Inleiding tot de GB/T 3098.15-2014-norm
GB/T 3098.15-2014 specificeert de mechanische eigenschappen van roestvrijstalen moeren die worden gebruikt in bevestigingsmiddelen. Deze norm waarborgt de betrouwbaarheid in diverse industriële toepassingen door eisen te definiëren voor markering, chemische samenstelling, mechanische prestaties en testen. De norm is van toepassing op moeren gemaakt van austenitisch, martensitisch en ferritisch roestvrij staal, met prestatieklassen die geschikt zijn voor verschillende draagvermogens en omgevingsomstandigheden. Naleving van deze norm garandeert dat moeren voldoen aan strenge criteria voor sterkte, corrosiebestendigheid en duurzaamheid, waardoor het essentieel is voor ingenieurs in mechanisch ontwerp en productie.
Markering, identificatie en oppervlakteafwerking
Het markeringssysteem voor roestvrijstalen moeren omvat de staalgroep en de prestatieklasse, gescheiden door een koppelteken. Het eerste deel geeft de staalgroep aan (A voor austenitisch, C voor martensitisch, F voor ferritisch), gevolgd door een getal dat het bereik van de chemische samenstelling aangeeft. Het tweede deel vertegenwoordigt de prestatieklasse, uitgedrukt als 1/10 van de vloeigrens in MPa voor moeren met een hoogte m ≥ 0,8D, of met een voorloopnul voor dunnere moeren (0,5D ≤ m < 0,8D).
- Voorbeeld: A2-70 – Austenitisch staal, koudverwerkt, minimale vloeigrens 700 MPa (voor moeren met m ≥ 0,8D).
- Voorbeeld: C4-70 – Martensitisch staal, gehard en getemperd, minimale vloeigrens 700 MPa.
- Voorbeeld: A2-035 – Austenitisch staal, koudvervormd, minimale vloeigrens 350 MPa (voor dunnere moeren).
Laagkoolstofhoudend austenitisch staal (C ≤ 0,03%) mag een "L" toevoegen (bijv. A4L-80). Gepassiveerde oppervlakken volgens GB/T 5267.4 krijgen een "P" (bijv. A4-80P). Moeren met een nominale diameter D ≥ 5 mm moeten duidelijk gemarkeerd zijn op één lagervlak of zijde. Fabrikantidentificatie is verplicht waar mogelijk. De verpakking moet de fabrikantmarkering, staalgroep, prestatieklasse en batchnummer volgens GB/T 90.3 bevatten. Tenzij anders gespecificeerd, worden moeren gereinigd en gepolijst; passivering wordt aanbevolen voor een verbeterde corrosiebestendigheid.
Chemische samenstelling
De chemische samenstelling van roestvrij staal voor moeren is gedetailleerd weergegeven in Tabel 1, conform GB/T 3098.6-2014. Fabrikanten kiezen samenstellingen binnen groepen, tenzij anders overeengekomen. Voor risico's op interkristallijne corrosie dient getest te worden volgens GB/T 4334; gestabiliseerd A3/A5-staal of koolstofarm (C ≤ 0,03%) A2/A4-staal wordt aanbevolen.
| Categorie | Groep | Chemische samenstelling (massafractie)/% | Notities | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | N | Cr | Mo | Ni | Cu | Anderen | |||
| Austenitisch | A1 | 0.12 | 1 | 6.5 | 0.2 | 0.15~0.35 | — | 16~19 | 0.7 | 5~10 | 1.75~2.25 | — | b, c, d |
| A2 | 0.1 | 1 | 2 | 0.05 | 0.03 | — | 15~20 | — e | 8~19 | 4 | — | f,g | |
| A3 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 17~19 | — e | 9~12 | 1 | — | H | |
| A4 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10~15 | 4 | — | g,i | |
| A5 | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | — | 16~18.5 | 2~3 | 10.5~14 | 1 | — | Hoi | |
| Martensitisch | C1 | 0.09~0.15 | 1 | 1 | 0.05 | 0.03 | — | 11.5~14 | — | 1 | — | — | i |
| C3 | 0.17~0.25 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 16~18 | — | 1.5~2.5 | — | — | — | |
| C4 | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.06 | 0.15~0.35 | — | 12~14 | 0.6 | 1 | — | — | bi | |
| Ferritisch | F1 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | — | 15~18 | - J | 1 | — | — | k,l |
Opmerkingen: a Maximale waarden, tenzij anders vermeld. b Zwavel kan worden vervangen door selenium. c Als Ni 8%, geen minimale Cu-limiet. e Mo optioneel, afhankelijk van de fabrikant. f Als Cr < 17%, min. Ni = 12%. g Voor max. C = 0,03%, max. N = 0,22%. h Ti ≥ 5×C% tot 0,8%, of Nb/Ta ≥ 10×C% tot 1,0%. i Voor grotere diameters, hogere C tot 0,12% voor austenitisch gesteente. j Mo optioneel. k Ti ≥ 5×C% tot 0,8%. l Nb/Ta ≥10×C% tot 1,0%.
Deze samenstelling garandeert optimale corrosiebestendigheid en mechanische sterkte, met bijlagen die voorbeelden uit ISO-normen voor specialistische toepassingen bevatten.
Mechanische eigenschappen
De mechanische eigenschappen moeten voldoen aan de tabellen 2 en 3 voor acceptatie, inclusief hardheid (voor geharde/getemperde C1, C3, C4) en beproevingsbelastingstests. Niet alle kwaliteitsklassen zijn van toepassing op alle moeren; raadpleeg de productnormen.
Tabel 2: Mechanische eigenschappen – Austenitische staalgroepen
| Categorie | Groep | Prestatiecijfer | Testspanning SP/MPa min | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Noten m≥0,8D | Noten 0,5D≤m<0,8D | Noten m≥0,8D | Noten 0,5D≤m<0,8D | ||
| Austenitisch | A1, A2, A3, A4, A5 | 50 | 025 | 500 | 250 |
| 70 | 035 | 700 | 350 | ||
| 80 | 040 | 800 | 400 | ||
Tabel 3: Mechanische eigenschappen – Martensitische en ferritische staalgroepen
| Categorie | Groep | Prestatiecijfer | Testspanning SP/MPa min | Hardheid | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Noten m≥0,8D | Noten 0,5D≤m<0,8D | Noten m≥0,8D | Noten 0,5D≤m<0,8D | HB | HRC | HV | ||
| Martensitisch | C1 | 50 | 025 | 500 | 250 | 147~209 | — | 155~220 |
| 70 | — | 700 | — | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| 110 a | 055 a | 1100 | 550 | — | 36~45 | 350~440 | ||
| C3 | 80 | 040 | 800 | 400 | 228~323 | 21~35 | 240~340 | |
| C4 | 50 | — | 500 | — | 147~209 | — | 155~220 | |
| 70 | 035 | 700 | 350 | 209~314 | 20~34 | 220~330 | ||
| Ferritisch | F1 b | 45 | 020 | 450 | 200 | 128~209 | — | 135~220 |
| 60 | 030 | 600 | 300 | 171~271 | — | 180~285 | ||
a Gehard en getemperd, minimale tempertemperatuur 275 °C, D ≤ 24 mm. b Verzacht.
Deze eigenschappen zijn bepalend voor de selectie van toepassingen die specifieke sterkteniveaus vereisen, waarbij rekening moet worden gehouden met warmtebehandeling en moerafmetingen.
Testmethoden
Hardheidstests voor martensitische en ferritische staalsoorten volgen GB/T 231.1 (HB), GB/T 230.1 (HRC) of GB/T 4340.1 (HV), met Vickers als referentie. De procedures komen overeen met GB/T 3098.2; de waarden moeten binnen de bereiken van Tabel 3 vallen. Proefbelastingstests volgens GB/T 3098.2 garanderen draagvermogen zonder bezwijken.
- Voer hardheidsmetingen uit op voorbereide oppervlakken.
- Breng de testbelasting geleidelijk aan en houd deze vast om de integriteit te controleren.
- Gebruik gekalibreerde apparatuur voor nauwkeurigheid.
Deze methoden bieden een betrouwbare manier om de prestaties van moeren in praktijksituaties te verifiëren.
Bijlagen: Aanvullende technische details
De bijlagen bieden gedetailleerde informatie:
- Bijlage B: Samenstelling van roestvrij staal volgens ISO 683-13, met voorbeelden van ferritische, martensitische en austenitische typen.
- Bijlage D: Materialen die chloride-geïnduceerde spanningscorrosie verminderen, bijvoorbeeld X2CrNiMoN17-13-5 met specifieke samenstellingen voor risicovolle omgevingen zoals zwembaden.
- Bijlage E: Verhoudingen van de vloeigrens bij hoge temperaturen (bijv. A2/A4 bij 400 °C: 70%) en toepasbaarheid bij lage temperaturen (A2/A3 tot -200 °C).
- Bijlage G: Relatieve magnetische permeabiliteit (bijv. A2 ≈1,8, niet-magnetisch in oplossingsgegloeide toestand, maar kan magnetisch worden na koudvervorming).
Raadpleeg deze documenten voor specialistische toepassingen en zorg ervoor dat de materiaalkeuze risico's zoals corrosie of magnetische interferentie minimaliseert.
Veelgestelde vragen
- Wat is het verschil tussen A2 en A4 roestvrijstalen moeren?
- A2 is een algemeen toepasbaar austenitisch staal met een goede corrosiebestendigheid, terwijl A4 molybdeen bevat voor een verbeterde weerstand in chloridehoudende omgevingen, volgens de samenstellingen in tabel 1.
- Hoe kies ik de juiste kwaliteitsklasse voor een moer?
- Kies op basis van de vereisten voor de vloeigrens en de moerhoogte; bijvoorbeeld klasse 70 voor 700 MPa in moeren met een diameter van m ≥ 0,8D, rekening houdend met de toepassingsbelastingen en tabellen 2/3.
- Welke tests zijn vereist voor de acceptatie van roestvrijstalen moeren?
- Hardheid voor martensitische/ferritische groepen en vloeigrens voor alle groepen, volgens de methoden in paragraaf 3, waarbij wordt gewaarborgd dat aan de gespecificeerde mechanische eigenschappen wordt voldaan.
- Zijn deze moeren geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen?
- Ja, maar raadpleeg bijlage E voor de verlaagde vloeigrens bij verhoogde temperaturen; bijvoorbeeld, A2 behoudt 70% bij 400 °C onder niet-cyclische belastingen.
- Hoe kan intergranulaire corrosie in austenitische moeren worden beperkt?
- Gebruik koolstofarme varianten (bijv. A4L) of gestabiliseerde A3/A5, getest volgens GB/T 4334, zoals aanbevolen in het gedeelte over de chemische samenstelling.
- Welke markeringen zijn verplicht op de verpakking?
- Vermeld de fabrikantidentificatiecode, de staalgroep/prestatieklasse volgens figuur 1 en het batchnummer volgens GB/T 90.3 voor traceerbaarheid.
