Inleiding tot de GB/T 3098.3-2016-norm
Dit artikel geeft een gedetailleerd overzicht van de GB/T 3098.3-2016-norm, die de mechanische eigenschappen van stelschroeven als onderdeel van de bevestigingsmiddelenreeks specificeert. Het behandelt essentiële aspecten zoals chemische samenstelling en eisen aan de mechanische prestaties, en waarborgt de naleving van de normen voor productie en toepassing in de machinebouw. Inzicht in deze specificaties is cruciaal voor het selecteren van de juiste materialen en warmtebehandelingen om de gewenste sterkte en duurzaamheid in bevestigingssystemen te bereiken.
Inhoudsopgave
- Chemische samenstelling
- Mechanische eigenschappen
- Veelgestelde vragen (FAQ)
Chemische samenstelling
De chemische samenstelling van materialen die worden gebruikt voor stelschroeven volgens GB/T 3098.3-2016 is cruciaal voor het waarborgen van de vereiste mechanische eigenschappen na warmtebehandeling. In dit gedeelte worden de toelaatbare limieten voor koolstof, fosfor, zwavel en andere elementen voor verschillende hardheidsgraden beschreven. Een juiste materiaalkeuze op basis van deze samenstellingen helpt problemen zoals brosheid of onvoldoende hardbaarheid te voorkomen. Zo ondersteunt een hoger koolstofgehalte in hogere hardheidsgraden de afschrik- en temperingsprocessen om een superieure sterkte te bereiken.
| Hardheidsgraad | Vickers-hardheid HV min | Materiaal | Warmtebehandeling¹ | C%, max² | C%, min² | P%, max² | S%, max² | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 uur | 140 | Koolstofstaalc | / | 0.5 | / | 0.11 | 0.15 | |
| 22 uur | 220 | KoolstofstaalD | Gehard en getemperd | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| 33H | 330 | KoolstofstaalD | Gehard en getemperd | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 45 uur | 450 | Koolstofstaald,e | Gehard en getemperd | 0.5 | 0.45 | 0.05 | 0.05 |
| – | 450 | Koolstofstaal met toegevoegde elementenD (boor, mangaan of chroom, enz.) | Gehard en getemperd | 0.5 | 0.28 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 450 | Gelegeerd staald,f | Gehard en getemperd | 0.5 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | |
- Oppervlakteharding is niet toegestaan.
- In geval van een geschil zal een productanalyse worden uitgevoerd.
- Er mag gebruik worden gemaakt van snijstaal met een maximaal loodgehalte van 0,35%, een maximaal fosforgehalte van 0,11% en een maximaal zwavelgehalte van 0,34%.
- Er mag staal worden gebruikt met een maximaal loodgehalte van 0,35%.
- Alleen van toepassing voor d ≤ M16.
- Deze gelegeerde staalsoorten moeten ten minste één van de volgende elementen met een minimale hoeveelheid bevatten: chroom 0,30%, nikkel 0,30%, molybdeen 0,20%, vanadium 0,10%. Indien twee, drie of vier legeringselementen aanwezig zijn, mag het totale gehalte niet minder zijn dan 70%, de som van de individuele minimale hoeveelheden.
Deze richtlijnen garanderen dat stelschroeven hun integriteit onder belasting behouden. Ingenieurs dienen de samenstelling te verifiëren door middel van gecertificeerde tests om te voldoen aan de industrienormen, met name in toepassingen met hoge belasting, zoals machineassemblage.
Mechanische eigenschappen
De mechanische eigenschappen zoals gedefinieerd in GB/T 3098.3-2016 omvatten hardheidswaarden gemeten met de Vickers-, Brinell- en Rockwell-methoden, evenals ontkoling en oppervlaktehardheidslimieten. Deze eigenschappen zijn essentieel voor het beoordelen van de geschiktheid van stelschroeven in diverse omgevingen, om te garanderen dat ze bestand zijn tegen vervorming en breuk. Hogere hardheidsgraden zoals 45H zijn bijvoorbeeld ideaal voor veeleisende omstandigheden, maar vereisen een zorgvuldige controle van de ontkoling om de schroefdraadsterkte te behouden.
| Hardheidsgraad | Vickers-hardheid HV10 max. | Brinell-hardheid HBW F=30D² min | Brinell-hardheid HBW F=30D² max | Rockwell-hardheid HRB min | Rockwell-hardheid HRB max | Rockwell-hardheid HRC min | Rockwell-hardheid HRC max | Draad niet-ontkoolde laagdikte E/mm min | Draad Volledige ontkolingslaag Hoogte G/mm max | Oppervlaktehardheid HV0.3 max | Geen carburatie HV0.3 max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 uur | 290 | 133 | 276 | 75 | 105 | – | – | – | – | – | – |
| 22 uur | 300 | 209 | 285 | 95 | A | A | 30 | 1/2 H1 | 0.015 | 320 | c |
| 33H | 440 | 314 | 418 | – | – | 33 | 44 | 2/3 H1 | 0.015 | 450 | c |
| 45 uur | 560 | 428 | 532 | – | – | 45 | 53 | 3/4 H1 | B | 580 | c |
- Voor klasse 22H, gebruik bij de Rockwell-hardheidstest de minimale HRB-waarde en de maximale HRC-waarde.
- Bij 45H is geen volledige ontkolingslaag toegestaan.
- Bij het meten van de oppervlakte- en kernhardheid met HV0.3 mag de oppervlaktehardheid niet meer dan 30 HV-eenheden hoger zijn dan de kernhardheid.
Het naleven van deze mechanische eigenschappen is essentieel voor kwaliteitscontrole. Regelmatige tests met behulp van gestandaardiseerde methoden kunnen fabrikanten helpen bij het optimaliseren van productieprocessen, zoals warmtebehandelingscycli, om te voldoen aan de prestatie-eisen in praktijktoepassingen.
Veelgestelde vragen (FAQ)
- Wat is het doel van GB/T 3098.3-2016?
- Deze norm specificeert de mechanische eigenschappen van stelschroeven en zorgt ervoor dat ze voldoen aan de eisen voor hardheid, materiaalsamenstelling en oppervlaktekwaliteit bij bevestigingstoepassingen. De norm biedt fabrikanten richtlijnen voor de productie van betrouwbare componenten voor mechanische systemen.
- Hoe kies je de juiste hardheidsgraad voor stelschroeven?
- Kies op basis van de toepassingseisen: 14H voor toepassingen met lage belasting, 22H of 33H voor gemiddelde belasting en 45H voor toepassingen met hoge sterkte. Houd rekening met factoren zoals draagvermogen en omgevingsomstandigheden om de juiste mechanische eigenschappen voor de betreffende kwaliteit te vinden.
- Wat zijn de belangrijkste legeringselementen die zijn toegestaan in gelegeerd staal van klasse 45H?
- Gelegeerd staal moet ten minste één van de volgende elementen bevatten: chroom (min. 0,30%), nikkel (min. 0,30%), molybdeen (min. 0,20%) of vanadium (min. 0,10%). Bij meerdere elementen moet het totale gehalte ten minste 70% bedragen, de som van de individuele minimumwaarden.
- Wat zijn de ontkolingslimieten en waarom zijn ze belangrijk?
- De beperkingen omvatten onder andere minimale hoogtes van de niet-ontkoolde laag (bijv. 3/4 H).1 voor 45H) en maximale volledige ontkoling (0,015 mm voor 22H en 33H). Deze factoren voorkomen verzwakking van de schroefdraad, waardoor het koppel behouden blijft en de vermoeiingsweerstand tijdens gebruik gewaarborgd is.
- Wat is het verschil tussen koolstofstaal en gelegeerd staal volgens deze norm?
- Koolstofstaal ontleent zijn hardbaarheid aan het koolstofgehalte, terwijl gelegeerd staal elementen zoals chroom en nikkel bevat voor verbeterde eigenschappen. Legeringsvarianten in 45H bieden een betere taaiheid en corrosiebestendigheid voor veeleisende omgevingen.
- Hoe moeten geschillen over chemische samenstelling worden opgelost?
- In geval van controverse dient een productanalyse te worden uitgevoerd volgens de richtlijnen van de norm om te controleren of aan de gespecificeerde limieten voor elementen zoals C, P en S wordt voldaan.
