Introdução à norma GB/T 3098.3-2016
Este artigo fornece uma visão geral detalhada da norma GB/T 3098.3-2016, que especifica as propriedades mecânicas dos parafusos de fixação, componentes da série de elementos de fixação. Abrange aspectos essenciais como a composição química e os requisitos de desempenho mecânico, garantindo a conformidade para fabricação e aplicação em engenharia mecânica. A compreensão dessas especificações é crucial para a seleção de materiais e tratamentos térmicos adequados, visando alcançar a resistência e a durabilidade desejadas em sistemas de fixação.
Índice
- Composição Química
- Propriedades Mecânicas
- Perguntas frequentes (FAQ)
Composição Química
A composição química dos materiais utilizados para parafusos de fixação, conforme a norma GB/T 3098.3-2016, é crucial para garantir as propriedades mecânicas requeridas após o tratamento térmico. Esta seção descreve os limites permitidos para carbono, fósforo, enxofre e outros elementos em diferentes classes de dureza. A seleção adequada do material, com base nessas composições, ajuda a prevenir problemas como fragilidade ou temperabilidade insuficiente. Por exemplo, um maior teor de carbono em classes de dureza mais elevadas favorece os processos de têmpera e revenido, resultando em maior resistência.
| Grau de dureza | Dureza Vickers HV mínima | Material | Tratamento térmico¹ | C%, máx.² | C%, min² | P%, máx.² | S%, máx.² | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14H | 140 | Aço carbonoc | / | 0.5 | / | 0.11 | 0.15 | |
| 22H | 220 | Aço carbonod | Temperado e revenido | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| 33H | 330 | Aço carbonod | Temperado e revenido | 0.5 | 0.19 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 45H | 450 | Aço carbonod,e | Temperado e revenido | 0.5 | 0.45 | 0.05 | 0.05 |
| – | 450 | Aço carbono com elementos adicionadosd (boro, manganês ou cromo, etc.) | Temperado e revenido | 0.5 | 0.28 | 0.05 | 0.05 | |
| – | 450 | Liga de açod,f | Temperado e revenido | 0.5 | 0.3 | 0.05 | 0.05 | |
- Não é permitido endurecimento superficial.
- Em caso de litígio, será realizada uma análise do produto.
- Pode-se utilizar aço de corte livre, com teores máximos de chumbo de 0,35%, fósforo de 0,11% e enxofre de 0,34%.
- Pode-se utilizar aço com teor máximo de chumbo de 0,35%.
- Aplicável somente para d ≤ M16.
- Esses aços-liga devem conter pelo menos um dos seguintes elementos com teores mínimos: cromo 0,30%, níquel 0,30%, molibdênio 0,20%, vanádio 0,10%. Quando dois, três ou quatro elementos de liga estiverem presentes, o teor total não deve ser inferior a 70% da soma dos teores mínimos individuais.
Estas diretrizes garantem que os parafusos de fixação mantenham a integridade sob carga. Os engenheiros devem verificar as composições por meio de testes certificados para atender aos padrões da indústria, principalmente em aplicações de alta tensão, como a montagem de máquinas.
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas definidas na norma GB/T 3098.3-2016 incluem valores de dureza medidos pelos métodos Vickers, Brinell e Rockwell, juntamente com limites de descarbonetação e dureza superficial. Essas propriedades são essenciais para avaliar a adequação de parafusos de fixação em diversos ambientes, garantindo sua resistência à deformação e à falha. Por exemplo, graus de dureza mais elevados, como 45H, são ideais para condições exigentes, mas requerem um controle rigoroso da descarbonetação para preservar a resistência da rosca.
| Grau de dureza | Dureza Vickers HV10 máx. | Dureza Brinell HBW F=30D² min | Dureza Brinell HBW F=30D² máx. | Dureza Rockwell HRB mínima | Dureza Rockwell HRB máxima | Dureza Rockwell HRC mínima | Dureza Rockwell HRC máxima | Altura da camada não descarbonetada da rosca E/mm mín. | Altura máxima da camada de descarbonetação total da rosca (g/mm) | Dureza superficial HV0,3 máx. | Sem cementação HV0,3 máx. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14H | 290 | 133 | 276 | 75 | 105 | – | – | – | – | – | – |
| 22H | 300 | 209 | 285 | 95 | um | um | 30 | 1/2 H1 | 0.015 | 320 | c |
| 33H | 440 | 314 | 418 | – | – | 33 | 44 | 2/3 H1 | 0.015 | 450 | c |
| 45H | 560 | 428 | 532 | – | – | 45 | 53 | 3/4 H1 | b | 580 | c |
- Para aço de grau 22H, ao realizar o teste de dureza Rockwell, utilize os valores mínimos de HRB e máximos de HRC.
- Para 45H, não é permitida a descarbonetação completa.
- Ao medir a dureza da superfície e do núcleo com HV0,3, a dureza da superfície não deve exceder a dureza do núcleo em mais de 30 unidades HV.
A observância dessas propriedades mecânicas é vital para o controle de qualidade. Testes regulares utilizando métodos padronizados podem orientar os fabricantes na otimização de processos de produção, como ciclos de tratamento térmico, para atender às expectativas de desempenho em aplicações reais.
Perguntas frequentes (FAQ)
- Qual é a finalidade da norma GB/T 3098.3-2016?
- Esta norma especifica as propriedades mecânicas dos parafusos de fixação, garantindo que atendam aos requisitos de dureza, composição do material e integridade da superfície em aplicações de fixação. Ela orienta os fabricantes na produção de componentes confiáveis para sistemas mecânicos.
- Como selecionar a dureza adequada para parafusos de fixação?
- Escolha com base nas exigências da aplicação: 14H para usos com baixa tensão, 22H ou 33H para cargas moderadas e 45H para necessidades de alta resistência. Considere fatores como capacidade de carga e condições ambientais para adequar as propriedades mecânicas da classe de aço.
- Quais são os principais elementos de liga permitidos no aço-liga de grau 45H?
- Os aços-liga devem incluir pelo menos um dos seguintes elementos: cromo (mín. 0,30%), níquel (mín. 0,30%), molibdênio (mín. 0,20%) ou vanádio (mín. 0,10%). Para múltiplos elementos, o teor total deve ser de pelo menos 70% da soma dos teores mínimos individuais.
- Quais são os limites de descarbonetação e por que eles são importantes?
- Os limites incluem alturas mínimas da camada não descarbonetada (por exemplo, 3/4 H).1 para 45H) e descarbonetação máxima completa (0,015 mm para 22H e 33H). Isso evita o enfraquecimento das roscas, garantindo a retenção do torque e a resistência à fadiga em serviço.
- Qual é a diferença entre aço carbono e aço liga nesta norma?
- O aço carbono depende do teor de carbono para sua temperabilidade, enquanto o aço liga incorpora elementos como Cr e Ni para propriedades aprimoradas. As opções de liga 45H oferecem maior tenacidade e resistência à corrosão para ambientes exigentes.
- Como devem ser resolvidas as disputas relativas à composição química?
- Em caso de controvérsia, realize a análise do produto conforme as diretrizes da norma para verificar a conformidade com os limites especificados para elementos como C, P e S.
