Invoering
GB/T 3098.8 specificeert de mechanische eigenschappen, materialen, beproevingen, identificatietekens en markeringen voor bevestigingsmiddelen die worden gebruikt in boutverbindingen bij temperaturen tussen -200℃ en +700℃. Deze norm is van toepassing op bouten, schroeven, tapeinden en moeren gemaakt van austenitisch roestvast staal, staal en nikkellegeringen, en garandeert betrouwbaarheid in extreme temperatuuromgevingen zoals cryogene toepassingen en industriële omgevingen met hoge temperaturen.
De norm legt de nadruk op naleving van verwante documenten zoals GB/T 3098.6, GB/T 3098.15 en DIN EN 10269 met betrekking tot materiaaleigenschappen en warmtebehandelingscondities. De norm biedt richtlijnen voor mechanische prestatieklassen, inspectiemethoden en compatibele materiaalcombinaties om een volledig draagvermogen in bevestigingssystemen te bereiken.
Mechanische eigenschappen
Voor bevestigingsmiddelen van austenitisch staal die bestand zijn tegen temperaturen tot -200℃, geeft tabel 1 een overzicht van de staalgroepen en prestatieklassen. De materiaaleigenschappen moeten voldoen aan GB/T 3098.6 en GB/T 3098.15.
| Minimale continue bedrijfstemperatuur (bij benadering) | StaalgroepA | Prestatieklasse – Bouten | Prestatieklasse – Moeren |
|---|---|---|---|
| -60℃B | A2L | 50 | 50 |
| A2 | |||
| A3 | 70 | ||
| -200℃c | A4L | 70 | |
| A4 | 80 | ||
| A5 |
Let op: Temperaturen boven deze limieten hebben geen invloed op het gebruik. Bij temperaturen onder deze limieten zijn prestatietests vereist, afhankelijk van de omstandigheden.
A Kopergehalte ≤1% (conform GB/T 3098.6 en GB/T 3098.15).
B Voor bouten met kop.
c Voor bouten.
Voor bevestigingsmiddelen van staal en nikkellegeringen die geschikt zijn voor hoge temperaturen tot +700℃, geeft tabel 2 de toepasselijke bedrijfstemperaturen weer volgens DIN EN 10269. Materiaaleigenschappen moeten overeenkomen met tabel 4 van DIN EN 10269 voor de warmtebehandelingstoestanden. Referentiegegevens voor de 0,2%-rekgrens bij verhoogde temperaturen, kruipbreuksterkte en relaxatie-eigenschappen zijn te vinden in de tabellen 5, C.1 en D.1 van DIN EN 10269.
| min | Korte termijnA max | Lange termijnB max | Afkorting | Nummer | Cijfer | Voorwaarde | Hardheid van bout en/of moer / HV | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| min | max | |||||||
| -120℃ | / | / | KB | 1.568 | X12Ni5 | +NT | 157 | 203 |
| +QT | 173 | 235 | ||||||
| / | 400℃ | 500℃ | Yd | 1.1181 | C35E | +N | 150 | 200 |
| / | 400℃ | 500℃ | YK | 1.1181 | C35E | +QT | 165 | 210 |
| / | 400℃ | / | YB | 1.5511 | 35B2G | +QT | 165 | 210 |
| -60℃ | 500℃ | 550℃ | KG | 1.7218 | 25CrMo4 | +QT | 195 | 240 |
| -100℃ | 500℃ | / | GC | 1.7225 | 42CrMo4 | +QT | 275 | 337 |
| / | 500℃ | 550℃ | GA | 1.7709 | 21CrMoV5-7 | +QT | 225 | 272 |
| / | 600℃ | 550℃ | GB | 1.7711 | 40CrMoV46 | +QT | 272 | 320 |
| / | 550℃ | 600℃ | Ve | 1.4923 | X22CrMoV12-1 | +QT1e | 256 | 303 |
| / | 550℃ | 600℃ | VHF | 1.4923 | X22CrMoV12-1 | +QT2F | 287 | 367 |
| / | 600℃ | 600℃ | VW | 1.4913 | X19CrMoNbVN11-1 | +QT | 287 | 367 |
| / | 650℃ | 670℃ | S | 1.4986 | X7CrNiMoBNb16-16 | +WW+P | 210 | 272 |
| -196℃ | 650℃ | 650℃ | SD | 1.498 | X6NiCrTiMoVB25-15-2 | +AT+P | 287 | 367 |
| -196℃ | 650℃ | 800℃ | SB | 2.4952 | NiCr20TiAl | +AT+P | 320 | 417 |
Opmerking:
A Bovengrens van de temperatuur voor vloeigrens en treksterkte.
B Bovengrens van de temperatuur voor kruip- en breuksterkte.
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 Afkorting V volgens DIN EN 10269, materiaal X22CrMoV12-1, 0,2% rekgrens Rp0.2 ≥ 600 N/mm² (+QT1).
F Afkorting VH volgens DIN EN 10269, materiaal X22CrMoV12-1, 0,2% rekgrens Rp0.2 ≥ 600 N/mm² (+QT2).
G Zie ook het VdTÜV-materiaalblad WB 490.
Draagvermogen van boutverbindingen
Algemene vereisten
Een bout-moerverbinding wordt geacht volledig draagvermogen te hebben als deze aan de volgende voorwaarden voldoet:
– Zowel de bout als de moer zijn volledig belastbaar, waarbij de moerhoogte niet kleiner is dan type 1 voor grove schroefdraad of type 2 voor fijne schroefdraad.
– Passende schroefdraadtoleranties, bijvoorbeeld 6H/6g.
– De treksterkte van het moermateriaal moet minimaal 70% bedragen, net als de treksterkte van het boutmateriaal.
– Rationele materiaalkeuze volgens tabel 3.
Let op: als er dragende bussen worden gebruikt, kies dan bij voorkeur hetzelfde materiaal als de bout.
Rationele afstemming van bout- en moermaterialen
| Bouten | Nuts Proof StressA Sp / (N/mm²) | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Prestatieklassen van austenitisch roestvrij staal | Staal en nikkellegeringen | Grove schroefdraad type 1 | Fijne schroefdraad type 2 | ||||||||||||||||
| Noten | Categorie | 50 | 70 | KB | YK | YB | KG | GA | GB | GC | V | VH | VW | S | SD | SB | Ruw | Prima | |
| Prestatieklassen van austenitisch roestvrij staal | 50 | ○ | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 629B | 725B | |
| 70 | ○ | ○ | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 800B | 875B | ||
| 80 | ● | ● | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 886B | 950B | ||
| Bouten | Treksterkte RM / (N/mm²) | max | – | – | 710 | 650 | 650 | 750 | 850 | 1000 | 1060 | 950 | 1050 | 1050 | 850 | 1150 | 1300 | ||
| min | 500 | 700 | 530 | 500 | 500 | 600 | 700 | 850 | 860 | 800 | 900 | 900 | 650 | 900 | 1000 | ||||
Opmerking: ● Voorkeursmatch; ○ Toegestane match; – Niet aanbevolen.
A Bij de vloeigrens wordt rekening gehouden met een hardheid van de testdoorn die hoger is dan die van de overeenkomstige bout, maar hoger dan de minimale treksterkte van de bout van de hoogste kwaliteit.
B Verhoogde vloeigrens voor de identificatie van volledig dragende moeren volgens GB/T 3098.15.
Minimale trekbelastingen voor bouten met grove schroefdraad (tabel 4a)
| Draadmaat d | Stressgebied As,nom / mm² | Austenitische roestvrijstalen kwaliteiten | Staal en nikkellegeringen | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 70 | KB | YK/YB | KG | GA | GB | GC | V | VH/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 |
Volledig dragende bouten
Bouten zijn volledig dragend als ze de minimale trekbelasting volgens tabel 4a of 5a halen, waarbij breuk optreedt in het vrije schroefdraadgedeelte of de ongeschroefde schacht volgens GB/T 3098.1 of GB/T 3098.6.
Veelgestelde vragen (FAQ)
- Welke materialen worden aanbevolen voor bevestigingsmiddelen bij -200℃?
- Austenitische staalsoorten zoals A4L, A4 en A5 met prestatieklassen 70 of 80, zoals weergegeven in tabel 1, die voldoen aan GB/T 3098.6 en GB/T 3098.15 voor cryogene omstandigheden.
- Hoe selecteer ik de juiste bout- en moermaterialen voor toepassingen bij hoge temperaturen?
- Raadpleeg tabel 3 voor rationele combinaties. Voorkeurscombinaties (●) garanderen optimale prestaties; zorg ervoor dat de treksterkte van de moer minstens 70% is, net als die van de bout, en dat de schroefdraadtoleranties zoals 6H/6g van toepassing zijn.
- Welke tests zijn vereist voor bevestigingsmiddelen bij temperaturen onder de gespecificeerde minimumtemperatuur?
- Prestatieproeven op basis van specifieke gebruiksomstandigheden, waaronder stoot- en trekproeven, om de integriteit te verifiëren die verder gaat dan de grenzen van de norm.
- Zijn er specifieke eisen aan de warmtebehandeling van bevestigingsmiddelen van nikkellegering?
- Ja, voorwaarden zoals +AT+P voor kwaliteiten zoals SB en SD volgens DIN EN 10269 Tabel 4, met hardheidsbereiken gespecificeerd in Tabel 2.
- Hoe wordt het volledige draagvermogen van constructies gecontroleerd?
- Door middel van trekproeven worden de minimale belastingen in tabellen 4a/5a voor bouten en de vloeigrensbelastingen in 4b/5b voor moeren bereikt, met controle van de breuklocatie volgens de relevante GB/T-normen.
- Wat is de betekenis van een verhoogde vloeigrens voor austenitische moeren?
- Het maakt de identificatie van volledig belastbare moeren mogelijk, met name bij productie in kleine series, en compenseert materiaalinhomogeniteiten als gevolg van koudvervorming.