GB/T 3098.2-2015: معيار خصائص صواميل الخيوط الخشنة

بواسطة | ديسمبر 24، 2025 | الوثائق الفنية والمراجع

مخطط المقال

تقدم هذه المقالة استكشافًا شاملاً لمعيار GB/T 3098.2-2015، وهو مصمم ليسهل الرجوع إليه وتطبيقه العملي في السياقات الهندسية:

  • مقدمة: نظرة عامة على المعيار ومدى قابليته للتطبيق.
  • المواد: التركيب الكيميائي وإرشادات المعالجة الحرارية.
  • الخواص الميكانيكية: متطلبات حمل الاختبار.
  • متطلبات الصلابة: قيم الصلابة المحددة.
  • أنماط الصواميل ومطابقة البراغي: التوافق مع البراغي.
  • اعتبارات عزم الدوران: رؤى حول تطبيق عزم الدوران.
  • الأسئلة الشائعة: إجابات على استفسارات مهنية شائعة.

مقدمة

تحدد المواصفة القياسية GB/T 3098.2-2015 الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للصواميل ذات الخيوط الخشنة المصنوعة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ السبائكي، والتي يتم اختبارها في درجات حرارة محيطة تتراوح بين 10 و35 درجة مئوية. وتُعد هذه المواصفة بالغة الأهمية لضمان موثوقية وسلامة مجموعات التثبيت في قطاعات مثل البناء والسيارات وصناعة الآلات.

يركز هذا المعيار على أحمال الاختبار والصلابة ومواصفات المواد لمنع الأعطال تحت الحمل. ينبغي على المهندسين تطبيق هذه الإرشادات أثناء التصميم وضمان الجودة لمطابقة الصواميل مع البراغي المناسبة، مما يحسن أداء التجميع ويطيل عمره.

مواد

تُصنع الصواميل من فولاذ كربوني ذي تركيبات كيميائية محددة لتحقيق الخصائص الميكانيكية المطلوبة. وتُعدّ المعالجة الحرارية، كالتصليد والتلطيف، ضروريةً للحصول على فئات خصائص أعلى لضمان قابلية كافية للتصليد، مما ينتج عنه بنية مارتنسيتية من نوع 90% تقريبًا في الجزء الملولب قبل التلطيف.

الاعتبارات الرئيسية لاختيار المواد:

  • قلل من محتوى الكربون للتحكم في الصلابة والهشاشة.
  • حافظ على الحد الأدنى من المنجنيز من أجل القوة والصلابة.
  • قلل من استخدام الفوسفور والكبريت لتجنب التقصف.
  • قم بتطبيق التبريد والتلطيف للفئات 05 و 8 (D> M16) و 10 و 12.

التركيب الكيميائي

فئة العقارمادةالمعالجة الحراريةالحد الأقصى لـ C (%)المنغنيز (%) دقيقةP (%) maxS (%) max
4الفولاذ الكربونيخياري0.580.250.0600.150
5الفولاذ الكربونيمُقسّى ومُقسّى0.580.30.0480.058
5الفولاذ الكربونيخياري0.58–0.0600.150
6الفولاذ الكربونيخياري0.58–0.0600.150
8النمط 2الفولاذ الكربونيخياري0.580.250.0600.150
8النمط 1 D ≤ M16الفولاذ الكربونيخياري0.580.250.0600.150
8النمط 1 د > M16الفولاذ الكربونيمُقسّى ومُقسّى0.580.30.0480.058
10الفولاذ الكربونيمُقسّى ومُقسّى0.580.30.0480.058
12الفولاذ الكربونيمُقسّى ومُقسّى0.580.450.0480.058

ملاحظة: بالنسبة للأصناف التي تتطلب التبريد والتطبيع، يجب أن تتمتع المواد بقابلية كافية للتصلب. ينبغي تقييم التركيبات الكيميائية وفقًا للمعايير ذات الصلة.

الخواص الميكانيكية

يجب أن تتحمل الصواميل أحمال اختبار محددة دون أن تنكسر، وهو ما يمثل أقصى حمل آمن في الوصلات الميكانيكية. تضمن هذه القيم السلامة الهيكلية تحت الشد.

إرشادات التقديم:

  • حدد فئة الخاصية بناءً على متطلبات تحميل التجميع.
  • تحقق من أحمال الاختبار من خلال الاختبار في درجات الحرارة المحيطة.
  • ضع في اعتبارك عوامل مثل تداخل الخيوط وتوافق المواد.

أحمال الاختبار (نيوتن)

خيطيقذف04055681012
M50.85400710082509500121401480016300
M617640100001170013500172002090023100
M7111000145001680019400247003010033200
M81.2513900183002160024900318003810042500
M101.522000290003420039400505006030067300
M121.75320004220051400590007420088500100300
M14243700575007020080500101200120800136900
إم 162597007850095800109900138200164900186800
M182.57300096000121000138200176600203500230400
M202.593100122500154400176400225400259700294000
M222.5115100151500190900218200278800321200363600
M243134100176500222400254200324800374200423600
M273174400229500289200330500422300486500550800
M303.5213200280500353400403900516100594700673200
M333.5263700347000437200499700638500735600832800
M364310500408500514700588200751600866000980400
M39437090048800061490070270089790010350001171000

ملاحظة: يمثل حمل الاختبار تقريبًا الحد الأدنى لقوة الشد التي يمكن أن تتحملها الصامولة.

متطلبات الصلابة

تضمن الصلابة مقاومة الصواميل للتشوه والحفاظ على سلامتها تحت الحمل. تُحدد القيم بمقاييس فيكرز (HV) وبرينل (HB) وروكويل (HRC)، مع تحويلات وفقًا للمعيار ISO 18265.

إرشادات عملية:

  • استخدم اختبار فيكرز بحمل لا يقل عن 98 نيوتن للحصول على الدقة.
  • اضبط حسب حجم الصامولة؛ يتم تطبيق حدود دنيا مختلفة لـ D > M16.
  • تحقق من المعالجة الحرارية اللاحقة للتأكد من استيفائها لمتطلبات الفئة.

متطلبات الصلابة

خيط04055681012
مينالأعلىمينالأعلىمينالأعلىمينالأعلىمينالأعلىمينالأعلىمينالأعلى
M5 ≤ D ≤ M16الجهد العالي188302272353130302150302200302272353295353
M16 < D ≤ M39188302272353146302170302233353272353272353
M5 ≤ D ≤ M16HB179287259336124287143287190287259336280336
M16 < D ≤ M39179287259336139287162287221336259336259336
M5 ≤ D ≤ M16هيئة حقوق الإنسان–302636–30–30–3026362936
M16 < D ≤ M39–302636–30–30–3626362636

ملاحظات: بالنسبة للصواميل من النوع الثاني في الفئة 8، الحد الأدنى للصلابة هو 180 HV (171 HB). أما بالنسبة للفئة 10 من النوع الثاني، فهو 302 HV (287 HB، 30 HRC). وبالنسبة للفئة 12 من النوع الثاني، فهو 272 HV (259 HB، 26 HRC).

أنواع الصواميل ومطابقة البراغي

يتم تصنيف الصواميل إلى أنماط (0 رفيعة، 1 قياسية، 2 عالية) مع نطاقات قطر محددة وفئات براغي متوافقة لضمان قوة التجميع ومنع التلف أو الفشل.

توصيات للمطابقة:

  • استخدم الصواميل الرقيقة (النمط 0) كصواميل تثبيت مع صامولة قياسية أو عالية، مع شد الصواميل الرقيقة أولاً.
  • قم بمطابقة فئة الصامولة مع فئة الخصائص القصوى للبرغي للحصول على التحميل المسبق الأمثل.
  • ضع في اعتبارك درجة خيط السن للتطبيقات الدقيقة مقابل التطبيقات الخشنة.

أنواع الصواميل وأقطارها ومطابقة البراغي

فئة العقار04055681012
النمط 1 (قياسي)––M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5M5≤D≤M16
النمط 2 (عالي)––––M16≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5
النمط 0 (رفيع)M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3–––––
براغي مطابقة من الفئة القصوى––5.86.88.810.912.9

اعتبارات عزم الدوران

لا يحدد المعيار عزم الدوران اللازم لكسر الصواميل، تماشياً مع معياري ISO 898-2 و DIN 267-24، لتجنب الخلط بين عزم الدوران والتحميل المسبق كمرجعين للتصميم. بدلاً من ذلك، ركز على أحمال الاختبار، ومقاومة الإجهاد، والصلابة لضمان وصلات موثوقة.

عمليًا، يتحول عزم الدوران المطبق على الصواميل أو البراغي في التجميعات جزئيًا إلى قوة تثبيت، متأثرًا بالاحتكاك ومواد التشحيم ومكونات أخرى كالحلقات المعدنية. وللمقارنة، يُنصح بأخذ قيم عزم الدوران من فئات البراغي المتطابقة ذات القطر نفسه، مع إعطاء الأولوية دائمًا للحسابات الهندسية الخاصة بالتطبيقات المحددة.

التعليمات

  1. لماذا يتطلب الأمر التبريد والتلطيف لأنواع الجوز الأعلى؟
    يعزز ذلك قابلية التصلب، مما يضمن بنية مارتنسيتية لتحسين القوة ومقاومة التشوه تحت الأحمال العالية، وفقًا لمتطلبات الجدول 3.
  2. كيف ينبغي استخدام الصواميل الرقيقة (النمط 0) في التجميعات؟
    قم بتجميعها كصواميل تثبيت مع صامولة قياسية أو عالية؛ قم بربط الصامولة الرقيقة أولاً على الجزء، ثم الصامولة الخارجية عليها لمنع الارتخاء.
  3. ماذا لو تجاوزت صلابة الجوزة الحد الأقصى المحدد؟
    قد تشير الصلابة المفرطة إلى مخاطر التصليد الزائد، مما يؤدي إلى الهشاشة؛ أعد اختبار الدفعات أو ارفضها للامتثال لحدود الجدول 6 والحفاظ على الليونة.
  4. هل يمكن استخدام الصواميل مع البراغي ذات الخصائص الأقل؟
    نعم، ولكن يجب مطابقة الحد الأقصى لفئة البرغي وفقًا للمعيار لتجنب الاستخدام غير الكافي؛ تحقق دائمًا من التحميل المسبق للتجميع وأداء الإجهاد.
  5. كيفية اختبار أحمال مقاومة الصواميل بدقة؟
    استخدم الطرق الواردة في البند 9 عند درجة حرارة 10-35 درجة مئوية؛ قم بتطبيق الحمل المحوري دون دوران، مع ضمان تعشيق الخيوط بالكامل لمحاكاة الظروف الحقيقية.
  6. لماذا تكون حدود الفوسفور والكبريت أكثر صرامة بالنسبة للفئات المبردة؟
    المستويات المنخفضة تمنع التقصف أثناء المعالجة الحرارية، مما يعزز المتانة والموثوقية في التطبيقات ذات الإجهاد العالي.