緊固件是種通用基礎件，與鋼鐵行業聯系緊密。制造緊固件的材料主要有鋼、不銹鋼、鈦合金和有色金屬等。螺栓在緊固件中使用量多，除少量的大規格采用溫鐓（溫擠壓）、切削加工制造外，大多數選擇冷鐓（冷擠壓）成形工藝制造。螺栓的力學性能很大程度上取決于制造緊固件材料的質量。

  1碳鋼和合金鋼螺栓材料的選用基礎螺釘和螺柱0（簡稱新標準）于2011年10月1日正式實施。新標準是將ISO8981：2009碳鋼和合金鋼制造的緊固件機械性能1部分：規定性能等級的螺栓、螺釘和螺柱粗牙螺紋和細牙螺紋（英文版），和GB/T 3098.12000緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱（通稱舊標準）在機械性能等級、表面污點波紋簧去污點技巧解析材料與熱處理、機械和物理性能方面進行了部分修改而成。

  1.1機械性能等級的修改新標準在性能等級中取消了3.6級和級，增加了121級，還新增了降低承載能力螺栓的性能等級的標記、標志、基本類型及適用的試驗方法，標志代號在數字前加3新標準對緊固件機械性能等級的碳鋼和合金鋼高強度波紋簧用材料使用說明6，4.8，5.6，5.8和6.8級低強度緊固件的材料，新標準采用“碳鋼或添加元素的碳鋼”代替了舊標準的“碳鋼”，并且大硼質量分數由不規定代替了舊標準的0.003%；6.8級小碳質量分數由0.15%代替了舊標準中的不規定。

  對于直接冷鍛的4. 6和5.6級緊固件，新標準表1緊固件機械性能等級的修改對照表明確規定了‘’為保證達到要求的塑性和韌性，可能需要對其冷鐓用線材或冷鐓緊固件產品進行熱處理“的要求。

  舊標準中所提到的“低碳合金鋼（如硼或錳或鉻）淬火并回火”新標準修改為“添加元素的碳鋼（如硼或錳或鉻）淬火并回火”。新標準中8. 8級和8級緊固件增加了“合金鋼淬火并回火”類材料，12.9級增加了“添加元素的碳鋼（如硼或錳或鉻或鉬）淬火并回火”類材料。需要熱處理的8. 8~12.9級高強度緊固件的硫和磷大質量分數均從舊標準的0.035%降到0.025%，9.8級添加元素的碳鋼（如硼或錳或鉻）淬火并回火的材料大碳質量分數由0.40%代替了舊標準的0.35%，12.9級小碳質量分數由0. 30%代替了舊標準0.28%.新、舊標準均對碳質量分數低于0. 25%的添加硼的碳鋼，規定其錳小質量分數：8.8級為0.6%，9級為0.7%.新、舊標準均規定了新標準在標記制度中取消了10.9級，故在材料中也相應取消了1M級低碳合金鋼（如硼、錳或鉻）淬火并回火（低回火溫度340C）的材料類別。12.9級的低回火溫度由425 C代替了舊標準的380C.新標準還規定了“對12. 9/12.9級表面不允許有金相檢驗能測出的白色磷化物聚集層，去除磷化物聚集層應在熱處理前進行”。

  新標準還提醒“考慮采用12.9/12的性能等級時應謹慎，緊固件制造者的能力、服役條件和擰緊方法都應仔細考慮。除表面處理外，使用環境可能引起緊固件的應力腐蝕開裂”。新標準增加了“對于熱浸鍍鋅的緊固件材料要求見GB/T5267.3―2008的規定。新標準規定”發生爭議時，進行成品分析“。

  1.3機械和物理性能的修改度HRE、碳鋼和合金鋼高強度波紋簧用材料使用說明、”全脫碳層大深度⑷“、”再回火后的硬度‘、’被壞扭矩（Mb）、新標準增加了適用于4. 8，5.8和6.8級不經熱處理的低強度緊固件的“實物緊固件的規定非比例8，5.8和6.8級的實物緊固件的規定非比例伸長0.0048d的應力值在調查研究中，現有的數值僅為計算用，不是試驗數值”。

  4.8，5.8和6.8級的下屈服強度（屈服點）（RA）；新標準明確規定“當下屈服強度ReL無法測量時，允許采用非比例伸長0. 2%的應力RP0.2來代替”。新標準在5.6，8.8，9.8，10.9和12.9/12.9級規定了沖擊韌度（沖擊吸收能量）項目，新標準“除12. 9/12.9級為在調查研究中”外，其余4個等級的值均為27.沖擊韌度值新、舊標準的變化比較大，新標準采用“沖擊韌度”代替了舊標準的“沖擊吸收功‘，”數值在-20C試驗溫度下測得“并且僅”適用于d16mm，也即沖擊韌度（KV2）是低溫沖擊試驗，而沖擊吸收功是指常溫下的試驗。要求的極限值也有很大變化。

  新、舊標準均規定了在測量表面硬度時，“表面硬度不應比心部硬度高30個維氏硬度值‘。10.9級的表面硬度不應大于390HV0. 3，新標準還增加了對12.9/12.9級表面硬度要求為”不允許表面硬度升高，表面硬度不應大于435HV0.3的要求。

  9和12.9級規定了“螺紋截面的心部在淬火后、回火前獲得體積分數90%的馬氏體組織”的要求，新標準把范圍擴大到8.8級，即8.8，9.硬度的仲裁試驗，舊標準規定在“距末端個螺紋直徑的截面上，新標準規2碳鋼和合金鋼高強度螺栓材料的選用2.1高強度螺栓材料選用原則選用緊固件材料的原則，主要從以下幾個方面來考慮。（1）依據GB/T3098.1―2010/ISO898―1：2009標準；（2）緊固件材料機械性能方面，尤其是抗拉強度方面的要求；（3）依據產品型式及尺寸，根據具體的成型工藝及設備，緊固件制造工藝對材料加工性能方面的要求；（4）依據產品的服役環境和客戶的具體要求，工況條件對材料的抗腐蝕性能方面的要求，工作溫度對材料的耐熱性能（高溫強度、抗氧化性能）和低溫冷脆性（低溫沖擊韌度）方面的要求；（5）根據鋼材的資源狀況，以及價格、重量、采購等方面的要求。根據以上綜合考慮，確定選用緊固件材料的牌號、品種、規格和材料標準。

  2.2高強度螺栓材料存在的問題2.2.1硫和磷質量分數量分數均為0.035%H；GB/T699優質碳素結構鋼H和GB/T 3077合金結構鋼0中的“優質鋼”規定S和P的質量分數均為0. 035%，與新標準緊固件機械性能不相適應。新標準中8. 8~12.9級的S和P質量分數不大于0.025%.現有的GB/T 3077中的“優質鋼”規定的S，P質量分數已不能滿足新標準的要求，但GB/T 3077中的‘’高級優質鋼“和”特級優質鋼“滿足新標準的要求，GB/T 699中”特級優質鋼“滿足新標準的要求。

  些引進的高強度緊固件采用國外相應的材料標準，由此帶來大量的材料國產化工作，GB/T6478，GB/T699和GB/T3077已經不適應形勢需要，應盡快修訂6. 2.2.2脫碳層脫碳層是影響緊固件質量和材料使用的重要指6478對脫碳層檢驗規定“每邊總脫碳層深度（鐵素體+過渡層）不得大于公稱直徑的1. 0%（高級優質鋼）或1.5%（優質鋼），并且在需方未明確注明的情況下，按后者供貨。GB/T 699中對碳質量分數大于0.30%鋼的脫碳層檢驗規定為”每邊總脫碳層深度（鐵素體+過渡層）應不大于公稱直徑的1.0%（高級優質鋼）或1.5%（優質鋼）“。GB/T3077中對碳質量分數大于0.30%鋼的脫碳層檢驗規定為”每邊總脫碳層深度（鐵素體+過渡層）不大于公稱直徑的1.5%“。GB/T3098.1規定：螺紋全脫碳層的深度不得大于0.015mm，8.8和9.8級螺紋未脫碳層的高度為1/2牙高，10.9級為1/3牙高，12. 9級為1/4牙高。

  2.2.3非金屬夾雜物和酸浸低倍組織非金屬夾雜物是造成冷鐓開裂的主要原因之，C類（硅酸鹽）和D類（球狀氧化物）夾雜物的影響更大。顆粒愈大愈易開裂，在距表面2mm以內的夾雜物不應大于0.15pm.對于高強度緊固件材料，要求硅酸鹽夾雜物不大于0.5級，球狀氧化物夾雜物不大于1級。材料控制主要缺陷：冷鐓鋼的錠型偏析，材料及退火過程中的表面脫碳，冷鐓裂縫，調質中的淬火開裂和變形。

  3077對非金屬夾雜物的檢驗均明確規定：根據需方要求，經供需雙方協商，并在合同中注明其合格級別，才可進行非金屬夾雜物的檢驗。酸浸低倍組織的技術要求見表2.表2酸浸低倍組織技術要求標準號錠型偏析中碳鋼和合金鋼高強度波紋簧用材料使用說明加鉻、鉬、鎳、錳等合金元素的合金鋼，以及耐蝕為螺栓用鋼材是碳素鋼和為增加強度、淬透性而主的不銹鋼等，此外，還有添加微量硼使淬透性大幅度提高的硼鋼。

  硼鋼可制造9.8級、10.9級高強度螺栓。熱處理方法：采用高溫淬火、快速冷卻獲得低碳馬氏體，再進行中溫回火后，基本滿足螺栓的服役條件