ASTM A320/ASTM A320M低温工况用合金钢与不锈钢螺栓紧固件技术规范
1、ASTM A320:是以英制为单位的版本(尺寸为英寸、拉力为psi、耐温为°F),
2、ASTM A320M:是以公制为单位的版本(尺寸为mm、拉力为MPa、耐温为°C),
两者技术要求完全一致,仅计量单位区分,工程上常合并写作 A320/A320M;现行版本 ASTM A320/A320M-26(2026 版),专门用于低温压力容器、阀门、法兰、管道管件的螺栓、螺柱、螺钉、牙棒等紧固件;强制低温夏比冲击试验,解决普通高强螺栓低温脆断风险,LNG、低温化工、空分、低温储罐行业强制使用,强制配套通用紧固件基础标准 ASTM A962/A962M(螺纹、标记、热处理、检验通用要求)。通常螺纹直径在1英寸以上的,统一使用螺牙为8牙。以下是关于一些常用的A320等级标准。
一、常用等级标准
| 合金钢 | |
| ASTM A320 L7 | AISI 4140/4142 淬火 + 回火处理 |
| ASTM A320 L43 | AISI 4340 淬火 + 回火处理 |
| ASTM A320 L7M | AISI 4140/4142 淬火 + 回火处理+成型后去应力回火 |
| ASTM A320 L1 | 低碳硼钢 淬火 + 回火处理 |
| 奥氏体不锈钢 | |
| ASTM A320 B8 Class1 | AISI 304 固溶处理 |
| ASTM A320 B8M Class1 | AISI 316 固溶处理 |
| ASTM A320 B8 Class2 | AISI 304 固溶处理 + 应变硬化(冷作硬化) |
| ASTM A320 B8M Class2 | AISI 316 固溶碳化处理 + 应变硬化(冷作硬化) |
二、A320的机械性能
| A320等级 | 规格 | 回火温度 °F(℃)Min | 抗拉 ksi(Mpa), Min | 屈服 ksi(Mpa), Min | 延伸率, %, Min | 断面收缩率, %, Min | 硬度Max |
| 合金钢材料 | |||||||
| L7 | ≤2-1/2 | 1100(593) | 125(860) | 105(725) | 16 | 50 | 35HRC |
| L43 | ≤ 4 | 1100(593) | 125(860) | 105(725) | 16 | 50 | 35HRC |
| L7M | ≤2-1/2 | 1150(620) | 100(690) | 80(550) | 18 | 50 | 99HRB |
| L1 | ≤1 | N/A | 125(860) | 105(725) | 16 | 50 | N/A |
| 奥氏体不锈钢材料 | |||||||
| 1级: B8, B8C, B8M, B8P, B8F, B8T, B8LN, B8MLN | 所有尺寸 | 固溶处理 | 75(510) | 30(205) | 30 | 50 | 96HRB |
| 1A级: B8A, B8CA, B8MA, B8PA, B8FA, B8TA, B8LNA, B8MLNA | 所有尺寸 | 固溶处理 | 75(510) | 30(205) | 30 | 50 | 90HRB |
| 2级: B8, B8C, B8P, B8F, B8T | Up to 3⁄4 | 固溶处理+冷作硬化 | 125(860) | 100(690) | 12 | 35 | 35HRC |
| 7⁄8 - 1 | 固溶处理+冷作硬化 | 115(795) | 80(550) | 15 | 35 | 35HRC | |
| 11⁄8 - 11⁄4 | 固溶处理+冷作硬化 | 105(725) | 65(450) | 20 | 35 | 35HRC | |
| 13⁄8 - 11⁄2 | 固溶处理+冷作硬化 | 100(690) | 50(345) | 28 | 45 | 35HRC | |
| 2级: B8M | Up to 3⁄4 | 固溶处理+冷作硬化 | 110(760) | 95(655) | 15 | 45 | 35HRC |
| 7⁄8 - 1 | 固溶处理+冷作硬化 | 100(690) | 80(550) | 20 | 45 | 35HRC | |
| 11⁄8 - 11⁄4 | 固溶处理+冷作硬化 | 95(655) | 65(450) | 25 | 45 | 35HRC | |
| 13⁄8 - 11⁄2 | 固溶处理+冷作硬化 | 90(620) | 50(345) | 30 | 45 | 35HRC | |
四、冲击实验的温度与性能
| A320等级 | 试验温度 ℉ | 试验温度 ℃ | CVN 试样面积尺寸 mm | 每组三个试样的平均冲击能量值 ft-lbf(J)Min | 每组仅一个试样允许的冲击能量值 ft-lbf(J)Min |
| 10×10 | 20【27】 | 15【20】 | |||
| L7M、L70、L71、L72、L73 | -100 | -73 | 10×7.5 | 16【22】 | 12【16】 |
| 10×10 | 20【27】 | 15【20】 | |||
| L7、L7A、L7B、L7C、L43 | -150 | -101 | 10×7.5 | 16【22】 | 12【16】 |
| 10×10 | 40【54】 | 30【41】 | |||
| L1 | -100 | -73 | 10×7.5 | 32【44】 | 24【32】 |
五、化学成分
| 元素名称 | L7 (AISI 4140) | L43 (AISI 4340) | L7M(AISI 4140) | L1(低碳硼钢) | B8 (AISI 304) | B8M (AISI 316) |
| 碳 | 0.38 - 0.48% | 0.38 - 0.43% | 0.38 - 0.48% | 0.17-0.24% | 0.08% max | 0.08% max |
| 锰 | 0.75 - 1.00% | 0.75 - 1.00% | 0.75 - 1.00% | 0.70-1.40% | 2.00% max | 2.00% max |
| 磷 最大值 | 0.04% | 0.04% | 0.04% | 0.035% | 0.05% | 0.05% |
| 硫 最大值 | 0.04% | 0.04% | 0.04% | 0.050% | 0.03% | 0.03% |
| 硅 | 0.15 - 0.35% | 0.15 - 0.35% | 0.15 - 0.35% | 0.15 - 0.30% | 1.00% max | 1.00% max |
| 铬 | 0.80 - 1.10% | 0.70 - 0.90% | 0.80 - 1.10% | …… | 18.0 - 20.0% | 16.0 - 18.0% |
| 镍 | …… | 1.65 - 2.00% | …… | 8.0 - 11.0% | 10.0 - 14.0% | |
| 钼 | 0.15 - 0.25% | 0.20 - 0.30% | 0.15 - 0.25% | …… | …… | 2.00 - 3.00% |
| 硼 | …… | …… | …… | 0.001-0.003% | …… | …… |
六、配套螺母与垫圈
| 等级 | 螺母 | 垫圈 |
| ASTM A320 L7 | A194 4级或者7级 | F436 |
| ASTM A320 L43 | A194 4级或者7级 | F436 |
| ASTM A320 L7M | A194 7M级 | F436 |
| ASTM A320 B8 Class 1 | A194 8级 | SS304 |
| ASTM A320 B8M Class 1 | A194 8M级 | SS316 |
| ASTM A320 B8 Class 2 | A194 8级 | SS304 |
| ASTM A320 B8M Class 2 | A194 8M级 | SS316 |