La norme GB/T3098.7-2000 spécifie les propriétés mécaniques des vis autotaraudeuses en acier cémenté. Elle garantit que ces fixations répondent à des critères de performance rigoureux pour les applications exigeant un filetage fiable et une grande résistance. Vous trouverez ci-dessous le détail des principaux aspects relatifs aux matériaux, aux propriétés mécaniques, aux méthodes d'essai et aux exigences associées.
Matériels
Les vis autotaraudeuses doivent être fabriquées en acier cémenté par frappe à froid. La composition chimique indiquée dans le tableau 1 sert de référence.
| Analyse | Carbone (%) | Manganèse (%) |
|---|---|---|
| Louche | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| Vérifier | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
Remarque : La teneur en bore peut atteindre 0,005% si elle est contrôlée par des ajouts de titane et/ou d'aluminium pour la rendre inefficace.
Propriétés mécaniques et de performance
4.1 Propriétés et méthodes d'essai
Les propriétés mécaniques et de performance, ainsi que leurs exigences et méthodes d'essai, sont décrites dans le tableau 2.
| Propriété | Exigence (clause ou tableau) | Méthode d'essai (clause) |
|---|---|---|
| Dureté du noyau | 4.3 | 5.1 |
| Dureté de surface | 4.3 | 5.2 |
| Profondeur du boîtier | 4.4, Tableau 4 | 5.3 |
| Force de torsion | 4.5, Tableau 3 | 5.4 |
| Santé de la tête | 4.6 | 5.5 |
| Conduite | 4.7, Tableau 3 | 5.6 |
| Résistance à la fragilisation par l'hydrogène | 4.8 | 5.7 |
| Dureté du noyau après revenu | 4.9 | 5.8 |
| Résistance à la traction | 4.10, Tableau 3 | 5.9 |
4.2 Traitement thermique
Les vis finies doivent subir une cémentation et un revenu. La température minimale de revenu est de 340 °C et elles doivent satisfaire aux exigences mécaniques et de performance du tableau 3.
| Diamètre nominal du filetage (mm) | Résistance minimale à la torsion (N·m) | Couple moteur maximal (N·m) | Charge de traction minimale (référence) (N) |
|---|---|---|---|
| 2 | 0.5 | 0.3 | 1940 |
| 2.5 | 1.2 | 0.6 | 3150 |
| 3 | 2.1 | 1.1 | 4680 |
| 3.5 | 3.4 | 1.7 | 6300 |
| 4 | 4.9 | 2.5 | 8170 |
| 5 | 10 | 5 | 13200 |
| 6 | 17 | 8.5 | 18700 |
| 8 | 42 | 21 | 34000 |
| 10 | 85 | 43 | 53900 |
| 12 | 150 | 75 | 78400 |
4.3 Dureté
La dureté du noyau doit être de 290 à 370 HV10 et la dureté minimale de la surface doit être de 450 HV0,3.
4.4 Profondeur du boîtier
La profondeur du boîtier doit être conforme au tableau 4.
| Diamètre nominal du filetage (mm) | Minimum (mm) | Maximum (mm) |
|---|---|---|
| 2, 2.5 | 0.04 | 0.12 |
| 3, 3.5 | 0.05 | 0.18 |
| 4, 5 | 0.1 | 0.25 |
| 6, 8 | 0.15 | 0.28 |
| 10, 12 | 0.15 | 0.32 |
4.5 Résistance à la torsion
Lorsqu'elle est testée conformément à la section 5.4, la résistance à la torsion doit être conforme au tableau 3. Aucune rupture ne doit se produire dans la partie filetée serrée.
4.6 Solidité de la tête
Lors du test selon la norme 5.5, aucune fissure ne doit apparaître à la jonction tête-tige lorsque la surface d'appui de la tête se déforme de façon permanente à un angle de 7° avec le plan perpendiculaire à l'axe de la vis. Le test est réussi si la tête ne se casse pas, même en cas de rupture au niveau du premier filet.
4.7 Capacité de formation de filetage
Les vis sans déformation permanente du filetage (vérifiées à un grossissement de 10x) doivent former un filetage intérieur correspondant dans la plaque d'essai, conformément au point 5.6. Le couple de serrage ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 3. Le filetage intérieur ainsi formé doit recevoir un filetage extérieur conforme à la norme GB/T 197 avec une tolérance de 6h et résister aux charges d'épreuve de classe de qualité 8 selon la norme GB/T 3098.2.
4.8 Résistance à la fragilisation par l'hydrogène
Les vis autotaraudeuses, notamment celles galvanisées, sont sensibles à la fragilisation par l'hydrogène. Les procédés de fabrication doivent être contrôlés conformément à la norme GB/T 3098.17 (méthode des surfaces d'appui parallèles) afin de maîtriser les risques liés à l'hydrogène. En cas de fragilisation, les procédés doivent être améliorés. Les vis galvanisées doivent subir un traitement d'élimination de l'hydrogène conformément à la norme GB/T 5267.
Remarque : Les revêtements en paillettes de zinc non électrolytiques conformes à la norme ISO 10683 sont recommandés.
4.9 Dureté du noyau après retrempe
Lorsqu'il est testé selon la norme 5.8, la réduction de dureté du noyau après revenu ne doit pas dépasser 20 HV.
4.10 Résistance à la traction
Pour les vis d'une longueur ≥ 12 mm ou d'un diamètre ≥ 3d, un essai de traction peut être convenu entre le fournisseur et l'acheteur. Remarque : Les charges de traction indiquées dans le tableau 3 sont données à titre indicatif.
Méthodes d'essai
5.1 Test de dureté du noyau
La dureté du noyau doit être mesurée à mi-rayon sur une section transversale éloignée de l'extrémité et à travers le diamètre mineur, conformément à la norme GB/T 4340.1.
5.2 Test de dureté de surface
Les contrôles de routine peuvent être effectués à l'extrémité, sur la tige ou sur la tête (si la géométrie le permet). Contrôle selon la norme GB/T 4340.1 après enlèvement du revêtement. En cas d'arbitrage, utiliser la microdureté Vickers (HV0,1) sur les profils situés à 0,05 mm ou plus du bord pour les diamètres ≥ 4 mm ; négocier pour les diamètres < 4 mm.
5.3 Test de profondeur de pénétration
La profondeur de la couche superficielle est la distance perpendiculaire entre la surface et le point où la dureté est égale à la dureté à cœur + 30 HV0,3. Pour l'arbitrage, utiliser la microdureté (HV0,3).
5.4 Essai de résistance à la torsion
Serrer la vis de fixation avec au moins deux filets entièrement engagés dans le dispositif et deux filets apparents. Appliquer le couple jusqu'à rupture ; la valeur doit être conforme au tableau 3.
5.5 Test de solidité de la tête
Insérer la vis dans la cale dont le diamètre du trou est égal au diamètre nominal + 0,05 mm (≤ M6) ou + 0,1 mm (> M6 ~ M12). Appliquer une charge axiale jusqu'à une déformation de 7°. Ne convient pas aux vis à tête fraisée.
5.6 Test de maniabilité
Visser la vis dans la plaque d'essai (acier à faible teneur en carbone, 140-180 HV30, épaisseur = diamètre nominal, trou selon le tableau 5) jusqu'à ce qu'un filet dépasse. Force axiale initiale : ≤ 50 N (≤ M5), ≤ 100 N (> M5). Vitesse ≤ 30 tr/min pour l'arbitrage. Le couple maximal est le couple d'entraînement ; lubrification autorisée.
| Diamètre nominal du filetage (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Épaisseur (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| Diamètre du trou (mm) | Max | 1.825 | 2.275 | 2.775 | 3.18 | 3.68 | 4.53 | 5.43 | 7.336 | 9.236 | 11.143 |
| Min | 1.8 | 2.25 | 2.75 | 3.15 | 3.65 | 4.5 | 5.4 | 7.3 | 9.2 | 11.1 | |
Remarque : Tolérance d'épaisseur de la plaque d'essai selon GB/T 709.
5.7 Essai de fragilisation par l'hydrogène
Conformément à la norme GB/T 3098.17.
5.8 Test de retrempage
Différence de dureté moyenne du noyau (trois points) avant/après revenu (330°C, 1h) ≤20 HV. Pour arbitrage seulement.
5.9 Essai de traction
Vis de serrage avec ≥6 filets exposés. Appliquer une charge axiale ≤25 mm/min jusqu'à rupture, qui doit se produire dans la tige ou le filetage, et non à la jonction de la tête.
Clés dynamométriques
Les clés dynamométriques utilisées pour les essais de torsion et de maniabilité doivent présenter une erreur de mesure inférieure à ±3% de la valeur spécifiée. Clés manuelles utilisées pour l'arbitrage.
Marquage
7.1 Symbole de marquage
Vis autotaraudeuses cémentées et trempées, marquées « -O- ».
7.2 Identification
Les vis cémentées doivent porter un marquage en creux ou en relief conformément au point 7.1. Ce marquage est obligatoire pour les têtes hexagonales ou hexalobulaires ≥ 5 mm, de préférence sur la tête. Pour les autres types, veuillez nous contacter.
7.3 Marque du fabricant
La marque ou l'identification du fabricant est obligatoire sur tous les produits marqués.
FAQ
- Quelle est la température de trempe minimale pour les vis autotaraudeuses selon cette norme ?
- La température minimale de revenu est de 340 °C afin de garantir le respect des propriétés mécaniques telles que la dureté et la résistance.
- Comment traite-t-on la fragilisation par l'hydrogène dans les vis électroplaquées ?
- Les procédés sont contrôlés conformément à la norme GB/T 3098.17 et l'expulsion d'hydrogène est requise conformément à la norme GB/T 5267. Les revêtements non électrolytiques comme les paillettes de zinc selon la norme ISO 10683 sont recommandés pour minimiser les risques.
- Quelles sont les exigences en matière de dureté du noyau et de la surface ?
- La dureté du noyau doit être de 290 à 370 HV10 et la dureté de surface d'au moins 450 HV0,3, assurant la durabilité et la capacité de formation du filetage.
- Pour quelles dimensions de vis le test de traction est-il facultatif ?
- Les essais de traction sont optionnels par accord pour les vis d'une longueur ≥12 mm ou ≥3 fois le diamètre nominal, avec des charges de référence dans le tableau 3.
- Quel marquage est requis pour les vis autotaraudeuses cémentées ?
- Le symbole « -O- » doit être apposé, ainsi que la marque du fabricant, notamment sur les têtes de diamètre ≥5 mm pour les types hexagonaux.
- Comment mesure-t-on la profondeur du boîtier et quelles sont les limites pour une vis de 4 mm ?
- Mesuré par 5.3 en utilisant HV0.3 ; pour 4 mm, minimum 0,1 mm et maximum 0,25 mm pour équilibrer la dureté et la ténacité.
