GB/T 3098.24-2020: High-Temp SS & Ni Alloy Fasteners

जीबी/टी 3098.24-2020 मानक का परिचय

GB/T 3098.24-2020 उच्च तापमान पर उपयोग के लिए स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातुओं से बने बोल्ट, स्क्रू, स्टड और नट के यांत्रिक गुणों को निर्दिष्ट करता है। यह मानक फास्टनरों पर आधारित व्यापक GB/T 3098 श्रृंखला का हिस्सा है और उन सामग्रियों पर केंद्रित है जो उच्च तापमान पर भी संरचनात्मक अखंडता बनाए रखती हैं, जैसे कि एयरोस्पेस, विद्युत उत्पादन और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में उपयोग की जाने वाली सामग्रियां। यह सुनिश्चित करता है कि ये फास्टनर परिवेश के तापमान से अधिक तापमान पर भी मजबूती, लचीलेपन और संक्षारण प्रतिरोध के मामले में विश्वसनीय प्रदर्शन करें।

यह मानक सामग्रियों को मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक प्रेसिपिटेशन-हार्डनिंग स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातुओं में वर्गीकृत करता है, जिनमें से प्रत्येक को विशिष्ट उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए तैयार किया गया है। प्रमुख पहलुओं में रासायनिक संरचना सीमाएं, ताप उपचार प्रक्रियाएं, यांत्रिक परीक्षण आवश्यकताएं और बोल्ट और नट के संयोजन के लिए दिशानिर्देश शामिल हैं ताकि घिसाव या जंग जैसी समस्याओं को रोका जा सके। इंजीनियरों और निर्माताओं के लिए इस मानक का अनुपालन करना महत्वपूर्ण है ताकि वे ऐसे उपयुक्त फास्टनरों का चयन कर सकें जो सुरक्षा या कार्यक्षमता से समझौता किए बिना तापीय तनाव, ऑक्सीकरण और रेंगने का सामना कर सकें।

व्यवहार में, यह मानक ISO 3506 जैसे अंतर्राष्ट्रीय मानदंडों के अनुरूप है, जो फास्टनर उत्पादन में गुणवत्ता आश्वासन के लिए एक ढांचा प्रदान करता है। यह परिचालन वातावरण के आधार पर सामग्री चयन के महत्व पर बल देता है, जहां क्रीप प्रतिरोध और तापीय विस्तार जैसे कारक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, अलॉय 718 जैसी निकल मिश्र धातुओं को उनकी बेहतर उच्च-तापमान शक्ति के लिए प्राथमिकता दी जाती है, जबकि मार्टेन्सिटिक ग्रेड मध्यम तापमान के लिए किफायती समाधान प्रदान करते हैं। दस्तावेज़ में घरेलू समकक्ष सामग्रियों के लिए परिशिष्ट और GB/T 3098.25 के अनुसार स्टेनलेस स्टील या निकल मिश्र धातुओं के चयन पर दिशानिर्देश भी दिए गए हैं।

इस मानक को समझने के लिए फास्टनर की यांत्रिकी का ज्ञान आवश्यक है, जिसमें उच्च तापमान पर तनाव-विकृति व्यवहार भी शामिल है। यह मानक परिवेशीय परिस्थितियों (10°C से 35°C) में परीक्षण अनिवार्य करता है, लेकिन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अतिरिक्त उच्च-तापमान मूल्यांकन की अनुशंसा करता है। इससे यह सुनिश्चित होता है कि फास्टनर न्यूनतम तन्यता शक्ति, प्रूफ स्ट्रेस और बढ़ाव मानदंडों को पूरा करते हैं, जिससे सेवा के दौरान विफलताएं नहीं होतीं। निर्माताओं को वांछित सूक्ष्म संरचना प्राप्त करने के लिए निर्दिष्ट ऊष्मा उपचारों का पालन करना चाहिए, जैसे कठोरता के लिए मार्टेन्साइट या लचीलेपन के लिए ऑस्टेनाइट। कुल मिलाकर, GB/T 3098.24-2020 उच्च-तापमान फास्टनिंग प्रणालियों में विश्वसनीयता को बढ़ावा देता है, जिससे समय के साथ सामग्री के क्षरण से जुड़े जोखिम कम होते हैं।

इसके अलावा, यह मानक गैलिंग को कम करने के लिए सतह उपचारों पर भी ध्यान देता है, जो स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातुओं में उनकी कम तापीय चालकता और उच्च घर्षण गुणांक के कारण होने वाली एक आम समस्या है। स्थिर टॉर्क-टेंशन संबंध प्राप्त करने और असेंबली दक्षता बढ़ाने के लिए स्नेहन की अनुशंसा की जाती है। रासायनिक संरचना और प्रसंस्करण को अनुकूलित करके, यह मानक कठिन परिस्थितियों में भी बेहतर प्रदर्शन करने वाले फास्टनरों के उत्पादन को सुगम बनाता है, जिससे इंजीनियरिंग डिजाइन और सामग्री विज्ञान में प्रगति होती है।

प्रतीक और पदनाम

इस दस्तावेज़ में निम्नलिखित प्रतीकों का उपयोग किया गया है, जो फास्टनर के प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए आवश्यक यांत्रिक और आयामी मापदंडों की सटीक परिभाषाएँ प्रदान करते हैं। ये संकेत परीक्षण और विनिर्देशन में एकरूपता सुनिश्चित करते हैं, जिससे इंजीनियर भार के तहत शक्ति और विस्तार जैसे गुणों का सटीक आकलन कर सकते हैं।

ए: फास्टनर के टूटने के बाद वास्तविक विस्तार, मिलीमीटर (मिमी) में।
ए_s,nom: धागे का नाममात्र तनाव अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल, वर्ग मिलीमीटर (मिमी²) में।
ए_T: फास्टनर के टूटने के बाद वास्तविक उच्च-तापमान विस्तार, मिलीमीटर (मिमी) में।
बीधागे की लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी: आंतरिक थ्रेड का नाममात्र व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी₂: आंतरिक थ्रेड का मूल पिच व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डीबाह्य थ्रेड का नाममात्र व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी_hबाह्य थ्रेड फास्टनरों के लिए तन्यता परीक्षण फिक्स्चर या नट प्रूफ लोड परीक्षण फिक्स्चर में छेद का व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी_s: थ्रेड के बिना शैंक का व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी₁: बाह्य थ्रेड का मूल लघु व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी₂: बाह्य थ्रेड का मूल पिच व्यास, मिलीमीटर (मिमी) में।
डी₃: बाह्य थ्रेड का लघु व्यास (तनाव क्षेत्र की गणना के लिए), मिलीमीटर (मिमी) में।
F_एमएफ: न्यूटन (N) में अधिकतम तन्यता भार।
F_{एमएफ,टी}: उच्च तापमान पर अधिकतम तन्यता भार, न्यूटन (N) में।
F_{एन,टी}नटों के लिए उच्च तापमान पर अधिकतम छीलने का भार, न्यूटन (N) में।
F_pनटों के लिए प्रूफ लोड, न्यूटन (N) में।
F_पीएफ: फास्टनर के 0.2% प्लास्टिक विस्तार पर वास्तविक भार, न्यूटन (N) में।
F_{पीएफ,टी}: फास्टनर के 0.2% प्लास्टिक विस्तार पर वास्तविक उच्च-तापमान भार, न्यूटन (N) में।
एचधागे की मूल त्रिभुजाकार ऊंचाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
hनट प्रूफ लोड टेस्ट फिक्स्चर की मोटाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
एल₀लोडिंग से पहले फास्टनर की कुल लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
एल₁: फ्रैक्चर के बाद फास्टनर की कुल लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
एल₂: तन्यता परीक्षण से पहले ग्रिप की लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
lबाह्य थ्रेड फास्टनर की नाममात्र लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
l₁स्टड की कुल लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
l_वां: फास्टनर के लिए परीक्षण फिक्स्चर में असंलग्न धागे की लंबाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
mनट की ऊंचाई, मिलीमीटर (मिमी) में।
पी: पिच, मिलीमीटर (मिमी) में।
आर_एमएफफास्टनर की वास्तविक तन्यता शक्ति, मेगापास्कल (MPa) में।
आर_{एमएफ,टी}फास्टनर की वास्तविक उच्च-तापमान तन्यता शक्ति, मेगापास्कल (एमपीए) में।
आर_{एन,टी}मेवों के लिए उच्च तापमान पर अंतिम छीलने की क्षमता, मेगापास्कल (MPa) में।
आर_पीएफफास्टनर के 0.2% प्लास्टिक विस्तार पर वास्तविक तनाव, मेगापास्कल (MPa) में।
आर_{पीएफ,टी}फास्टनर के 0.2% प्लास्टिक विस्तार पर वास्तविक उच्च-तापमान तनाव, मेगापास्कल (MPa) में।
एस_p: प्रूफ स्ट्रेस, मेगापास्कल (MPa) में।

ये प्रतीक यांत्रिक परीक्षणों में गणनाओं के लिए अभिन्न अंग हैं, जैसे कि तन्यता शक्ति (R) का निर्धारण करना।_एमएफ = एफ_एमएफ / ए_s,nom) और प्रूफ स्ट्रेस। ये डिज़ाइन विनिर्देशों में सटीक संचार को सुगम बनाते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फास्टनरों का मूल्यांकन विनिर्माण और अनुप्रयोग चरणों में लगातार किया जाए। उच्च तापमान वाले परिदृश्यों के लिए, R जैसे प्रतीकों का उपयोग किया जाता है।_{एमएफ,टी} और एफ_{पीएफ,टी} सामग्री के व्यवहार पर तापीय प्रभावों को ध्यान में रखें, जैसे कि उच्च तापमान के कारण उपज शक्ति में कमी। इन पदनामों का उचित उपयोग गलत व्याख्या को रोकता है, जिससे इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में सुरक्षा बढ़ती है।

इसके अतिरिक्त, इन प्रतीकों को समझने से संबंधित मानकों के अनुपालन में सहायता मिलती है, जहाँ d और P जैसे आयामी पैरामीटर धागे की मजबूती और भार वितरण को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, नाममात्र तनाव क्षेत्र A_s,nom इसकी गणना d से संबंधित सूत्रों का उपयोग करके की जाती है।₂ और डी₃तनाव की स्थिति में विफलता के तरीकों की भविष्यवाणी करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।

अंकन प्रणाली

इस भाग में निर्दिष्ट सभी स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातुओं को तीन अलग-अलग श्रेणियों में बांटा गया है: मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील (CH0, CH1, CH2, V, VH, VW), ऑस्टेनिटिक प्रेसिपिटेशन-हार्डनिंग स्टेनलेस स्टील (SD), और निकल मिश्र धातु (SB और 718)। यह अंकन प्रणाली सामग्री ग्रेड की पहचान करने का एक मानकीकृत तरीका प्रदान करती है, जिससे उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त चयन और पता लगाने की क्षमता सुनिश्चित होती है।

CH0 (उदाहरण के लिए, X20Cr13) जैसे मार्टेन्सिटिक ग्रेड को ऊष्मा उपचार के माध्यम से उनकी कठोरता के लिए चिह्नित किया जाता है, जो मध्यम तापमान पर अच्छी मजबूती प्रदान करते हैं। V, VH और VW पदनाम विभिन्न प्रूफ स्ट्रेस स्तरों को दर्शाते हैं, जिसमें VH के लिए R की आवश्यकता होती है।_पीएफ बेहतर प्रदर्शन के लिए ≥ 700 MPa। ऑस्टेनिटिक SD चिह्न X6NiCrTiMoVB25-15-2 जैसी अवक्षेपण-कठोर मिश्र धातुओं को दर्शाते हैं, जो 650°C तक संक्षारण प्रतिरोध और शक्ति प्रतिधारण के लिए जानी जाती हैं। निकेल मिश्र धातुएँ SB (NiCr20TiAl) और 718 (NiCr19NbMo) बेहतर क्रीप प्रतिरोध के लिए चिह्नित हैं, जो क्रमशः 800°C और 700°C तक के तापमान के लिए आदर्श हैं।

मार्किंग से असेंबली में अनुकूलता सुनिश्चित होती है, जिससे विफलता का कारण बन सकने वाली विसंगतियों को रोका जा सकता है। चिकनाई युक्त फास्टनरों के लिए, सतह पर घिसावट को कम करने के लिए किए गए उपचारों को दर्शाने के लिए "Lu" (जैसे, SD Lu) जोड़ा जाता है। यह प्रणाली ISO मानकों के अनुरूप है, जिससे फास्टनरों के निर्माण में वैश्विक व्यापार और गुणवत्ता नियंत्रण को सुगम बनाया जा सकता है।

विस्तृत अंकन में सामग्री कोड, ताप उपचार की स्थिति (जैसे, शमन और तापन के लिए +QT) और प्रदर्शन वर्ग शामिल होते हैं, जिससे निरीक्षण के दौरान त्वरित सत्यापन संभव हो पाता है। टरबाइन निर्माण जैसे उद्योगों में इन्वेंट्री प्रबंधन और नियामक अनुपालन के लिए उचित अंकन आवश्यक है।

सामग्री और प्रसंस्करण

रासायनिक संरचना

सारणी 1 से 3 तक फास्टनरों में प्रयुक्त स्टेनलेस स्टील और निकल मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना की सीमाएं निर्दिष्ट हैं। इन सीमाओं का मूल्यांकन संबंधित राष्ट्रीय मानकों के अनुसार किया गया है, जिनके घरेलू समकक्ष परिशिष्ट ए में दिए गए हैं। जब तक अन्यथा सहमति न हो, निर्माता समूह के भीतर से संरचना का चयन करता है।

जीबी/टी 3098.25 उपयुक्त मिश्र धातुओं के चयन के लिए दिशानिर्देश प्रदान करता है। संघटन को द्रव्यमान अंशों (1-3T) के रूप में दिया गया है, जिसमें अधिकतम मान शामिल हैं, जब तक कि सीमाएं या न्यूनतम मान नोट न किए गए हों।

तालिका 1: फास्टनरों के लिए मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील की रासायनिक संरचना

सामग्री श्रेणी	फास्टनर कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	रासायनिक संघटन (द्रव्यमान अंश)/%
सामग्री श्रेणी	कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	C	सी	एम.एन.	पी	एस	करोड़	एमओ	नी	फ़े	अन्य तत्व
मार्टेन्सिटिक स्टेनलेस स्टील	सीएच0	X20Cr13	4021-420-00-1	0.16~0.25	1	1.5	0.04	0.030^c	12.0~14.0	/	/	संतुलन	/
	सीएच0	X20Cr13	1.4021*	0.16~0.25	1	1.5	0.04	0.030^c	12.0~14.0	/	/		/
	सीएच1	X30Cr13	4028-420-00-1	0.26~0.35	1	1.5	0.04	0.030^c	12.0~14.0	/	/		/
	सीएच1	X30Cr13	1.4028*	0.26~0.35	1	1.5	0.04	0.030^c	12.0~14.0	/	/		/
	सीएच2	X17CrNi16-2	4057-431-00-X	0.12~0.22	1	1.5	0.04	0.03	15.0~17.0	/	1.50~2.50		/
	सीएच2	X17CrNi16-2	1.4057*	0.12~0.22	1	1.5	0.04	0.03	15.0~17.0	/	1.50~2.50		/
	वी/वीएच^डी	X22CrMoV12-1	4923-422-77-ई	0.18~0.24	0.5	0.40~0.90	0.025	0.015	11.0~12.5	0.80~1.20	0.30~0.80		/
	वी/वीएच^डी	X22CrMoV12-1	1.4923**	0.18~0.24	0.5	0.40~0.90	0.025	0.015	11.0~12.5	0.80~1.20	0.30~0.80		V:0.25~0.35
	वीडब्ल्यू	X19CrMoNbVN11-1	1.4913***	0.17~0.23	0.5	0.40~0.90	0.025	0.015	10.0~11.5	0.50~0.80	0.20~0.60		V:0.10~0.30
													एनबी: 0.25~0.55
													बी:0.0015
													एएल:0.020
													एन:0.05~0.10

नोट: यदि सीमा या न्यूनतम मान निर्दिष्ट नहीं किए गए हैं, तो मान अधिकतम हैं। ^ए आईएसओ/टीएस 4949 के अनुसार। ^बी * EN 10088-3 से; *** EN 10269 से; अन्य ISO 15510 से। ^c बेहतर मशीनेबिलिटी के लिए सल्फर की रेंज 0.015%~0.030% है। ^डी V for R_पीएफ ≥600 एमपीए, वीएच ≥700 एमपीए के लिए।

तालिका 2: फास्टनरों के लिए ऑस्टेनिटिक प्रेसिपिटेशन-हार्डनिंग स्टेनलेस स्टील की रासायनिक संरचना

सामग्री श्रेणी	फास्टनर कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	रासायनिक संघटन (द्रव्यमान अंश)/%
सामग्री श्रेणी	फास्टनर कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	C	सी	एम.एन.	पी	एस	करोड़	एमओ	नी	फ़े	अन्य तत्व
ऑस्टेनिटिक प्रेसिपिटेशन-हार्डनिंग स्टेनलेस स्टील	एसडी^डी	X6NiCrTiMoVB25-15-2	4980-662-86-X	0.08^c	1	2	0.04	0.03	13.5~16.0	1.00~1.50	24.0~27.0	संतुलन	Ti:1.90~2.35
													एएल:0.35
													V:0.10~0.50
													बी:0.001~0.010
		X6NiCrTiMoVB25-15-2	1.4980***	0.03~0.08	1	1.00~2.00	0.025	0.015	13.5~16.0	1.00~1.50	24.0~27.0		Ti:1.90~2.35
													एएल:0.35
													V:0.10~0.50
													बी:0.001~0.010
		X6NiCrTiMoVB25-15-2	अलॉय 660 S66286**	0.08^c	1	2	0.04	0.03	13.5~16.0	1.00~1.50	24.0~27.0		Ti:1.90~2.35
													एएल:0.35
													V:0.10~0.50
													बी:0.001~0.010

नोट: यदि सीमा या न्यूनतम मान निर्दिष्ट नहीं किए गए हैं, तो मान अधिकतम हैं। ^ए आईएसओ/टीएस 4949 के अनुसार। ^बी ** यूएनएस से; *** ईएन 10269 से; अन्य आईएसओ 15510 से। ^c विशेष उपयोगों के लिए न्यूनतम C। ^डी बेहतर प्रदर्शन के लिए द्वितीयक पिघलने की सलाह दी जाती है।

तालिका 3: फास्टनरों के लिए निकेल मिश्र धातुओं की रासायनिक संरचना

सामग्री श्रेणी	फास्टनर कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	रासायनिक संघटन (द्रव्यमान अंश)/%
सामग्री श्रेणी	फास्टनर कोड	आईएसओ सामग्री ग्रेड^ए	संदर्भ जानकारी^बी	C	सी	एम.एन.	पी	एस	करोड़	एमओ	नी	फ़े	अन्य तत्व
निकेल मिश्र धातु	एसबी^डी	NiCr20TiAl	अलॉय 80A N07080**	0.10^c	1	1	0.045	0.015	18.0~21.0	/	संतुलन	3	Ti:1.80~2.7
													एएल:1.0~1.8
													को:2.0
													Cu:0.2
													बी:0.008
		NiCr20TiAl	2.4952***	0.04~0.10^c	1	1	0.02	0.015	18.0~21.0	/	≥65.0	1.5	Ti:1.80~2.7
													एएल:1.0~1.8
													Co:1.0
													Cu:0.2
													बी:0.008
	718^डी	NiCr19NbMo	मिश्र धातु 718 N07718**	0.08^c	0.35	0.35	0.015	0.015	17.0~21.0	2.80~3.30	50.0~55.0	संतुलन	एनबी:4.75~5.50
													Ti:0.65~1.15
													एएल:0.2~0.8
													Co:1.0
													Cu:0.3
													बी:0.006
		NiCr19NbMo	2.4668**	0.02~0.08^c	0.35	0.35	0.015	0.015	17.0~21.0	2.80~3.30	50.0~55.0		एनबी:4.75~5.50
													Ti:0.60~1.20
													एएल:0.3~0.7
													Co:1.0
													Cu:0.3
													बी: 0.002~0.006

नोट: यदि सीमा या न्यूनतम मान निर्दिष्ट नहीं किए गए हैं, तो मान अधिकतम हैं। ^ए आईएसओ/टीएस 4949 के अनुसार। ^बी ** यूएनएस से; *** ईएन 10269 से। ^c विशेष उपयोगों के लिए न्यूनतम C। ^डी बेहतर प्रदर्शन के लिए द्वितीयक पिघलने की सलाह दी जाती है।

रासायनिक संरचना को संक्षारण प्रतिरोध, मजबूती और उच्च तापमान स्थिरता जैसे गुणों को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, मार्टेन्सिटिक स्टील में उच्च क्रोमियम (Cr) मात्रा ऑक्सीकरण प्रतिरोध को बढ़ाती है, जबकि मिश्र धातु 718 में नाइब (Nb) रेंगने से बचाव करता है। फास्फोरस (P) और सल्फर (S) जैसे तत्वों पर कड़ा नियंत्रण भंगुरता को कम करता है। निर्माताओं को स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण के माध्यम से संरचनाओं की पुष्टि करनी चाहिए ताकि अनुपालन सुनिश्चित हो सके, क्योंकि विचलन से सेवा में प्रदर्शन में कमी आ सकती है। यह खंड उच्च तापमान वाले वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए सामग्री की शुद्धता के महत्व पर जोर देता है।

उष्मा उपचार

इस मानक के अंतर्गत निर्मित फास्टनरों को अध्याय 7 में निर्दिष्ट यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए ऊष्मा उपचार से गुजरना आवश्यक है। ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं का विवरण तालिका 4 में दिया गया है, जिसमें मार्टेन्सिटिक इस्पात के लिए न्यूनतम तापमान का चयन तदनुसार किया गया है। निर्दिष्ट न किए गए होल्डिंग समय का चयन निर्माता द्वारा आवश्यक गुणों और सेवा तापमान को ध्यान में रखते हुए किया जाता है।

प्रक्रिया प्रवाह: एसडी, एसबी और 718 के लिए, सॉल्यूशन ट्रीटमेंट (एटी) आवश्यक है, अधिमानतः बनाने के बाद। उच्च-शक्ति वाले बाहरी थ्रेड्स (आर) के लिए_एमएफ ≥1100 MPa) दबाव वाले फास्टनरों के लिए ताप उपचार, समझौते के अनुसार कच्चे माल पर किया जा सकता है। कोल्ड-हेडेड या हॉट-फोर्ज्ड फास्टनरों के लिए ताप उपचार निर्माण के बाद किया जाता है। मशीनीकृत फास्टनरों के लिए, यह कच्चे माल या तैयार उत्पाद पर किया जा सकता है, और थ्रेडिंग उपचार से पहले या बाद में संभव है।

तालिका 4: फास्टनरों के लिए अनुशंसित ताप उपचार विधियाँ

फास्टनर कोड	ऊष्मा उपचार की स्थिति	शमन/विलयन उपचार तापमान (और धारण समय) °C	तापमान निर्धारण/अवक्षेपण सख्त करने का तापमान (और धारण समय) °C
फास्टनर कोड	ऊष्मा उपचार की स्थिति	शमन/विलयन उपचार तापमान (और धारण समय) °C		सीएच0	+क्यूटी	950~1050	≥450^ए
सीएच1	+क्यूटी	950~1050	≥450^ए
सीएच2	+क्यूटी	950~1050	≥450^ए
V	+क्यूटी	1020~1070	≥680
वीएच	+क्यूटी	1020~1070	≥660
वीडब्ल्यू	+क्यूटी	1100~1130	≥670
एसडी	+एटी+पी	970~990 (≥1 घंटा)	710~730 (≥16 घंटे)
एसडी	+एटी+पी	890~910 (≥1 घंटा)	710~730 (≥16 घंटे)
एसबी	+एटी+पी	1050~1080	चरण 1: 840~860 (≥24 घंटे) चरण 2: 690~710 (≥16 घंटे)
एसबी	+एटी+पी	1050~1080	चरण 1: 840~860 (≥24 घंटे) चरण 2: 690~710 (≥16 घंटे)	718	+एटी+पी	940~1010	चरण 1: 710~730 (≥8 घंटे) चरण 2: 610~630 (≥18 घंटे)

QT: शमन एवं तापन विधि से संसाधित; AT: विलयन उपचारित (एनील्ड); P: अवक्षेपण विधि से कठोर किया गया। ^ए कठोरता में कमी और अंतरकणीय संक्षारण को रोकने के लिए 500°C~600°C तापमान से बचें (परिशिष्ट B देखें)।

ऊष्मा उपचार वांछित गुणों के लिए सूक्ष्म संरचना को अनुकूलित करता है, जैसे कि मार्टेन्सिटिक स्टील को कठोर बनाना या मजबूती के लिए निकल मिश्र धातुओं में चरण अवक्षेपित करना। गलत उपचार से भंगुरता या संक्षारण प्रतिरोध में कमी आ सकती है। निर्माताओं को एकसमान गुण प्राप्त करने के लिए तापमान और शीतलन दर की निगरानी करनी चाहिए, और उपचार के बाद निरीक्षण द्वारा अनुपालन सुनिश्चित करना चाहिए।

सतह की फिनिश

जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, फास्टनरों को साफ और पॉलिश किया जाना चाहिए। असेंबली के दौरान, विशेष रूप से उच्च टॉर्क या गति के तहत, घर्षण को रोकने के लिए स्नेहन की सलाह दी जाती है। घर्षण के जोखिम को बढ़ाने वाले कारकों में थ्रेड क्षति और उच्च प्रीलोड शामिल हैं।

नोट 1: उच्च कसने की गति जैसे मापदंड गैलिंग के जोखिम को बढ़ाते हैं। नोट 2: इन मिश्र धातुओं के लिए सतह दोषों या टॉर्क-क्लैम्पिंग बल को निर्दिष्ट करने वाले कोई राष्ट्रीय मानक नहीं हैं।

सतही उपचार नियंत्रित टॉर्क-टेंशन प्रदान करते हैं, जिन्हें "Lu" से चिह्नित किया जाता है (उदाहरण के लिए, SD Lu)। विशेष आवश्यकताएं समझौते के अनुसार लागू होंगी।

सतह की फिनिशिंग प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है, यह घर्षण को कम करती है और जंग प्रतिरोध को बढ़ाती है। पॉलिशिंग से ऑक्साइड हट जाते हैं, जबकि लुब्रिकेशन विश्वसनीय प्रीलोड सुनिश्चित करता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में, कोटिंग्स को थर्मल क्षरण का सामना करना पड़ता है।

बोल्ट और नट पेयरिंग डिज़ाइन

तालिका 5 के अनुसार बोल्ट, स्क्रू, स्टड और नट जोड़े में होने चाहिए। नट समान कोड वाले फास्टनरों से मेल खाने चाहिए (उदाहरण के लिए, CH0 बोल्ट के साथ CH0 नट)। संक्षारण और घिसावट को ध्यान में रखते हुए, विशेषज्ञों से परामर्श करने पर विभिन्न सामग्रियों का उपयोग संभव है।

जब क्लैंप किए गए हिस्से फास्टनर की सामग्री से भिन्न हों, तो गैल्वेनिक संक्षारण से बचने के लिए इन्सुलेशन का उपयोग करें।

तालिका 5: बोल्ट, स्क्रू, स्टड और नट के संयोजन

बोल्ट, स्क्रू, स्टड	पागल
बोल्ट, स्क्रू, स्टड	सीएच0	सीएच1	सीएच2	वी, वीएच, वीडब्ल्यू	एसडी	एसबी	718
सीएच0	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
सीएच1		✓	✓	संभावित संयोजन		✓	✓
सीएच2			✓	✓	✓	✓	✓
वी, वीएच, वीडब्ल्यू				✓	✓	✓	✓
एसडी					✓	✓	✓
एसबी						✓	✓
718							✓

सही तरीके से पेयरिंग करने से लोड का वितरण और अनुकूलता सुनिश्चित होती है, जिससे स्ट्रिपिंग जैसे जोखिम कम हो जाते हैं। गैर-मानक पेयरिंग के लिए विशेषज्ञ परामर्श अत्यंत महत्वपूर्ण है।

उच्च तापमान वाले वातावरण के प्रति प्रतिरोधक क्षमता

ये सामग्रियां ऐसे वातावरण के लिए उपयुक्त हैं जहां रेंगने की क्षमता से आकार निर्धारित होता है और ऑक्सीकरण उच्च तापमान पर होता है। SD, SB और 718 नम संक्षारण का भी प्रतिरोध करते हैं।

क्रोमियम द्वारा सुरक्षात्मक ऑक्साइड बनाकर मिश्रधातुकरण के माध्यम से ऑक्सीकरण और परत जमने के प्रतिरोध को प्राप्त किया जाता है। उच्च तापमान पर दीर्घकालिक भार के लिए रेंगने का प्रतिरोध अत्यंत महत्वपूर्ण है।

गैस टर्बाइन जैसे अनुप्रयोगों में, ये सामग्रियां ऊष्मीय चक्रण के तहत अपनी अखंडता बनाए रखती हैं, जिससे थकान या भंगुरता के कारण होने वाली विफलताओं को रोका जा सकता है।

फास्टनर ऑपरेटिंग तापमान

अध्याय 7 में वर्णित गुणों का परीक्षण 10°C से 35°C के तापमान पर किया जाता है। उच्च तापमान पर उपयोग करने से गुणधर्म कम हो जाते हैं। तालिका 6 में अनुशंसित अधिकतम तापमान दिए गए हैं, लेकिन परिस्थितियों के आधार पर यह कम भी हो सकता है।

विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए, अध्याय 10 के अनुसार उच्च तापमान तन्यता, रेंगने या शिथिलता परीक्षण करें, जो संयोजन स्थितियों का अनुकरण करते हों।

तालिका 6: फास्टनरों के लिए अनुशंसित अधिकतम परिचालन तापमान

फास्टनर कोड	अधिकतम परिचालन तापमान °C
सीएच0	400
सीएच1	400
सीएच2	450
V	600
वीएच	600
वीडब्ल्यू	600
एसडी	650
एसबी	800
718	700

ये तापमान ऑक्सीकरण और रेंगने जैसी कारकों को ध्यान में रखते हुए डिजाइन को दिशा देते हैं। परीक्षण वास्तविक उपयोग में प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

फास्टनरों के यांत्रिक गुण

बोल्ट, स्क्रू और स्टड

अध्याय 9 के अनुसार परीक्षण किए जाने पर, परिवेश तापमान पर यांत्रिक गुण सारणी 7-11 को पूरा करेंगे, जो विनिर्माण के दौरान या तैयार उत्पादों पर लागू होती हैं।

तालिका 7: बोल्ट, स्क्रू और स्टड के लिए परिवेश तापमान पर यांत्रिक गुणधर्म

फास्टनर कोड	न्यूनतम तन्यता शक्ति R_एमएफ / एमपीए	0.2% प्लास्टिक एक्सटेंशन R पर तनाव_पीएफ / एमपीए	फ्रैक्चर के बाद न्यूनतम बढ़ाव A / मिमी	कठोरता HV (F≥98N)	कठोरता एचआरसी
फास्टनर कोड	न्यूनतम तन्यता शक्ति R_एमएफ / एमपीए	0.2% प्लास्टिक एक्सटेंशन R पर तनाव_पीएफ / एमपीए	फ्रैक्चर के बाद न्यूनतम बढ़ाव A / मिमी	कठोरता HV (F≥98N)	कठोरता एचआरसी	सीएच0	800	600	0.20डी	250~320	22~32
सीएच1	850	650	0.20डी	270~380	26~39
सीएच2	860	690	0.20डी	260~320	25~32
V	800	600	0.20डी	250~320	22~32
वीएच	900	700	0.20डी	280~360	28~38
वीडब्ल्यू	900	750	0.20डी	280~360	28~38
एसडी	900	600	0.25 डी	250~360	22~38
एसबी	1000	600	0.20डी	320~410	32~42
718	1230	1030	0.20डी	345~480	36~48

तालिका 8: परिवेश तापमान पर न्यूनतम तन्यता भार – मोटे धागे

धागे का आकार d	नाममात्र तनाव क्षेत्र A_s,nom मिमी²	न्यूनतम तन्यता भार F_एमएफ एन
		न्यूनतम तन्यता भार F_एमएफ एन									सीएच0	सीएच1	सीएच2	V	वीएच	वीडब्ल्यू	एसडी	एसबी	718
		एम3	5.03	4030	4280	4330	4030	4530	4530	4530	5040	6190
एम39	976	780700	829400	839200	780700	878200	878200	878200	975800	1200200

F_{एमएफ,मिन} = ए_s,nom × आर_{एमएफ,मिन}मानक के अनुसार मानों को पूर्णांकित किया गया है।

ये गुण सुनिश्चित करते हैं कि फास्टनर अत्यधिक विरूपण के बिना तन्यता भार को सहन कर सकें। उदाहरण के लिए, उच्च R_एमएफ 718 सूट चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। कठोरता की सीमाएँ मजबूती बनाए रखते हुए भंगुरता को रोकती हैं।

पागल

नटों के यांत्रिक गुणों का निर्धारण भी इसी प्रकार किया जाता है, जिसमें उच्च तापमान पर प्रूफ लोड और स्ट्रिपिंग स्ट्रेंथ पर विशेष ध्यान दिया जाता है। असेंबली में कमजोर कड़ियों से बचने के लिए, ये गुण बोल्ट के गुणों से मेल खाने चाहिए।

परीक्षण विधियाँ

अध्याय 9 के अनुसार परीक्षण में R के लिए तन्यता परीक्षण शामिल हैं_एमएफ और आर_पीएफरेंगने और शिथिलन के लिए अध्याय 10 के अनुसार कठोरता मापन और उच्च तापमान मूल्यांकन। विधियाँ कृत्रिम परिस्थितियों में गुणों का सटीक आकलन सुनिश्चित करती हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

अलॉय 718 फास्टनरों के लिए अनुशंसित ऊष्मा उपचार क्या है?

940~1010°C पर विलयन उपचार, उसके बाद दो चरणों वाली अवक्षेपण कठोरता प्रक्रिया: 710~730°C पर ≥8 घंटे के लिए, फिर 610~630°C पर ≥18 घंटे के लिए। इससे मजबूती और रेंगने की प्रतिरोधकता बढ़ती है।

स्टेनलेस स्टील फास्टनरों में गैलिंग को कैसे रोका जाए?

चिकनाई या कोटिंग लगाएं, कसने की गति को नियंत्रित करें और थ्रेड की फिनिशिंग सही रखें। चिकनाई युक्त वेरिएंट के लिए "Lu" का निशान लगाएं।

मार्टेन्सिटिक ग्रेड के लिए अधिकतम परिचालन तापमान क्या हैं?

CH0 और CH1: 400°C; CH2: 450°C; V, VH, VW: 600°C। इन तापमानों से अधिक होने पर गुणों में गिरावट आ सकती है।

क्या बोल्ट और नट के लिए अलग-अलग मटेरियल कोड का संयोजन किया जा सकता है?

जी हां, तालिका 5 के अनुसार, लेकिन संक्षारण और घिसाव के जोखिमों का आकलन करने के लिए विशेषज्ञों से परामर्श लें।

एसडी और निकल मिश्र धातुओं के लिए द्वितीयक पिघलने की सिफारिश क्यों की जाती है?

यह शुद्धता और समरूपता में सुधार करता है, जिससे यांत्रिक गुणों और उच्च तापमान पर होने वाले क्षरण के प्रति प्रतिरोधकता में वृद्धि होती है।

नाममात्र तनाव क्षेत्र A कैसे है?_s,nom गणना की गई?

पिच व्यास d से संबंधित सूत्रों का उपयोग करना₂ और लघु व्यास d₃लोड गणना के लिए 9.1.5 के अनुसार।

जीबी/टी 3098.24-2020: उच्च तापमान एसएस और एनआई मिश्र धातु फास्टनर