La norme GB/T 3098.1-2010 spécifie les propriétés mécaniques des boulons, vis et goujons en acier au carbone et en acier allié. Elle définit les classes de propriétés, les matériaux et les exigences de performance afin de garantir la fiabilité dans diverses applications. Elle s'applique aux éléments de fixation dont le diamètre nominal du filetage est compris entre M1,6 et M39, fonctionnant à des températures comprises entre -50 °C et +300 °C, avec des dispositions essentielles pour le fonctionnement à température ambiante.
Table des matières
- Système de marquage des classes de biens et des matériaux
- Propriétés mécaniques et physiques
- Foire aux questions (FAQ)
Système de marquage des classes de biens et des matériaux
5. Système de notation des catégories de biens
La désignation de classe de propriété des boulons, vis et goujons se compose de deux nombres séparés par un point :
- Le ou les nombres à gauche du point représentent 1/100 de la résistance à la traction nominale (Rm, nom) en MPa.
- Le nombre à droite du point est 10 fois le rapport de la limite d'élasticité nominale (limite d'élasticité inférieure R)eL, nom), ou la contrainte nominale à 0,2% d'allongement non proportionnel (Rp0.2, nom), ou la contrainte nominale à un allongement non proportionnel de 0,0048d pour les fixations (Rpf, nom) à la résistance à la traction nominale (Rm, nom) .
Exemple : Une fixation dont la résistance à la traction nominale est Rm, nom Un matériau présentant une limite d'élasticité de 800 MPa et un rapport de plasticité de 0,8 est classé dans la classe de propriétés « 8.8 ». Pour les produits aux propriétés similaires mais à capacité de charge réduite, indiquer « 08.8 » (voir 10.4).
Le produit de la résistance à la traction nominale et du rapport de limite d'élasticité donne la limite d'élasticité nominale en MPa. L'annexe A fournit des données sur la relation entre la résistance à la traction nominale et l'allongement après rupture pour chaque classe de propriétés.
Le marquage et l'étiquetage des classes de propriétés doivent suivre 10.3 et, pour une capacité de charge réduite, 10.4. Ce système de marquage peut s'appliquer aux tailles au-delà de la plage standard (d > 39 mm) si les tableaux 1 et 2 sont respectés.
6. Matériaux
Le tableau 1 précise les limites de composition chimique et les températures minimales de revenu des aciers utilisés dans chaque classe de propriétés. Les compositions chimiques doivent être conformes aux normes nationales en vigueur.
Remarque : L’utilisation de certains éléments chimiques peut être restreinte ou interdite par la réglementation dans certains pays. Il convient d’être vigilant le cas échéant.
Les exigences du chapitre 4 de la norme GB/T 5267.3 relatives aux matériaux de fixation s'appliquent aux fixations galvanisées à chaud.
Tableau 1 : Matériaux
| Classe de propriété | Matériaux et traitement thermique | Limites de composition chimique (analyse de la fonte, %)un | Température de trempe (°C min) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P | S | Bb | ||||
| min | max | max | max | max | |||
| 4.6CD | Acier au carbone ou acier au carbone avec additifs | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Non spécifié | — |
| 4.8d | |||||||
| 5.6et | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8d | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8d | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8f | Acier au carbone avec additifs (par exemple B, Mn, Cr) trempé et revenu ou | 0.15et | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Acier au carbone trempé et revenu ou | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Acier allié trempé et revenug | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| (Le tableau se poursuit avec une structure similaire pour les classes de propriétés 9.8, 10.9 et 12.9. Se référer à la norme pour plus de détails.) | |||||||
un En cas de litige, une analyse du produit sera effectuée.
b Teneur en bore jusqu'à 0,005%, bore non effectif contrôlé par le titane et/ou l'aluminium.
c Pour les fixations à frappe à froid 4.6 et 5.6, un traitement thermique peut être nécessaire pour la plasticité et la ténacité.
d Acier de décolletage autorisé avec max S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
et Pour l'acier au carbone additionné de bore <0,25% C, min Mn 0,6% pour 8,8, 0,7% pour 9,8 et 10,9.
f Les matériaux doivent avoir une trempabilité suffisante pour la martensite ~90% au cœur avant le revenu.
g Acier allié avec au moins un des éléments suivants : Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10% ; pour les multiples, le total ne doit pas être inférieur à 70% de la somme.
h Absence de couche de phosphure blanc sur la surface 12.9 ; à retirer avant le traitement thermique.
je Utiliser 12.9 avec précaution, en tenant compte des capacités du fabricant, des conditions de service et des méthodes de serrage ; risque de fissuration par corrosion sous contrainte.
Propriétés mécaniques et physiques
Les fixations appartenant à des classes de propriétés spécifiées doivent satisfaire aux propriétés mécaniques et physiques indiquées dans les tableaux 2 à 7 à température ambiante.1Le chapitre 8 présente des méthodes d'essai permettant de vérifier la conformité.
Remarque 1 : Même si le matériau répond aux tableaux 2, certains types de fixations peuvent avoir une capacité de charge réduite en raison de leur taille (voir 8.2, 9.4, 9.5).
Remarque 2 : Toutes les classes ne s’appliquent pas à toutes les fixations ; les normes de produits spécifient des classes qui peuvent faire référence à des fixations non standard.
Tableau 2 : Propriétés mécaniques et physiques des boulons, vis et goujons
| Non. | Propriétés mécaniques ou physiques | Classe de propriété | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9,8 (d ≤ 16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d ≤ 16 mmun | d > 16 mmb | ||||||||||||
| 1 | Résistance à la traction Rm / MPa | nomc | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| min | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| (Le tableau se poursuit avec des propriétés telles que la limite d'élasticité, la dureté, etc. Se référer à la norme pour les données complètes.) | |||||||||||||
un Valeurs non valables pour le boulonnage structurel.
b Pour le boulonnage structurel d ≥ M12.
c Valeurs nominales à titre indicatif seulement (Chapitre 5).
1 Test d’énergie d’impact à -20°C (voir 9.14).
Foire aux questions (FAQ)
- 1. Quelle est la signification du marquage de classe de propriété tel que « 8.8 » ?
- Il indique la résistance à la traction nominale (800 MPa) et le rapport de limite d'élasticité (0,8), assurant des performances standardisées pour la sélection dans les applications d'ingénierie.
- 2. Pourquoi une fixation peut-elle avoir une capacité de charge réduite malgré le respect des exigences relatives aux matériaux ?
- En raison d’effets de géométrie ou de taille, comme indiqué dans les sections 8.2 et 9.4, veuillez indiquer « 08.8 » dans ces cas.
- 3. Quelles précautions sont nécessaires pour les fixations de classe 12.9 ?
- Tenir compte des capacités de fabrication, des conditions de service et des méthodes de serrage afin d'éviter la fissuration par corrosion sous contrainte ; aucune couche de phosphure blanc n'est autorisée.
- 4. Comment vérifie-t-on la composition chimique ?
- Par analyse de moulage, avec analyse de produit en cas de litige ; se conformer aux normes nationales et aux restrictions régionales sur des éléments comme P et S.
- 5. Quels tests confirment les propriétés mécaniques ?
- Essais de traction pour Rm et ReL, tests de dureté (HV, HB, HR), énergie d'impact à -20°C pour d ≥ 16 mm et inspections des défauts de surface selon GB/T 5779.1 ou 5779.3.
- 6. Ces normes sont-elles applicables aux fixations à filetage fin ?
- Oui, les tableaux 6 et 7 fournissent les charges de traction et d'épreuve minimales pour les filetages fins, calculées de la même manière que pour les filetages grossiers.
