Pengantar Standar GB/T 3098.1-2010
Garis Besar Artikel
Artikel ini memberikan tinjauan komprehensif tentang standar GB/T 3098.1-2010, dengan fokus pada sifat mekanik untuk baut, sekrup, dan stud yang terbuat dari baja karbon dan baja paduan. Strukturnya adalah sebagai berikut:
- Pendahuluan Standar
- Sistem dan Bahan Penilaian
- Sifat Mekanik dan Fisik
- Pedoman Aplikasi dan Penerapan Tes
- Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Pendahuluan Standar
GB/T 3098.1-2010 menetapkan sifat mekanik dan fisik baut, sekrup, dan stud yang terbuat dari baja karbon atau baja paduan, yang diuji pada suhu lingkungan antara 10 °C dan 35 °C. Standar ini berlaku untuk pengencang dengan diameter ulir nominal dari 1,6 mm hingga 39 mm, memastikan konsistensi kinerja untuk aplikasi struktural, otomotif, dan permesinan.
Standar ini mendefinisikan kelas properti berdasarkan kekuatan tarik, kekuatan luluh, perpanjangan, kekerasan, dan metrik lainnya, yang mendorong pengendalian mutu dan keselamatan. Selaras dengan ISO 898-1:2009, standar ini memfasilitasi kompatibilitas internasional sekaligus memenuhi persyaratan khusus untuk standar manufaktur Tiongkok.
- Cakupan: Meliputi pengencang baja karbon dan baja paduan dalam kondisi standar.
- Pembaruan Utama: Spesifikasi yang ditingkatkan untuk kelas berkekuatan tinggi dan metode pengujian.
- Pentingnya: Memastikan pengencang memenuhi kebutuhan daya dukung beban dan daya tahan dalam bidang teknik.
Sistem dan Bahan Penilaian
Sistem penandaan kelas properti menggunakan dua angka yang dipisahkan oleh titik, di mana angka sebelah kiri menunjukkan kekuatan tarik nominal (R).M) dalam MPa dibagi 100, dan sisi kanan mewakili rasio luluh dikalikan 10. Misalnya, “8,8” menunjukkan kekuatan tarik 800 MPa dan rasio luluh 0,8.
Material harus memenuhi batasan komposisi kimia dan persyaratan perlakuan panas untuk mencapai sifat yang diinginkan. Baja karbon dengan tambahan unsur seperti boron, mangan, atau kromium umum digunakan, dengan suhu temper minimum yang ditentukan untuk memastikan kemampuan pengerasan.
| Angka Setelah Desimal | .6 | .8 | .9 |
|---|---|---|---|
| Perbandingan | 0.6 | 0.8 | 0.9 |
Untuk pengencang dengan kapasitas menahan beban yang lebih rendah dan sifat yang setara dengan 8.8, beri tanda “08.8”.
| Kelas Properti | Material dan Perlakuan Panas | Batas Komposisi Kimia (Analisis Sendok Tuang %) | Suhu Tempering min (°C) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P maks | S maks | B maks | ||||
| menit | maksimal | ||||||
| 4.6 | Baja karbon atau baja karbon dengan aditif | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Tidak ditentukan | — |
| 4.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.6 | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8 | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8 | Baja karbon dengan aditif (misalnya, B, Mn, Cr) yang dipadamkan dan ditempa. | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Baja karbon yang dipadamkan dan ditempa | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 9.8 | Baja karbon dengan aditif yang dipadamkan dan ditempa. | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Baja karbon yang dipadamkan dan ditempa | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 10.9 | Baja karbon dengan aditif yang dipadamkan dan ditempa. | 0.20 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Baja karbon yang dipadamkan dan ditempa | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 12.9 | Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa | 0.3 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 12.9 | Baja karbon dengan aditif yang dipadamkan dan ditempa. | 0.28 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 380 |
Catatan:
- Analisis produk berlaku dalam kasus sengketa.
- Boron hingga 0,005%, dikendalikan oleh titanium dan/atau aluminium untuk boron yang tidak efektif.
- Untuk kelas 4.6 dan 5.6, perlakuan panas mungkin diperlukan untuk pengencang yang dibentuk dingin guna memastikan keuletan.
- Baja yang mudah dipotong diperbolehkan untuk kelas tertentu dengan nilai S maksimum 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
- Untuk baja boron dengan C < 0,25%, nilai Mn minimum adalah 0,6% untuk 8,8, 0,7% untuk 9,8 dan 10,9.
- Material harus memastikan adanya martensit 90% di bagian inti sebelum proses temper untuk kelas yang lebih tinggi.
- Baja paduan mengandung setidaknya satu dari Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%.
- Tidak ada lapisan fosfida putih pada permukaan kelas 12.9; hilangkan sebelum perlakuan panas.
- Gunakan kelas 12.9 dengan hati-hati karena risiko retak korosi tegangan.
Spesifikasi ini memandu pemilihan material, memastikan pengencang mencapai kekuatan dan ketahanan yang dibutuhkan terhadap mode kegagalan seperti kerapuhan hidrogen.
Sifat Mekanik dan Fisik
Pengencang harus memenuhi sifat mekanik yang ditentukan pada suhu ruangan, termasuk kekuatan tarik, kekuatan luluh, perpanjangan, kekerasan, dan energi benturan. Metode pengujian diuraikan untuk memverifikasi kepatuhan.
| TIDAK. | Sifat Mekanis atau Fisik | Kelas Properti | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9,8 (d≤16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d≤16 mm | d>16 mm | ||||||||||||
| 1 | Kekuatan tarik RM (MPa) | nom | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| menit | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| 2 | Kekuatan luluh yang lebih rendah ReL (MPa) | nom | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |
| menit | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 3 | Tegangan pada 0,2% perpanjangan non-proporsional Rhal. 2 (MPa) | nom | — | — | — | — | — | 640 | 640 | 720 | 900 | 1080 | |
| menit | — | — | — | — | — | 640 | 660 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 4 | Tegangan pada perpanjangan non-proporsional 0,0048d untuk pengikat ukuran penuh Rpf (MPa) | nom | — | 320 | — | 400 | 480 | — | — | — | — | — | |
| menit | — | 340 | — | 420 | 480 | — | — | — | — | — | |||
| 5 | Bukti tegangan SP (MPa) | nom | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |
| Rasio tegangan bukti | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.9 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.9 | 0.88 | 0.88 | |||
| 6 | Perpanjangan setelah patahan untuk benda uji yang dikerjakan dengan mesin A (%) | menit | 22 | — | 20 | — | — | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| 7 | Pengurangan luas setelah patahan untuk benda uji yang dikerjakan dengan mesin Z (%) | menit | — | 52 | 52 | 48 | 48 | 44 | |||||
| 18 | Diskontinuitas permukaan | GB/T 5779.1 | GB/T 5779.3 | ||||||||||
Catatan:
- Nilai-nilai tersebut bukan untuk pengencangan baut struktural.
- Untuk pengencangan baut struktural d ≥ M12.
- Nilai nominal hanya untuk tujuan penunjukan.
- Rhal. 2 dapat diukur jika ReL tidak dapat ditentukan.
- Rpf Nilai minimum untuk 4,8, 5,8, dan 6,8 sedang dalam penyelidikan.
- Beban pembuktian ada di Tabel 5 dan 7.
- Tingkat kesulitan di akhir mungkin lebih rendah untuk kelas-kelas tertentu.
- Batasan kekerasan permukaan berlaku; tidak lebih dari 30 HV di atas inti untuk beberapa jenis.
- Uji benturan pada suhu -20 °C untuk d ≥ 16 mm.
- GB/T 5779.3 dapat diganti berdasarkan kesepakatan.
Sifat-sifat ini memastikan pengencang berfungsi di bawah beban yang ditentukan, dengan pengujian seperti uji tarik dan kekerasan yang memverifikasi kualitasnya. Untuk aplikasi berkekuatan tinggi, pertimbangkan pengaruh ukuran terhadap kapasitas beban.
Pedoman Aplikasi dan Penerapan Tes
Standar ini menyediakan metode pengujian untuk verifikasi, yang berlaku untuk pengencang ukuran penuh atau spesimen yang telah diolah. Pertimbangkan faktor lingkungan, torsi pemasangan, dan perlakuan permukaan untuk menghindari kegagalan seperti dekarburisasi atau kerapuhan.
- Gunakan kelas yang sesuai untuk kebutuhan beban; misalnya, 10.9 untuk lingkungan dengan tekanan tinggi.
- Lakukan pengujian tarik, beban uji, kekerasan, dan benturan sesuai ukuran dan kelasnya.
- Untuk pengencang galvanis celup panas, lihat GB/T 5267.3.
- Pastikan adanya penandaan untuk ketertelusuran dan kepatuhan.
- Hati-hati dengan kelas 12.9 dalam kondisi korosif.
Pedoman ini membantu dalam memilih dan menguji pengencang, sehingga meningkatkan keandalan pada rakitan mekanis.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Apa arti dari penandaan kelas properti seperti “8.8”?
Ini menunjukkan kekuatan tarik nominal sebesar 800 MPa dan rasio kekuatan luluh sebesar 0,8, yang memastikan identifikasi kinerja standar untuk pemilihan dalam desain teknik.
Bagaimana komposisi material memengaruhi kinerja pengikat?
Komposisi dengan unsur tambahan seperti boron meningkatkan kemampuan pengerasan, memungkinkan kelas kekuatan yang lebih tinggi sekaligus membatasi P dan S untuk mencegah kerapuhan, sesuai dengan batasan pada Tabel 2.
Kapan pengujian dampak harus dilakukan?
Untuk d ≥ 16 mm dan kelas yang membutuhkan minimal 27 J pada -20 °C, untuk menilai ketangguhan dalam aplikasi suhu rendah dan menghindari kegagalan getas.
Apa implikasi dekarburisasi pada ulir?
Hal ini mengurangi kekuatan; standar tersebut menetapkan kedalaman dekarburisasi lengkap maksimum 0,015 mm dan tinggi minimum yang tidak mengalami dekarburisasi untuk mempertahankan kapasitas menahan beban.
Bagaimana standar ini selaras dengan ISO 898-1?
Standar ini dimodifikasi dari ISO 898-1:2009, dengan kelas properti yang serupa tetapi disesuaikan untuk konteks Tiongkok, memastikan interoperabilitas global dalam spesifikasi pengikat.
Tes apa saja yang berlaku untuk pengencang ukuran penuh?
Uji tarik, uji beban bukti, dan uji tarik baji memverifikasi kinerja di dunia nyata, terutama untuk ukuran di mana spesimen yang dikerjakan dengan mesin mungkin tidak mewakili perilaku sebenarnya.
