Norma GB/T 3098.1-2010 określa właściwości mechaniczne śrub, wkrętów i kołków wykonanych ze stali węglowej i stali stopowej. Norma ta definiuje klasy własności, materiały i wymagania eksploatacyjne, aby zapewnić niezawodność w różnych zastosowaniach. Ma ona zastosowanie do elementów złącznych o nominalnych średnicach gwintu od M1,6 do M39, pracujących w temperaturach od -50°C do +300°C, z podstawowymi wymaganiami dotyczącymi właściwości użytkowych w temperaturze pokojowej.
Spis treści
- System oznaczania klas własności i materiałów
- Właściwości mechaniczne i fizyczne
- Często zadawane pytania (FAQ)
System oznaczania klas własności i materiałów
5. System oznaczania klas nieruchomości
Oznaczenie klasy właściwości śrub, wkrętów i szpilek składa się z dwóch liczb oddzielonych kropką:
- Liczba(y) po lewej stronie kropki oznaczają 1/100 nominalnej wytrzymałości na rozciąganie (Rm, nom) w MPa.
- Liczba po prawej stronie kropki to 10-krotność stosunku nominalnej granicy plastyczności (dolna granica plastyczności ReL, nom) lub nominalne naprężenie przy 0,2% nieproporcjonalnym wydłużeniu (Rp0,2, nom) lub nominalne naprężenie przy nieproporcjonalnym wydłużeniu 0,0048d dla elementów złącznych (Rpf, nom) do nominalnej wytrzymałości na rozciąganie (Rm, nom) .
Przykład: Element złączny o nominalnej wytrzymałości na rozciąganie Rm, nom = 800 MPa i współczynnik płynięcia 0,8 odpowiadają klasie własności „8,8”. Produkty o podobnych właściwościach materiałowych, ale obniżonej obciążalności, należy oznaczyć jako „08,8” (patrz 10.4).
Iloczyn nominalnej wytrzymałości na rozciąganie i współczynnika plastyczności daje nominalną granicę plastyczności w MPa. Załącznik A zawiera dane dotyczące zależności między nominalną wytrzymałością na rozciąganie a wydłużeniem po zerwaniu dla każdej klasy własności.
Oznaczenia i etykietowanie klas własności muszą być zgodne z punktem 10.3, a w przypadku ograniczonej obciążalności – z punktem 10.4. Ten system oznaczania może mieć zastosowanie do rozmiarów wykraczających poza zakres standardowy (d > 39 mm), jeśli spełnione są wymagania podane w tabelach 1 i 2.
6. Materiały
Tabela 1 określa limity składu chemicznego i minimalne temperatury odpuszczania dla stali stosowanych w każdej klasie własności. Skład chemiczny powinien być zgodny z odpowiednimi normami krajowymi.
Uwaga: Niektóre pierwiastki chemiczne mogą być ograniczone lub zabronione przepisami w niektórych krajach. Należy zwrócić na to uwagę, jeśli ma to zastosowanie.
Wymagania rozdziału 4 normy GB/T 5267.3 dotyczące materiałów złącznych mają zastosowanie do elementów złącznych ocynkowanych ogniowo.
Tabela 1: Materiały
| Klasa nieruchomości | Materiał i obróbka cieplna | Limity składu chemicznego (analiza odlewów, %)A | Temperatura odpuszczania (°C min) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P | S | BB | ||||
| min | maks | maks | maks | maks | |||
| 4.6płyta CD | Stal węglowa lub stal węglowa z dodatkami | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Nie określono | — |
| 4.8D | |||||||
| 5.6mi | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8D | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8D | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8F | Stal węglowa z dodatkami (np. B, Mn, Cr) hartowana i odpuszczana lub | 0.15mi | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Stal węglowa hartowana i odpuszczana lub | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Stal stopowa hartowana i odpuszczanaG | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| (Tabela ma podobną strukturę dla klas własności 9.8, 10.9 i 12.9. Szczegółowe informacje można znaleźć w standardzie.) | |||||||
A W przypadku sporu obowiązuje analiza produktu.
B Zawartość boru do 0,005%, bor nieefektywny kontrolowany przez tytan i/lub aluminium.
C W przypadku elementów złącznych z łbem na zimno o klasie 4.6 i 5.6 konieczna może być obróbka cieplna w celu uzyskania plastyczności i wytrzymałości.
D Dopuszczalna stal automatowa o zawartości maks. S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
mi W przypadku stali węglowej z dodatkiem boru <0,25% C, min. Mn 0,6% dla 8,8, 0,7% dla 9,8 i 10,9.
F Materiały muszą mieć wystarczającą hartowność dla martenzytu ~90% w rdzeniu przed odpuszczaniem.
G Stal stopowa zawierająca co najmniej jeden z następujących składników: Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%; w przypadku wielokrotności suma nie może być mniejsza niż 70%.
H Brak białej warstwy fosforku na powierzchni 12.9; należy ją usunąć przed obróbką cieplną.
I Stosując 12.9 należy zachować ostrożność, biorąc pod uwagę możliwości producenta, warunki serwisowania i metody dokręcania; istnieje ryzyko pękania korozyjnego naprężeniowego.
Właściwości mechaniczne i fizyczne
Elementy złączne o określonych klasach własności muszą spełniać wymagania dotyczące własności mechanicznych i fizycznych podane w tabelach od 2 do 7 w temperaturze otoczenia1Rozdział 8 przedstawia metody testowe służące do weryfikacji zgodności.
Uwaga 1: Nawet jeśli materiał spełnia wymagania tabeli 2, niektóre typy elementów złącznych mogą mieć zmniejszoną obciążalność ze względu na rozmiar (patrz 8.2, 9.4, 9.5).
Uwaga 2: Nie wszystkie klasy mają zastosowanie do wszystkich elementów złącznych. Klasy są określone w normach produktowych, co może dotyczyć niestandardowych elementów złącznych.
Tabela 2: Właściwości mechaniczne i fizyczne śrub, wkrętów i szpilek
| NIE. | Własność mechaniczna lub fizyczna | Klasa nieruchomości | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9,8 (średnica ≤ 16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d ≤ 16 mmA | d > 16 mmB | ||||||||||||
| 1 | Wytrzymałość na rozciąganie RM / MPa | nomC | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| min | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| (W dalszej części tabeli podano właściwości takie jak granica plastyczności, twardość itp. Pełne dane można znaleźć w normie.) | |||||||||||||
A Wartości nie dotyczą śrub konstrukcyjnych.
B Do śrub konstrukcyjnych d ≥ M12.
C Wartości nominalne tylko do oznaczenia (rozdział 5).
1 Badanie energii uderzenia w temperaturze -20°C (patrz 9.14).
Często zadawane pytania (FAQ)
- 1. Jakie znaczenie ma oznaczenie klasy nieruchomości, np. „8.8”?
- Określa nominalną wytrzymałość na rozciąganie (800 MPa) i wskaźnik płynięcia (0,8), zapewniając standaryzowaną wydajność przy doborze materiałów do zastosowań inżynieryjnych.
- 2. Dlaczego element złączny może mieć zmniejszoną wytrzymałość, mimo spełnienia wymagań materiałowych?
- Ze względu na wpływ geometrii i rozmiaru, jak zauważono w 8.2 i 9.4; w takich przypadkach należy zaznaczyć „08.8”.
- 3. Jakie środki ostrożności należy zachować w przypadku elementów złącznych klasy 12.9?
- Należy wziąć pod uwagę możliwości produkcyjne, warunki obsługi i metody dokręcania, aby zapobiec korozji naprężeniowej; nie dopuszcza się tworzenia się białej warstwy fosforu.
- 4. W jaki sposób weryfikuje się skład chemiczny?
- Poprzez analizę odlewu, wraz z analizą produktu w przypadku sporów; przestrzegaj norm krajowych i ograniczeń regionalnych dotyczących pierwiastków, takich jak P i S.
- 5. Jakie testy potwierdzają właściwości mechaniczne?
- Próby rozciągania dla RM i ReL, badania twardości (HV, HB, HR), badania energii uderzenia w temperaturze -20°C dla d ≥ 16 mm oraz badania wad powierzchni zgodnie z normą GB/T 5779.1 lub 5779.3.
- 6. Czy te normy mają zastosowanie do elementów złącznych z gwintem drobnozwojowym?
- Tak, tabele 6 i 7 podają minimalne obciążenia rozciągające i obciążenia próbne dla gwintów cienkich, obliczane w sposób podobny do gwintów grubych.