Norma GB/T 3098.5-2016 określa właściwości mechaniczne wkrętów samogwintujących, zapewniając ich niezawodność w zastosowaniach montażowych w branżach takich jak motoryzacja, budownictwo i elektronika. Norma ta określa wymagania dotyczące twardości powierzchni, głębokości warstwy wierzchniej, twardości rdzenia, grubości płytki testowej i średnicy otworu do prób gwintowania, a także minimalnej wytrzymałości na skręcanie. Zgodność z tymi parametrami gwarantuje, że wkręty samogwintujące skutecznie formują gwint bez wstępnego wiercenia, zachowując jednocześnie integralność strukturalną pod obciążeniem.
Kluczowe właściwości mechaniczne
Norma definiuje właściwości wkrętów samogwintujących z oznaczeniami gwintu od ST2.2 do ST9.5. Obejmują one minimalną twardość powierzchniową, zakresy głębokości obudowy, zakresy twardości rdzenia, wymiary standardowych płyt testowych stosowanych w testach wytrzymałości gwintowania oraz minimalne wartości momentu zrywającego. Dane te gwarantują, że wkręty wytrzymają naprężenia montażowe i wymagania eksploatacyjne.
| Właściwość / wątek | ST2.2 | ST2.6 | ST2.9 | ST3.3 | ST3.5 | ST3.9 | ST4.2 | ST4.8 | ST5.5 | ST6.3 | ST8 | ST9.5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Twardość powierzchni (min) | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 | 450 HV0.3 |
| Głębokość koperty (min., mm) | 0.04 | 0.04 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| Głębokość koperty (maks., mm) | 0.1 | 0.1 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.28 | 0.28 | 0.28 |
| Twardość rdzenia (zakres) | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV5 ~ 370 HV5 | 270 HV10 ~ 370 HV10 | 270 HV10 ~ 370 HV10 | 270 HV10 ~ 370 HV10 | 270 HV10 ~ 370 HV10 | 270 HV10 ~ 370 HV10 | 270 HV10 ~ 370 HV10 |
| Standardowa grubość płytki testowej (min., mm) | 1.17 | 1.17 | 1.17 | 1.17 | 1.85 | 1.85 | 1.85 | 3.1 | 3.1 | 4.67 | 4.67 | 4.67 |
| Standardowa grubość płyty testowej (maks., mm) | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 2.06 | 2.06 | 2.06 | 3.23 | 3.23 | 5.05 | 5.05 | 5.05 |
| Standardowa średnica otworu płytki testowej (min., mm) | 1.905 | 2.185 | 2.415 | 2.68 | 2.92 | 3.24 | 3.43 | 4.015 | 4.735 | 5.475 | 6.885 | 8.27 |
| Standardowa średnica otworu płytki testowej (maks., mm) | 1.955 | 2.235 | 2.465 | 2.73 | 2.97 | 3.29 | 3.48 | 4.065 | 4.785 | 5.525 | 6.935 | 8.33 |
| Moment zrywający (min., N·m) | 0.45 | 0.9 | 1.5 | 2 | 2.7 | 3.4 | 4.4 | 6.3 | 10 | 13.6 | 30.5 | 68 |
Uwaga: Wartości twardości mierzone są metodą Vickersa przy określonych obciążeniach (np. HV0,3 oznacza obciążenie 0,3 kgf). Głębokość warstwy nawęglonej odnosi się do warstwy nawęglonej, niezbędnej do formowania gwintów. Specyfikacja płyty testowej zapewnia spójną ocenę wydajności gwintowania.
Standardy alternatywne
W celu zapewnienia zgodności międzynarodowej norma GB/T 3098.5-2016 jest ściśle powiązana z normą ISO 2702:2011, która określa równoważne wymagania dla stalowych wkrętów samogwintujących poddanych obróbce cieplnej.
Często zadawane pytania (FAQ)
- Jaki jest cel twardości powierzchni wkrętów samogwintujących?
- Twardość powierzchni, ustalona na poziomie co najmniej 450 HV0,3, gwarantuje, że śruba może nacinać i formować gwinty w materiale stykającym się bez odkształceń, co zwiększa trwałość w zastosowaniach takich jak montaż blachy.
- Jak głębokość łuski wpływa na wydajność śruby?
- Głębokość łuski, wynosząca od 0,04 mm (minimum) do 0,28 mm (maksimum) w zależności od rozmiaru, zapewnia utwardzoną warstwę zewnętrzną do formowania gwintu, a jednocześnie zapewnia twardszy rdzeń, zapobiegając kruchemu pęknięciu podczas montażu.
- Dlaczego określono zakresy twardości rdzenia?
- Twardość rdzenia (270–370 HV przy zmiennym obciążeniu) zapewnia równowagę między wytrzymałością a ciągliwością, dzięki czemu śruba wytrzymuje naprężenia skrętne bez pękania, co ma kluczowe znaczenie dla niezawodnego mocowania w dynamicznych środowiskach.
- Co oznaczają wymiary płytki testowej?
- Wymiary te standaryzują testy gwintowania, symulując rzeczywiste materiały. Na przykład, w przypadku ST4.8 grubość blachy wynosi od 3,1 do 3,23 mm, a średnica otworów od 4,015 do 4,065 mm, co weryfikuje spójność działania śrub.
- Jak mierzy się moment hamowania i dlaczego jest to ważne?
- Moment zrywający, z minimalnymi wartościami do 68 N·m dla ST9.5, jest testowany poprzez przykładanie momentu obrotowego aż do momentu zerwania. Gwarantuje to, że śruba wytrzyma siły montażowe bez zerwania, co jest kluczowe dla bezpieczeństwa w zastosowaniach konstrukcyjnych.
- Czy norma GB/T 3098.5-2016 jest zgodna z normami międzynarodowymi?
- Tak, jest ona zgodna z normą ISO 2702:2011, co umożliwia globalną zmienność w projektowaniu i zaopatrzeniu w śruby samogwintujące.
