A norma GB/T 3098.1-2010 especifica as propriedades mecânicas de parafusos, porcas e pinos de aço carbono e aço liga. Esta norma define classes de propriedades, materiais e requisitos de desempenho para garantir a confiabilidade em diversas aplicações. Aplica-se a elementos de fixação com diâmetros nominais de rosca de M1,6 a M39, operando em temperaturas entre -50 °C e +300 °C, com disposições para desempenho em temperatura ambiente.
Índice
- Sistema de classificação para classes de propriedades e materiais
- Propriedades Mecânicas e Físicas
- Perguntas frequentes (FAQ)
Sistema de classificação para classes de propriedades e materiais
5. Sistema de classificação para classes de propriedades
A classificação de resistência para parafusos, porcas e pinos consiste em dois números separados por um ponto:
- O(s) número(s) à esquerda do ponto representam 1/100 da resistência à tração nominal (R).m, nom) em MPa.
- O número à direita do ponto é 10 vezes a razão entre a resistência ao escoamento nominal (resistência ao escoamento inferior R).eL, nom), ou a tensão nominal em 0,2% extensão não proporcional (Rp0.2, nom), ou a tensão nominal a 0,0048d de extensão não proporcional para fixadores (Rpf, nom) à resistência à tração nominal (Rm, nom) .
Exemplo: Um fixador com resistência à tração nominal Rm, nom = 800 MPa e índice de escoamento 0,8 tem classe de propriedade “8.8”. Para produtos com propriedades de material semelhantes, mas capacidade de carga reduzida, marque como “08.8” (ver 10.4).
O produto da resistência à tração nominal e da relação de escoamento fornece a resistência ao escoamento nominal em MPa. O Apêndice A apresenta dados sobre a relação entre a resistência à tração nominal e o alongamento após a ruptura para cada classe de propriedade.
A marcação e rotulagem das classes de propriedade devem seguir o item 10.3 e, para capacidade de carga reduzida, o item 10.4. Este sistema de marcação pode ser aplicado a dimensões além da faixa padrão (d > 39 mm) se as Tabelas 1 e 2 forem atendidas.
6. Materiais
A Tabela 1 especifica os limites de composição química e as temperaturas mínimas de revenido para os aços utilizados em cada classe de propriedades. As composições químicas devem estar em conformidade com as normas nacionais aplicáveis.
Nota: Certos elementos químicos podem ser restritos ou proibidos por regulamentações em alguns países. Atenção deve ser dada quando aplicável.
Os requisitos do Capítulo 4 da norma GB/T 5267.3 para materiais de fixação aplicam-se a fixadores galvanizados a quente.
Tabela 1: Materiais
| Classe de propriedade | Tratamento térmico e de materiais | Limites de composição química (análise de fundição, %)um | Temperatura de têmpera (°C min) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P | S | Bb | ||||
| min | máximo | máximo | máximo | máximo | |||
| 4.6cd | Aço carbono ou aço carbono com aditivos | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Não especificado | — |
| 4.8d | |||||||
| 5.6e | 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 | Aço carbono com aditivos (ex.: B, Mn, Cr) temperado e revenido ou | 0.15e | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Aço carbono temperado e revenido ou | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Aço-liga temperado e revenidog | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| (A tabela continua com estrutura semelhante para as classes de propriedade 9.8, 10.9 e 12.9. Consulte a norma para obter detalhes completos.) | |||||||
um Em caso de litígio, aplica-se a análise do produto.
b Teor de boro até 0,005%, boro não efetivo controlado por titânio e/ou alumínio.
c Para parafusos conformados a frio de classe 4.6 e 5.6, pode ser necessário tratamento térmico para conferir plasticidade e resistência.
d Aço de corte livre permitido com no máximo S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
e Para aço carbono com adição de boro <0,25% C, mín. Mn 0,6% para 8,8, 0,7% para 9,8 e 10,9.
f Os materiais devem ter temperabilidade suficiente para formar martensita ~90% no núcleo antes do revenido.
g Aço-liga com pelo menos um dos seguintes teores: Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%; para múltiplos, a soma total não deve ser inferior a 70%.
h Ausência de camada de fosfeto branco na superfície 12.9; remover antes do tratamento térmico.
eu Utilize o aço 12.9 com cautela, considerando a capacidade do fabricante, as condições de serviço e os métodos de aperto; risco de fissuração por corrosão sob tensão.
Propriedades Mecânicas e Físicas
Os fixadores das classes de propriedades especificadas devem atender às propriedades mecânicas e físicas das Tabelas 2 a 7 à temperatura ambiente.1O Capítulo 8 apresenta métodos de teste para verificar a conformidade.
Nota 1: Mesmo que o material atenda às Tabelas 2, alguns tipos de fixadores podem ter capacidade de carga reduzida devido ao tamanho (ver 8.2, 9.4, 9.5).
Nota 2: Nem todas as classes se aplicam a todos os fixadores; as normas de produto especificam as classes, que podem fazer referência a fixadores não padronizados.
Tabela 2: Propriedades mecânicas e físicas de parafusos, porcas e pinos
| Não. | Propriedade mecânica ou física | Classe de propriedade | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9,8 (d ≤ 16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d ≤ 16 mmum | d > 16 mmb | ||||||||||||
| 1 | Resistência à tração Rm / MPa | nomc | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| min | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| (A tabela continua com propriedades como limite de escoamento, dureza, etc. Consulte a norma para obter os dados completos.) | |||||||||||||
um Valores não adequados para parafusos estruturais.
b Para parafusos estruturais d ≥ M12.
c Valores nominais apenas para fins de designação (Capítulo 5).
1 Teste de energia de impacto a -20°C (ver 9.14).
Perguntas frequentes (FAQ)
- 1. Qual é o significado da marcação da classe de propriedade, como "8.8"?
- Indica resistência à tração nominal (800 MPa) e relação de escoamento (0,8), garantindo desempenho padronizado para seleção em aplicações de engenharia.
- 2. Por que um elemento de fixação pode ter capacidade de carga reduzida, mesmo atendendo aos requisitos do material?
- Devido a efeitos de geometria ou tamanho, conforme observado em 8.2 e 9.4; marque como “08.8” para esses casos.
- 3. Quais precauções são necessárias para fixadores da classe 12.9?
- Considere a capacidade de fabricação, as condições de serviço e os métodos de aperto para evitar fissuras por corrosão sob tensão; não é permitida a formação de camada de fosfeto branco.
- 4. Como as composições químicas são verificadas?
- Por meio de análise de fundição, com análise de produto em disputas; cumprir as normas nacionais e restrições regionais em elementos como P e S.
- 5. Quais testes confirmam as propriedades mecânicas?
- Ensaios de tração para Rm e ReL, testes de dureza (HV, HB, HR), energia de impacto a -20°C para d ≥ 16 mm e inspeções de defeitos superficiais de acordo com GB/T 5779.1 ou 5779.3.
- 6. Essas normas são aplicáveis a fixadores com rosca fina?
- Sim, as tabelas 6 e 7 fornecem as cargas mínimas de tração e de prova para roscas finas, calculadas de forma semelhante às roscas grossas.
