A norma GB/T 3098.5-2016 especifica as propriedades mecânicas de parafusos autoatarraxantes, garantindo sua confiabilidade em aplicações de fixação em diversos setores, como o automotivo, o da construção civil e o eletrônico. Esta norma define os requisitos para dureza superficial, profundidade da camada endurecida, dureza do núcleo, espessura da placa de teste e diâmetro do furo para ensaios de rosca, além da resistência mínima à torção. O atendimento a esses parâmetros garante que os parafusos autoatarraxantes tenham um desempenho eficaz na formação de suas próprias roscas sem a necessidade de pré-furação, mantendo a integridade estrutural sob carga.
Principais propriedades mecânicas
A norma define as propriedades para parafusos autoatarraxantes com designações de rosca de ST2.2 a ST9.5. Essas propriedades incluem dureza superficial mínima, faixas de profundidade de cementação, faixas de dureza do núcleo, dimensões para placas de teste padrão usadas em testes de desempenho de rosqueamento e valores mínimos de torque de ruptura. Os dados garantem que os parafusos suportem as tensões de instalação e as demandas operacionais.
| Propriedade / Tópico | ST2.2 | ST2.6 | ST2.9 | ST3.3 | ST3.5 | ST3.9 | ST4.2 | ST4.8 | ST5.5 | ST6.3 | ST8 | ST9.5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dureza superficial (mín.) | 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 |
| Profundidade da caixa (mín., 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 |
| Profundidade da caixa (máx., 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 |
| Dureza do núcleo (intervalo) | 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 |
| Espessura da placa de teste padrão (mín., 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 |
| Espessura da placa de teste padrão (máx., 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 |
| Diâmetro do furo da placa de teste padrão (mínimo, 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 |
| Diâmetro máximo do furo da placa de teste padrão (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 |
| Torque de ruptura (min, N·m) | 0.45 | 0.9 | 1.5 | 2 | 2.7 | 3.4 | 4.4 | 6.3 | 10 | 13.6 | 30.5 | 68 |
Nota: Os valores de dureza são medidos pelo método Vickers com cargas específicas (ex.: HV0,3 indica carga de 0,3 kgf). A profundidade da camada cementada refere-se à camada carburizada, essencial para a capacidade de formação de roscas. As especificações da placa de teste garantem uma avaliação consistente do desempenho de rosqueamento.
Padrões Alternativos
Para compatibilidade internacional, a norma GB/T 3098.5-2016 está em estreita consonância com a ISO 2702:2011, que estabelece requisitos equivalentes para parafusos de aço tratado termicamente.
Perguntas frequentes (FAQ)
- Qual a finalidade da dureza superficial em parafusos autoatarraxantes?
- A dureza superficial, definida em um mínimo de 450 HV0,3, garante que o parafuso possa cortar e formar roscas no material de acoplamento sem deformação, aumentando a durabilidade em aplicações como montagem de chapas metálicas.
- Como a profundidade da camada de cementação afeta o desempenho do parafuso?
- A profundidade da camada endurecida, que varia de 0,04 mm (mínimo) a 0,28 mm (máximo), dependendo do tamanho, proporciona uma camada externa endurecida para a formação da rosca, mantendo ao mesmo tempo um núcleo mais resistente, evitando falhas por fragilidade durante a instalação.
- Por que são especificadas faixas de dureza do núcleo?
- A dureza do núcleo (de 270 a 370 HV com cargas variáveis) equilibra resistência e ductilidade, garantindo que o parafuso resista a tensões de torção sem rachar, o que é fundamental para uma fixação confiável em ambientes dinâmicos.
- O que indicam as dimensões da placa de teste?
- Essas dimensões padronizam os testes de rosqueamento, simulando materiais do mundo real. Por exemplo, para o aço ST4.8, a espessura da chapa varia de 3,1 a 3,23 mm, com diâmetros de furo de 4,015 a 4,065 mm, verificando a consistência do desempenho da rosca.
- Como é testado o torque de frenagem e por que isso é importante?
- O torque de ruptura, com valores mínimos de até 68 N·m para ST9.5, é testado aplicando-se torque até a ruptura. Isso garante que o parafuso suporte as forças de instalação sem quebrar, o que é vital para a segurança em aplicações estruturais.
- A norma GB/T 3098.5-2016 é compatível com as normas internacionais?
- Sim, está em conformidade com a norma ISO 2702:2011, permitindo a intercambialidade global no projeto e aquisição de parafusos autoatarraxantes.
