Wprowadzenie do normy GB/T 3098.3-2016
Niniejszy artykuł zawiera szczegółowy przegląd normy GB/T 3098.3-2016, która określa właściwości mechaniczne wkrętów dociskowych, wchodzących w skład serii elementów złącznych. Obejmuje ona istotne aspekty, takie jak skład chemiczny i wymagania dotyczące właściwości mechanicznych, zapewniając zgodność z wymaganiami w zakresie produkcji i zastosowań w inżynierii mechanicznej. Zrozumienie tych specyfikacji jest kluczowe dla doboru odpowiednich materiałów i metod obróbki cieplnej w celu uzyskania pożądanej wytrzymałości i trwałości systemów złącznych.
Spis treści
- Skład chemiczny
- Właściwości mechaniczne
- Często zadawane pytania (FAQ)
Skład chemiczny
Skład chemiczny materiałów stosowanych do produkcji śrub ustalających zgodnie z normą GB/T 3098.3-2016 ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wymaganych właściwości mechanicznych po obróbce cieplnej. W tej sekcji przedstawiono dopuszczalne limity zawartości węgla, fosforu, siarki i innych pierwiastków dla różnych klas twardości. Właściwy dobór materiału na podstawie tych składów pomaga zapobiec problemom takim jak kruchość czy niewystarczająca hartowność. Na przykład, wyższa zawartość węgla w wyższych klasach twardości sprzyja procesom hartowania i odpuszczania w celu uzyskania wyższej wytrzymałości.
| Stopień twardości | Twardość Vickersa HV min | Tworzywo | Obróbka cieplna¹ | C%, maks.² | C%, min² | P%, maks.² | S%, maks.² | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 godzin | 140 | Stal węglowaC | / | 0.5 | / | 0.11 | 0.15 | |
| 22 godziny | 220 | Stal węglowaD | Hartowane i odpuszczane | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| 33 godziny | 330 | Stal węglowaD | Hartowane i odpuszczane | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 45 godzin | 450 | Stal węglowad,e | Hartowane i odpuszczane | 0.5 | 0.45 | 0.05 | 0.05 |
| – | 450 | Stal węglowa z dodanymi pierwiastkamiD (bor, mangan lub chrom itp.) | Hartowane i odpuszczane | 0.5 | 0.28 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 450 | Stal stopowad,f | Hartowane i odpuszczane | 0.5 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | |
- Nie dopuszcza się żadnego utwardzania powierzchni.
- W przypadku sporu należy przeprowadzić analizę produktu.
- Można stosować stal automatową o maksymalnej zawartości ołowiu 0,35%, fosforu 0,11% i siarki 0,34%.
- Można stosować stal o maksymalnej zawartości ołowiu 0,35%.
- Dotyczy tylko d ≤ M16.
- Te stale stopowe muszą zawierać co najmniej jeden z następujących pierwiastków o minimalnej zawartości: chrom 0,30%, nikiel 0,30%, molibden 0,20%, wanad 0,10%. W przypadku obecności dwóch, trzech lub czterech pierwiastków stopowych, całkowita zawartość nie może być mniejsza niż 70% sumy poszczególnych minimalnych zawartości.
Wytyczne te zapewniają, że śruby ustalające zachowują integralność pod obciążeniem. Inżynierowie powinni weryfikować składy poprzez certyfikowane testy, aby zapewnić zgodność z normami branżowymi, szczególnie w zastosowaniach o wysokim naprężeniu, takich jak montaż maszyn.
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne zdefiniowane w normie GB/T 3098.3-2016 obejmują wartości twardości mierzone metodami Vickersa, Brinella i Rockwella, a także graniczne wartości odwęglenia i twardości powierzchniowej. Właściwości te są niezbędne do oceny przydatności śrub ustalających w różnych środowiskach, zapewniając ich odporność na odkształcenia i uszkodzenia. Na przykład, wyższe stopnie twardości, takie jak 45H, są idealne do wymagających warunków, ale wymagają starannej kontroli odwęglenia w celu zachowania wytrzymałości gwintu.
| Stopień twardości | Twardość Vickersa HV10 max | Twardość Brinella HBW F=30D² min | Twardość Brinella HBW F=30D² max | Twardość Rockwella HRB min | Twardość Rockwella HRB max | Twardość Rockwella HRC min | Twardość Rockwella HRC max | Gwint nieodwęglony Wysokość warstwy E/mm min | Gwint Pełna wysokość warstwy dekarburacyjnej G/mm maks. | Twardość powierzchniowa HV0,3 max | Brak nawęglania HV0,3 max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 godzin | 290 | 133 | 276 | 75 | 105 | – | – | – | – | – | – |
| 22 godziny | 300 | 209 | 285 | 95 | A | A | 30 | 1/2 godz.1 | 0.015 | 320 | C |
| 33 godziny | 440 | 314 | 418 | – | – | 33 | 44 | 2/3 godz.1 | 0.015 | 450 | C |
| 45 godzin | 560 | 428 | 532 | – | – | 45 | 53 | 3/4 godz.1 | B | 580 | C |
- W przypadku klasy 22H przy wykonywaniu pomiaru twardości Rockwella należy stosować minimalne wartości HRB i maksymalne wartości HRC.
- W przypadku 45H nie dopuszcza się całkowitej warstwy odwęglonej.
- Podczas pomiaru twardości powierzchniowej i rdzenia metodą HV0,3, twardość powierzchniowa nie może przekraczać twardości rdzenia o więcej niż 30 jednostek HV.
Przestrzeganie tych właściwości mechanicznych jest kluczowe dla kontroli jakości. Regularne testy z wykorzystaniem standardowych metod mogą pomóc producentom w optymalizacji procesów produkcyjnych, takich jak cykle obróbki cieplnej, aby spełnić oczekiwania dotyczące wydajności w rzeczywistych zastosowaniach.
Często zadawane pytania (FAQ)
- Jaki jest cel GB/T 3098.3-2016?
- Norma ta określa właściwości mechaniczne śrub ustalających, zapewniając spełnienie wymagań dotyczących twardości, składu materiału i integralności powierzchni w zastosowaniach złącznych. Pomaga producentom w wytwarzaniu niezawodnych komponentów do systemów mechanicznych.
- Jak wybrać odpowiednią twardość śrub ustalających?
- Dokonaj wyboru w oparciu o wymagania danego zastosowania: 14H do zastosowań o niskim naprężeniu, 22H lub 33H do zastosowań o średnim obciążeniu i 45H do zastosowań o wysokiej wytrzymałości. Weź pod uwagę takie czynniki, jak nośność i warunki środowiskowe, aby dopasować właściwości mechaniczne gatunku.
- Jakie są najważniejsze pierwiastki stopowe dozwolone w stali stopowej gatunku 45H?
- Stale stopowe muszą zawierać co najmniej jeden z następujących pierwiastków: chrom (min. 0,30%), nikiel (min. 0,30%), molibden (min. 0,20%) lub wanad (min. 0,10%). W przypadku wielu pierwiastków, łączna zawartość powinna wynosić co najmniej 70% sumy poszczególnych minimów.
- Jakie są limity dekarbonizacji i dlaczego są ważne?
- Do ograniczeń zalicza się minimalne wysokości warstw nieodwęglonych (np. 3/4 H1 (45H) i maksymalne całkowite odwęglenie (0,015 mm dla 22H i 33H). Zapobiega to osłabianiu gwintów, zapewniając utrzymanie momentu obrotowego i odporność na zmęczenie podczas eksploatacji.
- Jaka jest różnica pomiędzy stalą węglową a stalą stopową w tej normie?
- Stal węglowa opiera się na zawartości węgla, która zapewnia jej hartowność, podczas gdy stal stopowa zawiera pierwiastki takie jak Cr i Ni, co poprawia jej właściwości. Stopy o jakości 45H zapewniają lepszą wytrzymałość i odporność na korozję w wymagających środowiskach.
- Jak należy rozwiązywać spory dotyczące składu chemicznego?
- W razie wątpliwości należy przeprowadzić analizę produktu zgodnie z wytycznymi normy, aby zweryfikować zgodność z określonymi limitami dla takich pierwiastków, jak C, P i S.
