Artikeloverzicht
Dit artikel biedt een uitgebreide verkenning van de GB/T 3098.2-2015-norm, gestructureerd voor gemakkelijke raadpleging en praktische toepassing in technische contexten:
- Inleiding: Overzicht en toepasbaarheid van de norm.
- Materialen: Richtlijnen voor chemische samenstelling en warmtebehandeling.
- Mechanische eigenschappen: Eisen met betrekking tot de beproevingsbelasting.
- Hardheidseisen: Gespecificeerde hardheidswaarden.
- Moertypes en boutafstemming: Compatibiliteit met bouten.
- Overwegingen met betrekking tot koppel: inzichten in koppeltoepassing.
- FAQ: Antwoorden op veelgestelde vragen uit het vakgebied.
Invoering
De GB/T 3098.2-2015-norm beschrijft de mechanische en fysische eigenschappen van moeren met grove schroefdraad, gemaakt van koolstofstaal of gelegeerd staal, getest bij omgevingstemperaturen tussen 10 °C en 35 °C. Deze norm is cruciaal voor het waarborgen van de betrouwbaarheid en veiligheid van bevestigingssystemen in sectoren zoals de bouw, de automobielindustrie en de machinebouw.
Deze norm richt zich op beproevingsbelastingen, hardheid en materiaalspecificaties om falen onder belasting te voorkomen. Ingenieurs dienen deze richtlijnen toe te passen tijdens het ontwerp en de kwaliteitscontrole om moeren te koppelen aan de juiste bouten, waardoor de prestaties en levensduur van de assemblage worden geoptimaliseerd.
Materialen
Moeren moeten worden vervaardigd uit koolstofstaal met een specifieke chemische samenstelling om de vereiste mechanische eigenschappen te bereiken. Warmtebehandeling, zoals afschrikken en temperen, is verplicht voor hogere sterkteklassen om voldoende hardbaarheid te garanderen, wat resulteert in een martensietstructuur van ongeveer 90% in het schroefdraadgedeelte vóór het temperen.
Belangrijke overwegingen bij de materiaalkeuze:
- Beperk het koolstofgehalte om de hardheid en broosheid te beheersen.
- Zorg voor een minimaal mangaangehalte voor sterkte en hardbaarheid.
- Beperk de hoeveelheid fosfor en zwavel om brosheid te voorkomen.
- Pas afschrikken en temperen toe voor de klassen 05, 8 (D> M16), 10 en 12.
Chemische samenstelling
| Eigendomsklasse | Materiaal | Warmtebehandeling | C (%) max | Mn (%) min | P (%) max | S (%) max | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | Koolstofstaal | Optioneel | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 | |
| 5 | Koolstofstaal | Gehard en getemperd | 0.58 | 0.3 | 0.048 | 0.058 | |
| 5 | Koolstofstaal | Optioneel | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 6 | Koolstofstaal | Optioneel | 0.58 | – | 0.060 | 0.150 | |
| 8 | Stijl 2 | Koolstofstaal | Optioneel | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 |
| 8 | Stijl 1 D ≤ M16 | Koolstofstaal | Optioneel | 0.58 | 0.25 | 0.060 | 0.150 |
| 8 | Stijl 1 D > M16 | Koolstofstaal | Gehard en getemperd | 0.58 | 0.3 | 0.048 | 0.058 |
| 10 | Koolstofstaal | Gehard en getemperd | 0.58 | 0.3 | 0.048 | 0.058 | |
| 12 | Koolstofstaal | Gehard en getemperd | 0.58 | 0.45 | 0.048 | 0.058 | |
Let op: Voor klassen die afschrikken en temperen vereisen, moeten de materialen een voldoende hardbaarheid bezitten. De chemische samenstelling moet worden beoordeeld volgens de relevante normen.
Mechanische eigenschappen
Moeren moeten de gespecificeerde beproevingsbelastingen zonder te bezwijken kunnen weerstaan. Deze belastingen vertegenwoordigen de maximaal veilige belasting in mechanische verbindingen. Deze waarden garanderen de structurele integriteit onder trekspanning.
Richtlijnen voor de aanvraag:
- Selecteer de eigenschapsklasse op basis van de vereisten voor de assemblagebelasting.
- Controleer de beproevingsbelasting door middel van testen bij omgevingstemperatuur.
- Houd rekening met factoren zoals schroefdraadverbinding en materiaalcompatibiliteit.
Testbelastingen (N)
| Draad | Toonhoogte | 04 | 05 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M5 | 0.8 | 5400 | 7100 | 8250 | 9500 | 12140 | 14800 | 16300 |
| M6 | 1 | 7640 | 10000 | 11700 | 13500 | 17200 | 20900 | 23100 |
| M7 | 1 | 11000 | 14500 | 16800 | 19400 | 24700 | 30100 | 33200 |
| M8 | 1.25 | 13900 | 18300 | 21600 | 24900 | 31800 | 38100 | 42500 |
| M10 | 1.5 | 22000 | 29000 | 34200 | 39400 | 50500 | 60300 | 67300 |
| M12 | 1.75 | 32000 | 42200 | 51400 | 59000 | 74200 | 88500 | 100300 |
| M14 | 2 | 43700 | 57500 | 70200 | 80500 | 101200 | 120800 | 136900 |
| M16 | 2 | 59700 | 78500 | 95800 | 109900 | 138200 | 164900 | 186800 |
| M18 | 2.5 | 73000 | 96000 | 121000 | 138200 | 176600 | 203500 | 230400 |
| M20 | 2.5 | 93100 | 122500 | 154400 | 176400 | 225400 | 259700 | 294000 |
| M22 | 2.5 | 115100 | 151500 | 190900 | 218200 | 278800 | 321200 | 363600 |
| M24 | 3 | 134100 | 176500 | 222400 | 254200 | 324800 | 374200 | 423600 |
| M27 | 3 | 174400 | 229500 | 289200 | 330500 | 422300 | 486500 | 550800 |
| M30 | 3.5 | 213200 | 280500 | 353400 | 403900 | 516100 | 594700 | 673200 |
| M33 | 3.5 | 263700 | 347000 | 437200 | 499700 | 638500 | 735600 | 832800 |
| M36 | 4 | 310500 | 408500 | 514700 | 588200 | 751600 | 866000 | 980400 |
| M39 | 4 | 370900 | 488000 | 614900 | 702700 | 897900 | 1035000 | 1171000 |
Let op: De proefbelasting benadert de minimale treksterkte die de moer kan weerstaan.
Hardheidseisen
De hardheid zorgt ervoor dat moeren bestand zijn tegen vervorming en hun integriteit behouden onder belasting. De waarden worden aangegeven in de Vickers (HV), Brinell (HB) en Rockwell (HRC) schalen, met omrekeningen volgens ISO 18265.
Praktische richtlijnen:
- Gebruik de Vickers-test met een minimale belasting van 98 N voor nauwkeurigheid.
- Aanpassen aan de moermaat; voor D > M16 gelden andere minimummaten.
- Controleer of de warmtebehandeling na afloop voldoet aan de klasse-eisen.
Hardheidseisen
| Draad | 04 | 05 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min | Max | Min | Max | Min | Max | Min | Max | Min | Max | Min | Max | Min | Max | ||
| M5 ≤ D ≤ M16 | HV | 188 | 302 | 272 | 353 | 130 | 302 | 150 | 302 | 200 | 302 | 272 | 353 | 295 | 353 |
| M16 < D ≤ M39 | 188 | 302 | 272 | 353 | 146 | 302 | 170 | 302 | 233 | 353 | 272 | 353 | 272 | 353 | |
| M5 ≤ D ≤ M16 | HB | 179 | 287 | 259 | 336 | 124 | 287 | 143 | 287 | 190 | 287 | 259 | 336 | 280 | 336 |
| M16 < D ≤ M39 | 179 | 287 | 259 | 336 | 139 | 287 | 162 | 287 | 221 | 336 | 259 | 336 | 259 | 336 | |
| M5 ≤ D ≤ M16 | HRC | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 30 | 26 | 36 | 29 | 36 |
| M16 < D ≤ M39 | – | 30 | 26 | 36 | – | 30 | – | 30 | – | 36 | 26 | 36 | 26 | 36 | |
Opmerkingen: Voor moeren van type 2 in klasse 8 is de minimale hardheid 180 HV (171 HB). Voor moeren van type 2 in klasse 10 is dit 302 HV (287 HB, 30 HRC). Voor moeren van type 2 in klasse 12 is dit 272 HV (259 HB, 26 HRC).
Moerstijlen en bijpassende bouten
Moeren worden ingedeeld in typen (0 dun, 1 standaard, 2 hoog) met specifieke diameterbereiken en compatibele boutklassen om de montagesterkte te garanderen en beschadiging of breuk te voorkomen.
Aanbevelingen voor het matchen van producten:
- Gebruik dunne moeren (type 0) als borgmoeren met een standaard of hoge moer, waarbij u eerst de dunne moeren vastdraait.
- Stem de moerklasse af op de maximale sterkteklasse van de bout voor optimale voorspanning.
- Houd rekening met de spoed van de schroefdraad voor fijne versus grove toepassingen.
Soorten moeren, diameters en bijpassende bouten
| Eigendomsklasse | 04 | 05 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Stijl 1 (Standaard) | – | – | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5 | M5≤D≤M16 |
| Stijl 2 (Hoog) | – | – | – | – | M16≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M16x1.5 |
| Stijl 0 (Dun) | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | M5≤D≤M39 / M8x1≤D≤M39x3 | – | – | – | – | – |
| Passende Bolt Max-klasse | – | – | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
Overwegingen met betrekking tot koppel
De norm specificeert geen faalkoppel voor moeren, in lijn met ISO 898-2 en DIN 267-24, om verwarring tussen koppel en voorspanning als ontwerpreferenties te voorkomen. Richt u in plaats daarvan op proefbelastingen, vermoeiingssterkte en hardheid voor betrouwbare verbindingen.
In de praktijk wordt het koppel dat op moeren of bouten in assemblages wordt uitgeoefend, gedeeltelijk omgezet in klemkracht, beïnvloed door wrijving, smeermiddelen en componenten zoals sluitringen. Ter referentie kunt u koppelwaarden van overeenkomende boutklassen met dezelfde diameter gebruiken, maar geef altijd prioriteit aan technische berekeningen voor specifieke toepassingen.
Veelgestelde vragen
- Waarom zijn afkoelen en temperen nodig voor noten van hogere kwaliteit?
Het verbetert de hardbaarheid, waardoor een martensitische structuur ontstaat voor verbeterde sterkte en weerstand tegen vervorming onder hoge belastingen, zoals vereist in tabel 3. - Hoe moeten dunne moeren (type 0) in assemblages worden gebruikt?
Monteer ze met borgmoeren met een standaard of hoge moer; draai eerst de dunne moer vast tegen het onderdeel, en vervolgens de buitenste moer ertegenaan om losraken te voorkomen. - Wat als de hardheid van een moer de maximaal gespecificeerde waarde overschrijdt?
Een te hoge hardheid kan wijzen op risico's van overmatig temperen, wat kan leiden tot brosheid; test de partijen opnieuw of keur ze af om te voldoen aan de limieten van Tabel 6 en de ductiliteit te behouden. - Kunnen moeren gebruikt worden met bouten van een lagere sterkteklasse?
Ja, maar zorg ervoor dat de bout de maximale klasse volgens de norm aankan om onderbenutting te voorkomen; controleer altijd de voorspanning en vermoeiingssterkte tijdens de montage. - Hoe test je nauwkeurig de moerproefbelasting?
Gebruik de methoden beschreven in paragraaf 9 bij 10°C-35°C; oefen axiale belasting uit zonder rotatie, waarbij volledige schroefdraadinschakeling wordt gegarandeerd om de werkelijke omstandigheden te simuleren. - Waarom zijn de limieten voor fosfor en zwavel strenger voor gedoofde klassen?
Lagere niveaus voorkomen brosheid tijdens warmtebehandeling, waardoor de taaiheid en betrouwbaarheid bij toepassingen onder hoge belasting worden verbeterd.
