螺钉是一种外螺纹紧固件，通过在拧入时切削或形成与之匹配的螺纹来将零件连接在一起。这就是“什么是螺钉”的简要回答：它从头部一侧形成连接，而螺栓则穿过通孔，并用螺母拧紧。 这一区别在理论上看似微小，却决定着该部件的选型、安装和维护方式，这也是为何尽管标准将其视为两种不同的产品，但这两个词在实际应用中却常被混用。本指南将定义什么是螺钉，梳理主要螺钉类型、驱动方式和螺纹规格，并为您提供可直接应用于图纸的选型框架。.
螺丝是如何工作的？
自攻螺钉和自钻螺钉还具备第二种作用机制。它们并非旋入现有的螺纹，而是在前进过程中自行切削或滚压出螺纹，因此螺钉既是工具，也是紧固件。 自钻螺钉甚至会先自行钻出一个导向孔，正因如此，当钻导向孔会导致生产线停滞时，便会选用这种螺钉。其关键在于对基材的控制更为严格：基材太硬会导致螺钉尖端变钝，太软则会在螺钉头部就位前导致螺纹滑牙。.
螺纹啮合 默默地决定了接头是否牢固。钢螺钉拧入钢材时，一个经验法则是螺纹啮合深度约为螺径的1倍；对于铝材，这一数值增至约1.5倍；对于塑料，则为2倍或更多。若低于该值，螺钉在达到证明载荷之前螺纹就会剥离——这在试验台上看似是螺钉质量问题，但实际上是孔深问题。 振动引起的松动会导致螺钉在每个振动周期中回转一小段距离，因此，在易受振动影响的装配中，会采用抗振扭矩螺纹、锯齿形垫圈或螺纹锁固剂；而正确的预紧力比任何锁紧装置都更为重要。.
一个常见的实际误区是将扭矩视为目标而非手段。扭矩扳手设定的是输入值，但真正重要的输出是螺钉的伸长量及其产生的夹紧力，而该输出值会因润滑、镀层和表面处理的不同而发生变化。 在干的普通螺钉和上过蜡的镀层螺钉上施加相同的扭矩，产生的预紧力可能大不相同，这就是为什么关键接头在标注扭矩时会附带摩擦条件，或者采用张力控制法。 当接头涉及安全时，应直接验证预紧力，而不是仅依赖扭矩扳手，并将在图纸上标注摩擦条件，以确保装配人员和检验人员依据相同的数值进行操作。.
螺钉的种类
| 类型 | 其参与方式 | 典型基材 | 预钻孔 | 可拆卸性 |
|---|---|---|---|---|
| 机螺钉 | 卡入带螺纹的孔或螺母中 | 金属、塑料组件 | 攻丝孔 | 可拆卸的 |
| 木螺丝 | 在纤维中形成粗丝 | 木材、胶合板 | 飞行员建议 | 可拆卸的 |
| 自攻螺钉 | 自行切削或滚压螺纹 | 钣金、塑料 | 通常是飞行员 | 可拆卸的 |
| 钣金螺钉 | 薄金属中的锐利螺纹成形 | 薄板、板材 | 试钻或冲孔 | 可拆卸的 |
| 固定螺钉 | 无头设计，将轮毂锁定在轴上 | 机械套环、滑轮 | 攻丝孔 | 可拆卸的、半永久性的 |
| 石膏板螺丝 | 喇叭头，粗牙 | 板与立柱 | 不 | 可拆卸的 |
| 甲板螺丝 | 耐腐蚀，尖端锋利 | 户外防腐木材 | 不 | 可拆卸的 |
| 刨花板螺丝 | 深螺纹，切除木屑 | 中密度纤维板、刨花板 | 可选飞行员 | 可拆卸的 |
请将最后两栏结合起来阅读，因为它们决定了实际使用中的表现。普通机螺钉需要攻丝孔；木螺钉需要导向孔以防止木材开裂；自攻螺钉则只需一个过孔或导向孔。我们的 机螺钉, 木螺丝, 自攻螺钉, 钣金螺钉, 刨花板螺丝, ，以及 石膏板螺丝与露台螺丝的对比 指南对每个系列都进行了深入介绍，因为其头部、尖端和螺纹的几何形状差异比名称所暗示的要大得多。.
螺帽的样式本身就是一种分类维度。六角螺帽可通过套筒承受侧向扭矩，圆头螺帽和套筒头螺帽与外壳表面齐平，而沉头螺帽则与沉孔齐平。全套产品可在我们的 螺钉头型
螺钉驱动装置和凹槽
六角和托克斯（Torx）螺丝刀能在产生较小径向力的情况下传递更大的扭矩，这就是为什么托克斯螺丝刀已广泛应用于汽车和家电组装领域——在这些领域，螺丝刀打滑会导致产品损坏。方头（罗伯逊）螺丝刀抓握力强，在木工领域很常见。完整的对比分析（包括各类型螺丝刀的扭矩表现和脱扣行为）请参见我们的 螺杆驱动类型 指南，以及三通 菲利普斯螺丝刀、托克斯螺丝刀与平头螺丝刀 对比显示了每种方案在实际应用中的优势所在。请根据装配方法选择驱动件，而非仅凭产品目录图片，因为如果工装无法正确安装驱动件，该螺钉就永远无法达到预紧力。.
螺纹
螺纹是一种将旋转转化为夹紧力的螺旋，其几何形状决定了螺钉与何物啮合。 公制螺钉采用毫米为单位的公称直径和毫米为单位的螺距，例如 M4 × 0.7；而英制系列螺钉则采用分数形式的直径和每英寸的螺纹数，例如 8-32 UNC。即使直径相近，这两者也无法互换，因为它们的螺距不同，在某些情况下螺纹角度也不同。 完整的尺寸表请参见我们的 公制螺纹表 以及 帝国线图, ，有关音高的详细信息请参见我们的 螺纹节距表.
在确定螺纹直径后，首先需要选择粗牙还是细牙。粗牙每转的螺纹啮合量更大，不易出现螺纹错位，是通用装配和木材加工的默认选择。细牙在提供相同张力时所需长度更短，且在振动条件下保持力更强，因此常用于薄壁部件和调节螺钉。 自攻螺钉采用专用螺纹形式：用于薄金属的标准机用螺纹、用于木材和板材的螺距较宽的螺纹，以及能在塑料中自行切削螺纹路径的“高低螺纹”或间隔螺纹。请在图纸上注明螺纹系统和螺距，因为细牙螺母在粗牙螺钉上起始拧入后，拧入几圈就会卡死。.
螺钉材料
紧固件材料 比较。.
| 材料家族 | 典型等级 | 抗拉强度（参考值） | 耐腐蚀性 | 成本指数（碳=1.0） |
|---|---|---|---|---|
| 碳钢 | 4.8, 5.8, 8.8 | 400–800 MPa | 质量差，需要涂层 | 1.0 |
| 合金钢 | 10.9、12.9、ASTM A193 B7 | 1000–1200 MPa | 质量差，需要涂层 | 1.3 |
| 不锈钢 | A2-70 (304)、A4-70 (316)、A4-80 | 500–800 MPa | 良好至优秀 | 3.0–4.0 |
| 黄铜 | C36000，CZ121 | 300–500 MPa | 好，不含氯化物 | 3.0 |
| 铝 | 6061-T6、7075-T6 | 310–570 MPa | 好，来自氧化膜 | 2.5 |
| 钛 | 2级、5级（Ti-6Al-4V） | 340–1100 MPa | 极佳，包括海水 | 10岁及以上 |
| 塑料（尼龙、PEEK） | PA66、PEEK、PVDF | 50–90 MPa | 非常棒 | 按公斤计算价格高，按件计算价格低 |
碳钢是大多数螺钉的基材，因为它不仅性价比最高，且提供最丰富的螺钉头型和驱动方式选择。其缺点是易受腐蚀，因此几乎所有户外用螺钉都带有镀层，从镀锌到热镀锌不等。请参阅我们的 碳钢紧固件 指南。.
合金钢在固定接头尺寸下可提高强度，达到10.9级和12.9级，但其腐蚀性与碳钢相似，且电镀后需要进行脱氢处理。请参阅我们的 合金钢紧固件 指南。.
不锈钢通过富含铬的钝化膜来抵抗腐蚀，该钝化膜在受损时会重新形成，因此在许多潮湿环境中无需涂层。买家最常接触的两个系列是304（A2）和316（A4），其中316系列添加了钼以增强抗氯化物腐蚀性能；各等级的具体说明详见我们的 不锈钢紧固件等级 指南。.
黄铜兼具装饰和电气功能，且易于加工，但与钢相比质地较软，且在氯化物环境中性能不佳。铝的密度约为钢的三分之一，常用于运输和航空航天领域的外壳。钛具有出色的强度重量比和耐海水性，但成本比钢高出一个数量级。 尼龙和PEEK等工程塑料可制造出适用于电气和腐蚀性环境的非导电、非磁性部件，相关内容详见我们的 尼龙和PEEK紧固件 指南。.
在混合金属组件中，有一条规则比其他规则都重要：不要在没有隔离措施的情况下，将电化学系列中相距较远的金属连接在一起。大型不锈钢面板上安装一个小铝制支架就是典型的故障案例，因为铝会成为阳极。其作用机制详见 维基百科中关于“电化学腐蚀”的条目.
螺钉标准
制定标准是为了确保图纸上的标注对一个国家的加工厂和另一个国家的装配厂来说具有相同的含义。实际上，螺钉规格通常会引用一项确定螺纹和螺帽几何形状的尺寸标准，以及一项确定强度的材料或性能标准。 公制机螺钉通常引用ISO 261规定螺纹，ISO 4759规定公差；英制螺钉通常引用ASME B1.1规定螺纹形状，ASME B18.6规定螺钉头尺寸。.
这些系统之间的重叠程度超出了新手的预期，而替代错误往往就发生在这里。公制和英制系列完全无法互换，因为即使直径相近，其螺纹角度和螺距也各不相同。请针对每张图纸各列举一个系统。发布这些标准的机构之间保持着最持久的联系：首先从 ISO 对于国际公制单位，, ASME 关于英寸系列的尺寸和螺纹形式，, SAE International 用于汽车级产品，以及 美国材料与试验协会（ASTM International） 有关材料和涂层规格的信息。关于DIN、ISO、ANSI和ASME标准体系在全球项目中的相互关系，请参阅我们的 紧固件标准解读
螺钉的尺寸和规格
| 公制单位名称 | 公称直径（毫米） | 标准粗节距（毫米） | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| M2 | 2.0 | 0.4 | 小型电子设备、终端设备 |
| M3 | 3.0 | 0.5 | 电子产品、灯具组件 |
| M4 | 4.0 | 0.7 | 通用机械、机柜 |
| M5 | 5.0 | 0.8 | 框架、支架 |
| M6 | 6.0 | 1.0 | 结构、固定装置 |
| M8 | 8.0 | 1.25 | 重型灯具、支架 |
机器螺钉和自攻螺钉常用的ISO公制粗牙系列。细牙和英制系列有所不同；请对照尺寸标准进行确认。.
英寸螺钉采用不同的术语：直径以数字或分数表示，并以每英寸的螺纹数为单位。6-32机螺钉和M3.5螺钉的直径虽相近，但无法互换，因为它们的螺距和螺纹角不同。转换时请务必仔细核对，不仅要检查直径，还要确认螺纹形状。完整列表请参见我们的 公制螺纹表 以及 帝国线图.
如何选择螺钉
选择是一个过程，而不是一次单独的决定。请按顺序完成各个步骤，因为每一步都会缩小下一步的选择范围。.
定义该接头。. 需要连接的是什么？材料堆叠的厚度是多少？能否从顶部进行安装？如果只能从单侧操作，那么建议使用自攻螺钉或自钻螺钉。.
对负载进行量化。. 拉应力、剪应力，还是两者兼有；静态载荷还是循环载荷？在循环载荷作用下，夹具载荷保持能力成为首要考虑因素。.
设置环境。. 室内干燥环境、雨水冲刷、沿海盐雾或化学物质，每种情况都会进一步缩小适用材料与涂层组合的范围。.
选择材料和等级。. 材料需适应环境，等级需满足载荷要求。我们的 螺栓等级表 将强度等级并列显示。.
选择驱动器。. 根据装配方法和接头所需的扭矩选择相应的螺丝头：机器驱动时使用Torx螺丝头，手工装配时使用十字螺丝头。.
修正螺纹和尺寸。. 请按以下顺序列出系统名称、直径、节距和长度。Simplified Chinese (Mainland).
检查涂层、装配和成本。. 刀具间隙、自动化程度以及总安装成本，而非单价。简体中文（大陆）.
下表针对我们最常遇到的工作条件，对该序列进行了汇总。.
| 服务条件 | 推荐类型 | 推荐资料 | 推荐的涂层或表面处理 |
|---|---|---|---|
| 室内干燥，轻载 | 机螺钉 | 碳钢 4.8 / 5.8 | 镀锌板，Fe/Zn 5–8 |
| 木结构或家具 | 木螺丝 | 碳钢或不锈钢 | 镀锌或钝化 |
| 钣金外壳 | 自攻螺钉或钣金螺钉 | 8.8级碳钢 | 镀锌板，Fe/Zn 8–12 |
| 户外，暴露在雨中 | 露台螺钉或结构螺钉 | 8.8级碳钢 | 热浸镀锌或Fe/Zn 25 |
| 沿海空气或除冰盐 | 船用螺旋桨 | A4-70（316）不锈钢 | 钝化 |
| 电气隔离 | 尼龙或PEEK螺钉 | PA66 或 PEEK | 无 |
| 薄板，盲插 | 刨花板螺钉或自攻螺钉 | 淬火钢 | 镀锌或黑氧化处理 |
仅供参考的建议。请根据适用的设计规范和实际使用环境进行确认。.
有两个习惯能将一份优秀的规格书与一份平庸的规格书区分开来。在图纸上，将环境条件标注在零件标注旁，并将单价作为最后的筛选标准：一颗价格高出三倍但能避免保修索赔的螺钉，通常反而更划算。关于涂层的选择，请参阅我们的 镀锌 指南和我们的 热镀锌与电镀锌的区别 比较。.
螺钉的应用
汽车和家电的装配具有大批量、自动化的特点，因此托克斯（Torx）驱动头和预设扭矩螺纹占据主导地位，且锌片涂层不存在氢相关风险。电子和电气机箱则倾向于使用小型机螺钉配合冲压或自铆接螺母，在需要绝缘的地方则采用塑料螺钉；其扭矩值较低，失效模式主要是螺纹滑牙。 船舶和近海工程将材料性能置于首位，因此A4-70（316）不锈钢或碳钢上的厚涂层是基本选择，且设计中会避免异种金属接触。这些选择背后的更广泛的紧固件系列详见 维基百科中关于“紧固件”的条目.
最便宜的螺钉很少能构成最经济的连接。在沿海环境中失效的普通镀锌螺钉会迫使整个组件返厂重做，而能够经受住考验的不锈钢或重涂层螺钉虽然一次性成本较高，却能长期稳定使用。 同样的逻辑也支持在自动化生产线上选用正确的螺丝头型，因为不会发生卡死现象的Torx螺丝能避免返工和螺丝头滑牙。根据实际使用环境而非目录价格来选型，正是区分“一次发货”的连接件与“保修期内退回”的连接件的关键所在。.
螺钉是如何制造的
几乎所有量产螺钉的螺纹都是通过滚压而非切削形成的。两个螺纹模将螺纹形状压入坯料中，通过金属位移而非切除来成形。滚压螺纹强度更高的原因有二：表面经过抛光并经加工硬化，且金属晶粒流向与螺纹轮廓一致。 自攻螺钉和自钻螺钉在尖端处设有切削或滚压出配合路径的螺纹形，因此省去了生产线上的攻丝工序。.
对于高于最低性能等级的产品，接下来需要进行热处理。 碳钢和合金钢螺钉需经过淬火和回火处理以达到规定的强度，而回火温度则决定了硬度与韧性之间的平衡。正是这一步骤使8.8级螺钉成为8.8级螺钉，同时也使氢脆问题列入风险清单，因为硬度高的部件更容易发生氢脆。 酸洗和电镀会将氢驱入钢中，因此电镀后应尽快进行脱氢退火处理，通常在四小时内，在约190–220 °C下进行，持续时间不少于三小时。 当抗拉强度超过约1000 MPa或硬度超过39 HRC时，该烘烤工序不可省略；当抗拉强度超过1200 MPa时，许多规范禁止电镀，并要求采用无酸处理的工艺，例如机械镀锌或锌片镀层。这两个阈值均规定在 ASTM B633-23.
随后进行表面处理，然后是检验。螺纹检验使用通/不通量规：通规必须在手指扭矩作用下沿整个螺纹顺畅通过，而不通规不得超过允许量。 对于镀层零件，“通”规的检验尤为关键，因为5–25 µm的镀层可能占用6g/6H公差的大部分，导致镀前能自由转动的螺母在镀后卡死；这就是为什么在公差要求较紧的情况下，会在镀层完成后进行螺纹切削或滚压。 不锈钢则采用不同的处理方式，即通过钝化处理重建氧化铬膜，具体说明见 维基百科中“钝化”条目. 我们的价值在于将这些视为一个相互关联的过程，这也是我们 以工程为导向的紧固件解决方案 页面。.
常见问题
A： 螺钉通过其头部驱动，以与某个部件上的螺纹啮合，或在旋入过程中形成该螺纹；而螺栓则穿过通孔，并从另一侧用螺母拧紧。 两者的区别在于安装方式而非外观，因此同一件外螺纹部件根据连接方式的不同，可以被称为螺钉或螺栓。实际上，螺钉连接是从头侧拧紧的，而螺栓连接则是从螺母侧拧紧的，两者产生的夹紧力是相同的。.
螺丝主要有哪些类型？
A： 主要类别包括：旋入攻丝孔或螺母的机螺钉；在纤维中形成粗牙的木螺钉和刨花板螺钉；在金属或塑料中自行切削或滚压螺纹的自攻螺钉和钣金螺钉；以及将轮毂锁定在轴上的定位螺钉。 在每个类别中，分类依据包括头部形状、驱动类型、螺纹形式、材质和应用场景。大多数装配中，会选用其中一种螺钉，并配合垫圈以分散载荷。.
自攻螺钉和自钻螺钉有什么区别？
A： 自攻螺钉在拧入时会自行切削或滚压出与之匹配的螺纹，但仍需预先钻好导向孔或通孔才能开始拧入。 自钻螺钉带有钻头，可先自行钻孔，因此无需单独的钻孔工序，适用于因停线钻孔会造成时间损失的情况。这两种螺钉都省去了攻丝步骤；其中自钻型还省去了钻孔步骤。应根据基材是否能经济地预钻孔来选择。.
螺杆驱动式的作用是什么？
A： 驱动方式决定了凹槽在工具滑出前能承受多大的扭矩，并决定了接头是可手动组装还是只能通过机器组装。开槽和十字槽凸轮在较低扭矩下就会脱开，虽然能保护接头，但会限制预紧力；而Torx和六角凸轮则能在产生较小径向力的情况下传递更大的扭矩，因此在自动化组装中占据主导地位。 应根据装配方法选择驱动类型，因为如果刀具无法正确就位，就无法达到预紧力。.
粗牙和细牙有什么区别？
A： 粗牙螺纹每转一圈的啮合量更大，不易出现螺纹错位，是通用装配和木工加工的默认选择。 细牙螺纹在提供相同张力时所需长度更短，且在振动条件下保持性能更佳，因此常用于薄壁部件和调节螺钉。这两种螺纹不可互换，因为细牙螺母若拧在粗牙螺钉上，起初尚可旋入，随后会卡死。请在图纸上注明螺距，以确保配合部件明确无误。.
钉木头应该用什么螺丝？
A： 应选用螺纹粗大、根部半径较大的木螺钉，这种螺钉能牢牢抓握木纤维而不致开裂；在硬木上或靠近边缘处钻孔时，需先钻导向孔以防止开裂。刨花板和中密度纤维板（MDF）则需要使用深螺纹刨花板螺钉，这种螺钉能在板材中自行切出螺纹通道。 根据环境选择合适的镀层：室内使用普通镀锌螺钉，室外使用耐腐蚀镀层的螺钉。切勿用机螺钉代替，因为其细牙在木材中容易滑牙。.
在户外应该使用哪种螺丝？
A： 在户外和沿海环境中使用时，应选用经过钝化处理的不锈钢 A4-70 (316) 螺钉，或采用热浸镀锌或 Fe/Zn 25 镀锌层等厚涂层的碳钢螺钉。普通镀锌层在氯化物环境中会很快失效，因此应根据环境条件指定具体的镀层，而不仅仅是基材本身。 应将不同金属分开，以避免对更易被腐蚀的部分产生电化学腐蚀。.
如何防止螺丝滑出？
A： “卡头脱出”是指工具在受力时从凹槽中滑出，这会同时损坏螺钉和表面。在高扭矩工况下，应使用Torx或六角驱动头代替一字槽或十字槽，因为它们能在产生较小径向力的同时传递更大的扭矩。 将螺丝刀完全插入螺钉头，保持与螺钉头垂直，并以正确的转速拧紧。在存在振动的工作环境中，应采用预紧扭矩功能或使用螺纹锁固剂，以防止螺钉反转。.
螺钉属性类是什么意思？
A： 对于公制碳钢螺钉，其材料等级通常用代码表示，例如4.8或8.8，其中第一个数字乘以100即为最小抗拉强度（单位：MPa），第二个数字乘以10即为屈服强度与抗拉强度的比值。 因此，8.8级螺钉的最小抗拉强度为800 MPa，其屈服强度为该值的80%。 英制系列采用 SAE 等级，如 2、5 和 8；不锈钢螺钉则采用 A2-70 或 A4-70，其中 70 表示抗拉强度为 700 MPa。.
我可以在英制螺纹孔中使用公制螺钉吗？
A：
参考文献
. 关于紧固件家族的背景信息、螺钉与螺栓的区分，以及本指南中相关术语的适用范围。.
. 关于螺纹几何形状、螺距以及预紧力产生原理的参考资料。.
. 该国际组织负责制定了“螺纹”和“公差”部分中引用的ISO 261（螺纹）和ISO 4759（公差）标准。.
. 材料和涂层规格的来源，这些规格在“材料”和“制造”章节中均有引用。.
. 本次修订规定了镀锌厚度等级及脱氢烘烤要求。.
. ASME B1.1 螺纹形状标准及 B18.6 英寸系列紧固件螺钉头尺寸标准的发布机构。.
. 碳钢和合金钢紧固件的SAE等级来源。.
. 关于异种金属腐蚀的背景知识以及材料章节中使用的电化学系列。.
