Perkenalan

Artikel ini merinci standar kinerja mekanis untuk sekrup pengebor sendiri seperti yang diuraikan dalam GB/T 3098.11-2002. Standar ini memastikan keandalan dan fungsionalitas sekrup pengebor sendiri dalam aplikasi pengencangan, meliputi material, sifat metalurgi, dan kinerja mekanis. Sekrup pengebor sendiri dirancang untuk mengebor lubangnya sendiri dan membentuk ulir yang sesuai tanpa pengeboran awal, menjadikannya penting dalam industri konstruksi, otomotif, dan manufaktur.

Persyaratan Teknis

1.1 Bahan

Sekrup pengebor dan penyadap sendiri harus diproduksi dari baja karburisasi atau baja yang diberi perlakuan panas untuk memberikan kekerasan dan daya tahan yang diperlukan untuk operasi pengeboran dan penyadapan.

1.2 Sifat Metalurgi

1.2.1 Kekerasan Permukaan

Setelah perlakuan panas, kekerasan permukaan sekrup pengebor sendiri harus minimal 530 HV0.3.

1.2.2 Kekerasan Inti

Kekerasan inti setelah perawatan adalah:

• 320 HV5 hingga 400 HV5 untuk ukuran ulir ≤ ST4.2;
• 320 HV10 hingga 400 HV10 untuk ukuran ulir > ST4.2.

Suhu temper minimum yang direkomendasikan adalah 330°C. Suhu temper antara 275°C dan 315°C harus dihindari untuk meminimalkan risiko kerapuhan martensit hasil temper.

1.2.3 Kedalaman Lapisan Karburisasi

Kedalaman lapisan karburisasi harus sesuai dengan nilai-nilai dalam Tabel 1.

1.2.4 Struktur Mikro

Pada struktur mikro setelah perlakuan panas, tidak boleh muncul ferit bergaris di antara lapisan pengerasan permukaan dan inti.

1.2.5 Penggetasan Hidrogen

Sekrup pengebor sendiri berlapis listrik berisiko patah akibat kerapuhan hidrogen. Langkah-langkah harus diambil oleh produsen dan/atau pihak yang melakukan pelapisan, termasuk pengujian sesuai GB/T 3098.17, untuk mengendalikan risiko ini. Persyaratan untuk menghilangkan kerapuhan hidrogen pada pengencang berlapis listrik sesuai GB/T 5267.1 juga harus dipertimbangkan.

1.3 Sifat Mekanik

1.3.1 Kinerja Pengeboran

Bagian pengeboran sekrup harus mengebor lubang yang telah dibuat sebelumnya yang sesuai untuk mengekstrusi ulir internal yang saling berpasangan di bawah kondisi pengujian yang ditentukan pada bagian 2.2.1.

1.3.2 Kinerja Pembentukan Ulir

Pada lubang pracetak yang dibor sesuai bagian 2.2.1, sekrup pengebor sendiri harus mengeluarkan ulir internal yang sesuai tanpa deformasi saat disekrupkan ke pelat uji yang ditentukan pada bagian 2.2.1.1.

1.3.3 Kekuatan Torsi

Saat diuji sesuai bagian 2.2.3, kekuatan torsi harus memastikan torsi kegagalan sama dengan atau lebih besar dari nilai-nilai dalam Tabel 4.

Metode Pengujian

2.1 Pengujian Sifat Metalurgi

2.1.1 Uji Kekerasan Permukaan

Pengujian kekerasan permukaan harus dilakukan sesuai dengan GB/T 4340.1. Lekukan harus dibuat pada permukaan datar, sebaiknya pada kepala sekrup.

2.1.2 Uji Kekerasan Inti

Pengujian kekerasan inti harus dilakukan sesuai dengan GB/T 4340.1 pada penampang mikro melintang.

2.1.3 Pengukuran Kedalaman Lapisan Karburisasi

Kedalaman lapisan karburisasi harus diukur menggunakan mikroskop pada penampang mikro memanjang di sisi tengah antara puncak dan akar, atau di akar untuk sekrup ≤ ST4.2. Untuk arbitrase, gunakan kekerasan mikro-Vickers dengan gaya uji 300 g pada profil ulir, hitung kedalaman dari titik yang melebihi kekerasan inti sebesar 30 HV.

2.1.4 Uji Mikrostruktur

Pengujian mikrostruktur harus mengikuti standar inspeksi metalografi yang relevan.

2.2 Pengujian Sifat Mekanik

2.2.1 Uji Pengeboran dan Pembuatan Ulir

2.2.1.1 Peralatan Uji

Pelat uji harus terbuat dari baja karbon rendah dengan kadar karbon ≤ 0,23% dan kekerasan 110 HV30 hingga 165 HV30 (sesuai GB/T 4340.1). Ketebalan pelat harus sesuai dengan Tabel 2. Peralatan uji dicontohkan pada Gambar 1 (tidak ditampilkan di sini; lihat standar untuk diagram).

Catatan: Ketebalan pelat uji dapat terdiri dari dua pelat baja. Nilai-nilai ini hanya untuk keperluan inspeksi penerimaan.

2.2.1.2 Prosedur Pengujian

Pasang sekrup berlapis atau tanpa lapisan (sesuai aplikasi) ke pelat uji hingga satu ulir penuh menembus. Gaya aksial dan kecepatan sekrup dari Tabel 2 berlaku untuk pengeboran dan pembuatan ulir.

2.2.2 Inspeksi Pengeboran

Berdasarkan kesepakatan, inspeksi pengeboran dapat dilakukan. Pelat uji sesuai 2.2.1.1, ketebalan sesuai Tabel 3. Buat titik penanda terlebih dahulu. Setelah pengeboran selesai, ukuran lubang maksimum tidak boleh melebihi batas Tabel 3. Perlengkapan pada Gambar 2 (tidak ditampilkan; lihat standar) melengkapi Gambar 1, dengan diameter dalam selongsong sekitar 0,25 mm lebih besar dari diameter utama ulir. Panjang selongsong memungkinkan perpanjangan ujung bor. Gaya aksial dari Tabel 2 memandu pemasangan; melebihi batas dapat menyebabkan patahan ujung bor atau panas berlebih.

2.2.3 Uji Torsi

Jepit sekrup pada cetakan atau alat pemisah ulir yang sesuai tanpa merusak bagian yang dijepit. Alat tersebut dicontohkan pada Gambar 3 (tidak ditampilkan; lihat standar). Setelah penjepitan, setidaknya dua ulir penuh memanjang di luar alat, dan setidaknya dua ulir penuh (tidak termasuk ujung bor) dijepit dengan aman. Untuk sekrup pendek, jepit seluruh ulir tanpa memberikan gaya pada kepala sekrup. Berikan torsi menggunakan alat yang telah dikalibrasi hingga terjadi patahan. Sekrup harus memenuhi torsi patahan pada Tabel 4 (satuan: N·m).

Untuk pengujian torsi, kesalahan pengukuran kunci torsi harus berada dalam ±3% dari nilai yang ditentukan. Perangkat daya dengan akurasi yang setara dapat digunakan. Untuk arbitrase, gunakan kunci torsi manual.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Bahan apa saja yang dibutuhkan untuk sekrup ulir bor sendiri sesuai dengan GB/T 3098.11-2002?

Komponen tersebut harus dibuat dari baja karburisasi atau baja yang diberi perlakuan panas untuk mencapai kekerasan dan kinerja yang ditentukan.

Bagaimana cara mengatasi kerapuhan hidrogen pada sekrup yang dilapisi secara elektrokimia?

Produsen dan perusahaan pelapisan harus menerapkan langkah-langkah, termasuk pengujian sesuai GB/T 3098.17 dan mempertimbangkan GB/T 5267.1 untuk penghilangan hidrogen, untuk mencegah risiko retak.

Berapakah kekerasan permukaan minimum untuk sekrup ini?

Kekerasan permukaan harus minimal 530 HV0.3 setelah perlakuan panas.

Mengapa suhu tempering tertentu harus dihindari?

Pemanasan antara 275°C dan 315°C meningkatkan risiko kerapuhan martensit yang dipanaskan; suhu minimum 330°C direkomendasikan.

Apa saja persyaratan kekuatan torsi untuk sekrup ST4.8?

Torsi kegagalan minimum adalah 6,9 N·m bila diuji sesuai metode yang ditentukan.

Bagaimana kedalaman lapisan karburisasi diukur untuk keperluan arbitrase?

Gunakan kekerasan mikro-Vickers dengan gaya 300 g pada profil ulir, dimulai dari titik di mana kekerasan melebihi inti sebesar 30 HV.