Introduzione alla norma GB/T 3098.25-2020
La norma GB/T 3098.25-2020 è uno standard nazionale fondamentale in Cina che fornisce una linea guida completa per la selezione di elementi di fissaggio in acciaio inossidabile e leghe di nichel in base alle loro caratteristiche prestazionali meccaniche. Questa norma fa parte della più ampia serie GB/T 3098, che tratta le proprietà meccaniche degli elementi di fissaggio, e si concentra in particolare su materiali come acciai inossidabili austenitici, martensitici, ferritici e duplex, e leghe di nichel. Il suo scopo principale è quello di aiutare ingegneri, progettisti e produttori a scegliere gli elementi di fissaggio più adatti per applicazioni che richiedono elevata resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e durata in diverse condizioni ambientali, come ambienti marini, di processo chimico e ad alta temperatura.
Lo scopo di questa norma include tabelle dettagliate sulla composizione chimica che delineano le frazioni di massa di elementi chiave come carbonio (C), silicio (Si), manganese (Mn), fosforo (P), zolfo (S), cromo (Cr), molibdeno (Mo), nichel (Ni), rame (Cu), azoto (N), niobio (Nb) e titanio (Ti). Queste composizioni sono correlate ai codici ISO, ai corrispondenti gruppi di elementi di fissaggio e alle norme correlate per garantire compatibilità e affidabilità. Ad esempio, si basa sulla norma GB/T 3098.6 per bulloni, viti e prigionieri in acciaio inossidabile, sulla GB/T 3098.15 per i dadi e su altre norme per applicazioni specializzate.
In termini pratici, questa guida aiuta a mitigare i rischi associati al cedimento dei materiali specificando composizioni che migliorano proprietà come la resistenza alla trazione, il carico di snervamento e la resistenza alla corrosione intergranulare. Include anche note su come evitare l'aggiunta di elementi indesiderati durante la produzione, al fine di preservare la temprabilità, le proprietà meccaniche e l'applicabilità. I professionisti dell'ingegneria meccanica si affidano a questa norma per ottimizzare la selezione degli elementi di fissaggio, garantendo la conformità con gli equivalenti internazionali come ISO 3506 e le norme EN.
Tra i principali vantaggi si annoverano una maggiore sicurezza negli assemblaggi strutturali, un'efficienza in termini di costi grazie alla scelta di materiali appropriati e prestazioni superiori in ambienti aggressivi. Ad esempio, le leghe austenitiche sono preferite per le loro proprietà non magnetiche e la formabilità, mentre le leghe duplex offrono un equilibrio tra resistenza meccanica e resistenza alla corrosione. Questa norma promuove le migliori pratiche nella scienza dei materiali, sottolineando l'importanza di una lega precisa per ottenere i risultati meccanici desiderati. Aderendo a queste linee guida, le industrie possono ridurre i tempi di inattività e i costi di manutenzione associati al degrado degli elementi di fissaggio.
Composizione chimica degli acciai inossidabili austenitici
La Tabella 1 della norma GB/T 3098.25-2020 riporta in dettaglio la composizione chimica degli acciai inossidabili austenitici, facendo riferimento alle norme GB/T 3098.6, GB/T 3098.15, GB/T 3098.16 e GB/T 3098.21. Queste composizioni sono fondamentali per determinare le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione degli elementi di fissaggio. I valori sono espressi in percentuale di massa, e nella maggior parte dei casi rappresentano i limiti massimi, salvo diversa indicazione come intervalli o valori minimi. Gli acciai austenitici sono noti per la loro eccellente formabilità, saldabilità e resistenza all'ossidazione, caratteristiche che li rendono ideali per elementi di fissaggio in ambienti corrosivi.
La tabella elenca i codici ISO insieme alle composizioni elementari, tra cui C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, N, Nb e Ti, e assegna i corrispondenti gruppi di elementi di fissaggio come A1, A2, A2L, A3, A4, A4L, A5 e A8. Ad esempio, ISO 4305-303-00-I (gruppo A1) ha C fino a 0,12, Cr 17,0-19,0 e S ≥0,15 per una migliore lavorabilità. Queste specifiche garantiscono la coerenza delle prestazioni, come il mantenimento della struttura austenitica per le proprietà non magnetiche.
Le note sottolineano che gli elementi non specificati non devono essere aggiunti senza il consenso dell'acquirente, ad eccezione dei processi di raffinazione, e che è necessario adottare precauzioni contro i contaminanti che potrebbero alterare le proprietà. I gruppi sono in linea, ma non identici, con altri standard GB/T. Questi dati aiutano a selezionare i materiali per carichi e temperature specifici, prevenendo problemi come la tensocorrosione.
| Codice ISO | C | Sì | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | N.B. | Ti | Gruppo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0,15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0,70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1.00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | Formato A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | A4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | Formato A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0,70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
Composizione chimica degli acciai martensitici, ferritici e duplex
La Tabella 2 illustra la composizione chimica degli acciai inossidabili martensitici, ferritici e duplex, essenziali per i dispositivi di fissaggio che richiedono elevata resistenza e moderata resistenza alla corrosione. Gli acciai martensitici offrono temprabilità tramite trattamento termico, quelli ferritici una buona duttilità, mentre quelli duplex combinano fasi austenitiche e ferritiche per una resistenza superiore e una maggiore resistenza alla corrosione per vaiolatura.
I codici ISO sono collegati a elementi e gruppi come C1, C3, C4, F1, D2, D4, D6 e D8. Per l'acciaio martensitico, la norma ISO 4006-410-00-I (C1) ha C 0,08~0,15 e Cr 11,5~13,5. Esempi di acciaio duplex includono la norma ISO 4462-318-03-I (D6) con Cr 21,0~23,0 e Mo 2,5~3,5. Le note includono i requisiti del tungsteno per determinati codici e i calcoli PREN per il riconoscimento dell'acciaio duplex.
| Codice ISO | C | Sì | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | N.B. | Ti | Gruppo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acciai inossidabili martensitici | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0,15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| Acciai inossidabili ferritici | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | Formula 1 |
| acciai inossidabili duplex | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | D4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | D4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | D4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | D6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | D6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | D8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
Composizione chimica degli acciai inossidabili ad alta temperatura e delle leghe di nichel
La Tabella 3 illustra le composizioni per applicazioni ad alta temperatura, inclusi gli acciai martensitici e gli acciai austenitici a indurimento per precipitazione con leghe di nichel. Questi materiali sono progettati per temperature elevate e offrono resistenza allo scorrimento viscoso e protezione dall'ossidazione.
I gruppi includono CH0, CH1, CH2, V o VH, VW, SD, SB e 718. Per la lega di nichel 2.4668 (718), C è 0.02~0.08, con alto Ni (50.00~55.00) e Mo (2.80~3.30). Le note specificano elementi aggiuntivi come V, Al, B, Co, Fe e Nb per codici specifici.
| Codice ISO | C | Sì | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | N.B. | Ti | Gruppo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acciai inossidabili martensitici | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | V o VH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | VW |
| Acciai inossidabili e leghe di nichel a indurimento per precipitazione austenitica | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | ≥65 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | SB |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
Gradi comuni per elementi di fissaggio stampati a freddo – Austenitico
La Tabella A.1 elenca i gradi austenitici più comuni per elementi di fissaggio per stampaggio a freddo, con riferimenti incrociati a categorie, gruppi, codici ISO, designazioni europee, codici ASTM, nomi comuni statunitensi, posizioni GB/T, codici GB/T 20878 e norme correlate. Questo facilita la selezione dei materiali per la produzione in grandi volumi di viti e bulloni.
| Categoria | Gruppo | Codice ISO | Codice europeo | Grado europeo | Codice ASTM | Nome statunitense | Posizione GB/T | Codice GB/T 20878 | Norme correlate |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Austenitico solforato | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | Capitolo 5, Tabella 1 | S30317 | ASTM A959, EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303Cu | GB/T 3098.6 GB/T 3098.15 | – | EN 10088-3 | |
| Austenitico per uso generale | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | Capitolo 5, Tabella 1 | S30403 | ASTM A959, EN 10088-3, EN 10263-5, EN 10269 |
