Inleiding tot de GB/T 3098.25-2020-norm
GB/T 3098.25-2020 is een belangrijke nationale norm in China die een uitgebreide richtlijn biedt voor de selectie van bevestigingsmiddelen van roestvrij staal en nikkellegeringen op basis van hun mechanische eigenschappen. Deze norm maakt deel uit van de bredere GB/T 3098-reeks, die de mechanische eigenschappen van bevestigingsmiddelen behandelt, en richt zich specifiek op materialen zoals austenitisch, martensitisch, ferritisch en duplex roestvrij staal, en nikkellegeringen. Het primaire doel is ingenieurs, ontwerpers en fabrikanten te helpen bij het kiezen van geschikte bevestigingsmiddelen voor toepassingen die een hoge corrosiebestendigheid, sterkte en duurzaamheid vereisen onder diverse omgevingsomstandigheden, zoals maritieme omgevingen, chemische processen en omgevingen met hoge temperaturen.
Deze norm omvat gedetailleerde tabellen met chemische samenstellingen die de massafracties van belangrijke elementen zoals koolstof (C), silicium (Si), mangaan (Mn), fosfor (P), zwavel (S), chroom (Cr), molybdeen (Mo), nikkel (Ni), koper (Cu), stikstof (N), niobium (Nb) en titanium (Ti) weergeven. Deze samenstellingen worden gekoppeld aan ISO-codes, overeenkomstige bevestigingsmiddelgroepen en gerelateerde normen om compatibiliteit en betrouwbaarheid te garanderen. Zo wordt bijvoorbeeld gebruikgemaakt van GB/T 3098.6 voor bouten, schroeven en tapeinden van roestvrij staal, GB/T 3098.15 voor moeren en andere normen voor specialistische toepassingen.
In de praktijk helpt deze richtlijn de risico's van materiaalfalen te beperken door samenstellingen te specificeren die eigenschappen zoals treksterkte, vloeigrens en weerstand tegen intergranulaire corrosie verbeteren. Ook bevat de richtlijn aanwijzingen over het vermijden van onbedoelde toevoegingen van elementen tijdens de productie om de afschrikbaarheid, mechanische eigenschappen en toepasbaarheid te behouden. Professionals in de werktuigbouwkunde gebruiken deze norm om de selectie van bevestigingsmiddelen te optimaliseren en te voldoen aan internationale equivalenten zoals ISO 3506 en EN-normen.
De belangrijkste voordelen zijn onder meer verbeterde veiligheid in constructies, kosteneffectiviteit door de juiste materiaalkeuze en betere prestaties in agressieve omgevingen. Zo worden austenitische legeringen geprefereerd vanwege hun niet-magnetische eigenschappen en vervormbaarheid, terwijl duplexlegeringen een balans bieden tussen sterkte en corrosiebestendigheid. Deze norm bevordert de beste praktijken in de materiaalkunde en benadrukt het belang van nauwkeurige legering om de gewenste mechanische resultaten te bereiken. Door deze richtlijnen te volgen, kunnen bedrijven de stilstandtijd en onderhoudskosten als gevolg van degradatie van bevestigingsmiddelen verlagen.
Chemische samenstelling van austenitische roestvrijstalen
Tabel 1 uit GB/T 3098.25-2020 geeft een overzicht van de chemische samenstellingen van austenitische roestvrijstalen, met verwijzing naar GB/T 3098.6, GB/T 3098.15, GB/T 3098.16 en GB/T 3098.21. Deze samenstellingen zijn cruciaal voor het bepalen van de mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid van bevestigingsmiddelen. De waarden worden weergegeven als massafracties in procenten, waarbij de meeste waarden maximale limieten zijn, tenzij anders aangegeven als bereiken of minimumwaarden. Austenitische staalsoorten staan bekend om hun uitstekende vervormbaarheid, lasbaarheid en oxidatiebestendigheid, waardoor ze ideaal zijn voor bevestigingsmiddelen in corrosieve omgevingen.
De tabel geeft ISO-codes weer, samen met de elementaire samenstellingen, waaronder C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, N, Nb en Ti, en wijst overeenkomstige bevestigingsmiddelgroepen toe zoals A1, A2, A2L, A3, A4, A4L, A5 en A8. ISO 4305-303-00-I (groep A1) heeft bijvoorbeeld een C-gehalte tot 0,12, een Cr-gehalte van 17,0-19,0 en een S-gehalte van ≥0,15 voor verbeterde bewerkbaarheid. Deze specificaties garanderen consistentie in prestaties, zoals het behoud van een austenitische structuur voor niet-magnetische eigenschappen.
De toelichting benadrukt dat niet-gespecificeerde elementen niet zonder toestemming van de koper mogen worden toegevoegd, behalve bij raffinage, en dat voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen tegen verontreinigingen die de eigenschappen beïnvloeden. De groepen komen grotendeels overeen met, maar zijn niet identiek aan, andere GB/T-normen. Deze gegevens helpen bij het selecteren van materialen voor specifieke belastingen en temperaturen, waardoor problemen zoals spanningscorrosie worden voorkomen.
| ISO-code | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Groep |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0,15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0,70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1,00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | A4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0,70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
Chemische samenstellingen van martensitische, ferritische en duplexstaalsoorten
Tabel 2 geeft een overzicht van de chemische samenstellingen van martensitisch, ferritisch en duplex roestvrij staal, essentieel voor bevestigingsmiddelen die een hoge sterkte en een matige corrosiebestendigheid vereisen. Martensitisch staal kan door warmtebehandeling worden gehard, ferritisch staal biedt een goede ductiliteit en duplexstaal combineert austenitische en ferritische fasen voor superieure sterkte en weerstand tegen putcorrosie.
ISO-codes zijn gekoppeld aan elementen en groepen zoals C1, C3, C4, F1, D2, D4, D6 en D8. Voor martensitisch gesteente heeft ISO 4006-410-00-I (C1) een C-gehalte van 0,08~0,15 en een Cr-gehalte van 11,5~13,5. Voorbeelden van duplexgesteente zijn ISO 4462-318-03-I (D6) met een Cr-gehalte van 21,0~23,0 en een Mo-gehalte van 2,5~3,5. Er zijn ook opmerkingen over de wolfraamvereisten voor bepaalde codes en PREN-berekeningen voor de herkenning van duplexgesteente.
| ISO-code | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Groep |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Martensitische roestvrijstalen | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0,15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| Ferritische roestvrijstalen | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | F1 |
| Duplex roestvrij staal | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | D4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | D4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | D4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | D6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | D6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | D8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
Chemische samenstellingen van hittebestendig roestvrij staal en nikkellegeringen
Tabel 3 toont samenstellingen voor toepassingen bij hoge temperaturen, waaronder martensitische staalsoorten en austenitische precipitatiehardende typen met nikkellegeringen. Deze materialen zijn ontworpen voor verhoogde temperaturen en bieden kruipweerstand en bescherming tegen oxidatie.
De groepen omvatten CH0, CH1, CH2, V of VH, VW, SD, SB en 718. Voor nikkellegering 2.4668 (718) is het C-gehalte 0,02~0,08, met een hoog Ni-gehalte (50,00~55,00) en Mo-gehalte (2,80~3,30). In de toelichting worden aanvullende elementen zoals V, Al, B, Co, Fe en Nb voor specifieke codes vermeld.
| ISO-code | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N | Nb | Ti | Groep |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Martensitische roestvrijstalen | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | V of VH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | VW |
| Austenitische precipitatieharding van roestvrij staal en nikkellegeringen | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | ≥65 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | SB |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
Gangbare kwaliteiten voor koudvervormbare bevestigingsmiddelen – austenitisch
Tabel A.1 geeft een overzicht van veelvoorkomende austenitische staalsoorten voor koudvervormde bevestigingsmiddelen, met verwijzingen naar categorieën, groepen, ISO-codes, Europese aanduidingen, ASTM-codes, Amerikaanse gangbare namen, GB/T-posities, GB/T 20878-codes en gerelateerde normen. Dit helpt bij de materiaalkeuze voor de massaproductie van schroeven en bouten.
| Categorie | Groep | ISO-code | Europese Code | Europese kwaliteit | ASTM-code | Amerikaanse naam | GB/T-positie | GB/T 20878 Code | Gerelateerde normen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gezwavelde austenitische | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | Hoofdstuk 5, Tabel 1 | S30317 | ASTM A959, EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303Cu | GB/T 3098,6 GB/T 3098,15 | – | EN 10088-3 | |
| Algemeen toepasbaar austenitisch | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | Hoofdstuk 5, Tabel 1 | S30403 | ASTM A959, EN 10088-3, EN 10263-5, EN 10269 |
