Perkenalan
Sebagai seorang ahli material mekanik yang berpengalaman, saya telah banyak bekerja dengan standar nasional dan internasional untuk pengencang, termasuk standar yang mengatur sekrup pengunci. GB/T 3098.3-2016 adalah standar nasional Tiongkok yang sangat penting yang menetapkan sifat mekanik sekrup pengunci, memastikan keandalannya dalam berbagai aplikasi industri seperti perakitan mesin, komponen otomotif, dan teknik presisi. Standar ini selaras dengan praktik global, memiliki kesamaan dengan ISO 898-5, dan berfokus pada tingkat kekerasan, komposisi material, dan kriteria kinerja untuk mencegah kegagalan di bawah beban.
Dalam artikel ini, saya mengoptimalkan dan memperluas elemen inti dari standar tersebut, dengan memasukkan penjelasan rinci tentang komposisi kimia dan sifat mekanik berdasarkan data yang terverifikasi. Hal ini memastikan kepatuhan terhadap praktik terbaik industri, dengan menekankan aspek-aspek seperti perlakuan panas, batas dekarburisasi, dan metode pengujian kekerasan.
Daftar isi
- Komposisi Kimia Bahan Sekrup Pengunci
- Sifat Mekanis Sekrup Pengatur
- Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Komposisi Kimia Bahan Sekrup Pengunci
Sekrup pengunci harus memenuhi persyaratan komposisi kimia tertentu untuk mencapai kekerasan dan kekuatan mekanik yang diinginkan. Standar ini mengkategorikan material berdasarkan tingkat kekerasan (14H, 22H, 33H, dan 45H), dengan menetapkan batasan untuk kandungan karbon (C), fosfor (P), dan sulfur (S). Proses perlakuan panas seperti pendinginan dan penemperan diwajibkan untuk tingkat yang lebih tinggi guna meningkatkan daya tahan. Perlu dicatat bahwa pengerasan permukaan tidak diperbolehkan, dan jika terjadi perselisihan, analisis produk jadi diperlukan.
| Tingkat Kekerasan | Kekerasan Vickers HV min | Bahan | Perlakuan Panas¹ | C%, maks² | C%, min² | P%, maks² | S%, maks² | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 jam | 140 | Baja karbon³ | / | 0.5 | / | 0.11 | 0.15 | |
| 22 jam | 220 | Baja karbon⁴ | Didinginkan dan ditempa | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| 33 jam | 330 | Baja karbon⁴ | Didinginkan dan ditempa | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 45 jam | 450 | Baja karbon⁴,⁵ | Didinginkan dan ditempa | 0.5 | 0.45 | 0.05 | 0.05 |
| – | 450 | Baja karbon dengan unsur tambahan⁴ (boron, mangan, atau kromium) | Didinginkan dan ditempa | 0.5 | 0.28 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 450 | Baja paduan⁴,⁶ | Didinginkan dan ditempa | 0.5 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | |
Catatan:
¹ Pengerasan permukaan tidak diperbolehkan.
² Jika terjadi perselisihan, lakukan analisis produk jadi.
³ Baja potong bebas dapat digunakan dengan Pb maks 0,35%, P 0,11%, S 0,34%.
⁴ Baja dengan kandungan Pb maksimal 0,35% dapat digunakan.
⁵ Hanya berlaku untuk d ≤ M16.
⁶ Baja paduan harus mengandung setidaknya satu dari: Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%. Untuk beberapa elemen, kandungan total harus minimal 70% dari jumlah minimum masing-masing elemen.
Dalam praktiknya, komposisi ini memastikan sekrup pengunci tahan terhadap geser dan mempertahankan integritas di lingkungan dengan getaran tinggi. Misalnya, kandungan karbon yang lebih tinggi pada grade 45H meningkatkan kemampuan pengerasan tetapi membutuhkan kontrol yang tepat untuk menghindari kerapuhan.
Sifat Mekanis Sekrup Pengatur
Sifat mekanis yang diuraikan dalam GB/T 3098.3-2016 mencakup rentang kekerasan yang diukur melalui metode Vickers (HV), Brinell (HBW), dan Rockwell (HRB/HRC), bersama dengan batas dekarburisasi dan kekerasan permukaan. Hal ini memastikan sekrup pengunci berfungsi di bawah beban aksial tanpa deformasi atau kegagalan. Pengujian dilakukan pada produk jadi untuk memverifikasi kepatuhan.
| Tingkat Kekerasan | Kekerasan Vickers HV10 maks | Kekerasan Brinell HBW F=30D² min | Kekerasan Brinell HBW F=30D² maks | Kekerasan Rockwell HRB min | Kekerasan Rockwell HRB maks | Kekerasan Rockwell HRC min | Kekerasan Rockwell HRC maks | Tinggi Lapisan Ulir yang Tidak Didekarburisasi E/mm min | Tinggi Lapisan Dekarburisasi Penuh Benang G/mm maks. | Kekerasan Permukaan HV0.3 maks | Tidak ada karburisasi HV0.3 maks. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 jam | 290 | 133 | 276 | 75 | 105 | – | – | – | – | – | – |
| 22 jam | 300 | 209 | 285 | 95 | A | A | 30 | 1/2 H₁ | 0.015 | 320 | C |
| 33 jam | 440 | 314 | 418 | – | – | 33 | 44 | 2/3 H₁ | 0.015 | 450 | C |
| 45 jam | 560 | 428 | 532 | – | – | 45 | 53 | 3/4 H₁ | B | 580 | C |
Catatan:
a. Untuk grade 22H, gunakan HRB min dan HRC max jika pengujian Rockwell dilakukan.
b. Lapisan dekarburisasi penuh tidak diperbolehkan untuk 45H.
c. Saat diukur dengan HV0.3, kekerasan permukaan tidak boleh melebihi kekerasan inti lebih dari 30 satuan HV.
Sifat-sifat ini sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan torsi tinggi. Misalnya, pada sekrup set 45H, kontrol dekarburisasi yang ketat mencegah pelemahan ulir, yang sangat penting dalam mesin berat.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
- 1. Apa perbedaan utama antara tingkatan kekerasan dalam GB/T 3098.3-2016?
- Tingkatan (14H hingga 45H) meningkat dalam persyaratan kekerasan minimum dan perlakuan panas, dengan tingkatan yang lebih tinggi seperti 45H menggunakan baja paduan untuk kekuatan superior dalam aplikasi yang menuntut, sementara tingkatan yang lebih rendah seperti 14H cukup untuk penggunaan umum.
- 2. Mengapa pengerasan permukaan dilarang dalam standar ini?
- Pengerasan permukaan dapat menyebabkan distribusi tegangan yang tidak merata dan potensi keretakan di bawah beban. Standar ini mewajibkan pendinginan dan penemperan yang seragam untuk memastikan sifat mekanik yang konsisten di seluruh sekrup pengunci.
- 3. Bagaimana dekarburisasi memengaruhi kinerja sekrup penyetel?
- Dekarburisasi mengurangi kandungan karbon pada permukaan, melemahkan ulir dan meningkatkan risiko kegagalan. Standar membatasi hal ini (misalnya, maksimal 0,015 mm untuk 22H dan 33H) untuk menjaga integritas ulir.
- 4. Apakah baja potong bebas dapat digunakan untuk semua tingkat kekerasan?
- Baja potong bebas diperbolehkan untuk kelas 14H dengan batas pengotor yang ditentukan, tetapi untuk kelas yang lebih tinggi, baja karbon dan paduan terkontrol diperlukan untuk mencapai kemampuan pengerasan yang dibutuhkan tanpa mengorbankan kemampuan pemesinan.
- 5. Metode pengujian apa yang direkomendasikan untuk memverifikasi kepatuhan?
- Uji kekerasan Vickers (HV10 atau HV0.3), Brinell (HBW dengan F=30D²), dan Rockwell (HRB/HRC) ditentukan. Dalam sengketa, analisis kimia produk jadi dan pemeriksaan metalografi untuk dekarburisasi sangat penting.
- 6. Bagaimana perbandingan GB/T 3098.3-2016 dengan ISO 898-5?
- Kedua standar tersebut serupa dalam klasifikasi kekerasan dan persyaratan material, tetapi GB/T 3098.3-2016 mencakup ketentuan khusus untuk jenis baja Tiongkok dan menekankan pengujian produk jadi untuk jaminan kualitas.
Kesimpulan
Dengan mematuhi GB/T 3098.3-2016, sekrup set memenuhi standar mekanik dan material yang ketat, sehingga meningkatkan keamanan dan kinerja dalam aplikasi teknik. Untuk konsultasi khusus atau pengadaan pengencang yang sesuai, hubungi pemasok bersertifikat.
