تحدد المواصفة القياسية GB/T 3098.2-2015 الخصائص الميكانيكية للصواميل ذات الخيوط الخشنة المصنوعة من الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي، وهي مناسبة للاستخدامات الهندسية العامة. تتوافق هذه المواصفة بشكل كبير مع المعايير الدولية مثل ISO 898-2، مما يضمن التوافق في أنظمة التثبيت. وتغطي درجات الأداء من 4 إلى 12، مع التركيز على قوة التحمل، والتركيب الكيميائي، والصلابة، والتوافق مع البراغي والمسامير والدبابيس. فيما يلي، تفاصيل الجوانب الرئيسية مع بيانات مستخرجة من المواصفة للرجوع إليها بدقة.
قيم حمل الاختبار لصواميل الخيوط الخشنة
يمثل حمل الاختبار أقصى حمل يمكن أن تتحمله الصامولة دون تشوه دائم، وهو في الأساس الحد الأدنى لقوة الشد التي يجب أن تتحملها. وحدة القياس هي نيوتن (N). يوضح الجدول التالي قيم حمل الاختبار لأحجام الخيوط المختلفة ودرجات الأداء.
| خيط | يقذف | الصف الرابع (N) | الصف الخامس (N) | الصف الخامس (N) | الصف السادس (ن) | الصف الثامن (N) | الصف العاشر (N) | الصف الثاني عشر (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M5 | 0.8 | 5400 | 7100 | 8250 | 9500 | 12140 | 14800 | 16300 |
| M6 | 1 | 7640 | 10000 | 11700 | 13500 | 17200 | 20900 | 23100 |
| M7 | 1 | 11000 | 14500 | 16800 | 19400 | 24700 | 30100 | 33200 |
| M8 | 1.25 | 13900 | 18300 | 21600 | 24900 | 31800 | 38100 | 42500 |
| M10 | 1.5 | 22000 | 29000 | 34200 | 39400 | 50500 | 60300 | 67300 |
| M12 | 1.75 | 32000 | 42200 | 51400 | 59000 | 74200 | 88500 | 100300 |
| M14 | 2 | 43700 | 57500 | 70200 | 80500 | 101200 | 120800 | 136900 |
| إم 16 | 2 | 59700 | 78500 | 95800 | 109900 | 138200 | 164900 | 186800 |
| M18 | 2.5 | 73000 | 96000 | 121000 | 138200 | 176600 | 203500 | 230400 |
| M20 | 2.5 | 93100 | 122500 | 154400 | 176400 | 225400 | 259700 | 294000 |
| M22 | 2.5 | 115100 | 151500 | 190900 | 218200 | 278800 | 321200 | 363600 |
| M24 | 3 | 134100 | 176500 | 222400 | 254200 | 324800 | 374200 | 423600 |
| M27 | 3 | 174400 | 229500 | 289200 | 330500 | 422300 | 486500 | 550800 |
| M30 | 3.5 | 213200 | 280500 | 353400 | 403900 | 516100 | 594700 | 673200 |
| M33 | 3.5 | 263700 | 347000 | 437200 | 499700 | 638500 | 735600 | 832800 |
| M36 | 4 | 310500 | 408500 | 514700 | 588200 | 751600 | 866000 | 980400 |
| M39 | 4 | 370900 | 488000 | 614900 | 702700 | 897900 | 1035000 | 1171000 |
تُعد هذه القيم بالغة الأهمية لاختيار الصواميل في التطبيقات التي تكون فيها قدرة تحمل الأحمال ذات أهمية قصوى، كما هو الحال في التجميعات الهيكلية أو الآلات.
متطلبات التركيب الكيميائي
يحدد المعيار الحدود الكيميائية لصواميل الفولاذ الكربوني لضمان المعالجة الحرارية والأداء الأمثل. ترد أدناه القيم القصوى للكربون (C) والفوسفور (P) والكبريت (S)، بالإضافة إلى الحد الأدنى من المنجنيز (Mn). تشمل أنواع المعالجة الحرارية التبريد والتطبيع الاختياريين للدرجات المنخفضة، والإلزامي للدرجات الأعلى.
| مستوى الأداء | مادة | المعالجة الحرارية | الحد الأقصى لـ C (%) | المنغنيز (%) دقيقة | P (%) max | S (%) max | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | الفولاذ الكربوني | خياري | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 5 | الفولاذ الكربوني | مُقسّى ومُقسّى | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 5 | الفولاذ الكربوني | خياري | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 6 | الفولاذ الكربوني | خياري | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | صامولة طويلة (النمط 2) | خياري | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | صامولة قياسية (النمط 1) D ≤ M16 | خياري | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | صامولة قياسية (النمط 1) D > M16 | مُقسّى ومُقسّى | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 10 | الفولاذ الكربوني | مُقسّى ومُقسّى | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 12 | الفولاذ الكربوني | مُقسّى ومُقسّى | 0.58 | 0.45 | 0.048 | 0.058 | |
ملاحظة: بالنسبة للمواد التي تتطلب التبريد والتطبيع، يجب أن تُظهر المواد قابلية كافية للتصلب لتحقيق مارتنسيت 90% تقريبًا في منطقة الخيط قبل التطبيع. يجب أن تتبع تقييمات التركيب الكيميائي المعايير ذات الصلة.
متطلبات الصلابة
تُقاس الصلابة بمقاييس فيكرز (HV) وبرينل (HB) وروكويل سي (HRC)، وتختلف نطاقاتها باختلاف حجم الصامولة ودرجتها. وتضمن هذه المقاييس مقاومة الصامولة للتشوه تحت الحمل.
| حجم الخيط | الصف الرابع | الصف الخامس | الصف الخامس | الصف السادس | الصف الثامن | الصف العاشر | الصف الثاني عشر | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| حجم | مين | الأعلى | مين | الأعلى | مين | الأعلى | مين | الأعلى | مين | الأعلى | مين | الأعلى | مين | الأعلى | |
| M5 ≤ D ≤ M16 | الجهد العالي | 188 | 302 | 272 | 353 | 130 | 302 | 150 | 302 | 200 | 302 | 272 | 353 | 295 | 353 |
| M16 < D ≤ M39 | الجهد العالي | 188 | 302 | 272 | 353 | 146 | 302 | 170 | 302 | 233 | 353 | 272 | 353 | 272 | 353 |
| M5 ≤ D ≤ M16 | HB | 179 | 287 | 259 | 336 | 124 | 287 | 143 | 287 | 190 | 287 | 259 | 336 | 280 | 336 |
| M16 < D ≤ M39 | HB | 179 | 287 | 259 | 336 | 139 | 287 | 162 | 287 | 221 | 336 | 259 | 336 | 259 | 336 |
| M5 ≤ D ≤ M16 | هيئة حقوق الإنسان | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 30 | 26 | 36 | 29 | 36 |
| M16 < D ≤ M39 | هيئة حقوق الإنسان | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 36 | 26 | 36 | 26 | 36 |
ملاحظات: بالنسبة للصواميل الطويلة (النمط 2) من الدرجة 8، الحد الأدنى للصلابة هو 180 HV (171 HB). أما بالنسبة للصواميل الطويلة من الدرجة 8، فالحد الأقصى هو 302 HV (287 HB، 30 HRC). وبالنسبة للصواميل الطويلة من الدرجة 12، فالحد الأدنى هو 272 HV (259 HB، 26 HRC).
التوافق مع البراغي والمسامير والدبابيس
يجب أن تتطابق الصواميل مع درجات البراغي لضمان سلامة الوصلة. يوضح الجدول أدناه أنواع الصواميل والأقطار الاسمية ودرجات البراغي المتوافقة.
| نمط الجوز | الصف الرابع | الصف الخامس | الصف الخامس | الصف السادس | الصف الثامن | الصف العاشر | الصف الثاني عشر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| قياسي (النمط 1) | – | – | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | M5 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 | M5 ≤ D ≤ M16 |
| طويل (النمط 2) | – | – | – | – | M16 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | M5 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 |
| رفيع (النمط 0) | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | M5 ≥ D ≥ M39 / M8x1 ≥ D ≥ M39x3 | – | – | – | – | – |
| درجة البراغي المتوافقة (الحد الأقصى) | – | – | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
يضمن هذا التوافق عدم فشل الصامولة قبل فشل البرغي تحت الشد، مما يحافظ على سلامة التجميع.
اعتبارات عزم الدوران
لا يحدد معيار GB/T 3098.2-2015 عزم الدوران اللازم لكسر الصواميل، إذ تتأثر قيم عزم الدوران بالاحتكاك والتشحيم وظروف التجميع. لذا، يُنصح بالتركيز على حمل الاختبار والتحميل المسبق عند التصميم. عمليًا، يتحول عزم الدوران المُطبق على الصواميل جزئيًا إلى قوة تثبيت، غالبًا ما تكون كفاءتها حوالي 20%، وذلك تبعًا لعوامل مثل تشطيب السطح. وللمزيد من المعلومات، يُرجى الرجوع إلى قيم عزم دوران البراغي المطابقة من معايير مثل GB/T 3098.1، ولكن يجب دائمًا التحقق من ذلك من خلال الاختبارات للتطبيقات المحددة.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
- 1. ما هو حمل الإثبات في GB/T 3098.2-2015؟
- يمثل حمل الاختبار قوة الشد المحورية التي يجب أن تتحملها الصامولة دون تشوه دائم، وهو بمثابة مقياس لقدرتها على تحمل الأحمال.
- 2. كيف تؤثر المعالجة الحرارية على أداء الصامولة؟
- تتطلب الدرجات الأعلى (على سبيل المثال، 8 لـ D > M16، 10، 12) التبريد والتطبيع لتحقيق الصلابة والقوة اللازمتين، مما يضمن على الأقل بنية مارتنسيت 90% قبل التطبيع.
- 3. هل يمكن استخدام صواميل من الدرجة 8 مع مسامير من الدرجة 10.9؟
- نعم، الصواميل من الدرجة 8 متوافقة مع البراغي حتى الدرجة 8.8، ولكن بالنسبة للدرجة 10.9، استخدم صواميل من الدرجة 10 لمطابقة القوة وتجنب فشل الصامولة.
- 4. لماذا تكون حدود الفوسفور والكبريت أكثر صرامة بالنسبة للدرجات الأعلى؟
- يؤدي انخفاض محتوى الفوسفور والكبريت (على سبيل المثال، 0.048% كحد أقصى للفوسفور في الدرجة 10) إلى تقليل مخاطر التقصف، مما يحسن المتانة والموثوقية في التطبيقات عالية الإجهاد.
- 5. كيف ينبغي اختبار صلابة المكسرات؟
- يتم قياس الصلابة عادة على سطح التحميل أو المقطع العرضي للصامولة باستخدام طرق HV أو HB أو HRC، مع اختلاف القيم حسب الحجم (على سبيل المثال، الحد الأدنى الأعلى للأقطار الأصغر في بعض الدرجات).
- 6. ماذا لو تجاوزت صلابة الصامولة الحد الأقصى؟
- يمكن أن تؤدي الصلابة المفرطة إلى الهشاشة؛ يجب أن تبقى الصواميل ضمن نطاقات محددة (على سبيل المثال، 353 HV كحد أقصى للدرجة 10) لتحقيق التوازن بين القوة والليونة.
