Introduzione
La norma GB/T 3098.8 specifica le proprietà meccaniche, i materiali, le prove, i marchi di identificazione e le marcature per gli elementi di fissaggio utilizzati in giunzioni bullonate operanti nell'intervallo di temperatura da -200℃ a +700℃. Questa norma si applica a bulloni, viti, prigionieri e dadi realizzati in acciai inossidabili austenitici, acciai e leghe di nichel, garantendo l'affidabilità in ambienti a temperature estreme come applicazioni criogeniche e ambienti industriali ad alta temperatura.
La norma pone l'accento sulla conformità con documenti correlati come GB/T 3098.6, GB/T 3098.15 e DIN EN 10269 per quanto riguarda le prestazioni dei materiali e le condizioni di trattamento termico. Fornisce linee guida per i gradi di prestazione meccanica, i metodi di ispezione e gli abbinamenti di materiali compatibili per ottenere la piena capacità portante negli assemblaggi di elementi di fissaggio.
Proprietà meccaniche
Per gli elementi di fissaggio in acciaio austenitico in grado di operare a temperature minime fino a -200℃, la Tabella 1 elenca i gruppi di acciaio e i gradi di prestazione. Le proprietà del materiale devono essere conformi alle norme GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15.
| Temperatura minima di esercizio continuo (approssimativa) | Gruppo siderurgicoUN | Bulloni di qualità superiore | Qualità ad alte prestazioni – Dadi |
|---|---|---|---|
| -60℃b | A2L | 50 | 50 |
| A2 | |||
| A3 | 70 | ||
| -200℃c | A4L | 70 | |
| Formato A4 | 80 | ||
| A5 |
Nota: temperature superiori a questi limiti non influiscono sull'utilizzo. Al di sotto di questi limiti, sono necessari test di prestazione in base alle condizioni.
UN Contenuto di rame ≤1% (secondo GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15).
b Per bulloni con testa.
c Per i montanti.
Per i dispositivi di fissaggio in acciaio e leghe di nichel adatti ad alte temperature fino a +700℃, la Tabella 2 riporta le temperature di esercizio applicabili secondo la norma DIN EN 10269. Le proprietà del materiale devono essere conformi alla Tabella 4 della norma DIN EN 10269 per gli stati di trattamento termico. I dati di riferimento per il carico di snervamento 0,2% ad alte temperature, la resistenza allo scorrimento viscoso e le proprietà di rilassamento sono forniti nelle Tabelle 5, C.1 e D.1 della norma DIN EN 10269.
| minimo | A breve termineUN massimo | A lungo termineb massimo | Abbreviazione | Numero | Grado | Condizione | Durezza del bullone e/o del dado / HV | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| minimo | massimo | |||||||
| -120℃ | / | / | KB | 1.568 | X12Ni5 | +NT | 157 | 203 |
| +QT | 173 | 235 | ||||||
| / | 400℃ | 500℃ | Yd | 1.1181 | C35E | +N | 150 | 200 |
| / | 400℃ | 500℃ | YK | 1.1181 | C35E | +QT | 165 | 210 |
| / | 400℃ | / | YB | 1.5511 | 35B2g | +QT | 165 | 210 |
| -60℃ | 500℃ | 550℃ | KG | 1.7218 | 25CrMo4 | +QT | 195 | 240 |
| -100℃ | 500℃ | / | GC | 1.7225 | 42CrMo4 | +QT | 275 | 337 |
| / | 500℃ | 550℃ | GA | 1.7709 | 21CrMoV5-7 | +QT | 225 | 272 |
| / | 600℃ | 550℃ | GB | 1.7711 | 40CrMoV46 | +QT | 272 | 320 |
| / | 550℃ | 600℃ | Ve | 1.4923 | X22CrMoV12-1 | +QT1e | 256 | 303 |
| / | 550℃ | 600℃ | VHf | 1.4923 | X22CrMoV12-1 | +QT2f | 287 | 367 |
| / | 600℃ | 600℃ | VW | 1.4913 | X19CrMoNbVN11-1 | +QT | 287 | 367 |
| / | 650℃ | 670℃ | S | 1.4986 | X7CrNiMoBNb16-16 | +WW+P | 210 | 272 |
| -196℃ | 650℃ | 650℃ | SD | 1.498 | X6NiCrTiMoVB25-15-2 | +AT+P | 287 | 367 |
| -196℃ | 650℃ | 800℃ | SB | 2.4952 | NiCr20TiAl | +AT+P | 320 | 417 |
Nota:
UN Limite superiore di temperatura per il carico di snervamento e la resistenza alla trazione.
b Limite di temperatura superiore per la resistenza allo scorrimento viscoso e alla rottura.
Condizioni secondo DIN EN 10269 Tabella 4: +N (normalizzato); +NT (normalizzato e temprato); +QT (temprato e rinvenuto); +WW (lavorato a caldo); +AT (ricotto in soluzione); +P (indurito per precipitazione).
d Solo per frutta secca.
e Abbreviazione V secondo DIN EN 10269, materiale X22CrMoV12-1, tensione di snervamento R 0,2%p0.2 ≥ 600 N/mm² (+QT1).
f Abbreviazione VH secondo DIN EN 10269, materiale X22CrMoV12-1, tensione di snervamento R 0,2%p0.2 ≥ 600 N/mm² (+QT2).
g Vedere anche la scheda tecnica VdTÜV WB 490.
Capacità portante dei collegamenti bullonati
Requisiti generali
Un assemblaggio bullone-dado si considera dotato di piena capacità portante se soddisfa i seguenti requisiti:
– Sia il bullone che il dado sono a pieno carico, con un'altezza del dado non inferiore al Tipo 1 per filettature grosse o al Tipo 2 per filettature fini.
– Tolleranze di filettatura appropriate, ad esempio 6H/6g.
– Resistenza alla trazione del materiale del dado almeno pari a 70% della resistenza alla trazione del materiale del bullone.
– Abbinamento razionale dei materiali secondo la Tabella 3.
Nota: se si utilizzano manicotti portanti, è preferibile utilizzare lo stesso materiale del bullone.
Abbinamento razionale dei materiali di bulloni e dadi
| Bulloni | Stress a prova di nociUN SP / (N/mm²) | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gradi di prestazioni dell'acciaio inossidabile austenitico | Leghe di acciaio e nichel | Filettatura grossa tipo 1 | Filettatura fine tipo 2 | ||||||||||||||||
| Noci | Categoria | 50 | 70 | KB | YK | YB | KG | GA | GB | GC | V | VH | VW | S | SD | SB | Grossolano | Bene | |
| Gradi di prestazioni dell'acciaio inossidabile austenitico | 50 | ○ | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 629b | 725b | |
| 70 | ○ | ○ | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 800b | 875b | ||
| 80 | ● | ● | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 886b | 950b | ||
| Bulloni | Resistenza alla trazione RM / (N/mm²) | massimo | – | – | 710 | 650 | 650 | 750 | 850 | 1000 | 1060 | 950 | 1050 | 1050 | 850 | 1150 | 1300 | ||
| minimo | 500 | 700 | 530 | 500 | 500 | 600 | 700 | 850 | 860 | 800 | 900 | 900 | 650 | 900 | 1000 | ||||
Nota: ● Corrispondenza preferita; ○ Corrispondenza consentita; – Non consigliata.
UN Il test di resistenza considera la durezza del mandrino di prova superiore a quella del bullone corrispondente, ma superiore alla resistenza alla trazione minima del bullone di grado più elevato.
b Elevata sollecitazione di snervamento per l'identificazione di dadi portanti a pieno carico secondo GB/T 3098.15.
Carichi di trazione minimi per bulloni a filettatura grossa (Tabella 4a)
| Dimensione della filettatura d | Area di stress As,nom / mm² | Gradi di acciaio inossidabile austenitico | Leghe di acciaio e nichel | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 70 | KB | YK/YB | KG | GA | GB | GC | V | VH/VW | S | SD | SB | ||
| M3 | 5.03 | 2.52 | 3.52 | 2.67 | 2.52 | 3.02 | 3.52 | 4.28 | 4.33 | 4.02 | 4.53 | 3.27 | 4.53 | 5.03 |
Bulloni a pieno carico
I bulloni sono considerati pienamente portanti se raggiungono i carichi di trazione minimi indicati nelle Tabelle 4a o 5a, con frattura nella parte filettata libera o nel gambo non filettato secondo le norme GB/T 3098.1 o GB/T 3098.6.
Domande frequenti (FAQ)
- Quali materiali sono consigliati per gli elementi di fissaggio a -200℃?
- Acciai austenitici come A4L, A4 e A5 con gradi di prestazione 70 o 80, come da Tabella 1, garantendo la conformità alle norme GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15 per condizioni criogeniche.
- Come posso selezionare materiali adatti per bulloni e dadi per applicazioni ad alta temperatura?
- Fare riferimento alla Tabella 3 per gli abbinamenti razionali. Gli abbinamenti preferiti (●) garantiscono prestazioni ottimali; assicurarsi che la resistenza alla trazione del dado sia almeno pari a 70% di quella del bullone e che le tolleranze della filettatura siano appropriate, ad esempio 6H/6g.
- Quali test sono richiesti per gli elementi di fissaggio al di sotto delle temperature minime specificate?
- Test prestazionali basati su specifiche condizioni d'uso, inclusi test di impatto e di trazione, per verificare l'integrità oltre i limiti previsti dalla norma.
- Esistono requisiti specifici per il trattamento termico dei dispositivi di fissaggio in lega di nichel?
- Sì, condizioni come +AT+P per gradi quali SB e SD secondo la tabella 4 della norma DIN EN 10269, con intervalli di durezza specificati nella tabella 2.
- Come si verifica la piena capacità portante degli assemblaggi?
- Attraverso prove di trazione, raggiungendo i carichi minimi indicati nelle tabelle 4a/5a per i bulloni e i carichi di prova indicati nelle tabelle 4b/5b per i dadi, con verifiche della posizione di frattura secondo le norme GB/T pertinenti.
- Qual è il significato dell'elevato carico di snervamento per i dadi austenitici?
- Consente l'identificazione di dadi a pieno carico, soprattutto per la produzione di piccoli lotti, compensando le disomogeneità del materiale derivanti dalla lavorazione a freddo.