Inleiding tot de GB/T 3098.16-norm
Deze norm specificeert de mechanische eigenschappen van roestvrijstalen stelschroeven en soortgelijke niet-trekvaste bevestigingsmiddelen, met de nadruk op austenitische kwaliteiten. De norm waarborgt de betrouwbaarheid in corrosieve omgevingen, zoals maritieme of chemische toepassingen, door chemische samenstellingen en prestatiecriteria te definiëren. Naleving van GB/T 3098.16-2014 garandeert dat bevestigingsmiddelen bestand zijn tegen operationele belastingen zonder te bezwijken.
Ingenieurs zouden dit als referentie moeten gebruiken bij het selecteren van materialen die een balans bieden tussen corrosiebestendigheid en mechanische sterkte, en om problemen zoals interkristallijne corrosie te voorkomen door de juiste legeringskeuze.
Chemische samenstelling
De chemische samenstelling van de austenitische roestvrijstalen groepen die in stelschroeven worden gebruikt, is weergegeven in tabel 2, conform GB/T 3098.6-2014. Fabrikanten selecteren binnen de gespecificeerde bereiken, tenzij anders overeengekomen. Voor toepassingen die gevoelig zijn voor intergranulaire corrosie, dient getest te worden volgens GB/T 4334 en wordt de voorkeur gegeven aan gestabiliseerde A3/A5 of koolstofarme (≤0,03%) A2/A4 groepen.
- De samenstellingen maximaliseren de corrosiebestendigheid met behoud van de vervormbaarheid.
- Aanpassingen zoals de vervanging van zwavel door selenium verbeteren de bewerkbaarheid in de A1-groep.
- Stabilisatie met titanium of niobium voorkomt de neerslag van carbiden.
| Type | Groep | Chemische samenstelling (massafractie) / %A | Opmerking | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | |||
| 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 | |
A Maximale waarden, tenzij anders vermeld.
B Zwavel kan worden vervangen door selenium.
c Als het nikkelgehalte lager is dan 8%, moet het minimale mangaangehalte 5% bedragen.
D Als het nikkelgehalte hoger is dan 8%, is er geen minimum kopergehalte gespecificeerd.
e Het molybdeengehalte kan naar goeddunken van de fabrikant worden aangepast; geef indien nodig de limieten aan.
F Als het chroomgehalte lager is dan 17%, moet het minimale nikkelgehalte 12% zijn.
G Bij roestvrij staal met een maximaal koolstofgehalte van 0,03% kan het stikstofgehalte oplopen tot 0,22%.
H Voor stabilisatie geldt: titanium ≥ (5×C%) tot 0,8%, of niobium/tantalum ≥ (10×C%) tot 1,0%.
i Voor grotere diameters kan het koolstofgehalte worden verhoogd tot 0,12% om de gewenste eigenschappen te bereiken.
Mechanische eigenschappen
Algemene vereisten
Stelschroeven moeten voldoen aan de waarden in tabellen 3 en 4 om te worden goedgekeurd. Deze eigenschappen garanderen duurzaamheid onder de koppel- en hardheidseisen die gelden bij montage.
- Controleer de consistente prestaties aan de hand van specifieke tests.
- Geschikt voor hardheidsklassen 12H en 21H.
Gegarandeerd koppel voor inbusbouten
Inbusbouten voldoen aan het minimale koppel in tabel 3 en zijn getest op specifieke lengtes om gebruik in de praktijk te simuleren.
| Nominale schroefdraaddiameter d | Minimale testduurA / mm | Hardheidsklasse | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Flat Point | Kegelpunt | Hondenaanwijzing | Bekerpunt | 12 uur | 21 uur | |
| 1.6 | 2.5 | 3 | 3 | 2.5 | 0.03 | 0.05 |
| 2 | 4 | 4 | 4 | 3 | 0.06 | 0.1 |
| 2.5 | 4 | 4 | 5 | 4 | 0.18 | 0.3 |
| 3 | 4 | 5 | 6 | 5 | 0.25 | 0.42 |
| 4 | 5 | 6 | 8 | 6 | 0.8 | 1.4 |
| 5 | 6 | 8 | 8 | 6 | 1.7 | 2.8 |
| 6 | 8 | 8 | 10 | 8 | 3 | 5 |
| 8 | 10 | 10 | 12 | 10 | 7 | 12 |
| 10 | 12 | 12 | 16 | 12 | 14 | 24 |
| 12 | 16 | 16 | 20 | 16 | 25 | 42 |
| 16 | 20 | 20 | 25 | 20 | 63 | 105 |
| 20 | 25 | 25 | 30 | 25 | 126 | 210 |
| 24 | 30 | 30 | 35 | 30 | 200 | 332 |
A De minimale lengte komt overeen met ten minste één volledige dopdiepte volgens de productnormen.
Hardheidseisen
Stelschroeven moeten de hardheidsniveaus in tabel 4 bereiken, wat cruciaal is voor slijtvastheid en draagvermogen.
| Hardheid | Hardheidsklasse | |
|---|---|---|
| 12 uur | 21 uur | |
| Vickers-hardheid HV | 125～209 | ≥210 |
| Brinell-hardheid HB | 123～213 | ≥214 |
| Rockwell-hardheid HRB | 70～95 | ≥96 |
Hardheidstesten
Voer de tests uit volgens GB/T 231.1 (HB), GB/T 230.1 (HRB) of GB/T 4340.1 (HV). Gebruik Vickers als basis bij geschillen. Volg de procedures van GB/T 3098.3 voor nauwkeurigheid.
- Zorg ervoor dat de voorbereiding van het oppervlak de resultaten niet beïnvloedt.
- Test de uniformiteit in productiebatches op meerdere punten.
Bijlagen
Bijlage B: Austenitische roestvrijstalen samenstellingen (volgens ISO 683-13:1986)
Deze informatieve bijlage bevat gedetailleerde samenstellingen van austenitische staalsoorten, wat helpt bij de materiaalkeuze voor specifieke omgevingen.
| StaaltypeA | Chemische samenstellingB (massafractie) / % | GroepsaanduidingD | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si max | Mn max | P max | S | N | Cr | Mo | Nb | Nic | Se min | Ti | Cu | ||
| 10 | 0,030 max | 1 | 2 | 0.045 | 0,030 max | — | 17.0～19.0 | — | — | 9.0～12.0 | — | — | — | A2e |
| 19aN | 0,030 max | 1 | 2 | 0.045 | 0,030 max | 0,12～0,22 | 16,5～18,5 | 2,5～3,0 | — | 11,5 tot 14,5 | — | — | — | A4e |
Opmerkingen uit de bijlage: Typenummers zijn voorlopig; geen toevoeging van niet-vermelde elementen zonder overleg; voorkom verontreiniging door schroot.
Bijlage C: Austenitische roestvrijstalen voor koudvervormen en extruderen (uit ISO 4954:1993)
Deze bijlage bevat een lijst met samenstellingen die geoptimaliseerd zijn voor koudvervormingsprocessen, waardoor verwerkbaarheid gegarandeerd is zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte.
| StaalsoortaanduidingA | Chemische samenstellingB (massafractie) / % | Groepsaanduidingc | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nee. | Naam | ISO 4954:1979 | C | Si max | Mn max | P max | S max | Cr | Mo | Ni | Anderen | |
| 78 | X 2 CrNi 18 10 E | D20 | ≤0,030 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0～19.0 | — | 9.0～12.0 | — | A2D |
| 88 | X 3 CrNiCu 18 9 3 E | D32 | ≤0,04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0～19.0 | — | 8,5 tot 10,5 | Cu: 3,00～4,00 | A2 |
Opmerkingen: Aanduidingen omvatten volgnummers en ISO-namen; geen niet-vermelde elementen toegevoegd; voorkom verontreiniging voor optimale eigenschappen.
Bijlage E: Relatieve magnetische permeabiliteit van austenitische roestvrijstalen
Raadpleeg metaalkundigen voor magnetisch gevoelige toepassingen. Austenitische staalsoorten zijn niet-magnetisch in de oplossingsgegloeide toestand, maar kunnen magnetisch worden na koudvervorming. Relatieve permeabiliteit μr meet de magnetisatie; waarden dicht bij 1 duiden op een lage permeabiliteit.
- Voorbeeld: A2: μr ≈1,8
- A4: μr ≈1,015
- A4L: μr ≈1,005
- F1: μr ≈5
Te gebruiken in elektronica of medische apparaten waar een lage magnetische aantrekkingskracht essentieel is.
Veelgestelde vragen
Welke roestvrijstaalgroep wordt aanbevolen voor weerstand tegen interkristallijne corrosie?
Geef de voorkeur aan gestabiliseerde A3- of A5-groepen, of koolstofarme A2/A4 met ≤0,03% koolstof. Test volgens GB/T 4334 om de geschiktheid in agressieve omgevingen te bevestigen.
Welke invloed heeft koudvervorming op de magnetische eigenschappen van stelschroeven?
Koudvervorming kan magnetisme in austenitische staalsoorten opwekken. Kies voor staalsoorten met een lage permeabiliteit, zoals A4L, voor toepassingen waarbij niet-magnetische bevestigingsmiddelen vereist zijn.
Wat als de resultaten van de hardheidstest buiten de waarden in tabel 4 vallen?
Verwerp de partij, aangezien dit kan duiden op een onjuiste warmtebehandeling. Voer een nieuwe test uit met de Vickers-methode als maatstaf en onderzoek de productieprocessen.
Kunnen chemische samenstellingen verder worden aangepast dan in tabel 2 staat?
Uitsluitend na overeenstemming tussen koper en fabrikant. Ongeautoriseerde wijzigingen kunnen de corrosiebestendigheid of de mechanische integriteit aantasten.
Waarom worden minimale testlengtes gespecificeerd voor koppelproeven?
Om ervoor te zorgen dat de contactdoos volledig vastklikt, het daadwerkelijke gebruik te simuleren en voortijdig falen door onvoldoende grip tijdens de installatie te voorkomen.
Hoe kies je tussen hardheidsklassen 12H en 21H?
12H voor algemene corrosiebestendige toepassingen; 21H voor toepassingen met hogere sterkte-eisen, zoals trillingsgevoelige constructies, waarbij een balans tussen taaiheid en hardheid vereist is.
