GB/T 3098.1-2010 표준 소개
기사 개요
이 글에서는 탄소강 및 합금강으로 제작된 볼트, 나사, 스터드의 기계적 특성에 초점을 맞춰 GB/T 3098.1-2010 표준에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다. 구성은 다음과 같습니다.
- 표준 소개
- 채점 시스템 및 자료
- 기계적 및 물리적 특성
- 적용 지침 및 시험 적용 범위
- 자주 묻는 질문(FAQ)
표준 소개
GB/T 3098.1-2010은 탄소강 또는 합금강으로 제작된 볼트, 나사 및 스터드의 기계적 및 물리적 특성을 규정하며, 10°C ~ 35°C의 주변 온도에서 시험한 결과를 포함합니다. 이 표준은 공칭 나사 직경이 1.6mm ~ 39mm인 체결 부품에 적용되며, 구조물, 자동차 및 기계 분야에서 일관된 성능을 보장합니다.
이 표준은 인장 강도, 항복 강도, 연신율, 경도 및 기타 측정 기준에 따라 속성 등급을 정의하여 품질 관리 및 안전을 증진합니다. ISO 898-1:2009에 맞춰 국제적 호환성을 확보하는 동시에 중국 제조 표준의 특정 요구 사항을 충족합니다.
- 적용 범위: 표준 조건 하의 탄소강 및 합금강 체결 부품을 다룹니다.
- 주요 업데이트: 고강도 클래스 및 테스트 방법에 대한 사양이 향상되었습니다.
- 중요성: 엔지니어링에서 요구되는 하중 지지력과 내구성을 충족하는 체결 부품을 보장합니다.
채점 시스템 및 자료
속성 등급 표시 시스템은 점으로 구분된 두 개의 숫자를 사용하며, 왼쪽 숫자는 공칭 인장 강도(R)를 나타냅니다.중오른쪽은 인장 강도(MPa)를 100으로 나눈 값이고, 오른쪽은 항복비에 10을 곱한 값입니다. 예를 들어, "8.8"은 인장 강도가 800 MPa이고 항복비가 0.8임을 나타냅니다.
원하는 물성을 얻으려면 재료는 화학 조성 제한 및 열처리 요구 사항을 준수해야 합니다. 붕소, 망간 또는 크롬과 같은 원소가 첨가된 탄소강이 흔히 사용되며, 경화성을 확보하기 위해 최소 템퍼링 온도가 지정되어 있습니다.
| 소수점 이하 자릿수 | .6 | .8 | .9 |
|---|---|---|---|
| 비율 | 0.6 | 0.8 | 0.9 |
8.8과 동등한 특성을 가지지만 하중 지지력이 감소된 체결 부품의 경우 "08.8"로 표시하십시오.
| 속성 클래스 | 재료 및 열처리 | 화학 조성 한계 (% 레이들 분석) | 최소 템퍼링 온도(°C) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 기음 | P 최대 | S 최대 | B 최대 | ||||
| 최소 | 최대 | ||||||
| 4.6 | 탄소강 또는 첨가제가 포함된 탄소강 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | 명시되지 않음 | — |
| 4.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.6 | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8 | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8 | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8 | 첨가제(예: B, Mn, Cr)가 포함된 탄소강을 담금질 및 템퍼링 처리함 | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 담금질 및 템퍼링 처리된 탄소강 | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 담금질 및 템퍼링 처리된 합금강 | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 9.8 | 첨가제가 포함된 탄소강을 담금질 및 템퍼링 처리함 | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 담금질 및 템퍼링 처리된 탄소강 | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 담금질 및 템퍼링 처리된 합금강 | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 10.9 | 첨가제가 포함된 탄소강을 담금질 및 템퍼링 처리함 | 0.20 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 담금질 및 템퍼링 처리된 탄소강 | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 담금질 및 템퍼링 처리된 합금강 | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 12.9 | 담금질 및 템퍼링 처리된 합금강 | 0.3 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 12.9 | 첨가제가 포함된 탄소강을 담금질 및 템퍼링 처리함 | 0.28 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 380 |
참고:
- 분쟁 발생 시 제품 분석이 적용됩니다.
- 붕소 함량은 최대 0.005%이며, 유효하지 않은 붕소의 경우 티타늄 및/또는 알루미늄으로 제어됩니다.
- 4.6 및 5.6 등급의 경우, 냉간 단조 체결 부품의 연성을 확보하기 위해 열처리가 필요할 수 있습니다.
- 특정 등급에 한해 최대 S 0.34%, P 0.11%, Pb 0.35%의 쾌삭강 사용이 허용됩니다.
- C < 0.25%인 붕소강의 경우, 최소 Mn 함량은 8.8의 경우 0.6%, 9.8 및 10.9의 경우 0.7%입니다.
- 더 높은 등급을 받으려면 재료의 중심부에 템퍼링 전에 90% 마르텐사이트가 형성되어 있어야 합니다.
- 합금강은 Cr 0.30%, Ni 0.30%, Mo 0.20%, V 0.10% 중 적어도 하나를 함유합니다.
- 12.9 등급 표면에는 백색 인화물 층이 없으므로 열처리 전에 제거해야 합니다.
- 응력 부식 균열 위험이 있으므로 12.9급 강재는 사용 시 주의해야 합니다.
이러한 사양은 재료 선택을 안내하여 체결 부품이 필요한 강도와 수소 취성 같은 파손 모드에 대한 저항성을 확보하도록 합니다.
기계적 및 물리적 특성
체결 부품은 상온에서 인장 강도, 항복 강도, 연신율, 경도 및 충격 에너지를 포함한 지정된 기계적 특성을 충족해야 합니다. 이러한 특성 준수 여부를 확인하기 위한 시험 방법이 명시되어 있습니다.
| 아니요. | 기계적 또는 물리적 속성 | 속성 클래스 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 (d≤16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d≤16 mm | d>16 mm | ||||||||||||
| 1 | 인장 강도 R중 (MPa) | 이름 | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| 최소 | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| 2 | 낮은 항복 강도 R엘자 (MPa) | 이름 | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 최소 | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 3 | 0.2%에서의 응력, 비비례 신장률 Rp0.2 (MPa) | 이름 | — | — | — | — | — | 640 | 640 | 720 | 900 | 1080 | |
| 최소 | — | — | — | — | — | 640 | 660 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 4 | 전체 크기 패스너 R에 대한 0.0048d 비비례 신장에서의 응력pf (MPa) | 이름 | — | 320 | — | 400 | 480 | — | — | — | — | — | |
| 최소 | — | 340 | — | 420 | 480 | — | — | — | — | — | |||
| 5 | 증명 응력 Sp (MPa) | 이름 | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |
| 항복 강도 비율 | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.9 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.9 | 0.88 | 0.88 | |||
| 6 | 가공된 시험편 A(%)의 파괴 후 연신율 | 최소 | 22 | — | 20 | — | — | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| 7 | 가공된 시험편 Z(%)의 파괴 후 면적 감소 | 최소 | — | 52 | 52 | 48 | 48 | 44 | |||||
| 18 | 표면 불연속성 | GB/T 5779.1 | GB/T 5779.3 | ||||||||||
참고:
- 구조용 볼트 체결에는 적합하지 않은 값입니다.
- 구조용 볼트의 경우 d ≥ M12입니다.
- 명목상의 값은 지정 목적으로만 사용됩니다.
- 아르 자형p0.2 R이 측정될 수 있다면엘자 판단할 수 없습니다.
- 아르 자형pf 4.8, 5.8, 6.8의 최소값은 현재 조사 중입니다.
- 표 5와 표 7에 제시된 하중 시험 결과.
- 일부 등급의 경우 최종 경도가 더 낮아질 수 있습니다.
- 표면 경도 제한이 적용됩니다. 일부 제품의 경우 중심부보다 30 HV를 초과해서는 안 됩니다.
- -20°C에서 직경 d ≥ 16mm에 대한 충격 시험.
- GB/T 5779.3은 합의에 따라 대체될 수 있습니다.
이러한 특성은 인장 및 경도 시험과 같은 테스트를 통해 품질을 검증하면서 지정된 하중 조건에서 체결 부품이 제대로 작동하도록 보장합니다. 고강도가 요구되는 용도에서는 하중 용량에 미치는 크기 효과를 고려해야 합니다.
적용 지침 및 시험 적용 범위
본 표준은 실물 크기의 체결 부품 또는 가공된 시편에 적용 가능한 검증 시험 방법을 제공합니다. 탈탄이나 취성 등의 고장을 방지하기 위해 환경 요인, 설치 토크 및 표면 처리를 고려해야 합니다.
- 하중 조건에 맞는 적절한 등급을 사용하십시오. 예를 들어, 고응력 환경에는 10.9 등급을 사용하십시오.
- 크기와 등급에 따라 인장 강도, 항복 강도, 경도 및 충격 강도 시험을 실시하십시오.
- 용융 아연 도금 패스너에 대해서는 GB/T 5267.3을 참조하십시오.
- 추적성과 규정 준수를 위한 표시를 확보하십시오.
- 부식성 환경에서는 12.9 등급에 주의하십시오.
이 지침은 체결 부품의 선택 및 테스트에 도움이 되어 기계 조립품의 신뢰성을 향상시킵니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
"8.8"과 같은 속성 등급 표시는 무엇을 의미합니까?
이는 공칭 인장 강도 800MPa 및 항복 강도 비율 0.8을 나타내며, 엔지니어링 설계에서 선택을 위한 표준화된 성능 식별을 보장합니다.
재료 구성은 체결 장치의 성능에 어떤 영향을 미칠까요?
붕소와 같은 첨가 원소가 포함된 조성물은 경화성을 향상시켜 더 높은 강도 등급을 허용하는 동시에 표 2의 제한에 따라 취성을 방지하기 위해 P와 S를 제한합니다.
충격 시험은 언제 실시해야 할까요?
직경 d ≥ 16 mm이고 -20 °C에서 최소 27 J의 에너지가 요구되는 등급의 경우, 저온 환경에서의 인성을 평가하고 취성 파괴를 방지하기 위해 사용됩니다.
탈탄이 나사산에 미치는 영향은 무엇인가요?
이는 강도를 저하시킵니다. 표준에서는 하중 지지력을 유지하기 위해 최대 완전 탈탄 깊이를 0.015mm로, 최소 미탈탄 높이를 규정하고 있습니다.
이 표준은 ISO 898-1과 어떻게 연계됩니까?
이 규격은 ISO 898-1:2009를 수정한 것으로, 유사한 속성 등급을 사용하지만 중국 상황에 맞게 조정되어 체결 부품 사양의 글로벌 상호 운용성을 보장합니다.
실물 크기 패스너에 적용 가능한 테스트는 무엇입니까?
인장 시험, 내하력 시험 및 쐐기 인장 시험은 실제 성능을 검증하는 데 유용하며, 특히 가공된 시편이 실제 거동을 제대로 반영하지 못할 수 있는 크기의 경우 더욱 중요합니다.
