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

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 nieruchomościMateriał i obróbka cieplnaLimity składu chemicznego (analiza odlewów, %)ATemperatura odpuszczania (°C min)
CPSBB
minmaksmaksmaksmaks
4.6płyta CDStal węglowa lub stal węglowa z dodatkami0.550.050.06Nie określono
4.8D
5.6mi0.130.550.050.06
5.8D0.550.050.06
6.8D0.150.550.050.06
8.8FStal węglowa z dodatkami (np. B, Mn, Cr) hartowana i odpuszczana lub0.15mi0.40.0250.0250.003425
Stal węglowa hartowana i odpuszczana lub0.250.550.0250.025
Stal stopowa hartowana i odpuszczanaG0.20.550.0250.025
(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 fizycznaKlasa nieruchomości
4.64.85.65.86.88.89,8 (średnica ≤ 16 mm)10.912.9
d ≤ 16 mmAd > 16 mmB
1Wytrzymałość na rozciąganie RM / MPanomC40040050050060080080090010001200
min40042050052060080083090010401220
(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.