Inleiding tot de GB/T 3098.1-2010-norm
Artikeloverzicht
Dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van de GB/T 3098.1-2010-norm, met de nadruk op de mechanische eigenschappen van bouten, schroeven en tapeinden gemaakt van koolstof- en gelegeerd staal. De structuur is als volgt:
- Inleiding tot de standaard
- Markeringssysteem en materialen
- Mechanische en fysische eigenschappen
- Toepassingsrichtlijnen en toepasbaarheid van de test
- Veelgestelde vragen (FAQ)
Inleiding tot de standaard
GB/T 3098.1-2010 specificeert de mechanische en fysische eigenschappen van bouten, schroeven en tapeinden gemaakt van koolstofstaal of gelegeerd staal, getest bij omgevingstemperaturen tussen 10 °C en 35 °C. Deze norm is van toepassing op bevestigingsmiddelen met nominale schroefdraaddiameters van 1,6 mm tot 39 mm, waardoor consistentie in prestaties wordt gegarandeerd voor structurele, automobiel- en machinebouwtoepassingen.
Het definieert materiaaleigenschappen op basis van treksterkte, vloeigrens, rek, hardheid en andere meetwaarden, wat de kwaliteitscontrole en veiligheid bevordert. In overeenstemming met ISO 898-1:2009 zorgt het voor internationale compatibiliteit en voldoet het tegelijkertijd aan de specifieke eisen van de Chinese productienormen.
- Toepassingsgebied: Omvat bevestigingsmiddelen van koolstof- en gelegeerd staal onder standaardomstandigheden.
- Belangrijkste updates: Verbeterde specificaties voor de hoogste sterkteklassen en testmethoden.
- Belangrijkheid: Garandeert dat bevestigingsmiddelen voldoen aan de eisen op het gebied van draagvermogen en duurzaamheid in de bouw.
Markeringssysteem en materialen
Het classificatiesysteem voor materiaaleigenschappen maakt gebruik van twee getallen gescheiden door een punt, waarbij het linker getal de nominale treksterkte (R) aangeeft.M) in MPa gedeeld door 100, en rechts staat de vloeigrensverhouding vermenigvuldigd met 10. Bijvoorbeeld, "8,8" betekent een treksterkte van 800 MPa en een vloeigrensverhouding van 0,8.
Materialen moeten voldoen aan de limieten voor de chemische samenstelling en de eisen voor de warmtebehandeling om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. Koolstofstaal met toegevoegde elementen zoals boor, mangaan of chroom komt veel voor, waarbij minimale tempertemperaturen zijn gespecificeerd om de hardbaarheid te garanderen.
| Cijfer na de komma | .6 | .8 | .9 |
|---|---|---|---|
| Verhouding | 0.6 | 0.8 | 0.9 |
Bevestigingsmiddelen met een lagere draagkracht en eigenschappen gelijk aan 8.8, moeten worden gemarkeerd als “08.8”.
| Eigendomsklasse | Materiaal en warmtebehandeling | Grenswaarden voor chemische samenstelling (%-analyse van de gietlepel) | Tempertemperatuur min (°C) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P max | S max | B max | ||||
| min | max | ||||||
| 4.6 | Koolstofstaal of koolstofstaal met toevoegingen | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Niet gespecificeerd | — |
| 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 | Koolstofstaal met toevoegingen (bijv. B, Mn, Cr), gehard en getemperd. | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Gehard en getemperd koolstofstaal | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Gehard en getemperd gelegeerd staal | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 9.8 | Koolstofstaal met additieven, gehard en getemperd. | 0.15 | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Gehard en getemperd koolstofstaal | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Gehard en getemperd gelegeerd staal | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 10.9 | Koolstofstaal met additieven, gehard en getemperd. | 0.20 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Gehard en getemperd koolstofstaal | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Gehard en getemperd gelegeerd staal | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| 12.9 | Gehard en getemperd gelegeerd staal | 0.3 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| 12.9 | Koolstofstaal met additieven, gehard en getemperd. | 0.28 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 380 |
Opmerkingen:
- Productanalyse is van toepassing in geval van een geschil.
- Borium tot 0,005%, gecontroleerd door titanium en/of aluminium voor niet-effectief borium.
- Voor de klassen 4.6 en 5.6 kan een warmtebehandeling nodig zijn voor koudgevormde bevestigingsmiddelen om de ductiliteit te garanderen.
- Voor bepaalde klassen zijn vrij snijdende staalsoorten toegestaan met een maximale dikte van S 0,34%, P 0,11% en Pb 0,35%.
- Voor boorstaal met C < 0,25% is het minimale Mn-gehalte 0,6% voor 8.8, 0,7% voor 9.8 en 10.9.
- Voor materialen van hogere klassen moet vóór het temperen gegarandeerd 90%-martensiet in de kern aanwezig zijn.
- Gelegeerd staal bevat ten minste één van de volgende elementen: Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%.
- Geen witte fosfidelaag op oppervlakken van klasse 12.9; verwijder deze vóór de warmtebehandeling.
- Gebruik materiaal van klasse 12.9 met de nodige voorzichtigheid vanwege het risico op spanningscorrosie.
Deze specificaties dienen als leidraad voor de materiaalkeuze en zorgen ervoor dat bevestigingsmiddelen de vereiste sterkte en weerstand tegen faalmechanismen zoals waterstofbrosheid bereiken.
Mechanische en fysische eigenschappen
Bevestigingsmiddelen moeten voldoen aan gespecificeerde mechanische eigenschappen bij omgevingstemperatuur, waaronder treksterkte, vloeigrens, rek, hardheid en slagvastheid. Testmethoden om de naleving te controleren worden beschreven.
| Nee. | Mechanische of fysieke eigenschap | Eigendomsklasse | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | Treksterkte RM (MPa) | nom | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| min | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| 2 | Lagere vloeigrens ReL (MPa) | nom | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |
| min | 240 | — | 300 | — | — | — | — | — | — | — | |||
| 3 | Spanning bij 0,2% niet-proportionele rek Rp0.2 (MPa) | nom | — | — | — | — | — | 640 | 640 | 720 | 900 | 1080 | |
| min | — | — | — | — | — | 640 | 660 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 4 | Spanning bij 0,0048d niet-proportionele rek voor bevestigingsmiddel R op ware groottepf (MPa) | nom | — | 320 | — | 400 | 480 | — | — | — | — | — | |
| min | — | 340 | — | 420 | 480 | — | — | — | — | — | |||
| 5 | Proefspanning Sp (MPa) | nom | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | |
| Vloeistofspanningsverhouding | 0.94 | 0.91 | 0.93 | 0.9 | 0.92 | 0.91 | 0.91 | 0.9 | 0.88 | 0.88 | |||
| 6 | Rek na breuk voor bewerkte teststukken A (%) | min | 22 | — | 20 | — | — | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| 7 | Oppervlaktevermindering na breuk voor bewerkte teststukken Z (%) | min | — | 52 | 52 | 48 | 48 | 44 | |||||
| 18 | Oppervlakte-discontinuïteiten | GB/T 5779.1 | GB/T 5779.3 | ||||||||||
Opmerkingen:
- Deze waarden gelden niet voor structurele boutverbindingen.
- Voor constructiebouten geldt d ≥ M12.
- Nominale waarden, uitsluitend ter aanduiding.
- Rp0.2 kan worden gemeten als ReL Kan niet worden vastgesteld.
- Rpf De minimumwaarden voor 4,8, 5,8 en 6,8 worden onderzocht.
- Testbelastingen in tabellen 5 en 7.
- De hardheid aan het eind kan voor bepaalde klassen lager zijn.
- Er gelden beperkingen voor de oppervlaktehardheid; in sommige gevallen niet meer dan 30 HV boven de kern.
- Slagproef bij -20 °C voor d ≥ 16 mm.
- GB/T 5779.3 kan in overleg worden vervangen.
Deze eigenschappen garanderen dat bevestigingsmiddelen onder de gespecificeerde belastingen presteren, waarbij tests zoals trek- en hardheidstests de kwaliteit verifiëren. Voor toepassingen met hoge sterkte-eisen moet rekening worden gehouden met de invloed van de afmetingen op het draagvermogen.
Toepassingsrichtlijnen en toepasbaarheid van de test
De norm biedt testmethoden voor verificatie, toepasbaar op bevestigingsmiddelen op ware grootte of bewerkte exemplaren. Houd rekening met omgevingsfactoren, aanhaalmoment en oppervlaktebehandelingen om defecten zoals ontkoling of verbrossing te voorkomen.
- Gebruik de juiste klasse voor de belastingseisen; bijvoorbeeld 10.9 voor omgevingen met hoge belasting.
- Voer tests uit voor treksterkte, vloeigrens, hardheid en slagvastheid, afhankelijk van de afmeting en klasse.
- Voor thermisch verzinkte bevestigingsmiddelen, zie GB/T 5267.3.
- Zorg voor markering ten behoeve van traceerbaarheid en naleving.
- Voorzichtigheid geboden bij gebruik van klasse 12.9 in corrosieve omstandigheden.
Deze richtlijnen helpen bij het selecteren en testen van bevestigingsmiddelen, waardoor de betrouwbaarheid van mechanische assemblages wordt verbeterd.
Veelgestelde vragen (FAQ)
Wat betekent een eigenschapsaanduiding zoals "8.8"?
Het geeft een nominale treksterkte van 800 MPa en een vloeigrensverhouding van 0,8 aan, wat zorgt voor een gestandaardiseerde prestatie-identificatie voor selectie in technische ontwerpen.
Welke invloed heeft de materiaalsamenstelling op de prestaties van bevestigingsmiddelen?
Samenstellingen met toegevoegde elementen zoals boor verbeteren de hardbaarheid, waardoor hogere sterkteklassen mogelijk zijn, terwijl P en S beperkt blijven om brosheid te voorkomen, zoals aangegeven in tabel 2.
Wanneer moet een impacttest worden uitgevoerd?
Voor d ≥ 16 mm en klassen die minimaal 27 J bij -20 °C vereisen, om de taaiheid bij lage-temperatuurtoepassingen te beoordelen en brosbreuk te voorkomen.
Wat zijn de gevolgen van ontkoling voor schroefdraad?
Het vermindert de sterkte; de norm schrijft een maximale volledige ontkolingsdiepte van 0,015 mm en een minimale niet-ontkolingshoogte voor om het draagvermogen te behouden.
Hoe sluit deze norm aan op ISO 898-1?
Het is een aangepaste versie van ISO 898-1:2009, met vergelijkbare eigenschapsklassen maar aangepast aan de Chinese context, waardoor wereldwijde interoperabiliteit in specificaties voor bevestigingsmiddelen wordt gewaarborgd.
Welke tests zijn van toepassing op bevestigingsmiddelen van standaardformaat?
Trekproeven, proefbelastingsproeven en wigtrekproeven verifiëren de prestaties in de praktijk, met name voor afmetingen waarbij machinaal bewerkte proefstukken het werkelijke gedrag mogelijk niet nauwkeurig weergeven.