碳钢及合金钢
碳钢和合金钢适用于需要明确强度、耐磨性及表面防护要求的非标紧固件。选材时应同时确认成品性能、热处理和涂层方案。

强度参考
应注明紧固件成品所需的性能等级,不能只凭原材料牌号推定强度。常见的公称等级包括8.8、10.9和12.9。
| 牌号/状态/数据依据 | 拉伸强度Rm (MPa) | 屈服强度/0.2%规定塑性延伸强度(MPa) | 参考范围 |
|---|---|---|---|
| 8.8 名义类别参考 | 800 | 640 | 标称指定值;实际标准最小值取决于适用性和尺寸。 |
| 10.9 名义类别参考 | 1,000 | 900 | 标称指定值,不能替代验收表。 |
| 12.9 名义类别参考 | 1,200 | 1,080 | 标称指定值;检查几何形状、材料和最终条件。 |
表中数值仅适用于注明的材料状态或紧固件性能等级,不能直接作为所有非标结构的成品性能或承载保证。订购时应确认适用标准、尺寸范围及检测条件。
具体牌号与供货状态对照
仅写材料类别还不足以下单。下面按具体牌号及状态说明选型差异,实际供货和适用性需结合图纸确认。
| 牌号或指定状态 | 主要区别 | 适用场景 | 下单前需确认 |
|---|---|---|---|
| C45 / C45E | 中碳钢;订购时应明确实际采用的 EN 牌号及交货状态。 | 适用于经评审需要相应热处理的车削台阶、限位件及一般机械零件。 | 应区分正火、退火与调质状态。牌号对照表中的相近名称不能作为直接代料的依据。 |
| 42CrMo4 | 适合调质处理的铬钼合金钢。 | 当承载、韧性及截面尺寸要求适合采用合金钢时,可用于评估受载螺纹零件。 | 淬透性和截面尺寸会影响最终性能,不能仅凭牌号认定成品达到 10.9 或 12.9 级。 |
| SAE 4140 | 应明确 SAE 牌号及所依据的原材料标准。 | 图纸采用 SAE 材料体系时,可按该牌号进行选材和工艺评审。 | 同属铬钼钢选材范围,但不能与所有 42CrMo4 变体直接互换。 |
| 低碳钢:须明确具体牌号 | 与中碳钢不同,需按具体成分和成型要求选用。 | 适用于成品性能要求允许的通用成型零件。 | 写明牌号及必要的表层硬化要求,不能套用 C45 或合金钢的性能。 |
如何缩小选材范围
定位类车削件应先确定耐磨接触面及最终状态;受载紧固件应先确定成品机械性能和适用的紧固件标准,再结合牌号、截面尺寸、工艺及涂层评审。
图纸与询价中应写清什么
请注明材料标准、具体牌号、原材料形态、交货状态、成品机械性能、表面处理及验收文件要求。EN、ASTM、SAE、JIS 或 GB 体系中的相近名称只能用于对照,不能作为未经确认的代料依据。
尚未确定牌号时,可先提供承载或定位用途、使用环境、配合材料、数量及图纸,要求供应商说明建议牌号、工艺路线与适用前提,再确认选材。
所列牌号用于图纸选材比较,不代表所有牌号、尺寸或处理状态均有库存。供货可行性、加工路线和随货资料以报价确认为准。
选材、加工与验收
材料牌号、状态和螺丝的实际用途需要一起确定。下面从选材、加工和样品验收三个环节,说明如何把初步选型变成可执行的要求。
- 按功能选择牌号
- 定位肩轴或限位件应先明确接触面、耐磨要求及截面变化处所需的韧性。C45/C45E 与 42CrMo4 是不同的选材方案,SAE 4140 也需对应自己的原材料规范。应从成品要求反推选材,而不是认为合金钢零件都必须采用最高性能等级。
- 加工路线与最终尺寸
- 冷镦线材与车削棒料的来料要求不同。若先机加工再淬硬,需要把热处理变形和镀层增厚计入肩轴、螺纹的最终尺寸方案。高强度零件还要评审氢相关工艺风险与涂镀路线,不能把后续除氢烘烤理解为绝对不会发生氢脆的保证。
- 样品需要确认什么
- 材料炉号、热处理批次与涂镀批次应能关联追溯。拉伸、保证载荷或硬度检查按适用范围另行约定,不能用尺寸检测替代。薄头、中空或缩杆结构还需明确哪些成品紧固件试验适用,以及实际几何结构按什么要求验收。
示例:有热处理要求的机加工肩轴
用于承载支架时,要把钢材身份、材料状态和成品螺丝要求分开。肩轴与螺纹段具体需要什么性能,应由图纸功能决定。
材料要求填写示例。具体图纸限值和验收条件仍需约定,不代表已批准的设计或 ZUFEK 实测结果。
- 牌号与供货状态
- 采用约定调质状态的 42CrMo4 棒料,在订单中注明棒料规范、截面尺寸和供货状态。
- 成品要求
- 注明所需的最终机械性能及检测依据;图纸另有硬度或局部表面要求时,单独列出。
- 表面处理与配合界面
- 按表面处理后的状态明确定位肩轴与螺纹配合,并同时核对配合孔和涂层尺寸预留。
- 验收记录
- 把材料身份、处理记录与批次关联起来,约定需要提供哪些成品测量或机械性能结果。
- 替代方案需要重新比较什么
- 改用 C45/C45E 可能涉及不同工艺评审;SAE 4140 也需要明确自身的适用规范。成分描述相近,不代表已经批准替代。
选材常见问题
42CrMo4 就一定能做成 12.9 级螺丝吗?
不一定。42CrMo4 表示钢材成分,12.9 则是特定适用范围内的成品紧固件机械性能要求。热处理、截面尺寸、结构和验证结果都需要支持所订购的等级。
原材料证明可以替代成品螺丝检验吗?
它可以证明订购原材料的身份和所报告的原材料性能,但不能证明处理后的尺寸、镀层厚度、成品螺纹合格,也不能覆盖非标螺丝的全部机械性能。
这类材料适合哪些需求?
- 广泛的牌号选择和最终机械条件
- 合适的路线选择包括成型和机加工,具体取决于等级
- 表面保护可与环境相匹配
适用范围
汽车部件支架、机械连接、夹具台阶螺丝和特定应用的夹紧。
选择和工艺注意事项
钢号、热处理、性能等级有不同的规格。检查腐蚀暴露、与氢相关的工艺风险(如适用)、涂层摩擦和尺寸余量。减少负载的几何形状需要自己的评估。
询价时请提供
- 等级和最终属性要求
- 适用紧固件规格及尺寸
- 热处理及涂装系统
- 功能负载案例和验收测试
相关产品及制造路线
相关应用讨论
一起选择材料和成品强度
在比较等级和条件之前,使用一组通用的功能、环境和验收要求。将材料库存数据与成品紧固件类别和组装接头性能分开。
遵循材料和强度选择工作流程 ↗从零件结构延伸到材料、工艺与验收
可结合以下材料与技术资料进一步确认设计方案。材料牌号、处理方式、结构尺寸和验收要求仍以具体图纸为准。
讨论您的工程图纸中的碳钢和合金钢。
请提供图纸、数量及使用要求,我们会结合实际需求评估。
