螺栓等级或性能等级仅用于标示规定的力学性能，并不决定整个连接副的工作载荷。 常见的 SAE J429 六角螺栓中，Grade 5 头部通常标有三条径向线，Grade 8 则标有六条径向线。公制螺栓则通常以 8.8、10.9 或 12.9 等数字标识性能等级。

更换螺栓时，应同时核对等级、螺纹与表面处理。即便螺栓尺寸能够装入孔中，也未必适用于该连接副。头部标记有助于识别强度体系，而颜色和头型并不能作为判定依据。

如需区分不同紧固件类别，请参阅我们的 螺栓与螺钉对比指南。本文重点说明强度要求及其识别方法。

常见 SAE 六角螺栓头部标记识别方法

对于这些常见的 SAE 六角头样式，径向等级线数加 2 即为对应等级。制造商识别标记应单独读取。若因腐蚀或损伤导致标记不清，应通过可追溯文件核实等级，不应凭经验推断。

等级、性能等级与材料是不同的技术规范

SAE J429 适用于规定范围内的英制钢制紧固件。ISO 898-1 适用于规定范围内的公制碳钢和合金钢螺栓、螺钉及双头螺柱。等级或性能等级、材料、表面处理以及产品几何尺寸，都是完整紧固件规范中的独立组成部分。

SAE 螺栓等级对照表：Grade 2、Grade 5 和 Grade 8

以下数值单位为 ksi（1 ksi = 1,000 psi）。本摘要仅涵盖部分 SAE J429 等级及直径范围。

*对于 Grade 2 中直径为 1/4 至 3/4 in 的产品，较高数值适用于长度不超过 6 in 的螺栓和螺钉，以及所有长度的双头螺柱。更长的螺栓和螺钉则采用较低的 Grade 1 力学要求：证明应力 33 ksi、最小屈服强度 36 ksi、最小抗拉强度 60 ksi。

参考：SAE J429_201405，表 1，选定力学要求。上述直径与 Grade 2 长度条件仅为摘要内容；其他等级、试验和要求均已省略。

Grade 5 和 Grade 8 规定为热处理紧固件。其材料与加工要求均来自 SAE J429；仅凭钢材合金名称，不能证明符合该等级要求。

LILY 列出 Grade 5 钢制六角头螺钉 和 8级钢六角头螺钉 分别比较所需规格、直径和长度。

公制螺栓强度对照表：8.8、10.9 和 12.9

以下数值单位均为 MPa（1 MPa = 1 N/mm²）。ISO 898-1:2013 适用于 M1.6–M39 粗牙螺纹，以及从 M8 × 1 到 M39 × 3 的指定细牙组合。对所示性能等级而言，Rp0.2 表示产生 0.2% 永久伸长时的应力；这与保证载荷试验所采用的应力不同。

参考：ISO 898-1:2013，表 3，所选性能项目。此处 d 表示公称螺纹直径。8.8 级在直径超过 16 mm 时要求不同；同时还应符合规定的直径/螺距组合及产品承载能力要求。

部分低头螺钉和沉头紧固件由于头部几何形状限制了强度，因此其承载能力较低。仅凭材料性能等级，不能确定这类产品的抗拉承载能力。

两个数字的含义

以 8.8 为例，8 × 100 表示公称抗拉强度为 800 MPa。第二个 8 表示公称屈强比为 0.8，对应 640 MPa。该命名规则说明了标记含义；实际验收要求则以标准表格为准。

对于 10.9 级，该标记给出的公称值分别为 1,000 MPa 和 900 MPa。上表所列的最小抗拉强度和 0.2% 保证强度分别为 1,040 MPa 和 940 MPa。不要用简单的公称计算结果替代表中的最小值。

在公制采购中，应将 8.8 级六角头螺钉 和 10.9 级六角头螺钉 与图纸上的完整螺纹及产品规格进行对比。

5级与8级：同一体系内的强度对比

对于 1/4 至 1 in 的直径范围，8级的最小抗拉强度为 150 ksi，而 5级为 120 ksi，提升 25%。这里比较的是标准规定的最小抗拉强度，并非装配接头的许用工作载荷。

更高强度的替换件并不一定能自动提升连接性能。螺母、螺纹孔、垫圈或被夹持材料都可能决定最终表现。疲劳、剪切、弯曲和腐蚀均需分别评估，且拧紧工艺必须与整个装配体相匹配。

SAE 8级是否等同于公制 8.8 级？

不。 SAE 8级与公制 8.8 级采用不同的标识体系。8级的最小抗拉强度为 150 ksi，约合 1,034 MPa。8.8 级在 16 mm 及以下的最小抗拉强度为 800 MPa，在图示范围内，16 mm 以上为 830 MPa。

5级与 8.8 级在强度等级上大体相当；8级与 10.9 级的最小抗拉强度也较为接近。这类对比可用于快速判断，但并不等同于可直接替代的规格：英制与公制螺纹以及装配要求仍然不同。

保证载荷、屈服强度与抗拉强度：究竟应看哪个数值？

  • 保证应力（Sp） 是用于计算规定保证载荷的应力值。在保证载荷试验中，紧固件必须满足标准规定的永久伸长判定准则。

  • 屈服强度与 0.2% 证明强度（Rp0.2） 用于表征规定的变形限值。Rp0.2 是对应 0.2% 永久伸长的应力值，不能与 Sp 视为同一参数。

  • 抗拉强度（Rm） 是指适用试验中的最大拉伸载荷除以相应的原始横截面积。对于下方螺纹受载示例，应采用公称拉应力面积。

以可承受全部规定抗拉载荷的 M10 × 1.5 8.8 级紧固件为例，其公称拉应力面积为 58.0 mm²。按 800 MPa 的最小抗拉强度计算，58.0 × 800 = 46,400 N，即 46.4 kN。该结果仅为最小抗拉载荷计算值，不代表许用工作载荷，也不构成拧紧力矩建议。

不锈钢紧固件与结构用螺栓需要单独识别

A2-70 和 A4-80 是 ISO 3506 体系下的不锈钢紧固件标识，并非 ISO 898-1 机械性能等级。同样，ASTM 结构用螺栓也应依据其规定的等级标记和安装要求进行识别，切勿套用 SAE 放射线标识规则。

对于不锈钢或结构应用，应按所需规范直接订购。即使抗拉强度相近，也不能证明其耐腐蚀性、韧性或装配兼容性相同。

实用的替换与采购核对要点

  • 应完整记录螺纹规格、长度、头型以及所要求的产品标准。

  • 应将等级或性能级别与材料及表面涂层分别明确。

  • 螺母和垫圈的规格必须与要求一致；不要默认螺栓与螺母的标记规则完全相同。

  • 应核查设备技术文件中的温度、耐腐蚀及重复使用要求。

  • 当采购规范包含可追溯性要求时，应索取所需的合规文件和批次标识。

如需了解相关紧固件类别，请浏览我们的 紧固与连接产品。

ISO 898-1:2013 规定了在 10 °C 至 35 °C 的试验温度下对机械性能和物理性能的评定。上述数值并不等同于不受限制的使用温度额定值。适用范围及排除项请参见 ISO 898-1:2013 官方摘要。

如需核对替代件，请 联系我们 并附上图纸、清晰的头部标识照片，以及所需的强度等级、螺纹和表面处理信息。

常见问题

同一装配体中可以混用不同的螺栓等级吗？

应遵循装配体的紧固件配置要求。不同位置可能规定采用不同等级，但未经负责工程师批准，不得在相同位置替换或混用不同等级。仅凭直径一致，并不能证明其与拧紧工艺相匹配。

仅凭硬度试验可以判定螺栓等级吗？

不能。不同等级的硬度范围可能存在重叠，而硬度也无法验证所有必需性能。应依据适用规范要求的试验和文件确认其符合性。

证书是否必须标明准确的合金化学成分？

这取决于采购订单和适用规范。符合性证书仅声明符合要求；材料报告或检验试验报告则可提供规定的试验结果。如需化学成分结果和批次可追溯性，应在采购要求中明确提出。