现代化的设备中，螺栓更多地是在变载荷下工作。例如:某种内燃机缸盖螺栓，工作在反复受拉的恶劣环境中，且结构上不允许加大螺栓尺寸，这就必须提高它的强度和抗拉疲劳性能，也就是说，对这类螺栓的抗拉疲劳寿命有更高的要求。

1.螺纹联接件的疲劳规范

     由于用户的不同,联接件使用环境各异，因此，必须统一环境才能制订和选择寿命指标,而主要的环境条件是载荷。

1. 1载荷条件

     这里指的载荷条件是当做疲劳试验时，对螺栓施加的最大和最小载荷值。目前ISO和我国规范对σb≥1200MPa等级以上的螺栓，都把最大载荷值规定为螺栓最小抗拉破坏载荷的46%-K值(载荷系数) 。

     规范中对不同直径的螺栓规定了最小破坏载荷标准值，它既作为静拉强度的验收依据，又作为疲劳试验的载荷依据(疲劳抗拉试验最大载荷=最小抗拉载荷×载荷系数K) 。例如对合金钢凸头螺栓，K值取0. 46。。

     疲劳抗拉试验中最小载荷由载荷比R 决定。R =最小载荷/最大载荷, R = 0. 1。

1. 2寿命指标

     在上述的载荷规定下,还有统一的寿命指标。即在规范规定的抽样样品中，最小循环次数不小于4. 5 ×10的4 次方次,，凡样品中超过13 ×10的4 次方次的只按13 ×10的4次方次计平均值。

2.螺纹联接件抗拉疲劳寿命

2. 1螺栓材料及热处理的选择

     我国有关标准(如: GB /T3098. 1 - 2000)规定:对σb ≥1 200MPa 的螺栓才有疲劳性能要求(Lin：对于高强钢提出疲劳性能要求的主要原因是高强钢本身在强度提高的同时，其材料性能的塑性储备是明显劣于中低强度钢的。

     把这一要求去与具有更高强度同时又有很好的塑性储备的镍基合金和钛合金比较显然是不合适的。), 如40CrNiMo、30CrMnSi等。如果选用强度更高的合金钢材料,如美国INCONEL718合金,它可以有1 600MPa以上的强度,按一般规范载荷作疲劳试验时,就会有很高的寿命值,以M6螺栓为例。

     如表1规范所定的疲劳试验载荷为11. 01 kN 静拉破坏载荷为23. 93 kN,而INCONEL718合金实际静拉破坏载荷可高达35kN,若仍以11. 01 kN为Pmax做疲劳试验,则只相当于静拉破坏载荷的31%,其寿命值当然会较高。可是如30CrMnSiNi这类高强度材料,其缺口敏感性极高,做抗拉疲劳试验时的寿命值很低,根本不宜用作有抗拉疲劳要求的螺纹零件。

     某些材料静拉破坏载荷虽然可以与30CrMnSi等合金钢相近,但以同样载荷水平作疲劳寿命试验时, 疲劳寿命值达不到规范要求, 如钛合金Ti6Al4V。为使其疲劳寿命值与30CrMnSi等合金钢一致,必须把载荷水平降至40% (即K值取40% ) ,对其他类型钛合金(如Ti21523) , K应降至36%(Lin：这种提法也有问题：通常对于具有同等静力强度钛合金螺栓，其疲劳性能会比同样的钢制螺栓要好。这是一种对不同材料性能的基本认识。

     在这种情况下，显然钛合金螺栓的可以高于0.46， 肯定不会是0.36.)。因此,对螺栓联接件要求有足够高的静拉强度,又要有较高抗拉疲劳寿命,应注意正确选择材料。

     疲劳断裂和延迟断裂是机械零部件失效的2个主要原因(Lin：这又是在混淆概念。螺栓发生延迟断裂的主要因素往往是由于表面电镀引起的一种氢致损伤行为，与疲劳断裂基本上无关)。

     一般而言,当钢的抗拉强度约1 200MPa时,疲劳强度和延迟断裂抗力均随强度和硬度的提高而提高;但当抗拉强度超过约1 200MPa时,疲劳强度不再继续提高,延迟断裂抗力反而急剧下降。机械制造用钢大多是中碳合金钢,并在调质状态下使用,其抗拉强度大多为800～1 000MPa。提高其强度并不难,而最大的困难在于解决强度提高后的低寿命问题。疲劳破坏和延迟断裂问题是机械制造用钢高强度化和长寿命化的主要障碍。

     热处理也是很重要的因素,高强度螺栓调质过程中的回火,在高温回火区域,容易产生硫、磷等杂质元素,杂质元素在晶界上偏聚,会产生脆性断裂,尤其是当硬度在35HRC以上,脆性倾向更加严重。