马车螺栓：定义、尺寸、类型、等级、扭矩、用途及与滞后螺栓的对比

马车螺栓是木工和建筑中常用的紧固件。其独特的设计和安装优势使其成为众多项目的实用选择。本文涵盖马车螺栓的定义、可用尺寸、等级、机械性能、推荐扭矩、典型用途，以及与滞后螺栓的对比。

什么是马车螺栓？

马车螺栓是一种常用于木工和建筑项目的紧固件。它具有光滑圆形的头部和扁平的底面，头部下方有一个方形颈。这种独特设计使螺栓能穿过木材，并在另一侧拧紧螺母时防止螺栓旋转。

马车螺栓的圆形头顶使其对塑料等材料的磨损更小，适用于需要保持表面光滑的覆盖场合。头部下方的方形颈咬入木材，固定螺栓位置，防止拧紧或松开螺母时螺栓转动。

为什么叫马车螺栓？

马车螺栓因用于马车车架而得名。木制车架打有方孔，与马车螺栓的方形颈相匹配。尽管仍称马车螺栓，但现在广泛用于木材与金属连接等各种应用！

马车螺栓结构

• 头部：通常为圆头，也有平头款式。圆头提供光滑、低轮廓的外观，防止从上方轻易夹持转动。
• 颈部：头部下方为方形或肋条颈（视设计而定）。安装时该部分嵌入预钻方孔或咬入木材/金属，防止拧紧螺母时螺栓旋转。
• 杆部与螺纹：颈部下方的杆部部分或全螺纹，视螺栓长度和应用而定。统一螺距最常见，最小螺纹长度通常为螺栓直径的两倍加上基于长度的额外分数。
• 材料与表面处理：马车螺栓材质包括低/中碳钢、不锈钢（如18-8、304），常镀锌、热镀锌或采用合金钢制造高等级产品。

马车螺栓用途——马车螺栓用在哪里？

马车螺栓特别适用于木材与金属框架连接，或两块木材拼接。当螺栓头需被覆盖或头部难以接触时常选用。例如搭建拱棚时，马车螺栓可将木材固定在金属框架上，光滑圆头防止损坏塑料覆盖层。

马车螺栓头部下的方形颈设计为紧贴木材预钻孔。拧紧螺母时，方颈拉入木材形成压痕，锁定螺栓。这种设计无需扳手固定螺栓头，因光滑圆头无法被夹持。

马车螺栓适配优质胶合板（如波罗的海桦木、枫木）及软木（如松木）。但不推荐用于MDF等材料，因其可能无法牢固夹持方颈。

马车螺栓应用场景

马车螺栓适合无法接触螺栓头的场合，如顶部安装或头部被覆盖处。也用于夹具或旋钮应用，需螺栓在拧紧夹具/旋钮时保持固定。虽不常在聚光灯下，但马车螺栓是日常无数结构和产品的关键部件。

木结构与户外工程

马车螺栓常用于甲板、围栏、游乐设施、庭院家具等木结构。光滑圆顶头防勾挂、降低受伤风险，方颈锁定螺栓防止安装时旋转。单面可操作的场合尤为实用。

机械与设备组装

机械设备领域，马车螺栓为机架、面板、组件提供可靠紧固。其抗振动连接特性适用于农业机械、输送系统、工业设备。

金属框架与制造

马车螺栓也用于金属框架制造，特别是木板与金属支撑连接，或需低轮廓圆头的金属组件连接。方颈确保从另一侧拧紧螺母时螺栓保持静止。

家具与橱柜

因外观整洁，马车螺栓常用于家具、橱柜、工作台组装。光滑圆头可外露或沉入表面实现平齐效果，兼顾功能与美观。

公共设施与安全应用

公共场所的长椅、游乐场、扶手常用马车螺栓。防拆头和坚固设计使其成为安全耐久优先场合的可靠选择。

临时与永久连接

马车螺栓适用于临时和永久连接。安装拆卸简易，便于维护或更换。这种灵活性在建筑中宝贵，常需调整或拆卸。

马车螺栓安装——如何使用马车螺栓？

安装马车螺栓，先钻孔穿过木材，孔径匹配螺栓直径。如使用1/2英寸马车螺钻1/2英寸孔。孔径仅需允许螺纹通过，使方颈压入木材防止旋转。

若需螺栓头沉入木材表面，可用福斯纳钻头钻沉头孔。此平底孔使头部嵌入，形成平齐效果。

钻孔后插入马车螺栓，轻敲方颈使其嵌入木材。另一侧放垫圈和螺母，拧紧螺母。头部被拉入木材，牢固固定。得益于方颈咬合，拧紧或拆卸螺母时螺栓不旋转。

马车螺栓长度通常以半英寸为增量供选择。过长螺栓安装后可切除多余部分。

马车螺栓等级

螺栓有多种等级、强度级别。等级反映材料成分、强度、硬度。市场上马车螺栓也提供多种等级，影响适用场景和性能。

1级（307A）马车螺栓

低端为1级（307A），低/中碳钢制，较软，洛氏B标度硬度。抗拉强度33,000-60,000 psi。仅保证磁铁能吸住、放水中会沉底。属螺栓等级最低端，6英寸半英寸螺纹约1美元。干螺纹推荐拧紧32英尺磅。负载下约84英尺磅失效，因材料软导致螺纹滚扣。

2级马车螺栓

2级相当于公制5.8级或更低。五金店常见廉价螺栓，头部常无标记。通常亮白锌镀层，也有其他表面。比1级强但仍属低强度应用。

5级（公制8.8级）马车螺栓

5级（公制8.8）是车辆最常用，中碳钢制，有时热处理强化。头部三条线或公制8.8标记。强度约为1级两倍。半英寸13牙螺栓推荐拧紧75英尺磅。屈服前承受165英尺磅，硬度洛氏C标度（典型25-34 HRC）。

8级（公制10.9级）马车螺栓

8级（公制10.9）是高强度应用热门选择。中碳钢或合金钢制，抗拉强度150,000 psi。头部六条线或公制10.9标记，常黄锌镀层。半英寸13牙推荐扭矩106英尺磅，失效前承受213英尺磅。硬度33-39 HRC。

12.9级与9级马车螺栓

12.9级（SAE对应9级）是常用最高强度紧固件，170,000-180,000 psi。常为圆柱头内六角螺钉而非六角头，标12.9或无标记。推荐扭矩125英尺磅，测试承受230英尺磅。硬度39-44 HRC。

Bowmalloy马车螺栓

Bowmalloy螺栓某些供应商归为9级，抗拉强度200,000 psi。通硬合金钢制，大尺寸头部标"B"或小尺寸特殊标识。强度硬度顶尖，约45 HRC。高冲击下张力爬升快，抗拉伸和螺纹圆角变形。

不锈钢（18-8、304）马车螺栓

不锈钢马车螺栓常归类为18-8，通常303或304不锈钢。主要用于耐腐蚀，特别是海洋环境。最低强度65,000 psi，典型值100,000-150,000 psi，相当于2级到5级以上。比8级贵但强度不一定匹配。硬度通常较低，常低于洛氏C标度可测范围。

马车螺栓等级对照表（材料、抗拉强度、硬度、用途）

下表简要展示马车螺栓各等级，适配不同强度、硬度、耐腐蚀、成本需求。

等级/级别	典型材料	抗拉强度 (psi)	硬度 (HRC)	标记/表面	典型应用
1级 (307A)	低/中碳钢	33,000–60,000	B标度	无标记	轻载、非结构
2级	低碳钢	~74,000	B标度	无标记	通用、五金
5级 (8.8)	中碳钢	120,000	25–34	3线/8.8、镀锌	汽车、机械
8级 (10.9)	合金/中碳钢	150,000	33–39	6线/10.9、黄锌	结构、高强度
9级 (12.9)	合金钢	170,000–180,000	39–44	12.9、内六角	重型机械、工业
Bowmalloy	合金钢	200,000	~45	B/标识	极限载荷、特殊
不锈18-8	304不锈钢	65,000–150,000	B标度	无、光亮	海洋、耐腐蚀

马车螺栓类型

像其他螺栓紧固件一样，马车螺栓有不同等级、头部、颈部、螺纹设计以满足不同需求。市场上常见类型：

• 圆头方颈马车螺栓：标准设计，用于木材或金属。
• 短颈马车螺栓：用于薄板金属，标准颈会造成阻碍。
• 肋条颈马车螺栓：颈部有肋条而非方形，防止在木材、塑料等软材料中转动。
• 鳍颈马车螺栓：用于薄胶合板，两鳍替代方形或肋条颈。
• 平头方颈马车螺栓：平头轮廓更低，需平齐效果时常用。
• 滚花马车螺栓：圆头，颈部有滚花（槽纹/凸起）图案，防止在木材、金属、塑料安装时旋转。

马车螺栓尺寸

标准马车螺栓测量涉及以下尺寸：

• 本体直径/螺纹规格：螺纹部分宽度（外径×螺距/TPI）
• 长度：从头部底面到螺纹端部的长度。
• 头部直径：圆头宽度。
• 头部高度：头部底面到顶部的高度。
• 方颈宽度：方颈对边宽度。
• 方颈深度：头部下方方颈高度。
• 螺纹长度：螺纹部分长度。

马车螺栓如何测量？

测量马车螺栓以直径和长度为主，方式与其他螺栓螺纹紧固件相同。长度从头部底面直接量到螺纹端部，直径测量螺纹部分宽度。

尺寸是项目选型关键。下文提供标准马车螺栓尺寸表供参考。

公制马车螺栓尺寸表（毫米）

尺寸单位毫米。参考：ISO 8677；DIN 603；JIS B 1171标准。

公称直径 (mm)	螺距 (mm)	方颈对边宽度	方颈对角宽度 (最小)	方颈深度	头部直径	头部高度	螺纹长度	≤125	>125 ≤200	>200
M5	0.8	5.48	4.52	5.9	4.12	9.13	11.7	3.1	2.5	16	20–
M6	1	6.48	5.52	7.25	5.23	4.16	14.9	3.6	2.8	18	24–
M8	1.25	8.58	7.42	9.6	6.64	4.20	18.7	4.8	4.2	22	28	41
M10	1.5	10.58	9.42	12.2	8.65	4.24	22.7	5.8	5	26	32	45
M12	1.75	12.7	11.31	14.7	10.86	6.30	28.7	7.6	6.2	36	38	57
M16	2	16.7	15.3	19.9	11.18	8.38	36.7	9.4	8.2	38	44	57
M20	2.5	20.84	19.16	24.9	15.9	14.1	44.4	10.9	10	52	65	65

长度公差：
20-33mm: ±1.05 | 35-50mm: ±1.25 | 55-80mm: ±1.5 | 90-120mm: ±1.75 | 130-150mm: ±2.0 | 160-180mm: ±4.0 | 200mm: ±4.6

英制马车螺栓尺寸表（英寸）

所有尺寸单位英寸。按ASME B18.5 1990 (R 1998) 直径至1″。1″以上按厂家尺寸。

螺栓直径	本体直径	头部直径	头部高度	方颈宽度	方颈深度
#10	0.199/0.159	0.469/0.436	0.114/0.094	0.199/0.185	0.125/0.094
1/4	0.260/0.213	0.594/0.563	0.145/0.125	0.265/0.245	0.156/0.125
5/16	0.324/0.272	0.719/0.688	0.176/0.156	0.324/0.307	0.187/0.156
3/8	0.388/0.329	0.844/0.807	0.208/0.188	0.389/0.369	0.219/0.188
7/16	0.452/0.385	0.969/0.907	0.239/0.219	0.452/0.432	0.250/0.219
1/2	0.515/0.444	1.094/1.031	0.270/0.250	0.515/0.492	0.281/0.250
5/8	0.642/0.559	1.344/1.281	0.344/0.313	0.642/0.616	0.344/0.313
3/4	0.768/0.679	1.594/1.531	0.406/0.375	0.768/0.741	0.406/0.375
7/8	0.895/0.795	1.844/1.781	0.469/0.438	0.895/0.865	0.469/0.438
1	1.022/0.91	2.094/2.031	0.531/0.500	1.022/0.990	0.531/0.500

直径超1″时尺寸因厂家而异。关键应用请咨询供应商或参考ASME B18.5。

马车螺栓剪切强度表

马车螺栓的等级材料和直径是决定剪切强度、抗拉强度和承重能力的关键因素。以合金钢8级马车螺栓为例，剪切强度90,000 psi，抗拉强度150,000 psi，这些差异是选型重要依据。

• 剪切强度计算：
  剪切强度 (lbs) = 剪切强度 (psi) × 面积 (in²)
• 各等级/材料剪切强度值 (psi)：
  • 2级 (低碳钢): ~37,500 psi
  • 5级 (中碳钢): ~54,000 psi
  • 8级 (合金钢): ~90,000 psi
  • 不锈钢18-8 (A2): ~45,000 psi
  • 不锈钢316 (A4): ~45,000 psi

注：均为近似最小值。关键应用请查阅厂家数据。

马车螺栓横截面积

直径 (in)	面积 (in²)
1/4″	0.0491
5/16″	0.0767
3/8″	0.1104
7/16″	0.1500
1/2″	0.1963
9/16″	0.2485
5/8″	0.3068
3/4″	0.4418
7/8″	0.6013
1″	0.7854

马车螺栓剪切强度表

规格	面积	2级	5级	8级	不锈18-8	不锈316
1/4″	0.0491	1,841 lbs	4,142 lbs	4,419 lbs	2,209 lbs	2,209 lbs
5/16″	0.0767	2,876 lbs	4,142 lbs	6,903 lbs	3,452 lbs	3,452 lbs
3/8″	0.1104	4,140 lbs	5,962 lbs	9,936 lbs	4,968 lbs	4,968 lbs
7/16″	0.1500	5,625 lbs	8,100 lbs	13,500 lbs	6,750 lbs	6,750 lbs
1/2″	0.1963	7,361 lbs	10,600 lbs	17,667 lbs	8,834 lbs	8,834 lbs
9/16″	0.2485	9,319 lbs	13,439 lbs	22,365 lbs	11,183 lbs	11,183 lbs
5/8″	0.3068	11,530 lbs	16,567 lbs	27,612 lbs	13,806 lbs	13,806 lbs
3/4″	0.4418	16,568 lbs	23,857 lbs	39,762 lbs	19,881 lbs	19,881 lbs
7/8″	0.6013	22,549 lbs	32,470 lbs	54,117 lbs	27,059 lbs	27,059 lbs
1″	0.7854	29,453 lbs	42,412 lbs	70,686 lbs	35,343 lbs	35,343 lbs

所有值近似，基于全杆（非螺纹部分）单剪。双剪值翻倍。螺纹部剪切略降低容量。

如何使用此表：

• 找到螺栓直径和材料/等级。
• 横向读取近似单剪强度 (lbs)。
• 双剪时乘以2。
• 关键安全应用务必使用安全系数并查阅厂家数据。

马车螺栓扭矩表

基于标准工程实践和机械性能的马车螺栓扭矩表。数值为碳钢、5级、8级、18-8不锈钢马车螺栓镀锌润滑螺纹的常用参考扭矩。

公制马车螺栓扭矩表

螺栓规格	4.6级	8.8级	A2/A4不锈钢
M5	4 Nm (3 ft-lb)	7 Nm (5 ft-lb)	4 Nm (3 ft-lb)
M6	7 Nm (5 ft-lb)	11 Nm (8 ft-lb)	7 Nm (5 ft-lb)
M8	17 Nm (13 ft-lb)	28 Nm (21 ft-lb)	17 Nm (13 ft-lb)
M10	34 Nm (25 ft-lb)	55 Nm (41 ft-lb)	34 Nm (25 ft-lb)
M12	59 Nm (44 ft-lb)	97 Nm (72 ft-lb)	59 Nm (44 ft-lb)
M16	146 Nm (108 ft-lb)	240 Nm (177 ft-lb)	146 Nm (108 ft-lb)
M20	285 Nm (210 ft-lb)	470 Nm (347 ft-lb)	285 Nm (210 ft-lb)

英制/SAE马车螺栓扭矩表

螺栓规格	低碳钢 (2级)*	5级	8级	18-8不锈钢
1/4″-20	6 ft-lb (8 Nm)	9 ft-lb	12 ft-lb	6 ft-lb
5/16″-18	13 ft-lb (18 Nm)	18 ft-lb	25 ft-lb	13 ft-lb
3/8″-16	23 ft-lb (31 Nm)	31 ft-lb	44 ft-lb	23 ft-lb
7/16″-14	37 ft-lb (50 Nm)	49 ft-lb	70 ft-lb	37 ft-lb
1/2″-13	57 ft-lb (77 Nm)	80 ft-lb	120 ft-lb	57 ft-lb
5/8″-11	112 ft-lb (152 Nm)	159 ft-lb	225 ft-lb	112 ft-lb
3/4″-10	200 ft-lb (271 Nm)	276 ft-lb	400 ft-lb	200 ft-lb

* 低碳钢数值基于AFT Fasteners典型干式应用建议。

使用说明

• 数值假设螺纹润滑。干螺纹可能需更高值；不确定时咨询厂家。
• 选择匹配应用的螺栓规格和等级。
• 逐步施加扭矩：使用校准扭矩扳手，分步拧紧避免过紧。

注意：请始终参考厂家建议，考虑润滑、材料、接头类型等应用因素确定精确扭矩值。

滞后螺栓对比马车螺栓：有何区别？

滞后螺栓和马车螺栓虽都用于木材应用，但形式不同。马车螺栓为圆顶头、圆柱螺纹段平端，有方颈防安装后转动。滞后螺栓为六角头、较宽螺纹段、尖端。

马车螺栓更多常见问题

如何安装马车螺栓？

马车螺栓安装始于将螺栓插入木工件预钻孔，孔径匹配螺栓直径，方颈防止螺栓移动，螺母拧在末端用手动扳手或电动工具拧紧。

如何拆卸马车螺栓？

拆卸时先松开螺母至螺栓末端但仍保留，以便复用。从另一侧用锤敲击螺栓末端推回穿出。若卡住可用锤爪拔出。方颈可能在木材留下压痕，未来同位置重装更容易。

马车螺栓需要垫圈吗？

垫圈非马车螺栓组装强制件，因其宽圆顶头可分散载荷，适合木材等软材料。方形领防止旋转，维持组装张力。若需材料隔离仍可加垫圈。

马车螺栓由什么制成？

马车螺栓常用结构级金属制造，即制造多种螺栓的金属。标准马车螺栓材质为碳钢、合金钢、不锈钢。有时经热镀锌、镀锌等处理增强耐腐蚀性。

木材螺栓和马车螺栓一样吗？

木材螺栓和马车螺栓相似但有区别。马车螺栓用于木材连金属，方颈防拧紧后转动。木材螺栓连接木材与木材，头部底面小凸起咬合材料防转动。