GB/T 3098.2-2015는 일반적인 엔지니어링 용도에 적용 가능한 탄소강 및 합금강으로 제작된 굵은 나사산 너트의 기계적 특성을 규정합니다. 이 표준은 ISO 898-2와 같은 국제 표준과 긴밀히 연계되어 체결 시스템의 호환성을 보장합니다. 4등급부터 12등급까지의 성능 등급을 다루며, 특히 내하중, 화학 조성, 경도, 볼트, 나사 또는 스터드와의 호환성에 중점을 둡니다. 아래에는 정확한 참조를 위해 표준에서 발췌한 주요 내용을 자세히 설명합니다.
굵은 나사산 너트의 내하중 값
내압 시험 하중은 너트가 영구적인 변형 없이 견딜 수 있는 최대 하중, 즉 너트가 견뎌야 하는 최소 인장 강도를 나타냅니다. 단위는 뉴턴(N)입니다. 다음 표는 다양한 나사산 크기와 성능 등급에 대한 내압 시험 하중 값을 제공합니다.
| 실 | 정점 | 4학년 (N) | 5학년 (N) | 5학년 (N) | 6학년 (N) | 8학년 (N) | 10학년 (N) | 12학년 (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 엠5 | 0.8 | 5400 | 7100 | 8250 | 9500 | 12140 | 14800 | 16300 |
| 엠6 | 1 | 7640 | 10000 | 11700 | 13500 | 17200 | 20900 | 23100 |
| 엠7 | 1 | 11000 | 14500 | 16800 | 19400 | 24700 | 30100 | 33200 |
| 엠8 | 1.25 | 13900 | 18300 | 21600 | 24900 | 31800 | 38100 | 42500 |
| 엠10 | 1.5 | 22000 | 29000 | 34200 | 39400 | 50500 | 60300 | 67300 |
| M12 | 1.75 | 32000 | 42200 | 51400 | 59000 | 74200 | 88500 | 100300 |
| 엠14 | 2 | 43700 | 57500 | 70200 | 80500 | 101200 | 120800 | 136900 |
| M16 | 2 | 59700 | 78500 | 95800 | 109900 | 138200 | 164900 | 186800 |
| 엠18 | 2.5 | 73000 | 96000 | 121000 | 138200 | 176600 | 203500 | 230400 |
| 엠20 | 2.5 | 93100 | 122500 | 154400 | 176400 | 225400 | 259700 | 294000 |
| 엠22 | 2.5 | 115100 | 151500 | 190900 | 218200 | 278800 | 321200 | 363600 |
| 엠24 | 3 | 134100 | 176500 | 222400 | 254200 | 324800 | 374200 | 423600 |
| 엠27 | 3 | 174400 | 229500 | 289200 | 330500 | 422300 | 486500 | 550800 |
| 엠30 | 3.5 | 213200 | 280500 | 353400 | 403900 | 516100 | 594700 | 673200 |
| 엠33 | 3.5 | 263700 | 347000 | 437200 | 499700 | 638500 | 735600 | 832800 |
| 엠36 | 4 | 310500 | 408500 | 514700 | 588200 | 751600 | 866000 | 980400 |
| M39 | 4 | 370900 | 488000 | 614900 | 702700 | 897900 | 1035000 | 1171000 |
이러한 값은 구조물 조립품이나 기계류와 같이 하중 지지력이 가장 중요한 용도에서 너트를 선택할 때 매우 중요합니다.
화학적 조성 요구사항
본 표준은 탄소강 너트의 적절한 열처리 및 성능을 보장하기 위해 화학적 함량 제한을 규정합니다. 탄소(C), 인(P), 황(S)의 최대값과 망간(Mn)의 최소값은 아래에 명시되어 있습니다. 열처리 유형에는 저등급의 경우 선택적인 담금질 및 템퍼링이 포함되며, 고등급의 경우 필수적입니다.
| 성능 등급 | 재료 | 열처리 | C(%) 최대 | Mn(%)분 | P(%) 최대 | S(%) 최대 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 탄소강 | 선택 과목 | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 5 | 탄소강 | 담금질 및 템퍼링 | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 5 | 탄소강 | 선택 과목 | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 6 | 탄소강 | 선택 과목 | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | 키가 큰 견과류 (스타일 2) | 선택 과목 | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | 표준 너트(스타일 1) D ≤ M16 | 선택 과목 | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | 표준 너트(스타일 1) D > M16 | 담금질 및 템퍼링 | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 10 | 탄소강 | 담금질 및 템퍼링 | 0.58 | 0.30 | 0.048 | 0.058 | |
| 12 | 탄소강 | 담금질 및 템퍼링 | 0.58 | 0.45 | 0.048 | 0.058 | |
참고: 담금질 및 템퍼링이 필요한 등급의 경우, 재료는 템퍼링 전에 나사산 부분에서 약 90% 마르텐사이트를 얻을 수 있도록 충분한 경화성을 보여야 합니다. 화학 조성 평가는 관련 표준을 따라야 합니다.
경도 요구 사항
경도는 비커스(HV), 브리넬(HB), 로크웰 C(HRC) 척도로 측정되며, 너트의 크기와 등급에 따라 범위가 다릅니다. 이러한 경도는 하중을 받을 때 너트의 변형 저항성을 보장합니다.
| 나사 크기 | 4학년 | 5학년 | 5학년 | 6학년 | 8학년 | 10학년 | 12학년 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 규모 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | 민 | 맥스 | |
| M5 ≤ D ≤ M16 | 고전압 | 188 | 302 | 272 | 353 | 130 | 302 | 150 | 302 | 200 | 302 | 272 | 353 | 295 | 353 |
| M16 < D ≤ M39 | 고전압 | 188 | 302 | 272 | 353 | 146 | 302 | 170 | 302 | 233 | 353 | 272 | 353 | 272 | 353 |
| M5 ≤ D ≤ M16 | 헤비 | 179 | 287 | 259 | 336 | 124 | 287 | 143 | 287 | 190 | 287 | 259 | 336 | 280 | 336 |
| M16 < D ≤ M39 | 헤비 | 179 | 287 | 259 | 336 | 139 | 287 | 162 | 287 | 221 | 336 | 259 | 336 | 259 | 336 |
| M5 ≤ D ≤ M16 | HRC | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 30 | 26 | 36 | 29 | 36 |
| M16 < D ≤ M39 | HRC | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 36 | 26 | 36 | 26 | 36 |
각주: 8등급의 키가 큰 견과류(스타일 2)의 최소 경도는 180 HV(171 HB)입니다. 8등급 키가 큰 견과류의 최대 경도는 302 HV(287 HB, 30 HRC)입니다. 12등급 키가 큰 견과류의 최소 경도는 272 HV(259 HB, 26 HRC)입니다.
볼트, 나사 또는 스터드와의 호환성
결합부의 견고성을 확보하려면 너트의 등급이 볼트 등급과 일치해야 합니다. 아래 표는 너트 종류, 공칭 직경 및 호환 가능한 볼트 등급을 보여줍니다.
| 너트 스타일 | 4학년 | 5학년 | 5학년 | 6학년 | 8학년 | 10학년 | 12학년 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 표준(스타일 1) | – | – | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | M5 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 | M5 ≤ D ≤ M16 |
| 키가 큰 사람용 (스타일 2) | – | – | – | – | M16 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | M5 ≤ D ≤ M39 / M8x1 ≤ D ≤ M16x1.5 |
| 얇은 (스타일 0) | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | M5 D M39 / M8x1 D M39x3 | – | – | – | – | – |
| 호환 볼트 등급(최대) | – | – | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
이러한 호환성은 장력에 의해 볼트가 파손되기 전에 너트가 파손되는 것을 방지하여 조립 안전성을 유지합니다.
토크 고려 사항
GB/T 3098.2-2015에서는 너트의 파괴 토크를 명시하지 않습니다. 토크 값은 마찰, 윤활 및 조립 조건의 영향을 받기 때문입니다. 따라서 설계 시에는 내하중과 예압에 중점을 두어야 합니다. 실제로 너트에 가해지는 토크는 부분적으로 체결력으로 변환되며, 표면 마감과 같은 요인에 따라 효율은 약 20% 정도입니다. 참고 자료로는 GB/T 3098.1과 같은 표준에서 해당 볼트의 토크 값을 참조할 수 있지만, 특정 용도에 대해서는 항상 시험을 통해 검증해야 합니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
- 1. GB/T 3098.2-2015에서 증명하중이란 무엇입니까?
- 내하중은 너트가 영구적인 변형 없이 견뎌야 하는 축 방향 인장력으로, 너트의 하중 지지 능력을 측정하는 척도입니다.
- 2. 열처리가 견과류의 성능에 어떤 영향을 미치나요?
- 높은 등급(예: D > M16, 10, 12의 경우 8)의 경우 필요한 경도와 강도를 얻기 위해 담금질 및 템퍼링이 필요하며, 템퍼링 전에 최소 90% 마르텐사이트 구조를 확보해야 합니다.
- 3. 8등급 너트를 10.9등급 볼트와 함께 사용할 수 있습니까?
- 네, 8등급 너트는 최대 8.8등급 볼트와 호환되지만, 10.9등급 볼트의 경우 강도를 맞추고 너트 파손을 방지하기 위해 10등급 너트를 사용해야 합니다.
- 4. 고학년일수록 인과 황 함량 제한이 더 엄격한 이유는 무엇입니까?
- 낮은 P 및 S 함량(예: 10등급의 P는 최대 0.048%)은 취성 위험을 줄여 고응력 환경에서 인성과 신뢰성을 향상시킵니다.
- 5. 견과류의 경도는 어떻게 측정해야 할까요?
- 경도는 일반적으로 HV, HB 또는 HRC 방법을 사용하여 너트의 베어링 표면 또는 단면에서 측정하며, 값은 크기에 따라 다릅니다(예: 일부 등급에서는 직경이 작을수록 최소값이 더 높음).
- 6. 견과류의 경도가 최대치를 초과하면 어떻게 될까요?
- 경도가 지나치게 높으면 취성이 생길 수 있으므로, 너트는 강도와 연성의 균형을 맞추기 위해 지정된 범위(예: 10등급의 경우 최대 353 HV) 내에 있어야 합니다.
