度不计入测量范围。对于螺纹，应计算每英寸螺纹数（英制）或测量螺距（以毫米为单位，公制）。.
重型六角螺栓有什么用途？
A： 重型六角螺栓用于结构钢、桥梁、压力容器和输电塔。其螺栓头比标准六角螺栓更宽、更高，并符合ASTM F3125（A325或A490）标准。.
可以在攻丝孔中使用六角螺栓吗？
A： 是的。六角螺栓可以拧入攻丝孔中，但它原本是设计用于通过通孔连接螺母和垫圈的。对于精密连接或符合规范要求的连接，采用公差更严格且带垫圈面的六角头螺钉是更稳妥的选择。.
螺栓头上的“8.8”或“10.9”是什么意思？
A： 这些是符合 ISO 898-1 标准的公制材料等级。第一个数字乘以 100 即为抗拉强度（单位为 MPa，例如 8.8 约为 800）；第二个数字乘以 10 即为屈服强度与抗拉强度的比值（8.8 的屈服强度约为 640 MPa）。 10.9级强度更高。.
不锈钢六角螺栓的强度是否较低？
A： 不锈钢的绝对强度虽低于淬火合金钢，但并不脆弱。A2-70（304）的强度约为700 MPa，A4-80（316）约为800 MPa，适用于大多数大气环境和海洋环境中的使用。 为兼顾强度和耐腐蚀性，应选用带涂层的高强度螺栓。.
镀锌螺母能与镀锌螺栓配套使用吗？
A： 是的，但前提是两者都经过热浸镀锌处理，且螺纹公差均符合相同的超尺寸标准。镀锌会使螺纹变粗，因此需要使用按特殊等级加工的镀锌螺母。若搭配普通螺母使用，很可能导致螺纹卡死或滑牙。.
M12 8.8级螺栓的拧紧扭矩是多少？
A： 仅供参考：当螺母系数接近0.20时，M12 8.8级螺栓大约需要75–85 Nm的扭矩才能达到其证明载荷的75%左右。润滑会使该数值大幅降低，因此应将扭矩施加到实际接触面，并使用经校准的扳手进行核验。.
六角螺栓应采用全螺纹还是部分螺纹？
A：
结论
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参考文献
规定了六角头螺栓的尺寸、公差以及A级和B级产品。.
规定了全螺纹和部分螺纹形式的六角头螺钉的尺寸及机械等级。.
涵盖钢-钢连接中的高强度结构螺栓连接。.
该规范作为结构用螺栓的前身规范，仍予以保留以供参考。.
规定了六角和重型六角紧固件的英寸系列尺寸及螺纹要求。.
提供德国国家标准中关于全螺纹和部分螺纹六角头螺栓的规定。.
是欧洲标准化委员会（CEN）发布的ISO六角头螺栓和螺钉标准的欧洲版本。.
