GB/T3098.7-2000 menetapkan sifat mekanik sekrup self-tapping yang terbuat dari baja karburisasi. Standar ini memastikan bahwa pengencang ini memenuhi kriteria kinerja yang ketat untuk aplikasi yang membutuhkan ulir yang andal dan kekuatan. Di bawah ini, kami merinci aspek-aspek utama dari material, sifat mekanik, metode pengujian, dan persyaratan terkait.
Bahan-bahan
Sekrup self-tapping harus diproduksi dari baja karburisasi melalui proses cold heading. Komposisi kimia yang tercantum dalam Tabel 1 berfungsi sebagai panduan.
| Analisa | Karbon (%) | Mangan (%) |
|---|---|---|
| Sendok | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| Memeriksa | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
Catatan: Kandungan boron dapat mencapai 0,005% jika dikendalikan dengan penambahan titanium dan/atau aluminium untuk membuatnya tidak efektif.
Sifat Mekanik dan Kinerja
4.1 Sifat dan Metode Pengujian
Sifat mekanik dan kinerja, beserta persyaratan dan metode pengujiannya, diuraikan dalam Tabel 2.
| Milik | Persyaratan (Klausul atau Tabel) | Metode Pengujian (Klausul) |
|---|---|---|
| Kekerasan Inti | 4.3 | 5.1 |
| Kekerasan Permukaan | 4.3 | 5.2 |
| Kedalaman Kasus | 4.4, Tabel 4 | 5.3 |
| Kekuatan Torsi | 4.5, Tabel 3 | 5.4 |
| Kesehatan Kepala | 4.6 | 5.5 |
| Kemudahan berkendara | 4.7, Tabel 3 | 5.6 |
| Ketahanan Terhadap Penggetasan Hidrogen | 4.8 | 5.7 |
| Kekerasan Inti setelah Penempaan Ulang | 4.9 | 5.8 |
| Kekuatan Tarik | 4.10, Tabel 3 | 5.9 |
4.2 Perlakuan Panas
Sekrup yang sudah jadi harus melalui proses pengerasan permukaan dan penemperan. Suhu penemperan minimum adalah 340°C, dan sekrup tersebut harus memenuhi persyaratan mekanis dan kinerja yang tercantum dalam Tabel 3.
| Diameter Ulir Nominal (mm) | Kekuatan Torsi Minimum (N·m) | Torsi Penggerak Maksimum (N·m) | Beban Tarik Minimum (Referensi) (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 Kekerasan
Kekerasan inti harus 290~370 HV10, dan kekerasan permukaan minimum harus 450 HV0.3.
4.4 Kedalaman Kasus
Kedalaman kasus harus sesuai dengan Tabel 4.
| Diameter Ulir Nominal (mm) | Minimum (mm) | Maksimum (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 Kekuatan Torsi
Saat diuji sesuai dengan 5.4, kekuatan torsi harus memenuhi Tabel 3. Patah tidak boleh terjadi pada bagian ulir yang dijepit.
4.6 Kesehatan Kepala
Saat diuji sesuai dengan poin 5.5, tidak boleh ada retakan yang muncul pada sambungan kepala-batang ketika permukaan bantalan kepala berubah bentuk secara permanen hingga membentuk sudut 7° dengan bidang yang tegak lurus terhadap sumbu sekrup. Uji dinyatakan lulus jika kepala tidak patah, meskipun terjadi patahan pada ulir pertama.
4.7 Kemampuan Pembentukan Benang
Sekrup tanpa deformasi ulir permanen (diperiksa di bawah pembesaran 10x) harus membentuk ulir internal yang sesuai pada pelat uji per 5.6. Torsi penggerak tidak boleh melebihi nilai Tabel 3. Ulir internal yang terbentuk harus dapat menerima ulir eksternal per GB/T 197 dengan toleransi 6h dan mampu menahan beban uji untuk kelas properti 8 per GB/T 3098.2.
4.8 Ketahanan Terhadap Penggetasan Hidrogen
Sekrup self-tapping, terutama yang dilapisi listrik, rentan terhadap kerapuhan hidrogen. Proses harus diperiksa sesuai GB/T 3098.17 (metode permukaan bantalan paralel) untuk mengendalikan risiko terkait hidrogen. Jika kerapuhan terdeteksi, proses harus diperbaiki. Sekrup yang dilapisi listrik harus menjalani proses pengeluaran hidrogen sesuai GB/T 5267.
Catatan: Lapisan serpihan seng non-elektrolitik sesuai ISO 10683 direkomendasikan.
4.9 Kekerasan Inti setelah Penempaan Ulang
Saat diuji sesuai dengan 5.8, penurunan kekerasan inti setelah penempaan ulang tidak boleh melebihi 20 HV.
4.10 Kekuatan Tarik
Untuk sekrup dengan panjang ≥12 mm atau ≥3d, pengujian tarik dapat disepakati oleh pemasok dan pembeli. Catatan: Beban tarik pada Tabel 3 hanya sebagai referensi.
Metode Pengujian
5.1 Uji Kekerasan Inti
Kekerasan inti harus diukur pada setengah jari-jari pada penampang yang berjarak dari ujung dan melalui diameter minor, sesuai dengan GB/T 4340.1.
5.2 Uji Kekerasan Permukaan
Pengujian rutin dapat dilakukan di ujung, tangkai, atau kepala (jika geometrinya memungkinkan). Pengujian sesuai GB/T 4340.1 setelah penghilangan lapisan. Untuk arbitrase, gunakan kekerasan mikro Vickers (HV0.1) pada profil ≥0,05 mm dari tepi untuk diameter ≥4 mm; negosiasikan untuk <4 mm.
5.3 Uji Kedalaman Kasus
Kedalaman lapisan adalah jarak tegak lurus dari permukaan ke titik di mana kekerasan inti adalah +30 HV0.3. Untuk arbitrase, gunakan kekerasan mikro (HV0.3).
5.4 Uji Kekuatan Torsi
Sekrup penjepit dengan setidaknya dua ulir penuh di dalam perlengkapan dan dua ulir terbuka. Berikan torsi hingga terjadi kegagalan; nilainya harus memenuhi Tabel 3.
5.5 Tes Kesehatan Kepala
Masukkan sekrup ke dalam baji dengan diameter lubang = nominal +0,05 mm (≤M6) atau +0,1 mm (>M6~M12). Berikan beban aksial hingga deformasi 7°. Tidak untuk sekrup countersunk.
5.6 Uji Kemampuan Mengemudi
Masukkan sekrup ke dalam pelat uji (baja karbon rendah, 140~180 HV30, ketebalan = diameter nominal, lubang sesuai Tabel 5) hingga satu ulir menonjol. Gaya aksial awal: ≤50 N (≤M5), ≤100 N (>M5). Kecepatan ≤30 r/min untuk arbitrase. Torsi maksimum adalah torsi penggerak; pelumas diperbolehkan.
| Diameter Ulir Nominal (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ketebalan (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| Diameter Lubang (mm) | Maksimum | 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 | |
Catatan: Toleransi ketebalan pelat uji sesuai GB/T 709.
5.7 Uji Kerapuhan Hidrogen
Sesuai dengan GB/T 3098.17.
5.8 Uji Penempaan Ulang
Perbedaan kekerasan inti rata-rata (tiga titik) sebelum/setelah pemanasan ulang (330°C, 1 jam) ≤20 HV. Hanya untuk arbitrase.
5.9 Uji Tarik
Sekrup penjepit dengan ≥6 ulir yang terbuka. Berikan beban aksial ≤25 mm/menit hingga terjadi patahan, yang harus terjadi pada batang atau ulir, bukan pada sambungan kepala.
Kunci Torsi
Kunci momen untuk pengujian torsi dan kemampuan penggerak harus memiliki kesalahan pengukuran dalam ±3% dari nilai yang ditentukan. Kunci momen manual untuk arbitrase.
Penandaan
7.1 Simbol Penandaan
Sekrup self-tapping yang dikeraskan dan ditempa, ditandai dengan “-O-”.
7.2 Identifikasi
Sekrup yang dikeraskan permukaannya harus memiliki tanda cekung atau timbul sesuai dengan 7.1. Wajib untuk kepala segi enam atau segi enam bulat ≥5 mm, sebaiknya pada kepala. Jenis lain berdasarkan kesepakatan.
7.3 Tanda Produsen
Merek dagang atau identifikasi produsen wajib dicantumkan pada semua produk yang diberi tanda.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
- Berapakah suhu temper minimum untuk sekrup self-tapping menurut standar ini?
- Suhu temper minimum adalah 340°C untuk memastikan kesesuaian dengan sifat mekanik seperti kekerasan dan kekuatan.
- Bagaimana cara mengatasi kerapuhan hidrogen pada sekrup yang dilapisi secara elektrokimia?
- Proses diperiksa sesuai GB/T 3098.17, dan pengusiran hidrogen diperlukan sesuai GB/T 5267. Pelapisan non-elektrolitik seperti serpihan seng sesuai ISO 10683 direkomendasikan untuk meminimalkan risiko.
- Apa saja persyaratan kekerasan inti dan permukaan?
- Kekerasan inti harus 290~370 HV10, dan kekerasan permukaan minimal 450 HV0.3, untuk memastikan daya tahan dan kemampuan pembentukan ulir.
- Untuk ukuran sekrup mana pengujian tarik bersifat opsional?
- Pengujian tarik bersifat opsional berdasarkan kesepakatan untuk sekrup dengan panjang ≥12 mm atau ≥3 kali diameter nominal, dengan beban referensi pada Tabel 3.
- Penandaan apa yang diperlukan untuk sekrup self-tapping yang dikeraskan permukaannya?
- Simbol “-O-” harus dicantumkan, bersama dengan merek dagang pabrikan, terutama pada kepala baut dengan diameter ≥5 mm untuk tipe segi enam.
- Bagaimana kedalaman casing diukur dan apa batasan untuk sekrup 4 mm?
- Diukur per 5,3 menggunakan HV0.3; untuk 4 mm, minimum 0,1 mm dan maksimum 0,25 mm untuk menyeimbangkan kekerasan dan ketangguhan.
