مقدمة لمعيار GB/T 3098.15-2014
تحدد المواصفة القياسية GB/T 3098.15-2014 الخصائص الميكانيكية لصواميل الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في أدوات التثبيت. تضمن هذه المواصفة الموثوقية في مختلف التطبيقات الصناعية من خلال تحديد متطلبات الوسم والتركيب الكيميائي والأداء الميكانيكي والاختبار. وهي تنطبق على الصواميل المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والمارتنسيتي والفريتي، وتغطي درجات أداء مناسبة لقدرات تحمل الأحمال المختلفة والظروف البيئية المتنوعة. يضمن الامتثال لهذه المواصفة استيفاء الصواميل لمعايير صارمة من حيث القوة ومقاومة التآكل والمتانة، مما يجعلها ضرورية للمهندسين في التصميم الميكانيكي والتصنيع.
وضع العلامات والتعريف والتشطيب السطحي
يتضمن نظام ترميز صواميل الفولاذ المقاوم للصدأ نوع الفولاذ ودرجة الأداء، مفصولين بشرطة. يشير الجزء الأول إلى نوع الفولاذ (A للفولاذ الأوستنيتي، C للفولاذ المارتنسيتي، F للفولاذ الفريتي)، متبوعًا برقم يدل على نطاق التركيب الكيميائي. أما الجزء الثاني فيمثل درجة الأداء، معبرًا عنها بعُشر إجهاد الخضوع بوحدة ميجا باسكال للصواميل ذات الارتفاع m ≥ 0.8D، أو بصفر في البداية للصواميل الأقل سمكًا (0.5D ≤ m < 0.8D).
- مثال: A2-70 - فولاذ أوستنيتي، تم تشكيله على البارد، الحد الأدنى لإجهاد الخضوع 700 ميجا باسكال (للصواميل m ≥ 0.8D).
- مثال: C4-70 - فولاذ مارتنسيتي، مبرد ومخفف، الحد الأدنى لإجهاد الخضوع 700 ميجا باسكال.
- مثال: A2-035 - فولاذ أوستنيتي، تم تشكيله على البارد، الحد الأدنى لإجهاد الخضوع 350 ميجا باسكال (للصواميل الرقيقة).
يمكن إضافة الحرف "L" إلى الفولاذ الأوستنيتي منخفض الكربون (C ≤ 0.03%) (مثل A4L-80). تُضاف الحرف "P" إلى الأسطح المُخَمَّلة وفقًا للمعيار GB/T 5267.4 (مثل A4-80P). يجب تمييز الصواميل ذات القطر الاسمي D ≥ 5 مم بوضوح على أحد وجهي التحميل أو الجانبين. يُعد تحديد هوية المُصنِّع إلزاميًا حيثما أمكن. يجب أن تتضمن العبوة علامات المُصنِّع، ومجموعة الفولاذ، ودرجة الأداء، ورقم الدفعة وفقًا للمعيار GB/T 90.3. ما لم يُنص على خلاف ذلك، تُنظَّف الصواميل وتُصقل؛ ويُوصى بالتخميل لتعزيز مقاومة التآكل.
التركيب الكيميائي
يُفصّل الجدول 1 التركيب الكيميائي للفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في صناعة الصواميل، وفقًا للمعيار GB/T 3098.6-2014. يختار المصنّعون التركيبات ضمن المجموعات ما لم يُتفق على خلاف ذلك. بالنسبة لمخاطر التآكل بين الحبيبات، يُجرى الاختبار وفقًا للمعيار GB/T 4334؛ ويُوصى باستخدام الفولاذ المُثبَّت A3/A5 أو الفولاذ منخفض الكربون (C ≤ 0.03%) A2/A4.
| فئة | مجموعة | التركيب الكيميائي (الكسر الكتلي)/% | ملحوظات | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ج | نعم | المنغنيز | P | S | شمال | Cr | شهر | ني | النحاس | آحرون | |||
| الأوستنيت | A1 | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.2 | 0.15~0.35 | — | 16~19 | 0.7 | 5~10 | 1.75~2.25 | — | ب، ج، د |
| A2 | 0.1 | 1 | 2 | 0.05 | 0.03 | — | 15~20 | — هـ | 8~19 | 4 | — | و، ز | |
| A3 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 17~19 | — هـ | 9~12 | 1 | — | ح | |
| A4 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10~15 | 4 | — | g,i | |
| A5 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10.5~14 | 1 | — | أهلاً | |
| مارتنسيتي | ج1 | 0.09~0.15 | 1 | 1 | 0.05 | 0.03 | — | 11.5~14 | — | 1 | — | — | أنا |
| ج3 | 0.17~0.25 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 16~18 | — | 1.5~2.5 | — | — | — | |
| C4 | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.15~0.35 | — | 12~14 | 0.6 | 1 | — | — | ب، أنا | |
| الفريت | F1 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 15~18 | — ج | 1 | — | — | ك،ل |
ملاحظات: أ- القيم القصوى ما لم يُنص على خلاف ذلك. ب- يمكن استبدال الكبريت بالسيلينيوم. ج- إذا كانت نسبة النيكل أقل من 8%، فإن الحد الأدنى للمنجنيز يساوي 5%. د- إذا كانت نسبة النيكل أكبر من 8%، فلا يوجد حد أدنى للنحاس. هـ- الموليبدينوم اختياري حسب الشركة المصنعة. و- إذا كانت نسبة الكروم أقل من 17%، فإن الحد الأدنى للنيكل يساوي 12%. ز- للحصول على أقصى نسبة للكربون تساوي 0.03%، فإن أقصى نسبة للنيتروجين تساوي 0.22%. ح- نسبة التيتانيوم من 5×C% إلى 0.8%، أو نسبة النيوبيوم/التنتالوم من 10×C% إلى 1.0%. ط- للأقطار الأكبر، نسبة كربون أعلى تصل إلى 0.12% للفولاذ الأوستنيتي. ي- الموليبدينوم اختياري. ك- نسبة التيتانيوم من 5×C% إلى 0.8%. l Nb/Ta ≥10×C% إلى 1.0%.
يضمن هذا التركيب مقاومة مثالية للتآكل وقوة ميكانيكية عالية، مع ملاحق تقدم أمثلة من معايير ISO للتطبيقات المتخصصة.
الخواص الميكانيكية
يجب أن تتوافق الخصائص الميكانيكية مع الجدولين 2 و3 للقبول، بما في ذلك الصلابة (للصلب المُقسّى/المُعالَج حرارياً من النوع C1 وC3 وC4) واختبارات التحميل. لا تنطبق جميع الدرجات على جميع الصواميل؛ يُرجى الرجوع إلى معايير المنتج.
الجدول 2: الخواص الميكانيكية - مجموعات الفولاذ الأوستنيتي
| فئة | مجموعة | مستوى الأداء | الحد الأدنى لإجهاد الإثبات SP/MPa | ||
|---|---|---|---|---|---|
| المكسرات m≥0.8D | صواميل 0.5D≤m<0.8D | المكسرات m≥0.8D | صواميل 0.5D≤m<0.8D | ||
| الأوستنيت | A1، A2، A3، A4، A5 | 50 | 025 | 500 | 250 |
| 70 | 035 | 700 | 350 | ||
| 80 | 040 | 800 | 400 | ||
الجدول 3: الخواص الميكانيكية - مجموعات الفولاذ المارتنسيتي والفريتي
| فئة | مجموعة | مستوى الأداء | الحد الأدنى لإجهاد الإثبات SP/MPa | صلابة | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| المكسرات m≥0.8D | صواميل 0.5D≤m<0.8D | المكسرات m≥0.8D | صواميل 0.5D≤m<0.8D | HB | هيئة حقوق الإنسان | الجهد العالي | ||
| مارتنسيتي | ج1 | 50 | 025 | 500 | 250 | 147~209 | — | 155~220 |
| 70 | — | 700 | — | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| 110 أ | 055 أ | 1100 | 550 | — | 36~45 | 350~440 | ||
| ج3 | 80 | 040 | 800 | 400 | 228~323 | 21~35 | 240~340 | |
| C4 | 50 | — | 500 | — | 147~209 | — | 155~220 | |
| 70 | 035 | 700 | 350 | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| الفريت | F1 b | 45 | 020 | 450 | 200 | 128~209 | — | 135~220 |
| 60 | 030 | 600 | 300 | 171~271 | — | 180~285 | ||
أ- مُقسّى ومُخفّف، الحد الأدنى للتخفيف 275 درجة مئوية، القطر ≤ 24 مم. ب- مُليّن.
تساعد هذه الخصائص في اختيار التطبيقات التي تتطلب مستويات قوة محددة، مع مراعاة المعالجة الحرارية وأبعاد الصواميل.
أساليب الاختبار
تُجرى اختبارات الصلابة للفولاذ المارتنسيتي والفريتي وفقًا للمواصفات القياسية GB/T 231.1 (HB) أو GB/T 230.1 (HRC) أو GB/T 4340.1 (HV)، مع اعتماد مقياس فيكرز كمعيار مرجعي. تتوافق الإجراءات مع المواصفة القياسية GB/T 3098.2؛ ويجب أن تقع القيم ضمن نطاقات الجدول 3. تضمن اختبارات التحميل وفقًا للمواصفة القياسية GB/T 3098.2 قدرة تحمل الأحمال دون حدوث أي فشل.
- اختبار الصلابة على الأسطح المُجهزة.
- قم بتطبيق حمل الاختبار تدريجياً مع تثبيته للتحقق من السلامة.
- استخدم معدات معايرة لضمان الدقة.
توفر هذه الأساليب تحققًا موثوقًا لأداء الصواميل في التجميعات الواقعية.
الملاحق: تفاصيل فنية إضافية
تحتوي الملاحق على معلومات متعمقة:
- الملحق ب: تركيبة الفولاذ المقاوم للصدأ من ISO 683-13، مع أمثلة لأنواع الفريت والمارتنسيت والأوستنيت.
- الملحق د: المواد التي تقلل من تشقق التآكل الناتج عن الإجهاد بسبب الكلوريد، على سبيل المثال، X2CrNiMoN17-13-5 مع تركيبات محددة للبيئات عالية الخطورة مثل حمامات السباحة.
- الملحق هـ: نسب قوة الخضوع عند درجات الحرارة العالية (على سبيل المثال، A2/A4 عند 400 درجة مئوية: 70%) وقابلية التطبيق عند درجات الحرارة المنخفضة (A2/A3 إلى -200 درجة مئوية).
- الملحق G: النفاذية المغناطيسية النسبية (على سبيل المثال، A2 ≈1.8، غير مغناطيسي في حالة التلدين بالمحلول ولكن قد يصبح مغناطيسيًا بعد التشكيل على البارد).
استشر هذه المصادر للتطبيقات المتخصصة، مع التأكد من أن اختيار المواد يقلل من المخاطر مثل التآكل أو التداخل المغناطيسي.
التعليمات
- ما الفرق بين صواميل الفولاذ المقاوم للصدأ A2 و A4؟
- A2 هو فولاذ أوستنيتي للأغراض العامة يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، بينما يحتوي A4 على الموليبدينوم لتعزيز المقاومة في البيئات الكلوريدية، وفقًا لتراكيب الجدول 1.
- كيف أختار درجة الأداء المناسبة للصامولة؟
- اختر بناءً على متطلبات إجهاد الإثبات وارتفاع الصامولة؛ على سبيل المثال، الدرجة 70 لـ 700 ميجا باسكال في الصواميل m ≥ 0.8D، مع مراعاة أحمال التطبيق والجداول 2/3.
- ما هي الاختبارات المطلوبة لقبول صواميل الفولاذ المقاوم للصدأ؟
- الصلابة للمجموعات المارتنسيتية/الفريتية وحمل الاختبار للجميع، وفقًا لطرق القسم 3، مما يضمن الامتثال للخصائص الميكانيكية المحددة.
- هل يمكن استخدام هذه الصواميل في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية؟
- نعم، ولكن راجع الملحق هـ لمعرفة قوة الخضوع المنخفضة عند درجات الحرارة المرتفعة؛ على سبيل المثال، يحتفظ A2 بـ 70% عند 400 درجة مئوية تحت أحمال غير دورية.
- كيفية الحد من التآكل بين الحبيبات في الصواميل الأوستنيتية؟
- استخدم المتغيرات منخفضة الكربون (مثل A4L) أو A3/A5 المستقرة، التي تم اختبارها وفقًا للمعيار GB/T 4334، كما هو موصى به في قسم التركيب الكيميائي.
- ما هي العلامات المطلوبة على العبوة؟
- قم بتضمين مُعرّف الشركة المصنعة، ومجموعة الصلب/درجة الأداء وفقًا للشكل 1، ورقم الدفعة وفقًا للمعيار GB/T 90.3 لأغراض التتبع.
