Garis Besar Artikel
Artikel ini memberikan gambaran keseluruhan berstruktur tentang piawaian GB/T 3098.7-2000, yang dioptimumkan untuk kejelasan dan aplikasi praktikal dalam kejuruteraan mekanikal. Garis besar ini memastikan liputan komprehensif tentang aspek-aspek utama:
- Pengenalan: Skop dan kepentingan piawaian.
- Bahan: Komposisi kimia dan garis panduan pembuatan.
- Sifat Mekanikal dan Prestasi: Keperluan terperinci termasuk kekerasan, tork dan banyak lagi.
- Kaedah Ujian: Prosedur untuk mengesahkan pematuhan.
- Sepana Tork: Spesifikasi untuk peralatan ujian.
- Penandaan: Keperluan pengenalpastian dan pelabelan.
- Soalan Lazim: Soalan lazim dan pandangan pakar.
Pengenalan kepada Piawaian GB/T 3098.7-2000
Piawaian GB/T 3098.7-2000 menentukan sifat mekanikal skru mengetuk sendiri yang digunakan dalam pengikat. Ia terpakai pada skru yang diperbuat daripada keluli pengerasan kes, memastikan kebolehpercayaan dalam aplikasi yang memerlukan prestasi tinggi di bawah tekanan mekanikal. Piawaian ini penting untuk industri seperti automotif, pembinaan dan jentera, di mana skru mengetuk sendiri menyediakan pengikatan yang selamat tanpa ulir yang telah digerudi terlebih dahulu.
Faedah utama termasuk ujian piawai untuk ketahanan, rintangan terhadap kegagalan dan keserasian dengan pelbagai bahan. Mematuhi piawaian ini meminimumkan risiko seperti kerapuhan hidrogen dan memastikan kualiti yang konsisten dalam pengeluaran. Untuk penggunaan yang optimum, jurutera harus mengintegrasikan spesifikasi ini ke dalam proses reka bentuk dan kawalan kualiti.
Bahan
Skru mengetuk sendiri hendaklah dihasilkan melalui pengepala sejuk daripada keluli pengerasan selongsong. Komposisi kimia yang disediakan dalam Jadual 1 adalah untuk panduan sahaja, yang membolehkan fleksibiliti sambil mengekalkan sifat teras. Jika kandungan boron dikawal dengan menambah titanium dan/atau aluminium untuk menjadikannya tidak berkesan, boron boleh mencapai sehingga 0.005%.
Panduan pemilihan bahan:
- Pastikan keluli memenuhi had karbon dan mangan untuk mencapai kebolehkerasan yang diingini.
- Elakkan bendasing yang boleh menjejaskan pengerasan bekas.
- Sahkan komposisi menggunakan senduk dan semak analisis untuk konsistensi kelompok.
Jadual 1: Komposisi Kimia
| Analisis | Had Komposisi, % | |
|---|---|---|
| Karbon | Mangan | |
| Senduk | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| Semak | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
Sifat Mekanikal dan Prestasi
Piawaian ini menggariskan keperluan mekanikal dan prestasi, dengan kaedah ujian dirujuk dalam Jadual 2. Skru mesti menjalani pengerasan dan pembajaan pada suhu minimum 340°C untuk memenuhi kriteria ini.
Jadual 2: Item Sifat Mekanikal dan Prestasi
| Barang Hartanah | Keperluan Teknikal (Klausa atau Jadual) | Kaedah Ujian (Klausa) |
|---|---|---|
| Kekerasan Teras | 4.3 | 5.1 |
| Kekerasan Permukaan | 4.3 | 5.2 |
| Kedalaman Kes | 4.4, Jadual 4 | 5.3 |
| Kekuatan Kilasan | 4.5, Jadual 3 | 5.4 |
| Kekukuhan Kepala | 4.6 | 5.5 |
| Ujian Pemanduan | 4.7, Jadual 3 | 5.6 |
| Kerapuhan Hidrogen | 4.8 | 5.7 |
| Kekerasan Teras Selepas Penyesuaian Semula | 4.9 | 5.8 |
| Kekuatan Tegangan | 4.10, Jadual 3 | 5.9 |
Rawatan Haba
Skru yang telah siap memerlukan pengerasan dan pembajaan pada suhu tidak kurang daripada 340°C, mematuhi semua sifat dalam Jadual 3. Proses ini meningkatkan kekerasan permukaan sambil mengekalkan ketahanan teras, yang penting untuk rintangan tork.
Jadual 3: Keperluan Mekanikal dan Prestasi
| Diameter Benang Nominal (mm) | Kekuatan Kilasan Minimum (N·m) | Tork Pemacu Maksimum (N·m) | Kekuatan Tegangan Minimum (Rujukan) (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 |
Kekerasan
Kekerasan teras hendaklah 290~370 HV10, dengan kekerasan permukaan minimum 450 HV0.3. Nilai-nilai ini memastikan keseimbangan antara kemuluran dan rintangan haus, penting untuk aplikasi mengetuk sendiri.
Kedalaman Kes
Kedalaman bekas mesti mematuhi Jadual 4, menyediakan lapisan keras yang mencukupi untuk tork dan prestasi haus tanpa kerapuhan yang berlebihan.
Jadual 4: Kedalaman Kes
| Diameter Benang Nominal (mm) | Kedalaman Kes (mm) | |
|---|---|---|
| Min | Maks | |
| 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 |
Kekuatan Kilasan
Kekuatan kilasan mengikut Jadual 3; kegagalan tidak boleh berlaku pada ulir yang diapit. Ujian ini mensimulasikan tegasan pemasangan dunia sebenar.
Kekukuhan Kepala
Tiada retakan pada simpang kepala-shank apabila permukaan sokongan berubah bentuk kepada sudut 7°. Ujian layak walaupun kegagalan berlaku pada ulir pertama, dengan syarat kepala kekal utuh.
Kebolehan Membentuk Benang
Skru mesti membentuk ulir dalaman yang sepadan tanpa ubah bentuk kekal, dengan tork pemacu tidak melebihi nilai Jadual 3. Ulir yang terbentuk hendaklah menerima ulir luaran toleransi GB/T 197 6 jam dan menahan beban gred 8 setiap GB/T 3098.2.
Rintangan Kerapuhan Hidrogen
Skru bersadur elektrik memerlukan semakan proses mengikut GB/T 3098.17 untuk mengawal kerapuhan hidrogen. Selepas penyaduran, lakukan pengusiran hidrogen mengikut GB/T 5267. Salutan kepingan zink bukan elektrolitik mengikut ISO 10683 adalah disyorkan.
Kekerasan Teras Selepas Penyesuaian Semula
Penurunan kekerasan selepas penyemperitan semula tidak boleh melebihi 20 HV, memastikan kestabilan dalam perkhidmatan.
Kekuatan Tegangan
Untuk skru ≥12 mm atau ≥3d, ujian tegangan mengikut persetujuan; nilai rujukan dalam Jadual 3 membimbing prestasi yang dijangkakan.
Kaedah Ujian
Ujian Kekerasan Teras
Ukur pada separuh jejari pada keratan rentas menjauhi hujung, melalui diameter minor, setiap GB/T 4340.1. Ini mengesahkan ketahanan dalaman.
Ujian Kekerasan Permukaan
Rutin: Pada hujung, batang atau kepala setiap GB/T 4340.1 selepas penyingkiran salutan. Timbang tara: Mikrokekerasan Vickers HV0.1 pada profil ≥4 mm diameter, ≥0.05 mm dari tepi; tawar-menawar untuk <4 mm.
Ujian Kedalaman Kes
Jarak dari permukaan ke titik di mana kekerasan = teras +30 HV0.3; arbitrasi menggunakan kekerasan mikro HV0.3 pada sampel metalografi yang disediakan.
Ujian Kekuatan Kilasan
Spesimen pengapit dengan ≥2 ulir penuh dalam lekapan, ≥2 terdedah; gunakan tork sehingga kegagalan, rekod nilai mengikut Jadual 3.
Ujian Kekukuhan Kepala
Masukkan ke dalam baji dengan diameter lubang = nominal +0.05 mm (≤M6) atau +0.1 mm (>M6~M12); berikan beban paksi pada ubah bentuk 7°. Bukan untuk kepala benam. Gunakan pukulan tukul jika perlu.
Ujian Pemanduan
Pacu ke dalam plat ujian (keluli rendah karbon, 140~180 HV30, ketebalan = diameter nominal, lubang setiap Jadual 5) sehingga ≥1 ulir terkeluar. Daya paksi awal ≤50 N (≤M5) atau ≤100 N (>M5); kelajuan ≤30 r/min untuk arbitrasi. Tambah pelincir jika perlu.
Jadual 5: Ketebalan Plat Ujian dan Diameter Lubang
| Diameter Benang Nominal (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ketebalan (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| Diameter Lubang (mm) | Maks | 1.825 | 2.275 | 2.775 | 3.18 | 3.68 | 4.53 | 5.43 | 7.336 | 9.236 | 11.143 |
| Min | 1.8 | 2.25 | 2.75 | 3.15 | 3.65 | 4.5 | 5.4 | 7.3 | 9.2 | 11.1 | |
Nota: Toleransi ketebalan plat ujian setiap GB/T 709 untuk plat keluli bergulung.
Ujian Kerapuhan Hidrogen
Setiap GB/T 3098.17, menggunakan kaedah sokongan selari untuk menilai kawalan proses.
Ujian Penyesuaian Semula
Pada suhu 330°C selama 1 jam; purata tiga titik kekerasan teras berbeza sebanyak ≤20 HV pra/pasca. Untuk arbitrasi sahaja.
Ujian Tegangan
Pengapit dengan ≥6 ulir terdedah; berikan beban paksi ≤25 mm/min sehingga gagal. Kegagalan pada batang atau ulir, bukan simpang kepala; cengkaman pemusatan kendiri diperlukan.
Sepana Tork
Untuk ujian kilasan dan pacuan, ralat ≤±3% bagi tork yang ditentukan. Peranti berkuasa setara dibenarkan; manual untuk arbitrasi. Penentukuran memastikan penilaian prestasi skru yang tepat di bawah beban.
Penandaan
Kod Penandaan
Skru mengetuk sendiri yang dikeraskan dan dibajai yang ditanda dengan “-O-”.
Pengenalpastian
Penandaan lekukan atau timbul diperlukan untuk kepala heksagon atau heksalobular berdiameter nominal ≥5 mm, sebaik-baiknya pada kepala. Dengan persetujuan untuk jenis lain.
Tanda Pengenalan Pengilang
Wajib untuk semua produk yang ditanda, memastikan kebolehkesanan dan jaminan kualiti.
Soalan Lazim
- Apakah tujuan pengerasan bekas dalam skru mengetuk sendiri?
Pengerasan selongsong menyediakan permukaan keras untuk pembentukan ulir dan rintangan haus sambil mengekalkan kemuluran teras bagi mengelakkan kegagalan rapuh di bawah tork atau tegangan, seperti yang dinyatakan dalam klausa 4.2 dan 4.3. - Bagaimanakah kerapuhan hidrogen dapat dikurangkan dalam skru bersadur elektrik?
Laksanakan kawalan proses mengikut GB/T 3098.17, lakukan pengusiran hidrogen pasca-penyaduran mengikut GB/T 5267 dan pertimbangkan salutan bukan elektrolitik seperti kepingan zink mengikut ISO 10683 untuk mengurangkan risiko. - Bagaimana jika skru gagal dalam ujian kekuatan kilasan di kawasan yang diapit?
Kegagalan pada ulir yang diapit akan membatalkan ujian; pastikan lekapan yang betul dengan sekurang-kurangnya dua ulir penuh diapit dan terdedah, seperti 5.4, untuk menilai kekuatan bahan dengan tepat. - Adakah ujian tegangan wajib dilakukan untuk semua skru mengetuk sendiri?
Tidak, hanya untuk panjang ≥12 mm atau ≥3d melalui perjanjian pembekal-pembeli; Nilai Jadual 3 adalah rujukan, yang menekankan sifat kilasan dan pemacu sebagai metrik utama. - Bagaimanakah kedalaman bekas mempengaruhi prestasi skru?
Kedalaman yang tidak mencukupi boleh menyebabkan haus pramatang atau kegagalan dalam pembentukan benang, manakala kedalaman yang berlebihan meningkatkan kerapuhan; patuhi had Jadual 4 untuk sifat seimbang dalam aplikasi seperti pemasangan keluli. - Apakah peralatan yang disyorkan untuk ujian arbitrasi?
Gunakan sepana tork manual dengan ketepatan ±3% untuk ujian kilasan dan pacuan, dan kekerasan mikro Vickers untuk arbitrasi permukaan dan kedalaman kes bagi memastikan keputusan yang tepat dan tidak berat sebelah.
