مقدمة لمعيار GB/T 3098.1-2010
مخطط المقال
تقدم هذه المقالة نظرة شاملة على معيار GB/T 3098.1-2010، مع التركيز على الخصائص الميكانيكية للمسامير والبراغي والوصلات المصنوعة من الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي. وفيما يلي هيكل المعيار:
- مقدمة للمعيار
- نظام العلامات والمواد
- الخواص الميكانيكية والفيزيائية
- إرشادات التقديم ومدى ملاءمة الاختبار
- الأسئلة الشائعة (FAQ)
مقدمة للمعيار
تحدد المواصفة القياسية GB/T 3098.1-2010 الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للمسامير والبراغي والوصلات المصنوعة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ السبائكي، والتي تم اختبارها في درجات حرارة محيطة تتراوح بين 10 و35 درجة مئوية. وتنطبق هذه المواصفة على أدوات التثبيت ذات أقطار الخيوط الاسمية من 1.6 مم إلى 39 مم، مما يضمن اتساق الأداء في التطبيقات الإنشائية والسيارات والآلات.
يُحدد هذا المعيار فئات الخصائص بناءً على قوة الشد، وقوة الخضوع، والاستطالة، والصلابة، وغيرها من المقاييس، مما يُعزز مراقبة الجودة والسلامة. وبتوافقه مع معيار ISO 898-1:2009، يُسهّل هذا المعيار التوافق الدولي مع مراعاة المتطلبات الخاصة بمعايير التصنيع الصينية.
- النطاق: يغطي مثبتات الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي في ظل الظروف القياسية.
- التحديثات الرئيسية: مواصفات محسّنة للفئات عالية القوة وطرق الاختبار.
- الأهمية: تضمن أن تلبي أدوات التثبيت احتياجات تحمل الأحمال والمتانة في الهندسة.
نظام العلامات والمواد
يستخدم نظام تصنيف الخصائص رقمين مفصولين بنقطة، حيث يشير الرقم الأيسر إلى قوة الشد الاسمية (R).م) في ميجا باسكال مقسومة على 100، ويمثل اليمين نسبة الخضوع مضروبة في 10. على سبيل المثال، يشير "8.8" إلى قوة شد تبلغ 800 ميجا باسكال ونسبة خضوع تبلغ 0.8.
يجب أن تتوافق المواد مع حدود التركيب الكيميائي ومتطلبات المعالجة الحرارية لتحقيق الخصائص المطلوبة. وتُعدّ أنواع الفولاذ الكربوني المضاف إليها عناصر مثل البورون أو المنغنيز أو الكروم شائعة، مع تحديد الحد الأدنى لدرجات حرارة التلدين لضمان قابلية التصليد.
| الرقم بعد الفاصلة العشرية | .6 | .8 | .9 |
|---|---|---|---|
| نسبة | 0.6 | 0.8 | 0.9 |
بالنسبة للمثبتات ذات قدرة تحمل الأحمال المنخفضة والتي تعادل خصائصها 8.8، ضع علامة "08.8".
| فئة العقار | المواد والمعالجة الحرارية | حدود التركيب الكيميائي (تحليل المغرفة %) | الحد الأدنى لدرجة حرارة التبريد (°مئوية) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ج | أقصى ضغط | S max | ب ماكس | ||||
| مين | الأعلى | ||||||
| 4.6 | الفولاذ الكربوني أو الفولاذ الكربوني مع إضافات | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | غير محدد | — |
| 4.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.6 | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8 | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8 | فولاذ كربوني مع إضافات (مثل البورون والمنغنيز والكروم) مُقسّى ومُخفّف | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| فولاذ كربوني مُقسّى ومُخفّف | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| فولاذ سبيكي مُقسّى ومُعالَج حرارياً | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 9.8 | فولاذ كربوني مع إضافات، مُقسّى ومُخفّف | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| فولاذ كربوني مُقسّى ومُخفّف | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| فولاذ سبيكي مُقسّى ومُعالَج حرارياً | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 10.9 | فولاذ كربوني مع إضافات، مُقسّى ومُخفّف | 0.20 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| فولاذ كربوني مُقسّى ومُخفّف | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| فولاذ سبيكي مُقسّى ومُعالَج حرارياً | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 12.9 | فولاذ سبيكي مُقسّى ومُعالَج حرارياً | 0.3 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 12.9 | فولاذ كربوني مع إضافات، مُقسّى ومُخفّف | 0.28 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 380 |
ملحوظات:
- يُطبق تحليل المنتج في حالة النزاع.
- يتم التحكم في نسبة البورون حتى 0.005% بواسطة التيتانيوم و/أو الألومنيوم للبورون غير الفعال.
- بالنسبة للفئتين 4.6 و 5.6، قد تكون المعالجة الحرارية ضرورية للمثبتات المشكلة على البارد لضمان الليونة.
- يُسمح باستخدام الفولاذ سهل القطع لبعض الفئات بحد أقصى S 0.34%، P 0.11%، Pb 0.35%.
- بالنسبة للفولاذ البوروني الذي يحتوي على C < 0.25%، فإن الحد الأدنى لـ Mn هو 0.6% لـ 8.8، و 0.7% لـ 9.8 و 10.9.
- يجب أن تضمن المواد وجود مارتنسيت 90% في القلب قبل عملية التطبيع للفئات الأعلى.
- تحتوي سبائك الصلب على عنصر واحد على الأقل من العناصر التالية: Cr 0.30%، Ni 0.30%، Mo 0.20%، V 0.10%.
- لا توجد طبقة فوسفيد بيضاء على أسطح الفئة 12.9؛ يجب إزالتها قبل المعالجة الحرارية.
- استخدم الفئة 12.9 بحذر بسبب خطر التصدع الناتج عن التآكل الإجهادي.
تُوجه هذه المواصفات عملية اختيار المواد، مما يضمن أن تحقق أدوات التثبيت القوة المطلوبة ومقاومة لأنماط الفشل مثل التقصف الهيدروجيني.
الخواص الميكانيكية والفيزيائية
يجب أن تستوفي أدوات التثبيت خصائص ميكانيكية محددة عند درجة حرارة الغرفة، بما في ذلك قوة الشد، وقوة الخضوع، والاستطالة، والصلابة، وطاقة الصدم. وقد تم توضيح طرق الاختبار للتحقق من المطابقة.
| لا. | الخصائص الميكانيكية أو الفيزيائية | فئة العقار | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 (d≤16 مم) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d≤16 مم | د>16 مم | ||||||||||||
| 1 | قوة الشد Rم (ميجا باسكال) | نوم | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| مين | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| 2 | قوة خضوع أقل Rإل (ميجا باسكال) | نوم | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |
| مين | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 3 | الإجهاد عند استطالة غير متناسبة R 0.2%ص0.2 (ميجا باسكال) | نوم | — | — | — | — | — | 640 | 640 | 720 | 900 | 1080 | |
| مين | — | — | — | — | — | 640 | 660 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 4 | الإجهاد عند استطالة غير متناسبة مقدارها 0.0048d للمثبت كامل الحجم Rpf (ميجا باسكال) | نوم | — | 320 | — | 400 | 480 | — | — | — | — | — | |
| مين | — | 340 | — | 420 | 480 | — | — | — | — | — | |||
| 5 | اختبار الإجهاد Sص (ميجا باسكال) | نوم | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |
| نسبة إجهاد الإثبات | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.9 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.9 | 0.88 | 0.88 | |||
| 6 | الاستطالة بعد الكسر لقطع الاختبار المصنعة آلياً A (%) | مين | 22 | — | 20 | — | — | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| 7 | انخفاض المساحة بعد الكسر لقطع الاختبار المشغولة Z (%) | مين | — | 52 | 52 | 48 | 48 | 44 | |||||
| 18 | انقطاعات السطح | GB/T 5779.1 | GB/T 5779.3 | ||||||||||
ملحوظات:
- القيم غير مخصصة للتثبيت الهيكلي.
- بالنسبة للتثبيت الهيكلي d ≥ M12.
- القيم الاسمية لأغراض التسمية فقط.
- Rص0.2 يمكن قياسها إذا كانت Rإل لا يمكن تحديد ذلك.
- Rpf يتم التحقيق في القيم الدنيا لـ 4.8 و 5.8 و 6.8.
- تم إثبات الأحمال في الجدولين 5 و7.
- قد تكون الصلابة في النهاية أقل بالنسبة لبعض الفئات.
- تُطبق حدود صلابة السطح؛ لا تزيد عن 30 HV فوق اللب بالنسبة للبعض.
- اختبار الصدمة عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لقطر d ≥ 16 مم.
- يجوز استبدال المعيار GB/T 5779.3 بالاتفاق.
تضمن هذه الخصائص أداء المثبتات بكفاءة تحت الأحمال المحددة، حيث تُجرى اختبارات مثل اختبار الشد واختبار الصلابة للتحقق من الجودة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية، يجب مراعاة تأثير الحجم على قدرة التحمل.
إرشادات التقديم ومدى ملاءمة الاختبار
يُقدّم المعيار طرق اختبار للتحقق، قابلة للتطبيق على أدوات التثبيت كاملة الحجم أو العينات المُصنّعة آليًا. يجب مراعاة العوامل البيئية، وعزم الربط، ومعالجات الأسطح لتجنب حالات الفشل مثل إزالة الكربون أو التقصّف.
- استخدم الفئات المناسبة لمتطلبات التحميل؛ على سبيل المثال، 10.9 للبيئات ذات الإجهاد العالي.
- قم بإجراء اختبارات الشد، وحمل الإثبات، والصلابة، والصدمات وفقًا للحجم والفئة.
- بالنسبة للمثبتات المجلفنة بالغمس الساخن، راجع GB/T 5267.3.
- تأكد من وضع العلامات لضمان التتبع والامتثال.
- يُنصح بالحذر عند استخدام الفئة 12.9 في الظروف المسببة للتآكل.
تساعد هذه الإرشادات في اختيار واختبار أدوات التثبيت، مما يعزز الموثوقية في التجميعات الميكانيكية.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
ماذا تعني علامة فئة العقار مثل "8.8"؟
يشير ذلك إلى قوة شد اسمية تبلغ 800 ميجا باسكال ونسبة قوة خضوع تبلغ 0.8، مما يضمن تحديد الأداء القياسي للاختيار في التصاميم الهندسية.
كيف تؤثر تركيبات المواد على أداء أدوات التثبيت؟
تعمل التركيبات التي تحتوي على عناصر مضافة مثل البورون على تعزيز قابلية التصلب، مما يسمح بفئات قوة أعلى مع الحد من الفوسفور والكبريت لمنع الهشاشة، وفقًا لحدود الجدول 2.
متى يجب إجراء اختبارات الصدمات؟
بالنسبة لـ d ≥ 16 مم والفئات التي تتطلب 27 جول كحد أدنى عند -20 درجة مئوية، لتقييم المتانة في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة وتجنب الفشل الهش.
ما هي آثار إزالة الكربون على الخيوط؟
يؤدي ذلك إلى تقليل القوة؛ ويحدد المعيار أقصى عمق لإزالة الكربون بالكامل يبلغ 0.015 مم وأدنى ارتفاع غير منزوع الكربون للحفاظ على قدرة تحمل الأحمال.
كيف يتوافق هذا المعيار مع معيار ISO 898-1؟
تم تعديلها من ISO 898-1:2009، مع فئات خصائص مماثلة ولكنها مُكيَّفة للسياقات الصينية، مما يضمن قابلية التشغيل البيني العالمية في مواصفات أدوات التثبيت.
ما هي الاختبارات المطبقة على أدوات التثبيت كاملة الحجم؟
تتحقق اختبارات الشد، وحمل الإثبات، واختبارات الشد الإسفيني من الأداء في العالم الحقيقي، وخاصة بالنسبة للأحجام التي قد لا تمثل فيها العينات المصنعة سلوكًا فعليًا.
