लेख की रूपरेखा
यह लेख जीबी/टी 3098.7-2000 मानक का एक संरचित अवलोकन प्रदान करता है, जिसे यांत्रिक अभियांत्रिकी में स्पष्टता और व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए अनुकूलित किया गया है। रूपरेखा प्रमुख पहलुओं का व्यापक कवरेज सुनिश्चित करती है:
- प्रस्तावना: मानक का दायरा और महत्व।
- सामग्री: रासायनिक संरचना और विनिर्माण दिशानिर्देश।
- यांत्रिक एवं प्रदर्शन गुणधर्म: कठोरता, टॉर्क आदि सहित विस्तृत आवश्यकताएँ।
- परीक्षण विधियाँ: अनुपालन को सत्यापित करने की प्रक्रियाएँ।
- टॉर्क रिंच: परीक्षण उपकरण के लिए विशिष्टताएँ।
- मार्किंग: पहचान और लेबलिंग संबंधी आवश्यकताएँ।
- अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न: सामान्य प्रश्न और विशेषज्ञों की राय।
जीबी/टी 3098.7-2000 मानक का परिचय
जीबी/टी 3098.7-2000 मानक फास्टनरों में उपयोग होने वाले सेल्फ-टैपिंग स्क्रू के यांत्रिक गुणों को निर्दिष्ट करता है। यह केस-हार्डनिंग स्टील से निर्मित स्क्रू पर लागू होता है, जो यांत्रिक तनाव के तहत उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है। यह मानक ऑटोमोटिव, निर्माण और मशीनरी जैसे उद्योगों के लिए आवश्यक है, जहां सेल्फ-टैपिंग स्क्रू बिना पहले से ड्रिल किए गए थ्रेड्स के सुरक्षित फास्टनिंग प्रदान करते हैं।
इसके प्रमुख लाभों में टिकाऊपन, विफलता प्रतिरोध और विभिन्न सामग्रियों के साथ अनुकूलता के लिए मानकीकृत परीक्षण शामिल हैं। इस मानक का पालन करने से हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट जैसे जोखिम कम होते हैं और उत्पादन में एकसमान गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। बेहतर उपयोग के लिए, इंजीनियरों को इन विशिष्टताओं को डिज़ाइन और गुणवत्ता नियंत्रण प्रक्रियाओं में शामिल करना चाहिए।
सामग्री
सेल्फ-टैपिंग स्क्रू का निर्माण केस-हार्डनिंग स्टील से कोल्ड हेडिंग द्वारा किया जाएगा। तालिका 1 में दी गई रासायनिक संरचना केवल मार्गदर्शन के लिए है, जो मूल गुणों को बनाए रखते हुए लचीलापन प्रदान करती है। यदि टाइटेनियम और/या एल्युमीनियम मिलाकर बोरॉन की मात्रा को नियंत्रित किया जाता है, तो बोरॉन की मात्रा 0.005% तक हो सकती है।
सामग्री चयन पर मार्गदर्शन:
- वांछित कठोरता प्राप्त करने के लिए यह सुनिश्चित करें कि इस्पात में कार्बन और मैंगनीज की निर्धारित सीमाएँ पूरी हों।
- ऐसी अशुद्धियों से बचें जो केस हार्डनिंग को प्रभावित कर सकती हैं।
- करछुल के माध्यम से संरचना की पुष्टि करें और बैच की स्थिरता के लिए विश्लेषण की जांच करें।
तालिका 1: रासायनिक संरचना
| विश्लेषण | संघटन सीमाएँ, % | |
|---|---|---|
| कार्बन | मैंगनीज | |
| करछुल | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| जाँच करना | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
यांत्रिक और प्रदर्शन गुण
मानक में यांत्रिक और प्रदर्शन संबंधी आवश्यकताओं का उल्लेख किया गया है, और परीक्षण विधियों का संदर्भ तालिका 2 में दिया गया है। इन मानदंडों को पूरा करने के लिए स्क्रू को कम से कम 340 डिग्री सेल्सियस तापमान पर केस हार्डनिंग और टेम्परिंग से गुजरना होगा।
तालिका 2: यांत्रिक और प्रदर्शन गुणधर्म आइटम
| संपत्ति मद | तकनीकी आवश्यकता (खंड या तालिका) | परीक्षण विधि (खंड) |
|---|---|---|
| कोर कठोरता | 4.3 | 5.1 |
| सतह की कठोरता | 4.3 | 5.2 |
| केस गहराई | 4.4, तालिका 4 | 5.3 |
| मरोड़दार शक्ति | 4.5, तालिका 3 | 5.4 |
| सिर की मजबूती | 4.6 | 5.5 |
| चालन परीक्षण | 4.7, तालिका 3 | 5.6 |
| हाइड्रोजन भंगुरता | 4.8 | 5.7 |
| पुनः तापन के बाद कोर की कठोरता | 4.9 | 5.8 |
| तन्यता ताकत | 4.10, तालिका 3 | 5.9 |
उष्मा उपचार
तैयार स्क्रू के लिए कम से कम 340°C पर केस हार्डनिंग और टेम्परिंग की आवश्यकता होती है, जो तालिका 3 में दिए गए सभी गुणों का अनुपालन करती है। यह प्रक्रिया कोर की मजबूती को बनाए रखते हुए सतह की कठोरता को बढ़ाती है, जो टॉर्क प्रतिरोध के लिए महत्वपूर्ण है।
तालिका 3: यांत्रिक और प्रदर्शन संबंधी आवश्यकताएँ
| नाममात्र थ्रेड व्यास (मिमी) | न्यूनतम मरोड़ शक्ति (एन·मी) | अधिकतम ड्राइव टॉर्क (एन·मी) | न्यूनतम तन्यता सामर्थ्य (संदर्भ) (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 |
कठोरता
कोर की कठोरता 290~370 HV10 होनी चाहिए, और सतह की न्यूनतम कठोरता 450 HV0.3 होनी चाहिए। ये मान तन्यता और घिसाव प्रतिरोध के बीच संतुलन सुनिश्चित करते हैं, जो सेल्फ-टैपिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।
केस गहराई
केस की गहराई तालिका 4 के अनुरूप होनी चाहिए, जो अत्यधिक भंगुरता के बिना टॉर्क और घिसाव प्रदर्शन के लिए पर्याप्त कठोर परत प्रदान करती है।
तालिका 4: केस की गहराई
| नाममात्र थ्रेड व्यास (मिमी) | केस की गहराई (मिमी) | |
|---|---|---|
| मिन | अधिकतम | |
| 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 |
मरोड़दार शक्ति
तालिका 3 के अनुसार मरोड़ सामर्थ्य; क्लैम्प्ड थ्रेड्स में विफलता नहीं होनी चाहिए। यह परीक्षण वास्तविक दुनिया में स्थापना के दौरान उत्पन्न होने वाले तनावों का अनुकरण करता है।
सिर की मजबूती
जब सपोर्ट सतह 7° के कोण पर विकृत होती है, तब हेड-शैंक जंक्शन पर कोई दरार नहीं आती। यदि विफलता पहले थ्रेड पर होती है, तब भी परीक्षण मान्य है, बशर्ते हेड बरकरार रहे।
धागा बनाने की क्षमता
स्क्रू में स्थायी विरूपण के बिना आंतरिक थ्रेड बनने चाहिए, और ड्राइव टॉर्क तालिका 3 के मानों से अधिक नहीं होना चाहिए। बने हुए थ्रेड GB/T 197 6h टॉलरेंस वाले बाहरी थ्रेड को स्वीकार करने चाहिए और GB/T 3098.2 के अनुसार ग्रेड 8 के भार को सहन करने में सक्षम होने चाहिए।
हाइड्रोजन भंगुरता प्रतिरोध
हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटेड स्क्रू के लिए जीबी/टी 3098.17 के अनुसार प्रक्रिया समीक्षा आवश्यक है। प्लेटिंग के बाद, जीबी/टी 5267 के अनुसार हाइड्रोजन निष्कासन करें। आईएसओ 10683 के अनुसार गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक जिंक फ्लेक कोटिंग की अनुशंसा की जाती है।
पुनः तापन के बाद कोर की कठोरता
पुनः तापन के बाद कठोरता में गिरावट 20 एचवी से अधिक नहीं होनी चाहिए, जिससे सेवा में स्थिरता सुनिश्चित हो सके।
तन्यता ताकत
12 मिमी या उससे अधिक व्यास वाले स्क्रू के लिए, सहमति के अनुसार तन्यता परीक्षण; तालिका 3 में दिए गए संदर्भ मान अपेक्षित प्रदर्शन का मार्गदर्शन करते हैं।
परीक्षण विधियाँ
कोर कठोरता परीक्षण
अंत से दूर अनुप्रस्थ काट पर आधी त्रिज्या पर, लघु व्यास के माध्यम से, जीबी/टी 4340.1 के अनुसार मापें। यह आंतरिक कठोरता को सत्यापित करता है।
सतही कठोरता परीक्षण
नियमित प्रक्रिया: कोटिंग हटाने के बाद GB/T 4340.1 के अनुसार सिरे, शैंक या हेड पर। मध्यस्थता: 4 मिमी व्यास या उससे अधिक के प्रोफाइल पर विकर्स माइक्रोहार्डनेस HV0.1, किनारे से 0.05 मिमी या उससे अधिक दूरी पर; 4 मिमी से कम दूरी के लिए बातचीत करें।
केस डेप्थ टेस्ट
सतह से उस बिंदु तक की दूरी जहां कठोरता = कोर +30 HV0.3; मध्यस्थता में तैयार किए गए धातुवैज्ञानिक नमूने पर HV0.3 सूक्ष्म कठोरता का उपयोग किया जाता है।
मरोड़ शक्ति परीक्षण
नमूने को फिक्स्चर में ≥2 पूर्ण थ्रेड्स के साथ क्लैंप करें, ≥2 उजागर; विफलता होने तक टॉर्क लगाएं, तालिका 3 के अनुसार मान रिकॉर्ड करें।
सिर की मजबूती परीक्षण
छेद के व्यास वाले वेज में डालें जिसका व्यास नाममात्र +0.05 मिमी (≤M6) या +0.1 मिमी (>M6~M12) हो; 7° विरूपण तक अक्षीय भार लगाएं। धंसे हुए सिरों के लिए उपयुक्त नहीं है। आवश्यकता पड़ने पर हथौड़े से प्रहार करें।
चालन परीक्षण
टेस्ट प्लेट (कम कार्बन स्टील, 140~180 HV30, मोटाई = नाममात्र व्यास, तालिका 5 के अनुसार छेद) में तब तक ड्राइव करें जब तक कम से कम 1 धागा बाहर न निकल जाए। प्रारंभिक अक्षीय बल ≤50 N (≤M5) या ≤100 N (>M5); मध्यस्थता के लिए गति ≤30 r/min। आवश्यकता पड़ने पर स्नेहक डालें।
तालिका 5: परीक्षण प्लेट की मोटाई और छेद के व्यास
| नाममात्र थ्रेड व्यास (मिमी) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| मोटाई (मिमी) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| छेद का व्यास (मिमी) | अधिकतम | 1.825 | 2.275 | 2.775 | 3.18 | 3.68 | 4.53 | 5.43 | 7.336 | 9.236 | 11.143 |
| मिन | 1.8 | 2.25 | 2.75 | 3.15 | 3.65 | 4.5 | 5.4 | 7.3 | 9.2 | 11.1 | |
नोट: रोल्ड स्टील प्लेटों के लिए परीक्षण प्लेट की मोटाई की सहनशीलता जीबी/टी 709 के अनुसार है।
हाइड्रोजन भंगुरता परीक्षण
जीबी/टी 3098.17 के अनुसार, प्रक्रिया नियंत्रण का आकलन करने के लिए समानांतर समर्थन विधि का उपयोग करना।
पुनः तापमान परीक्षण
330°C पर 1 घंटे के लिए; तीन कोर कठोरता बिंदुओं का औसत पूर्व/पश्चात 20 HV से कम या बराबर भिन्न होता है। केवल मध्यस्थता के लिए।
लचीला परीक्षण
कम से कम 6 धागे खुले हुए क्लैंप का उपयोग करें; विफलता होने तक 25 मिमी/मिनट या उससे कम का अक्षीय भार लगाएं। विफलता शैंक या धागों में होनी चाहिए, हेड जंक्शन में नहीं; सेल्फ-सेंटरिंग ग्रिप आवश्यक हैं।
टॉर्क रिंच
मरोड़ और ड्राइव परीक्षणों के लिए, निर्दिष्ट टॉर्क में त्रुटि ≤±3% होनी चाहिए। समतुल्य शक्ति वाले उपकरण अनुमत हैं; मध्यस्थता के लिए मैनुअल का उपयोग करें। अंशांकन भार के तहत पेंच के प्रदर्शन का सटीक आकलन सुनिश्चित करता है।
अंकन
मार्किंग कोड
केस-हार्डनिंग और टेम्परिंग किए गए सेल्फ-टैपिंग स्क्रू जिन पर “-O-” का निशान लगा हुआ है।
पहचान
5 मिमी या उससे अधिक नाममात्र व्यास वाले षट्कोणीय या षट्कोणीय शीर्षों के लिए धंसा हुआ या उभरा हुआ चिह्न आवश्यक है, अधिमानतः शीर्ष पर। अन्य प्रकारों के लिए आपसी सहमति से।
निर्माता का पहचान चिह्न
सभी चिह्नित उत्पादों के लिए अनिवार्य, जिससे पता लगाने की क्षमता और गुणवत्ता आश्वासन सुनिश्चित होता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- सेल्फ-टैपिंग स्क्रू में केस हार्डनिंग का उद्देश्य क्या है?
केस हार्डनिंग थ्रेड बनाने और घिसाव प्रतिरोध के लिए एक कठोर सतह प्रदान करती है, जबकि कोर को लचीला बनाए रखती है ताकि टॉर्क या तनाव के तहत भंगुर विफलता को रोका जा सके, जैसा कि खंड 4.2 और 4.3 में निर्दिष्ट है। - इलेक्ट्रोप्लेटेड स्क्रू में हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट को कैसे कम किया जा सकता है?
जोखिम को कम करने के लिए जीबी/टी 3098.17 के अनुसार प्रक्रिया नियंत्रण लागू करें, जीबी/टी 5267 के अनुसार पोस्ट-प्लेटिंग हाइड्रोजन निष्कासन करें और आईएसओ 10683 के अनुसार जिंक फ्लेक जैसी गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक कोटिंग्स पर विचार करें। - यदि जकड़े हुए क्षेत्र में पेंच मरोड़ शक्ति परीक्षण में विफल हो जाए तो क्या होगा?
क्लैम्प्ड थ्रेड्स में विफलता परीक्षण को अमान्य कर देती है; सामग्री की ताकत का सटीक आकलन करने के लिए, 5.4 के अनुसार, कम से कम दो पूर्ण थ्रेड्स को क्लैम्प्ड और उजागर करके उचित फिक्सचरिंग सुनिश्चित करें। - क्या सभी सेल्फ-टैपिंग स्क्रू के लिए तन्यता परीक्षण अनिवार्य हैं?
नहीं, केवल आपूर्तिकर्ता-खरीदार समझौते के अनुसार 12 मिमी या उससे अधिक लंबाई या 3 दिन या उससे अधिक के लिए; तालिका 3 के मान संदर्भ के लिए हैं, जो प्राथमिक मापदंडों के रूप में मरोड़ और ड्राइव गुणों पर जोर देते हैं। - केस की गहराई स्क्रू के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है?
अपर्याप्त गहराई के कारण समय से पहले घिसाव या थ्रेड बनाने में विफलता हो सकती है, जबकि अत्यधिक गहराई से भंगुरता बढ़ जाती है; स्टील असेंबली जैसे अनुप्रयोगों में संतुलित गुणों के लिए तालिका 4 की सीमाओं का पालन करें। - मध्यस्थता परीक्षणों के लिए कौन से उपकरण अनुशंसित हैं?
निष्पक्ष और सटीक परिणाम सुनिश्चित करने के लिए, मरोड़ और ड्राइव परीक्षणों के लिए ±3% सटीकता वाले मैनुअल टॉर्क रिंच का उपयोग करें, और सतह और केस डेप्थ के निर्धारण के लिए विकर्स माइक्रोहार्डनेस का उपयोग करें।
