GB/T 3098.8 Bouten voor gebruik bij -200°C tot +700°C

Inleiding tot de GB/T 3098.8-norm

Deze norm beschrijft de mechanische eigenschappen, materialen, inspectie, identificatie en markering van boutverbindingen die werken bij extreme temperaturen van -200 °C tot +700 °C. Het garandeert betrouwbaarheid in toepassingen zoals drukvaten, ketels en machines voor hoge temperaturen, en vormt een aanvulling op normen zoals GB/T 3098.1, GB/T 3098.6 en DIN EN 10269.

Domein

GB/T 3098.8-2010 specificeert eisen voor bevestigingsmiddelen gemaakt van austenitisch staal voor lage temperaturen tot -200 °C en staal/nikkellegeringen voor hoge temperaturen tot +700 °C. De norm omvat mechanische prestatieklassen, testmethoden en materiaalkeuze om structurele integriteit onder thermische spanningen te garanderen. Dit is cruciaal voor industrieën die weerstand tegen kruip, relaxatie en brosbreuk vereisen.

Van toepassing op bouten, schroeven, tapeinden en moeren in boutverbindingen.
De focus ligt op het maximale draagvermogen voor een veilige werking in extreme omstandigheden.
Raadpleeg relevante normen voor een alomvattende naleving.

Materialen en mechanische eigenschappen

De materiaalkeuze is gebaseerd op temperatuurbereiken om de mechanische integriteit te waarborgen. Bij lage temperaturen bieden austenitische staalsoorten ductiliteit; bij hoge temperaturen bieden staal en nikkellegeringen sterkte en kruipweerstand. De eigenschappen moeten voldoen aan de gespecificeerde hardheid, treksterkte en beproevingsbelasting.

Materialen voor lage temperaturen

Tabel 1 geeft een overzicht van austenitische staalgroepen voor minimale werktemperaturen tot -200 °C, met eigenschappen volgens GB/T 3098.6 en GB/T 3098.15. Kopergehalte ≤1%. Hogere temperaturen hebben geen invloed; lagere temperaturen vereisen prestatietests onder specifieke omstandigheden.

Minimale continue werktemperatuur (bij benadering)	Staalgroep^A	Prestatiecijfer
Minimale continue werktemperatuur (bij benadering)	Staalgroep^A	Bout	Moer
-60°C^B	A2L	50	50
	A2		50
	A3		70
-200°C^c	A4L	70	70
	A4		80
	A5		80

^A Kopergehalte ≤1% (conform GB/T 3098.6 en GB/T 3098.15).
^B Bouten met kop.
^c Studs.

Materialen voor hoge temperaturen

Tabel 2 specificeert staalsoorten en nikkellegeringen voor temperaturen tot +700 °C, met eigenschappen volgens DIN EN 10269 Tabel 4 voor warmtebehandeling. Referentiegegevens voor vloeigrens, kruipsterkte en relaxatie zijn afkomstig uit DIN EN 10269 Tabellen 5, C.1, D.1. Gerelateerd aan AD 2000-W2, W7, W10 en VdTUV platen.

Werktemperatuurbereik volgens DIN EN 10269			Materiaal				Hardheid/HV van bout en/of moer
min	Korte termijn^A max	Lange termijn^B max	Afkorting	Nummer	Cijfer	Voorwaarde	min	max
-120°C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+NT	157	203
-120°C	/	/	KB	1.568	X12Ni5	+QT	173	235
/	400°C	500°C	Yd	1.1181	C35E	+N	150	200
/	400°C	500°C	YK	1.1181	C35E	+QT	165	210
/	400°C	/	YB	1.5511	35B2^G	+QT	165	210
-60°C	500°C	550°C	KG	1.7218	25CrMo4	+QT	195	240
-100°C	500°C	/	GC	1.7225	42CrMo4	+QT	275	337
/	500°C	550°C	GA	1.7709	21CrMoV5-7	+QT	225	272
/	600°C	550°C	GB	1.7711	40CrMoV46	+QT	272	320
/	550°C	600°C	Ve	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 1^e	256	303
/	550°C	600°C	VH^F	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 2^F	287	367
/	600°C	600°C	VW	1.4913	X19CrMoNbVN11-1	+QT	287	367
/	650°C	670°C	S	1.4986	X7CrNiMoBNb16-16	+WW+P	210	272
-196°C	650°C	650°C	SD	1.498	X6NiCrTiMoVB25-15-2	+AT+P	287	367
-196°C	650°C	800°C	SB	2.4952	NiCr20TiAl	+AT+P	320	417

^A Temperatuurlimiet voor vloeigrens en treksterkte.
^B Temperatuurlimiet voor kruip- en breuksterkte.
^c Condities volgens DIN EN 10269 Tabel 4: +N (genormaliseerd), +NT (genormaliseerd en getemperd), +QT (gehard en getemperd), +WW (warm bewerkt), +AT (oplossingsgegloeid), +P (neerslaggehard).
^D Alleen voor noten.
^e V volgens DIN EN 10269, Rp0,2 ≥600 N/mm² (+QT1).
^F VH volgens DIN EN 10269, Rp0,2 ≥600 N/mm² (+QT2).
^G Zie VdTUV WB 490.

Belastingscapaciteiten

De belastingswaarden garanderen dat bevestigingsmiddelen bestand zijn tegen operationele spanningen. Gebruik deze waarden voor ontwerpverificatie.

Minimale trekbelasting voor bouten met grove schroefdraad

Tabel 4a: A_s,nom × R_m,min /kN

Draadmaat d	Stressgebied A_s,nom /mm²	Austenitisch roestvrij staal		Staal en nikkellegeringen
		50	70	KB	YK	KG	GA	GB	GC	V	VH	S	SD	SB
		50	70	KB	YB	KG	GA	GB	GC	V	VW	S	SD	SB
M3	5.03	2.52	3.52	2.67	2.52	3.02	3.52	4.28	4.33	4.02	4.53	3.27	4.53	5.03
M3.5	6.78	3.39	4.75	3.59	3.39	4.07	4.75	5.76	5.83	5.42	6.1	4.41	6.1	6.78
M4	8.78	4.39	6.15	4.65	4.39	5.27	6.15	7.46	7.55	7.02	7.9	5.71	7.9	8.78
M5	14.2	7.1	9.94	7.53	7.1	8.52	9.94	12.1	12.2	11.4	12.8	9.23	12.8	14.2
M6	20.1	10.1	14.1	10.7	10.1	12.1	14.1	17.1	17.3	16.1	18.1	13.1	18.1	20.1
M7	28.9	14.5	20.2	15.3	14.5	17.3	20.2	24.6	24.9	23.1	26	18.8	26	28.9
M8	36.6	18.3	25.6	19.4	18.3	22	25.6	31.1	31.5	29.3	32.9	23.8	32.9	36.6
M10	58	29	40.6	30.7	29	34.8	40.6	49.3	49.9	46.4	52.2	37.7	52.2	58
M12	84.3	42.2	59	44.7	42.2	50.6	59	71.7	72.5	67.4	75.9	54.8	75.9	84.3
M14	115	57.5	80.5	61	57.5	69	80.5	97.8	98.9	92	104	74.8	104	115
M16	157	78.5	110	83.2	78.5	94.2	110	133	135	126	141	102	141	157
M18	192	96	134	102	96	115	134	163	165	154	173	125	173	192
M20	245	123	172	130	123	147	172	208	211	196	221	159	221	245
M22	303	152	212	161	152	182	212	258	261	242	273	197	273	303
M24	353	177	247	187	177	212	247	300	304	282	318	229	318	353
M27	459	230	/	243	230	275	321	390	395	367	413	298	413	459
M30	561	281	/	297	281	337	393	477	482	449	505	365	505	561
M33	694	347	/	368	347	416	486	590	597	555	625	451	625	694
M36	817	409	/	433	409	490	572	694	703	654	735	531	735	817
M39	976	488	/	517	488	586	683	830	839	781	878	634	878	976

Draagvermogen van boutverbindingen

Voor maximale capaciteit: bijpassende bouten en moeren met de juiste hoogte (Type 1 voor grove schroefdraad, Type 2 voor fijne schroefdraad), schroefdraadtoleranties en sterkteverhoudingen. Breuk bij trekproeven moet optreden in de ongeschroefde gedeelten volgens GB/T 3098.1 of 3098.6. Getailleerde tapeinden volgens GB/T 13807.2/3 met toleranties volgens GB/T 3103.4.

Voer trekproeven uit om de minimale belastingen te controleren.
Zorg ervoor dat de hoogte van de moer voldoet aan de type-eisen voor de lastverdeling.
Stem de materialen op elkaar af om zwakke punten in de constructie te voorkomen.

Veelgestelde vragen

Welke materialen zijn geschikt voor toepassingen bij -200 °C?

Austenitische staalsoorten zoals A4L, A4, A5 met een sterkteklasse van 70 of 80, die ductiliteit en taaiheid garanderen volgens tabel 1.

Hoe selecteer je de juiste bouten en moeren voor hoge temperaturen?

Gebruik tabel 3 voor rationele combinaties, waarbij u ervoor zorgt dat de moersterkte >70% van de bout is en dat de schroefdraadtoleranties correct zijn voor volledige capaciteit.

Wat gebeurt er als de bedrijfstemperatuur hoger is dan +700 °C?

De standaardlimiet is +700 °C; voor hogere temperaturen dienen specifieke kruip- en relaxatietests te worden uitgevoerd volgens de DIN EN 10269-richtlijnen.

Waarom is de vloeigrens voor austenitische moeren hoger?

Om rekening te houden met productievariaties in kleine batches, en om de betrouwbaarheid te garanderen bij gebruik van zachtere bouten (zie tabel 3, opmerking b).

Hoe test je het volledige draagvermogen?

Voer trekproeven uit volgens GB/T 3098.1 of 3098.6 en controleer de breuklocatie en de minimale belastingen aan de hand van tabellen 4a/5a.

Zijn er beperkingen met betrekking tot het kopergehalte?

Ja, ≤1% voor austenitische staalsoorten om verbrossing bij lage temperaturen te voorkomen.