航空航天用螺栓區(qū)別于一般用途螺栓最顯著的特點就是采用MJ螺紋，其性能等級則是采用強(qiáng)度等級進(jìn)行劃分的，根據(jù)ISO/TC20/SC4有關(guān)決議，MJ螺紋螺栓的強(qiáng)度等級即為常溫下螺栓材料的最小抗拉強(qiáng)度，其強(qiáng)度等級完全取決于螺栓材料的抗拉強(qiáng)度，而與其結(jié)構(gòu)尺寸無關(guān)。例如，強(qiáng)度等級為1100MPa的螺栓，其材料必須經(jīng)熱處理使其抗拉強(qiáng)度Rm≥1100MPa。

　　根據(jù)ISO/TC20/SC4第869號決議，螺栓的強(qiáng)度等級共分為10個等級，即450MPa，600MPa，900MPa，1000MPa，1100MPa，1210MPa，1250MPa，1275MPa，1550MPa和1800MPa，其中450MPa和600MPa用于銅合金和鋁合金等有色金屬。

　　拉伸性能

　　拉伸性能是螺栓、螺釘和螺柱的最基本的力學(xué)性能，主要分為破壞載荷和保證載荷。

　　破壞載荷是螺栓或螺柱在試驗條件下所測得的被拉斷時的載荷，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中都會規(guī)定該載荷的最小值，即標(biāo)準(zhǔn)抗拉力值，也稱為最小破壞拉力、最小拉力載荷等。產(chǎn)品的實測破壞載荷應(yīng)不低于標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中規(guī)定的破壞載荷，而所有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中規(guī)定的破壞載荷，只要螺紋參數(shù)、強(qiáng)度等級相同，其值基本上是統(tǒng)一的（不同標(biāo)準(zhǔn)體系之間會由于計算過程中的小數(shù)取舍不同而略有差異），是通過理論計算并經(jīng)過試驗充分驗證而確定的，合理可靠。計算公式見式（3-1），即

（3-1）式中Fmin--最小破壞拉力，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中會明確給出N；

K--螺栓頭形系數(shù)，對于六角頭和盤頭螺栓K=1，對于90°沉頭螺栓K=0.85，對于100°沉頭螺栓K=0.8；

As--螺栓螺紋的抗拉應(yīng)力截面積，計算公式見式（（3-2）、式（3-3），mm2；

Rm--螺栓的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的熱處理指標(biāo)會明確給出，MPa。

　　式中As-螺栓螺紋的抗拉應(yīng)力截面積，mm2；

　　d1-普通螺紋小徑的基本尺寸，mm；

　　d2--螺紋中徑的基本尺寸或最大值，mm；

　　d3--MJ螺紋最大小徑，mm；

　　H--螺紋原始三角形高度，mm。

　　式（3-2）適用于普通螺紋應(yīng)力截面積的計算（非滾壓成型或熱處理前滾壓成型）；式（3-3）適用于MJ螺紋應(yīng)力截面積的計算（熱處理后滾壓成型）。

　　保證載荷是指螺栓在承受該載荷的條件下不能出現(xiàn)屈服或其他塑性變形。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的保證載荷（FP）等于保證應(yīng)力（Sp）乘以螺紋的抗拉應(yīng)力截面積（As），而保證應(yīng)力略小于螺栓材料的屈服強(qiáng)度ReL，或規(guī)定的非比例伸長應(yīng)力RPO.2，保證應(yīng)力與屈服強(qiáng)度的比值即SP/ReL在0.88~0.94之間，螺栓的強(qiáng)度越低，比值就越小。

　　剪切性能

　　對于在工作環(huán)境中承受剪切載荷的螺栓，其剪切性能是重要的考核指標(biāo)。該類螺栓也稱為抗剪螺栓，其標(biāo)準(zhǔn)桿公差為緊公差，主要承受橫向的剪切載荷或拉剪復(fù)合載荷。螺栓標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中會規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)剪切力值即最小剪切力值，螺栓在該力值下不應(yīng)出現(xiàn)剪斷或破壞，或在試驗條件下實測的使其破壞的剪切力值應(yīng)高于該最小剪切力值。

　　剪切可分為單剪和雙剪，單剪只有一個承剪面，雙剪有兩個承剪面，故雙剪載荷是單剪載荷的兩倍。由于雙剪試驗操作比單剪試驗簡便，且雙剪試驗結(jié)果也更準(zhǔn)確，故產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中一般只規(guī)定雙剪載荷。

　　抗疲勞性能

　　螺栓裝配后只承受一個初始預(yù)緊力，即預(yù)拉應(yīng)力，但在工作時一般還要再承受一個變化的外拉力載荷。也就是說，螺栓在實際工作環(huán)境下是承受拉一拉的交變載荷，這就要求螺栓具有良好的抗疲勞性能，具有一定的承受動載荷的能力螺栓的抗疲勞性能是以疲勞壽命進(jìn)行評定的，而疲勞壽命與載荷變化幅度關(guān)系極大。載荷比即最小載荷與最大載荷的比，是衡量載荷變化幅度的重要指標(biāo)，一般用R來表示。R越小，疲勞壽命越短，R越大，疲勞壽命越長。當(dāng)R取為1時，也就相當(dāng)于靜載荷，疲勞壽命可以是無限長。

　　在對螺栓進(jìn)行疲勞性能試驗時，是按照規(guī)范中規(guī)定的疲勞指標(biāo)和特定的疲勞條件進(jìn)行的，具體如下：

　　（1）載荷形式為正弦波。

　　（2）頻率不超過140Hz。

　　（3）最大載荷。對于合金鋼，為最小破壞拉力的46%；對于鈦合金，為最小破壞拉力的40%；對于鎳基合金，為最小破壞拉力的52%。

　　（4）載荷比R=0.1（可由此計算出最小載荷）。

　　（5）通常的合格判定指標(biāo)。平均疲勞壽命不低于65000次，單件疲勞壽命不低于45000次，單件疲勞壽命超過130000次的按130000次計算平均疲勞壽命。