مقدمة

تُفصّل هذه المقالة معايير الأداء الميكانيكي لبراغي التثبيت ذاتية الحفر، كما هو موضح في المواصفة القياسية GB/T 3098.11-2002. تضمن هذه المعايير موثوقية وفعالية براغي التثبيت ذاتية الحفر في تطبيقات التثبيت، وتغطي المواد والخواص المعدنية والأداء الميكانيكي. صُممت براغي التثبيت ذاتية الحفر لحفر ثقوبها وتشكيل خيوط التثبيت دون الحاجة إلى حفر مسبق، مما يجعلها ضرورية في قطاعات البناء والسيارات والتصنيع.

المتطلبات الفنية

1.1 المواد

يجب تصنيع براغي التثبيت ذاتية الحفر من الفولاذ المكربن ​​أو الفولاذ المعالج حرارياً لتوفير الصلابة والمتانة اللازمتين لعمليات الحفر والتثبيت.

1.2 الخواص المعدنية

1.2.1 صلابة السطح

بعد المعالجة الحرارية، يجب أن تكون صلابة سطح براغي التثبيت ذاتية الحفر 530 HV0.3 على الأقل.

1.2.2 صلابة اللب

تكون صلابة اللب بعد المعالجة كما يلي:

• 320 HV5 إلى 400 HV5 لأحجام الخيوط ≤ ST4.2؛
• 320 HV10 إلى 400 HV10 لأحجام الخيوط > ST4.2.

درجة حرارة التلدين الدنيا الموصى بها هي 330 درجة مئوية. يجب تجنب درجات حرارة التلدين التي تتراوح بين 275 درجة مئوية و 315 درجة مئوية لتقليل خطر تقصف المارتنسيت الملدّن.

1.2.3 عمق طبقة الكربنة

يجب أن يتوافق عمق طبقة الكربنة مع القيم الواردة في الجدول 1.

1.2.4 البنية المجهرية

في البنية المجهرية بعد المعالجة الحرارية، لا ينبغي أن يظهر الفريت المخطط بين الطبقة السطحية المتصلبة واللب.

1.2.5 هشاشة الهيدروجين

تتعرض براغي التثبيت ذاتية الحفر المطلية بالكهرباء لخطر الكسر نتيجةً لتقصف الهيدروجين. يجب على المصنّع و/أو القائم بالطلاء اتخاذ تدابير للسيطرة على هذا الخطر، بما في ذلك إجراء الاختبارات وفقًا للمعيار GB/T 3098.17. كما يجب مراعاة متطلبات إزالة تقصف الهيدروجين في أدوات التثبيت المطلية بالكهرباء وفقًا للمعيار GB/T 5267.1.

1.3 الخواص الميكانيكية

1.3.1 أداء الحفر

يجب أن يقوم جزء الحفر في البرغي بحفر ثقب مسبق الصنع مناسب لبثق الخيوط الداخلية المتزاوجة في ظل ظروف الاختبار المحددة في القسم 2.2.1.

1.3.2 أداء تشكيل الخيوط

في الفتحة الجاهزة المحفورة وفقًا للقسم 2.2.1، يجب أن يقوم برغي التثبيت ذاتي الحفر بإخراج خيوط داخلية متطابقة دون تشوه عند تثبيته في لوحة الاختبار المحددة في القسم 2.2.1.1.

1.3.3 قوة الالتواء

عند اختبارها وفقًا للقسم 2.2.3، يجب أن تضمن قوة الالتواء أن يكون عزم الفشل مساويًا أو أكبر من القيم الواردة في الجدول 4.

طرق الاختبار

2.1 اختبارات الخواص المعدنية

2.1.1 اختبار صلابة السطح

يجب إجراء اختبار صلابة السطح وفقًا للمعيار GB/T 4340.1. يجب عمل الانبعاجات على الأسطح المستوية، ويفضل أن يكون ذلك على رأس البرغي.

2.1.2 اختبار صلابة اللب

يجب إجراء اختبار صلابة اللب وفقًا للمعيار GB/T 4340.1 على مقطع عرضي دقيق.

2.1.3 قياس عمق طبقة الكربنة

يُقاس عمق طبقة الكربنة باستخدام مجهر على مقطع طولي دقيق عند الجانب في منتصف المسافة بين القمة والجذر، أو عند الجذر للبراغي ≤ ST4.2. وللتحكيم، استخدم صلابة فيكرز الدقيقة بقوة اختبار 300 غرام على شكل السن اللولبي، واحسب العمق من النقطة التي تتجاوز صلابة اللب بمقدار 30 HV.

2.1.4 اختبار البنية المجهرية

يجب أن يتبع اختبار البنية المجهرية معايير الفحص المعدني ذات الصلة.

2.2 اختبارات الخواص الميكانيكية

2.2.1 اختبار الحفر والتثبيت

2.2.1.1 جهاز الاختبار

يجب أن تُصنع صفيحة الاختبار من فولاذ منخفض الكربون بنسبة كربون ≤ 0.23% وصلابة تتراوح بين 110 و165 HV30 (وفقًا للمعيار GB/T 4340.1). يجب أن يتوافق سُمك الصفيحة مع الجدول 2. يوضح الشكل 1 (غير مُبين هنا؛ يُرجى الرجوع إلى المعيار للاطلاع على الرسم التخطيطي) جهاز الاختبار.

ملاحظة: قد يتكون سمك لوحة الاختبار من لوحين فولاذيين. هذه القيم مخصصة لفحص القبول فقط.

2.2.1.2 إجراء الاختبار

قم بربط البرغي المطلي أو غير المطلي (حسب التطبيق) في لوحة الاختبار حتى يمر خيط كامل. تنطبق القوة المحورية وسرعة البرغي من الجدول 2 على كل من عملية الحفر والتثبيت.

2.2.2 فحص الحفر

يجوز إجراء فحص الحفر بالاتفاق. يتم اختبار اللوحة وفقًا للبند 2.2.1.1، والسماكة وفقًا للجدول 3. يتم تحديد نقطة مرجعية مسبقًا. بعد الحفر، يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لحجم الثقب حدود الجدول 3. يُكمل المثبت الموضح في الشكل 2 (غير مُبين؛ راجع المعيار) الشكل 1، بقطر داخلي للغلاف أكبر بحوالي 0.25 مم من القطر الرئيسي للسن اللولبي. يسمح طول الغلاف بتمديد رأس المثقاب. تُوجه القوى المحورية من الجدول 2 عملية التركيب؛ وقد يؤدي تجاوزها إلى كسر رأس المثقاب أو ارتفاع درجة حرارته.

2.2.3 اختبار عزم الدوران

ثبّت البرغي في قالب أو أداة تثبيت لولبية متوافقة دون إتلاف الجزء المثبّت. يوضح الشكل 3 (غير معروض؛ راجع المعيار) هذه الأداة. بعد التثبيت، يجب أن يمتد خيطان كاملان على الأقل خارج الأداة، وأن يكون خيطان كاملان على الأقل (باستثناء رأس المثقاب) مثبتين بإحكام. بالنسبة للبراغي القصيرة، ثبّت الخيط بالكامل دون الضغط على الرأس. طبّق عزم الدوران باستخدام أداة معايرة حتى حدوث الكسر. يجب أن يستوفي البرغي عزم الدوران المطلوب للكسر الموضح في الجدول 4 (الوحدة: نيوتن متر).

لاختبار عزم الدوران، يجب ألا يتجاوز خطأ قياس مفتاح عزم الدوران ±3% من القيمة المحددة. يمكن استخدام جهاز كهربائي ذي دقة مكافئة. أما في حالة التحكيم، فيُستخدم مفتاح عزم دوران يدوي.

التعليمات

ما هي المواد المطلوبة لبراغي التثبيت ذاتية الحفر وفقًا للمعيار GB/T 3098.11-2002؟

يجب أن تُصنع من الفولاذ المُكربن أو الفولاذ المعالج حرارياً لتحقيق الصلابة والأداء المطلوبين.

كيف تتم إدارة ظاهرة التقصف الهيدروجيني في البراغي المطلية بالكهرباء؟

يجب على المصنعين والطلاءات تنفيذ تدابير، بما في ذلك الاختبار وفقًا للمعيار GB/T 3098.17 والنظر في المعيار GB/T 5267.1 لإزالة الهيدروجين، لمنع مخاطر الكسر.

ما هو الحد الأدنى لصلابة السطح لهذه البراغي؟

يجب أن تكون صلابة السطح 530 HV0.3 على الأقل بعد المعالجة الحرارية.

لماذا يجب تجنب درجات حرارة معينة للتسخين والتلطيف؟

إن عملية التصليد بين 275 درجة مئوية و 315 درجة مئوية تزيد من خطر هشاشة المارتنسيت المتصلد؛ يوصى بحد أدنى 330 درجة مئوية.

ما هي متطلبات قوة الالتواء لمسامير ST4.8؟

يبلغ الحد الأدنى لعزم الفشل 6.9 نيوتن متر عند اختباره وفقًا للطريقة المحددة.

كيف يتم قياس عمق طبقة الكربنة لأغراض التحكيم؟

استخدم صلابة فيكرز الدقيقة بقوة 300 غرام على شكل الخيط، بدءًا من النقطة التي تتجاوز فيها الصلابة اللب بمقدار 30 HV.