La norma GB/T3098.7-2000 specifica le proprietà meccaniche delle viti autofilettanti in acciaio cementato. Questa norma garantisce che questi elementi di fissaggio soddisfino rigorosi criteri prestazionali per applicazioni che richiedono filettatura affidabile e resistenza. Di seguito, descriviamo in dettaglio gli aspetti chiave dei materiali, le proprietà meccaniche, i metodi di prova e i requisiti correlati.
Materiali
Le viti autofilettanti devono essere prodotte in acciaio cementato mediante stampaggio a freddo. La composizione chimica riportata nella Tabella 1 è da intendersi come indicativa.
| Analisi | Carbonio (%) | Manganese (%) |
|---|---|---|
| Mestolo | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| Controllo | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
Nota: il contenuto di boro può raggiungere 0,005% se controllato mediante aggiunte di titanio e/o alluminio per renderlo inefficace.
Proprietà meccaniche e prestazionali
4.1 Proprietà e metodi di prova
Le proprietà meccaniche e prestazionali, insieme ai relativi requisiti e metodi di prova, sono descritte nella Tabella 2.
| Proprietà | Requisito (clausola o tabella) | Metodo di prova (Clausola) |
|---|---|---|
| Durezza del nucleo | 4.3 | 5.1 |
| Durezza superficiale | 4.3 | 5.2 |
| Profondità della cassa | 4.4, Tabella 4 | 5.3 |
| Resistenza alla torsione | 4.5, Tabella 3 | 5.4 |
| Solidità della testa | 4.6 | 5.5 |
| Guidabilità | 4.7, Tabella 3 | 5.6 |
| Resistenza alla fragilità da idrogeno | 4.8 | 5.7 |
| Durezza del nucleo dopo la nuova tempra | 4.9 | 5.8 |
| Resistenza alla trazione | 4.10, Tabella 3 | 5.9 |
4.2 Trattamento termico
Le viti finite devono essere sottoposte a cementazione e rinvenimento. La temperatura minima di rinvenimento è di 340 °C e devono soddisfare i requisiti meccanici e prestazionali indicati nella Tabella 3.
| Diametro nominale della filettatura (mm) | Resistenza torsionale minima (N·m) | Coppia massima di azionamento (N·m) | Carico di trazione minimo (riferimento) (N) |
|---|---|---|---|
| 2 | 0.5 | 0.3 | 1940 |
| 2.5 | 1.2 | 0.6 | 3150 |
| 3 | 2.1 | 1.1 | 4680 |
| 3.5 | 3.4 | 1.7 | 6300 |
| 4 | 4.9 | 2.5 | 8170 |
| 5 | 10 | 5 | 13200 |
| 6 | 17 | 8.5 | 18700 |
| 8 | 42 | 21 | 34000 |
| 10 | 85 | 43 | 53900 |
| 12 | 150 | 75 | 78400 |
4.3 Durezza
La durezza del nucleo deve essere 290~370 HV10 e la durezza superficiale minima deve essere 450 HV0.3.
4.4 Profondità del caso
La profondità del contenitore deve essere conforme alla Tabella 4.
| Diametro nominale della filettatura (mm) | Minimo (mm) | Massimo (mm) |
|---|---|---|
| 2, 2.5 | 0.04 | 0.12 |
| 3, 3.5 | 0.05 | 0.18 |
| 4, 5 | 0.1 | 0.25 |
| 6, 8 | 0.15 | 0.28 |
| 10, 12 | 0.15 | 0.32 |
4.5 Resistenza alla torsione
Quando testata secondo 5.4, la resistenza alla torsione deve soddisfare i requisiti della Tabella 3. Non devono verificarsi fratture nella parte filettata bloccata.
4.6 Solidità della testa
Durante la prova secondo il punto 5.5, non devono presentarsi cricche nella giunzione testa-gambo quando la superficie di appoggio della testa si deforma permanentemente con un angolo di 7° rispetto al piano perpendicolare all'asse della vite. La prova è superata se la testa non si rompe, anche se la frattura si verifica al primo filetto.
4.7 Capacità di formatura della filettatura
Le viti senza deformazione permanente della filettatura (controllate con ingrandimento 10x) devono formare filettature interne combacianti nella piastra di prova secondo 5.6. La coppia di serraggio non deve superare i valori della Tabella 3. La filettatura interna formata deve accettare una filettatura esterna secondo GB/T 197 con tolleranza 6h e resistere a carichi di prova per la classe di resistenza 8 secondo GB/T 3098.2.
4.8 Resistenza alla fragilità da idrogeno
Le viti autofilettanti, in particolare quelle elettrodeposte, sono soggette a fragilità da idrogeno. I processi devono essere controllati secondo la norma GB/T 3098.17 (metodo della superficie di appoggio parallela) per controllare i rischi correlati all'idrogeno. Se viene rilevata fragilità, i processi devono essere migliorati. Le viti elettrodeposte devono essere sottoposte a espulsione di idrogeno secondo la norma GB/T 5267.
Nota: si raccomandano rivestimenti in lamelle di zinco non elettrolitici conformi alla norma ISO 10683.
4.9 Durezza del nucleo dopo la nuova tempra
Se testata secondo 5.8, la riduzione della durezza del nucleo dopo la nuova tempra non deve superare 20 HV.
4.10 Resistenza alla trazione
Per viti con lunghezza ≥12 mm o ≥3d, la prova di trazione può essere concordata tra fornitore e acquirente. Nota: i carichi di trazione della Tabella 3 sono solo di riferimento.
Metodi di prova
5.1 Prova di durezza del nucleo
La durezza del nucleo deve essere misurata a metà raggio su una sezione trasversale lontana dall'estremità e attraverso il diametro minore, secondo GB/T 4340.1.
5.2 Prova di durezza superficiale
I test di routine possono essere effettuati all'estremità, al gambo o alla testa (se la geometria lo consente). Test secondo GB/T 4340.1 dopo la rimozione del rivestimento. Per l'arbitraggio, utilizzare la microdurezza Vickers (HV0.1) su profili ≥0.05 mm dal bordo per diametri ≥4 mm; negoziare per diametri <4 mm.
5.3 Test di profondità del caso
La profondità di cementazione è la distanza perpendicolare dalla superficie al punto in cui la durezza è pari alla durezza a cuore +30 HV0,3. Per l'arbitraggio, utilizzare la microdurezza (HV0,3).
5.4 Prova di resistenza torsionale
Vite di serraggio con almeno due filettature complete nel dispositivo e due esposte. Applicare la coppia fino al cedimento; il valore deve essere conforme alla Tabella 3.
5.5 Test di solidità della testa
Inserire la vite nel cuneo con diametro del foro = nominale +0,05 mm (≤M6) o +0,1 mm (>M6~M12). Applicare un carico assiale fino a una deformazione di 7°. Non per viti a testa svasata.
5.6 Prova di guidabilità
Avvitare la vite nella piastra di prova (acciaio a basso tenore di carbonio, 140~180 HV30, spessore = diametro nominale, foro come da Tabella 5) finché non sporge una filettatura. Forza assiale iniziale: ≤50 N (≤M5), ≤100 N (>M5). Velocità ≤30 giri/min per l'arbitraggio. La coppia massima è la coppia di azionamento; lubrificanti consentiti.
| Diametro nominale della filettatura (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Spessore (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| Diametro del foro (mm) | Massimo | 1.825 | 2.275 | 2.775 | 3.18 | 3.68 | 4.53 | 5.43 | 7.336 | 9.236 | 11.143 |
| Minimo | 1.8 | 2.25 | 2.75 | 3.15 | 3.65 | 4.5 | 5.4 | 7.3 | 9.2 | 11.1 | |
Nota: tolleranza dello spessore della piastra di prova secondo GB/T 709.
5.7 Test di fragilità da idrogeno
Per GB/T 3098.17.
5.8 Prova di ritempra
Differenza nella durezza media del nucleo (tre punti) prima/dopo la nuova tempra (330°C, 1h) ≤20 HV. Solo a scopo di arbitrato.
5.9 Prova di trazione
Vite di serraggio con ≥6 filettature esposte. Applicare un carico assiale ≤25 mm/min fino alla rottura, che deve avvenire nel gambo o nella filettatura, non nella giunzione della testa.
chiavi dinamometriche
Le chiavi dinamometriche per prove di torsione e di guidabilità devono avere un errore di misura entro ±3% dal valore specificato. Chiavi manuali per arbitraggio.
Marcatura
7.1 Simbolo di marcatura
Viti autofilettanti cementate e temprate contrassegnate con “-O-”.
7.2 Identificazione
Le viti cementate devono recare la marcatura incassata o in rilievo secondo il punto 7.1. Obbligatoria per teste esagonali o esalobate ≥5 mm, preferibilmente sulla testa. Altri tipi previo accordo.
7.3 Marchio del produttore
Marchio o identificazione del produttore obbligatori su tutti i prodotti contrassegnati.
Domande frequenti
- Qual è la temperatura minima di rinvenimento per le viti autofilettanti secondo questa norma?
- La temperatura minima di rinvenimento è di 340°C per garantire il rispetto delle proprietà meccaniche quali durezza e resistenza.
- Come viene affrontata la fragilità da idrogeno nelle viti elettrodeposte?
- I processi vengono controllati secondo GB/T 3098.17 ed è richiesta l'espulsione dell'idrogeno secondo GB/T 5267. Per ridurre al minimo i rischi, si consigliano rivestimenti non elettrolitici come lamelle di zinco secondo ISO 10683.
- Quali sono i requisiti di durezza del nucleo e della superficie?
- La durezza del nucleo deve essere compresa tra 290 e 370 HV10 e la durezza della superficie almeno 450 HV0,3, per garantire durevolezza e capacità di filettatura.
- Per quali dimensioni di viti la prova di trazione è facoltativa?
- La prova di trazione è facoltativa previo accordo per viti con lunghezza ≥12 mm o ≥3 volte il diametro nominale, con carichi di riferimento nella Tabella 3.
- Quale marcatura è richiesta per le viti autofilettanti cementate?
- In particolare sulle teste di diametro ≥5 mm per i tipi esagonali deve essere apposto il simbolo “-O-” insieme al marchio del produttore.
- Come si misura la profondità della cassa e quali sono i limiti per una vite da 4 mm?
- Misurato secondo 5.3 utilizzando HV0.3; per 4 mm, minimo 0,1 mm e massimo 0,25 mm per bilanciare durezza e tenacità.
