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培訓教材 專業知識篇
1-1 1/2 HRC26-36 注：（1）、2級通常僅適用于四方螺帽（SQUARE NUTS），而四方螺帽通常也僅用於2級。
（二） 、ASTM A563 （碳鋼、合金鋼螺帽）
此標準適用於一般結構用與機械用螺栓、螺柱和其他外螺紋元件使用的八種等級碳鋼 與合金鋼螺帽 1、 標記： （1）、標記方法：
①符合O、A、B級螺帽不需標記，除非訂單特別要求。 ②其餘等級螺帽標記詳見下表。
（2）、等級：螺帽機械性質級可含為：O級、A級、B級、C級、C3級、D級DH級、DH3 級。
2、機械性能等級：產品依ASTM A563規定方法執行機械性能測詴符合下合相應要求。
螺帽 等級 O A O A B B D DH DH3 A B B C C3 D DH DH3 公稱尺寸 （英寸） 方頭 UNC、8UN 安全負荷應力（KSI） 非鍍鋅 69 90 69 90 120 105 135 150 150 100 133 116 144 144 150 175 175 鍍鋅 52 68 52 68 90 79 135 150 150 75 100 87 144 144 150 150 150 洛 氏 硬 度 B55-C32 B55-C32 B55-C32 B68-C32 B69-C32 B69-C32 B84-C38 C24-C38 C24-C38 B68-C32 B69-C32 B69-C32 B78-C38 B78-C38 B84-C38 C24-C38 C24-C38 非鍍鋅 65 80 109 94 135 150 90 120 105 150 175 UNF 12UN與更細牙 安全負荷應力（KSI） 鍍鋅 49 60 82 70 135 150 68 90 79 150 150 洛 氏 硬 度 B55-C32 B68-C32 B69-C32 B69-C32 B84-C38 C24-C38 B68-C32 B69-C32 B69-C32 B84C-38 C24-C38 等 級 標識 六角頭 同下 無 D DH DH3 重型六角頭
三、機械性質測詴方法： （一）、安全負荷：螺帽必須組合於測詴螺栓或經硬化之螺紋軸杆上，螺帽所規定之安全負荷必須
以軸向施於螺帽。（軸杆之硬度至少達洛氏硬度C45，且螺紋必須為3A級公差，此外，其外徑必須為最小外徑加0.002in之公差）。
1、ISO898.1（GB3098.1）規定：詴驗時夾頭的移動速度不應超過3mm/min，並持續15
秒鐘。ASTM F606M中規定：測詴時夾頭移動速率不應超過1.0in/min（25mm/min），
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負荷持續時間為10秒。
2、詴驗時螺帽須能承受負荷而不應脫扣或斷裂。當去除載荷後，應可用手或借助扳手松
開螺帽，但不得超過半扣。
（二）、心部硬度：硬度測詴應自螺帽高度一半位置橫部，測量點應位於承受面上牙外徑和一
角的中點，也可在對邊的中心點距任一角三分之一的距離點，取1800兩對角最少兩個 硬度測詴值的平均值作為該螺帽的硬度值。表面清理應去除任何氧化物，脫碳層、鍍層及其他表面雜物。
第四章 表面缺陷
在本節中主要敍述螺帽表面缺陷種類、名稱、外觀特徵允許的最低極限以及驗收檢查方法。 我們以D代表螺帽的公稱尺寸， DC代表击緣直徑（最大）S代表公稱（最大）對邊寬度，D、DC和S的單位為inch。
一、裂痕：
（一）、淬火裂痕：
1、 外觀特徵：裂痕是由晶粒橫切或沿晶界，且會沿著外來雜質處產生明顯裂開紋痕，裂痕
一般是因熱處理或鍛造或其他成型加工中過應力產生的。物件被施以重新，熱處理裂痕經常因有鏽斑而變色。
2、允許極限：不充許任何程度（深度、長度）及位置之裂痕。
（二）、鍛造裂痕和雜質裂痕
1、 外觀特徵：由於鍛造或切斷毛胚操作中，鍛造裂痕在螺帽頭頂面以及邊緣角處產生。雜質裂痕是固件金屬雜質或異物原先就存在材料中而產生。典型的鍛造裂痕雜質裂痕型態。
2、允許極限：若不超過二條自孔至邊緣的裂痕，無一條裂痕自孔至第一牙，且裂痕深度不
超過牙高的0.5倍，裂痕寬度不超過0.02D或0.012IN，則在螺帽的頂面和底面上的鍛造
裂痕和雜質裂痕是允許的。
（三）、鎖緊裂痕：
1、外觀特徵：扭力螺帽之鎖緊端於成型加工中受壓而產生，裂痕常顯現在鎖緊端附近部位，
也可能在內緣處或外側處典型的鎖緊端裂痕。 2、 允許極限：扭力螺帽外部表面上之鎖緊裂痕，在螺帽能通過扭力測詴的情況下。是充許的，假如螺帽能通過扭力測詴的話。
二、爆裂及剪爆裂
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1、外觀特徵：爆裂是在金屬內爆開成一條裂痕，在鍛造成型過程中，爆裂產生在螺帽之邊側面
或邊角處或在击緣螺帽之击緣周緣上。剪爆裂是在金屬內爆開成一條和主軸成45角的裂痕，經常發生在击緣螺帽的周緣上，典型的爆裂、剪爆裂型態。
2、允許極限：
（1）六角螺帽而言：若爆裂、剪爆裂並無由面延伸至上部圓冠斜面處或延伸至底面承面，且爆
裂/剪爆裂產生在相鄰的頭部/底部之交接處，寬度不超過0.010加上0.02S，且量測其對角尺寸仍在公差下限內，則爆裂/爆裂是允許的。 （2）對击緣螺帽而言：在击緣周圍若二條以下之爆裂/剪爆裂，其寬度都不超過0.04DC，
且一條爆裂/剪爆裂,其寬度不超過0.08DC，則爆裂\\剪爆裂是允許的。
三、縫
1、外觀特徵：縫經常原先就存在原材上，加工時會沿著螺帽軸向方向以直線或平滑線斷
續地顯現著，鍛造加工後可能性因縫而產生爆裂情形。典型的縫型態。
2、允許極限： （1）、若縫產生在表面，且寬度不超過0.02D，則縫是允許的。 （2）、對稱呼徑從1/4-1 1/2（含）的六角螺帽而言，產生上述縫時，應測詴其保證荷重，
如在標準範圍內，則縫是允許的。
四、褶痕
1、 外觀特徵：由於鍛造加工中所產生的材料重褶現象稱為褶痕，褶痕常產生在螺帽頭頂
或底面或在直徑變化處或附近產生，典型的褶痕型態。
2、 允許極限：褶痕產生在击緣與击緣螺帽交界上，且延伸至主承面上，則褶痕是不允許 的，其他褶痕均是允許的。 五、空隙
1、外觀特徵：原材料內部之空洞，或鍛造加工後產生於物件表面孔隙稱為空隙。空隙因原材
鏽斑或切屑毛頭或模具標記擠壓後未完全填充而形成，典型的空隙型態。
2、允許極限： （1）、產生於螺帽表面的空隙深度不超過0.010in或0.02D，且所有空隙總面積不超過承
面面積（最小）的10%，則空隙是允許的。 （2）、決定承面上空隙面積的方式，必須由買賣雙方協議。 六、工具擦傷
1、 外觀特徵：在治模具移動間，於螺帽表面產生如縱向或同心圓槽般之淺溝稱之為工具擦 傷。典型的工具擦傷型態。 2、 允許極限： （1）、承面上表面粗糙度Ra若不超過3.2UM，則工具擦傷是允許的。 （2）、在其他部位所產生之工具擦傷是允許的。
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七、刻痕和擊痕
1、外觀特徵：刻痕和擊痕是因在製造過程、作業過程或運送過程中，由於物件和物件間以及物
件和製造設備間發生強力磨擦或碰撞因而在螺帽表面上產生凹痕。
2、允許極限：在不損及產品功能下，刻痕、擊痕、齒痕及刮傷是允許的。
八、螺紋處重疊：
1、 外觀特徵：由於輾牙加工不當，產生金屬材料重褶現象。這種牙紋部分重疊是不允許的。
第五部分 工藝流程
第一章 退火
一、目的：把線材加熱到適當的溫度，保持一定時間，再慢慢冷卻，以調整結晶組織，降低硬
度，改良線材常溫加工性。
二、作業流程：
（一）、入料：將需要處理的產品吊放爐內，注意爐蓋應蓋緊。一般一爐可同時處理7卷（約 1.2噸/卷）。
（二）、升溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）升至規定溫度。
（三）、保溫：材質1018、1022線材在680℃-715℃下保持4-6h，材質為10B21，1039，CH38F 線材在740℃-760℃下保持5.5-7.5 h。
（四）、降溫：將爐內溫度緩慢（約3-4小時）降至550℃以下，然後隨爐冷卻至常溫。
三、品質控制：
1、硬度：材質為1018、1022線材退火後硬度為HV120-170，材質為中碳線材退火後硬度為
HV120-180。
2、外觀：表面不得有氧化膜及脫碳現象。
第二章 酸洗
一、目的：除去線材表面的氧化膜，並且在金屬表面形成一層磷酸鹽薄膜，以減少線材抽線
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以及冷墩或成形等加工過程中，對工模具的擦傷。
二、作業流程：
（一）、酸洗：將整個盤元分別浸入常溫、濃度為20-25%的三個鹽酸槽數分鐘，其目的是除
去線材表面的氧化膜。
（二）、清水：清除線材表面的鹽酸腐蝕產物。
（三）、草酸：增加金屬的活性，以使下一工序生成的皮膜更為緻密。
（四）、皮膜處理：將盤元浸入磷酸鹽，鋼鐵表面與化成處理液接觸，鋼鐵溶解生成不溶性
的化合物（如Zn2Fe（Po4）2·4H2o），附著在鋼鐵表面形成皮膜。
（五）、清水：清除皮膜表面殘餘物。
（六）、潤滑劑：由於磷酸鹽皮膜的摩擦係數並不是很低，不能賦予加工時充分的潤滑性，
但與金屬皂（如鈉皂）反應形成堅硬的金屬皂層，可以增加其潤滑性能。
第三章 抽線
一、目的：將盤元冷拉至所需線徑。實用上針對部分產品又可分粗抽（剝殼）和精抽兩個階段。 二、作業流程
（一）、小抽線：由於我司使用的盤元最小規格為5.5mm，而大部分小螺絲（英制14#（含）
以下，公制M5以下）所需線徑都較小，且小螺絲成型時變形較大。為了減小由於冷拉所產生的加工應力，確保線材的可加工性，將線材的冷拉分兩個階段，首先利用連續式伸線機將盤元粗抽至一定線徑（以確保精抽減面率小於15%為原則，詳見所附表），之後退火（詳見第一章），以消除粗抽產生的加工應力。 盤元線徑mm 粗抽線徑mm?0-0.05 2.80 2.95 5.5 3.58 4.06 4.60 （二）、大抽線：盤元經酸洗之後，通過抽線機冷拉至所需線徑。適用於大螺絲、螺帽、牙
條所用線材。
三、盤元選用：
（一）、六角螺栓、六角木螺絲、馬車螺絲
產品規格 盤元徑 M4 5.5 M5 5.5 M6 6〃0 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 8〃0 10〃0 12〃0 14〃0 16〃0 18〃0 20〃0 22〃0 24〃0 28〃0 30〃0 第 30 頁 共 40 頁