紧固材料深度全解析：从选型标准到工业应用的高效决策指南
本文立足于工业制造视角，系统梳理了紧固材料的分类、性能特征及选型标准。紧固件作为连接结构的核心部件，其材料属性直接决定了工程安全性。文章不仅涵盖了常见的黑色金属、不锈钢、有色金属等传统材质，还深入探讨了碳碳复合材料等前沿应用，并结合核电级质量管理要求，为行业决策者提供从材质筛选到表面处理的专业参考。建议结合工程力学环境与防腐要求，参考《紧固件常用材料手册》进行科学选型。
紧固材料概述：什么是紧固件材质？
紧固件（Fasteners）是工业中应用极为广泛的机械基础零件，被誉为“工业之米”。从本质上讲，紧固件是指用于将两个或多个零件（或构件）紧固连接成一个整体时所采用的一类机械零件的总称 [12][13]。紧固材料的物理与化学特性，直接决定了连接件的抗拉强度、抗疲劳性及耐腐蚀性能。在实际应用中，上海市紧固件和焊接材料技术研究所有限公司等专业机构会对材料进行严格的理化实验，以确保其符合特定工况需求。
紧固件常用材料分类：从黑色金属到特种复合材料
黑色金属与碳钢
在常见紧固件材料中，属于黑色金属的是最基础且应用最广的类别。例如，35号钢（35#）是制造各种标准件、紧固件的常用材料，具有良好的综合机械性能 [1]。而Q235等低碳钢则常用于制造对强度要求较低的普通螺栓或垫圈。
不锈钢与合金钢
不锈钢（如A2-70、A4-80）因其优异的防腐性能被广泛应用于食品、医疗及户外工程。合金钢则通过添加铬、钼、镍等元素，显著提升了紧固件在高温或高压环境下的性能，是航空航天及核电工业的首选材质 [14]。
特种及非金属材料
随着材料科学的发展，紧固材料早已突破金属范畴。碳碳复合材料紧固件（如石墨螺栓）以其高强度、抗扭矩、耐极端高温的特性，成为精密工业的新宠 [8]。而在电子领域，透明PVC、尼龙66等塑料材质则因其绝缘和减震特性被用于制造微型紧固螺丝和垫圈 [9][14]。
紧固件材料标准与行业合规要求
紧固材料的选择必须遵循严格的行业标准。在中国，国家标准（GB）、机械部标准（JB）是基础，而在高端制造领域，还需遵循更严格的规范。例如，国家能源局曾发布《关于进一步加强核电厂紧固件等大宗材料质量管理的通知》，强调了核级紧固件在原材料溯源和质量控制上的极端重要性 [12]。在航空航天及精密制造中，紧固件安装工艺常参照Q/W 1063《航天器用电子电气产品紧固件安装工艺规程》，对扭矩值和材质适配性有着严苛规定 [15]。
紧固件材料选择与表面处理指南
选型原则
- 力学环境：根据抗拉强度要求选择钢级（如8.8级、10.9级或12.9级）。
- 腐蚀环境：防雷接地系统的室外钢材料紧固件应采用热浸镀锌处理。热浸镀锌通过将碳钢紧固件浸入510℃的熔融锌液中，形成铁锌合金钝化层，显著提升耐候性 [11]。
- 绝缘与减震：在电子制造中，需考虑尼龙或PVC等材料的紧固力矩衰减特性 [14]。
采购建议
在采购紧固材料时，除了通过1688、百度爱采购等平台寻找厂家直供以降低成本外，必须要求供应商提供材质证明（MTR）和第三方检测报告，以确保“紧固件材料标准”得到切实执行 [2][7][13]。