拧紧扭矩，能超过破坏扭矩吗？

螺栓破坏扭矩测试是依据GB/T 3098.13标准开展的螺栓机械性能评估项目。

该标准主要适用于以下两类螺栓与螺钉：

一是螺纹规格小于M3，且在GB/T 3098.1标准中未明确规定最小拉力载荷和保证载荷的螺栓与螺钉；

二是公称直径处于3～10mm范围内，但因长度过短而无法实施常规拉力试验的螺栓与螺钉。

对于此类产品，均可按照GB/T 3098.13标准规定的方法进行螺栓破坏扭矩测试。

在测试过程中，螺栓或螺钉应仅承受扭矩作用，且所施加的扭矩值需超过GB/T 3098.13标准表2中规定的相应数值。在达到最小破坏扭矩之前，试件不得发生断裂现象。

同时，为确保试验结果的准确性，螺栓或螺钉的头部与螺纹部分在测试过程中应避免产生摩擦，以免对试验结果造成干扰。

GB/T 3098.1标准对螺栓和螺钉的性能等级进行了规定，但仅针对M3及以上规格给出了最小断裂载荷和保证载荷的具体数值。对于规格较小的螺栓和螺钉，由于受螺纹精度以及试验装置精度等多方面因素的限制，难以准确测定其断裂载荷和保证载荷。

而对于规格介于M3至M10之间的螺栓和螺钉，则常常因长度过短而无法实施拉力（或保证载荷）试验。因此，针对M1至M10规格（包括细牙螺纹M8×1、M10×1和M10×1.25）的螺栓和螺钉，规定其最小破坏扭矩，为评估其使用性能提供了重要依据。

在实际测试操作中，通常采用特定的工装或装置将螺栓螺纹部分固定。例如，可使用专用工装夹住螺栓螺纹，或采用内螺纹盲孔形式，将螺栓拧紧至盲孔底部，以确保螺栓在后续拧紧过程中完全承受扭矩作用。

从原理上讲，螺栓的破坏扭矩主要取决于螺栓本身的材料强度以及材料类型（材料类型会影响剪切强度与抗拉强度的比值），而与螺栓的摩擦系数无直接关联。

螺栓拧紧过程中，螺栓被旋入螺母或内螺纹孔内，并夹紧被连接件。随着螺栓的持续拧紧，在螺纹螺旋副的作用下，螺栓会逐渐产生弹性伸长。

鉴于螺栓可近似视为弹性体或弹簧元件，其伸长量与所受拉力呈正相关，进而在螺栓内部形成预紧力。

在预紧力作用下，螺栓头部与螺纹部分的接触面并非完全光滑，而是存在微观的凹凸不平，因此会产生摩擦作用。

由此，在螺栓头部以及螺纹区域便会形成一定的摩擦扭矩。该摩擦扭矩与摩擦系数密切相关，随着摩擦系数的增大而增大。

这也就意味着，在相同的预紧力要求下，若摩擦系数增大，所需的摩擦扭矩也会相应增大，进而可能导致螺栓拧紧扭矩超过其破坏扭矩。

举例而言，若螺栓头与被连接件之间因特殊原因（如表面氧化层被破坏、异物嵌入等）发生类似“咬合”或局部“粘连”的现象，相当于两者间的摩擦系数显著增大。

在此情形下，即便施加极大的扭矩试图“拧紧”螺栓，由于大部分扭矩被用于克服螺栓头与被连接件间的高摩擦阻力，实际转化为螺栓预紧力的扭矩分量却微乎其微，螺栓本身几乎不会产生有效的预紧效果，自然也不会因扭矩过大而被拧断。

尽管这种情况属于极端工况，但它从理论上证明了：在特定条件下，螺栓的拧紧扭矩确实存在超出其破坏扭矩的可能性。

根据GB/T 3098.13标准，M10-10.9螺栓的最小破坏扭矩（MBmin）为81 Nm，该指标是依据纯扭转状态下材料抗剪强度与抗拉强度的比值（X=0.79）计算得出，其表达式为：

而在实际装配中，按照VW 01126标准，当摩擦系数μ处于0.09-0.15范围时，该螺栓在屈服阶段的拧紧扭矩范围为65-110 Nm。这种数值超越破坏扭矩的现象源于以下机理：