Bulloni GB/T 3098.8 per utilizzo da -200 °C a +700 °C

Introduzione allo standard GB/T 3098.8

Questa norma definisce le proprietà meccaniche, i materiali, le procedure di ispezione, identificazione e marcatura per i componenti di collegamento bullonati che operano a temperature estreme, da -200 °C a +700 °C. Garantisce l'affidabilità in applicazioni quali recipienti a pressione, caldaie e macchinari ad alta temperatura, integrando norme quali GB/T 3098.1, GB/T 3098.6 e DIN EN 10269.

Ambito di applicazione

La norma GB/T 3098.8-2010 specifica i requisiti per gli elementi di fissaggio realizzati in acciai austenitici per basse temperature fino a -200 °C e in acciai/leghe di nichel per alte temperature fino a +700 °C. Essa definisce i gradi di prestazione meccanica, i metodi di prova e l'abbinamento dei materiali per garantire l'integrità strutturale in presenza di sollecitazioni termiche. Questo è fondamentale per i settori industriali che richiedono resistenza allo scorrimento viscoso, al rilassamento e alla frattura fragile.

Si applica a bulloni, viti, prigionieri e dadi nei collegamenti bullonati.
Si concentra sulla piena capacità di carico per un funzionamento sicuro in ambienti estremi.
Riferimenti agli standard correlati per una conformità completa.

Materiali e proprietà meccaniche

I materiali vengono selezionati in base agli intervalli di temperatura per garantire l'integrità meccanica. Per le basse temperature, gli acciai austenitici offrono duttilità; per le alte temperature, gli acciai e le leghe di nichel offrono resistenza e resistenza allo scorrimento viscoso. Le proprietà devono soddisfare i requisiti specificati in termini di durezza, resistenza alla trazione e carico di snervamento.

Materiali a bassa temperatura

La Tabella 1 elenca i gruppi di acciai austenitici per temperature minime di esercizio fino a -200 °C, con proprietà conformi alle norme GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15. Contenuto di rame ≤1%. Temperature più elevate non hanno alcun impatto; temperature inferiori richiedono prove prestazionali in base alle condizioni.

Temperatura minima di esercizio continuo (approssimativa)	Gruppo siderurgico^UN	Grado di prestazione
Temperatura minima di esercizio continuo (approssimativa)	Gruppo siderurgico^UN	Bullone	Noce
-60°C^b	A2L	50	50
	A2		50
	A3		70
-200 °C^c	A4L	70	70
	Formato A4		80
	A5		80

^UN Contenuto di rame ≤1% (secondo GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15).
^b Bulloni con testa.
^c Borchie.

Materiali ad alta temperatura

La Tabella 2 specifica acciai e leghe di nichel per temperature fino a +700 °C, con proprietà conformi alla Tabella 4 della norma DIN EN 10269 per il trattamento termico. Dati di riferimento per la resistenza allo snervamento, la resistenza allo scorrimento viscoso e il rilassamento tratti dalle Tabelle 5, C.1 e D.1 della norma DIN EN 10269. Correlato alle norme AD 2000-W2, W7, W10 e VdTUV.

Intervallo di temperatura di lavoro conforme a DIN EN 10269			Materiale				Durezza/HV del bullone e/o del dado
minimo	A breve termine^UN massimo	A lungo termine^b massimo	Abbreviazione	Numero	Grado	Condizione	minimo	massimo
-120 °C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+NT	157	203
-120 °C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+QT	173	235
/	400 °C	500 °C	Yd	1.1181	C35E	+N	150	200
/	400 °C	500 °C	YK	1.1181	C35E	+QT	165	210
/	400 °C	/	YB	1.5511	35B2^g	+QT	165	210
-60°C	500 °C	550 °C	KG	1.7218	25CrMo4	+QT	195	240
-100 °C	500 °C	/	GC	1.7225	42CrMo4	+QT	275	337
/	500 °C	550 °C	GA	1.7709	21CrMoV5-7	+QT	225	272
/	600 °C	550 °C	GB	1.7711	40CrMoV46	+QT	272	320
/	550 °C	600 °C	Ve	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 1^e	256	303
/	550 °C	600 °C	VH^f	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 2^f	287	367
/	600 °C	600 °C	VW	1.4913	X19CrMoNbVN11-1	+QT	287	367
/	650 °C	670 °C	S	1.4986	X7CrNiMoBNb16-16	+WW+P	210	272
-196°C	650 °C	650 °C	SD	1.498	X6NiCrTiMoVB25-15-2	+AT+P	287	367
-196°C	650 °C	800 °C	SB	2.4952	NiCr20TiAl	+AT+P	320	417

^UN Limite di temperatura per il carico di snervamento e la resistenza alla trazione.
^b Limite di temperatura per la resistenza allo scorrimento viscoso e alla rottura.
^c 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 V secondo DIN EN 10269, Rp0,2 ≥600 N/mm² (+QT1).
^f VH secondo DIN EN 10269, Rp0,2 ≥600 N/mm² (+QT2).
^g Vedere VdTUV WB 490.

Capacità di carico

I valori di carico garantiscono che gli elementi di fissaggio resistano alle sollecitazioni operative. Da utilizzare per la verifica del progetto.

Carichi di trazione minimi per bulloni a filettatura grossa

Tabella 4a: A_s,nom × R_m,min /kN

Dimensione della filettatura d	Area di stress A_s,nom /mm²	Grado di acciaio inossidabile austenitico		Leghe di acciaio e nichel
		50	70	KB	YK	KG	GA	GB	GC	V	VH	S	SD	SB
		50	70	KB	YB	KG	GA	GB	GC	V	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
M3.5	6.78	3.39	4.75	3.59	3.39	4.07	4.75	5.76	5.83	5.42	6.1	4.41	6.1	6.78
M4	8.78	4.39	6.15	4.65	4.39	5.27	6.15	7.46	7.55	7.02	7.9	5.71	7.9	8.78
M5	14.2	7.1	9.94	7.53	7.1	8.52	9.94	12.1	12.2	11.4	12.8	9.23	12.8	14.2
M6	20.1	10.1	14.1	10.7	10.1	12.1	14.1	17.1	17.3	16.1	18.1	13.1	18.1	20.1
M7	28.9	14.5	20.2	15.3	14.5	17.3	20.2	24.6	24.9	23.1	26	18.8	26	28.9
M8	36.6	18.3	25.6	19.4	18.3	22	25.6	31.1	31.5	29.3	32.9	23.8	32.9	36.6
M10	58	29	40.6	30.7	29	34.8	40.6	49.3	49.9	46.4	52.2	37.7	52.2	58
M12	84.3	42.2	59	44.7	42.2	50.6	59	71.7	72.5	67.4	75.9	54.8	75.9	84.3
M14	115	57.5	80.5	61	57.5	69	80.5	97.8	98.9	92	104	74.8	104	115
M16	157	78.5	110	83.2	78.5	94.2	110	133	135	126	141	102	141	157
M18	192	96	134	102	96	115	134	163	165	154	173	125	173	192
M20	245	123	172	130	123	147	172	208	211	196	221	159	221	245
M22	303	152	212	161	152	182	212	258	261	242	273	197	273	303
M24	353	177	247	187	177	212	247	300	304	282	318	229	318	353
M27	459	230	/	243	230	275	321	390	395	367	413	298	413	459
M30	561	281	/	297	281	337	393	477	482	449	505	365	505	561
M33	694	347	/	368	347	416	486	590	597	555	625	451	625	694
M36	817	409	/	433	409	490	572	694	703	654	735	531	735	817
M39	976	488	/	517	488	586	683	830	839	781	878	634	878	976

Capacità portante dei collegamenti bullonati

Per la piena capacità: bulloni e dadi a piena capacità con altezze appropriate (Tipo 1 per filettatura grossa, Tipo 2 per filettatura fine), tolleranze di filettatura e rapporti di resistenza. La frattura nelle prove di trazione deve verificarsi nelle sezioni non filettate secondo GB/T 3098.1 o 3098.6. Prigionieri svasati secondo GB/T 13807.2/3 con tolleranze secondo GB/T 3103.4.

Eseguire prove di trazione per verificare i carichi minimi.
Assicurarsi che l'altezza del dado sia conforme ai requisiti di tipo per la distribuzione del carico.
Scegliere materiali compatibili per evitare punti deboli nell'assemblaggio.

Domande frequenti

Quali materiali sono adatti per applicazioni a -200 °C?

Acciai austenitici come A4L, A4, A5 con grado 70 o 80, che garantiscono duttilità e tenacità secondo la Tabella 1.

Come scegliere bulloni e dadi adatti alle alte temperature?

Utilizzare la Tabella 3 per gli abbinamenti razionali, assicurandosi che la resistenza del dado sia >70% del bullone e che le tolleranze della filettatura siano adeguate per la piena capacità.

Cosa succede se la temperatura di esercizio supera i +700 °C?

Il limite standard è di +700 °C; per temperature superiori, eseguire prove di scorrimento viscoso e rilassamento specifiche secondo le linee guida DIN EN 10269.

Perché una maggiore resistenza allo snervamento per i dadi austenitici?

Per tenere conto delle variazioni di produzione nei piccoli lotti, garantendo l'affidabilità quando abbinato a bulloni più morbidi (vedere la nota b della Tabella 3).

Come si verifica la piena capacità portante?

Eseguire prove di trazione secondo la norma GB/T 3098.1 o 3098.6, verificando la posizione della frattura e i carichi minimi riportati nelle tabelle 4a/5a.

Esistono restrizioni sul contenuto di rame?

Sì, ≤1% per gli acciai austenitici per prevenire la fragilità in servizio a basse temperature.

Bulloni GB/T 3098.8 per uso da -200 °C a +700 °C