Introduzione allo standard GB/T 3098.15-2014
La norma GB/T 3098.15-2014 specifica le proprietà meccaniche dei dadi in acciaio inossidabile utilizzati negli elementi di fissaggio. Questa norma garantisce l'affidabilità in diverse applicazioni industriali definendo i requisiti per la marcatura, la composizione chimica, le prestazioni meccaniche e i test. Si applica ai dadi realizzati in acciaio inossidabile austenitico, martensitico e ferritico, coprendo gradi di prestazione adatti a diverse capacità di carico e condizioni ambientali. La conformità a questa norma garantisce che i dadi soddisfino rigorosi criteri di resistenza, resistenza alla corrosione e durata, rendendola essenziale per gli ingegneri nella progettazione e produzione meccanica.
Marcatura, identificazione e finitura superficiale
Il sistema di marcatura per i dadi in acciaio inossidabile include il gruppo di appartenenza dell'acciaio e la classe di prestazione, separati da un trattino. La prima parte indica il gruppo di appartenenza dell'acciaio (A per austenitico, C per martensitico, F per ferritico), seguita da un numero che indica l'intervallo di composizione chimica. La seconda parte rappresenta la classe di prestazione, espressa come 1/10 del limite di elasticità in MPa per i dadi con altezza m ≥ 0,8D, o con uno zero iniziale per i dadi più sottili (0,5D ≤ m < 0,8D).
- Esempio: A2-70 – Acciaio austenitico, lavorato a freddo, limite di elasticità minimo 700 MPa (per dadi m ≥ 0,8D).
- Esempio: C4-70 – Acciaio martensitico, bonificato, limite di elasticità minimo 700 MPa.
- Esempio: A2-035 – Acciaio austenitico, lavorato a freddo, limite di elasticità minimo 350 MPa (per dadi più sottili).
Gli acciai austenitici a basso tenore di carbonio (C ≤ 0,03%) possono aggiungere la lettera "L" (ad esempio, A4L-80). Le superfici passivate secondo GB/T 5267.4 aggiungono la lettera "P" (ad esempio, A4-80P). I dadi con diametro nominale D ≥ 5 mm devono essere marcati chiaramente su una faccia o un lato del cuscinetto. L'identificazione del produttore è obbligatoria ove possibile. L'imballaggio deve includere i marchi del produttore, il gruppo di acciaio, la qualità di prestazione e il numero di lotto secondo GB/T 90.3. Salvo diversa indicazione, i dadi vengono puliti e lucidati; si raccomanda la passivazione per una maggiore resistenza alla corrosione.
Composizione chimica
La composizione chimica degli acciai inossidabili per dadi è dettagliata nella Tabella 1, in linea con la norma GB/T 3098.6-2014. I produttori selezionano le composizioni all'interno dei gruppi, salvo diverso accordo. Per i rischi di corrosione intergranulare, effettuare i test secondo la norma GB/T 4334; si raccomandano acciai A3/A5 stabilizzati o A2/A4 a basso tenore di carbonio (C ≤ 0,03%).
| Categoria | Gruppo | Composizione chimica (frazione di massa)/% | Note | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Sì | Mn | P | S | N | Cr | Mo | Ni | Cu | Altri | |||
| Austenitico | A1 | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.2 | 0.15~0.35 | — | 16~19 | 0.7 | 5~10 | 1.75~2.25 | — | b,c,d |
| A2 | 0.1 | 1 | 2 | 0.05 | 0.03 | — | 15~20 | — e | 8~19 | 4 | — | f,g | |
| A3 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 17~19 | — e | 9~12 | 1 | — | h | |
| Formato A4 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10~15 | 4 | — | g,i | |
| A5 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10.5~14 | 1 | — | CIAO | |
| Martensitico | C1 | 0.09~0.15 | 1 | 1 | 0.05 | 0.03 | — | 11.5~14 | — | 1 | — | — | io |
| C3 | 0.17~0.25 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 16~18 | — | 1.5~2.5 | — | — | — | |
| C4 | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.15~0.35 | — | 12~14 | 0.6 | 1 | — | — | bi | |
| Ferritico | Formula 1 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 15~18 | - J | 1 | — | — | k,l |
Note: a Valori massimi salvo diversa indicazione. b Lo zolfo può essere sostituito dal selenio. c Se Ni 8%, nessun limite min Cu. e Mo facoltativo dal produttore. f Se Cr < 17%, min Ni = 12%. g Per max C=0,03%, max N=0,22%. h Ti ≥5×C% a 0,8%, o Nb/Ta ≥10×C% a 1,0%. i Per diametri maggiori, C più elevato fino a 0,12% per austenitico. j Mo facoltativo. k Ti ≥5×C% a 0,8%. l Nb/Ta ≥10×C% a 1,0%.
Questa composizione garantisce un'ottima resistenza alla corrosione e una resistenza meccanica; le appendici forniscono esempi tratti dagli standard ISO per applicazioni specializzate.
Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche devono essere conformi alle Tabelle 2 e 3 per l'accettazione, inclusi i test di durezza (per bonificati C1, C3, C4) e carico di prova. Non tutti i gradi sono validi per tutti i dadi; fare riferimento alle norme di prodotto.
Tabella 2: Proprietà meccaniche – Gruppi di acciaio austenitico
| Categoria | Gruppo | Grado di prestazione | Tensione di snervamento SP/MPa min | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Noci m≥0.8D | Dadi 0,5D≤m<0,8D | Noci m≥0.8D | Dadi 0,5D≤m<0,8D | ||
| Austenitico | A1, A2, A3, A4, A5 | 50 | 025 | 500 | 250 |
| 70 | 035 | 700 | 350 | ||
| 80 | 040 | 800 | 400 | ||
Tabella 3: Proprietà meccaniche – Gruppi di acciaio martensitico e ferritico
| Categoria | Gruppo | Grado di prestazione | Tensione di snervamento SP/MPa min | Durezza | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Noci m≥0.8D | Dadi 0,5D≤m<0,8D | Noci m≥0.8D | Dadi 0,5D≤m<0,8D | HB | HRC | Alta tensione | ||
| Martensitico | C1 | 50 | 025 | 500 | 250 | 147~209 | — | 155~220 |
| 70 | — | 700 | — | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| 110 a | 055 un | 1100 | 550 | — | 36~45 | 350~440 | ||
| C3 | 80 | 040 | 800 | 400 | 228~323 | 21~35 | 240~340 | |
| C4 | 50 | — | 500 | — | 147~209 | — | 155~220 | |
| 70 | 035 | 700 | 350 | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| Ferritico | F1 b | 45 | 020 | 450 | 200 | 128~209 | — | 135~220 |
| 60 | 030 | 600 | 300 | 171~271 | — | 180~285 | ||
a Bonificato, tempra min. 275°C, D≤24 mm. b Addolcito.
Queste proprietà guidano la selezione per applicazioni che richiedono livelli di resistenza specifici, tenendo conto del trattamento termico e delle dimensioni del dado.
Metodi di prova
Le prove di durezza per gli acciai martensitici e ferritici seguono le norme GB/T 231.1 (HB), GB/T 230.1 (HRC) o GB/T 4340.1 (HV), con Vickers come referente. Le procedure sono in linea con GB/T 3098.2; i valori devono rientrare negli intervalli della Tabella 3. Le prove di carico di prova secondo GB/T 3098.2 garantiscono la capacità portante senza rotture.
- Durezza della condotta su superfici preparate.
- Applicare gradualmente il carico di prova e mantenerlo premuto per verificarne l'integrità.
- Per garantire la precisione, utilizzare attrezzature calibrate.
Questi metodi forniscono una verifica affidabile delle prestazioni dei dadi in assemblaggi reali.
Appendici: Dettagli tecnici aggiuntivi
Le appendici offrono informazioni approfondite:
- Appendice B: Composizione dell'acciaio inossidabile secondo la norma ISO 683-13, con esempi per i tipi ferritico, martensitico e austenitico.
- Appendice D: Materiali che riducono la formazione di cricche da corrosione sotto sforzo indotta da cloruri, ad esempio X2CrNiMoN17-13-5 con composizioni specifiche per ambienti ad alto rischio come le piscine.
- Appendice E: Rapporti di resistenza allo snervamento ad alta temperatura (ad esempio, A2/A4 a 400°C: 70%) e applicabilità a bassa temperatura (A2/A3 a -200°C).
- Appendice G: Permeabilità magnetica relativa (ad esempio, A2 ≈1,8, non magnetico nello stato ricotto in soluzione ma può diventare magnetico dopo lavorazione a freddo).
Consultateli per applicazioni specializzate, assicurandovi che la scelta del materiale riduca i rischi quali corrosione o interferenze magnetiche.
Domande frequenti
- Qual è la differenza tra i dadi in acciaio inossidabile A2 e A4?
- A2 è un acciaio austenitico per uso generico con buona resistenza alla corrosione, mentre A4 contiene molibdeno per una maggiore resistenza in ambienti con cloruri, secondo le composizioni della Tabella 1.
- Come faccio a scegliere il grado di prestazione appropriato per un dado?
- Scegliere in base ai requisiti di carico di snervamento e all'altezza del dado; ad esempio, grado 70 per 700 MPa in dadi m ≥ 0,8D, tenendo conto dei carichi applicativi e delle tabelle 2/3.
- Quali test sono richiesti per l'accettazione dei dadi in acciaio inossidabile?
- Durezza per i gruppi martensitici/ferritici e carico di prova per tutti, secondo i metodi della sezione 3, garantendo la conformità alle proprietà meccaniche specificate.
- Questi dadi possono essere utilizzati in applicazioni ad alta temperatura?
- Sì, ma consultare l'Appendice E per la riduzione della resistenza allo snervamento a temperature elevate; ad esempio, A2 mantiene 70% a 400°C sotto carichi non ciclici.
- Come mitigare la corrosione intergranulare nei dadi austenitici?
- Utilizzare varianti a basso tenore di carbonio (ad esempio, A4L) o A3/A5 stabilizzati, testati secondo GB/T 4334, come raccomandato nella sezione sulla composizione chimica.
- Quale marcatura è richiesta sulla confezione?
- Includere l'identificativo del produttore, il gruppo di acciaio/grado di prestazione secondo la Figura 1 e il numero di lotto secondo GB/T 90.3 per la tracciabilità.
