Introdução

A norma GB/T 3098.8 especifica as propriedades mecânicas, os materiais, os ensaios, as marcas de identificação e as marcações para elementos de fixação utilizados em ligações aparafusadas que operam na faixa de temperatura de -200 °C a +700 °C. Esta norma aplica-se a parafusos, pinos e porcas fabricados em aços inoxidáveis ​​austeníticos, aços e ligas de níquel, garantindo a confiabilidade em ambientes de temperatura extrema, como aplicações criogênicas e ambientes industriais de alta temperatura.

A norma enfatiza a conformidade com documentos relacionados, como GB/T 3098.6, GB/T 3098.15 e DIN EN 10269, para desempenho de materiais e condições de tratamento térmico. Ela fornece diretrizes para classes de desempenho mecânico, métodos de inspeção e combinações de materiais compatíveis para atingir a capacidade total de carga em conjuntos de fixadores.

Propriedades Mecânicas

Para fixadores de aço austenítico capazes de operar em temperaturas mínimas de até -200 °C, a Tabela 1 descreve os grupos de aço e as classes de desempenho. As propriedades do material devem estar em conformidade com as normas GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15.

Nota: Temperaturas acima desses limites não afetam o uso. Abaixo desses limites, testes de desempenho são necessários, dependendo das condições.
^um Teor de cobre ≤1% (de acordo com GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15).
^b Para parafusos com cabeça.
^c Para pinos.

Para fixadores de aço e liga de níquel adequados para altas temperaturas de até +700 °C, a Tabela 2 detalha as temperaturas de operação aplicáveis ​​de acordo com a norma DIN EN 10269. As propriedades do material devem estar em conformidade com a Tabela 4 da norma DIN EN 10269 para os estados de tratamento térmico. Dados de referência para tensão de escoamento 0.2% em temperaturas elevadas, resistência à fluência e propriedades de relaxamento são fornecidos nas Tabelas 5, C.1 e D.1 da norma DIN EN 10269.

Observação:
^um Limite superior de temperatura para resistência ao escoamento e à tração.
^b Limite superior de temperatura para resistência à fluência e à ruptura.
Condições de acordo com a norma DIN EN 10269 Tabela 4: +N (normalizado); +NT (normalizado e revenido); +QT (temperado e revenido); +WW (trabalhado a quente); +AT (solubilizado); +P (endurecido por precipitação).
^d Somente para nozes.
^e Abreviação V conforme DIN EN 10269, material X22CrMoV12-1, tensão de prova R de 0,2%_p0,2 ≥ 600 N/mm² (+QT1).
^f Abreviação VH conforme DIN EN 10269, material X22CrMoV12-1, tensão de prova R de 0,2%_p0,2 ≥ 600 N/mm² (+QT2).
^g Veja também a ficha técnica VdTÜV WB 490.

Capacidade de carga de conexões aparafusadas

Requisitos gerais

Considera-se que um conjunto parafuso-porca possui capacidade total de carga se atender aos seguintes critérios:
– Tanto o parafuso quanto a porca suportam carga total, com altura da porca não inferior ao Tipo 1 para roscas grossas ou Tipo 2 para roscas finas.
– Tolerâncias de rosca adequadas, por exemplo, 6H/6g.
– A resistência à tração do material da porca deve ser pelo menos 70% igual à resistência à tração do material do parafuso.
– Correspondência racional de materiais conforme a Tabela 3.
Nota: Se forem utilizadas buchas de suporte de carga, prefira o mesmo material do parafuso.

Combinação racional de materiais de parafusos e porcas

Nota: ● Combinação preferencial; ○ Combinação permitida; – Não recomendado.
^um A tensão de prova considera a dureza do mandril de teste como superior à do parafuso correspondente, mas maior que a resistência à tração mínima do parafuso de maior qualidade.
^b Tensão de prova elevada para identificação de porcas de suporte de carga total, conforme GB/T 3098.15.

Cargas mínimas de tração para parafusos de rosca grossa (Tabela 4a)

Parafusos de suporte de carga total

Os parafusos são considerados totalmente capazes de suportar carga se atingirem as cargas de tração mínimas de acordo com as Tabelas 4a ou 5a, com a fratura ocorrendo no comprimento roscado livre ou na haste não roscada, conforme GB/T 3098.1 ou GB/T 3098.6.

Perguntas frequentes (FAQ)

Quais materiais são recomendados para fixadores a -200°C?

Aços austeníticos como A4L, A4 e A5 com graus de desempenho 70 ou 80, conforme a Tabela 1, garantindo a conformidade com as normas GB/T 3098.6 e GB/T 3098.15 para condições criogênicas.

Como selecionar materiais adequados para parafusos e porcas em aplicações de alta temperatura?

Consulte a Tabela 3 para combinações racionais. As combinações preferenciais (●) garantem o desempenho ideal; assegure que a resistência à tração da porca seja pelo menos 70% superior à do parafuso e que as tolerâncias da rosca sejam adequadas, como 6H/6g.

Quais são os testes necessários para fixadores abaixo das temperaturas mínimas especificadas?

Testes de desempenho baseados em condições de uso específicas, incluindo testes de impacto e tração, para verificar a integridade além dos limites da norma.

Existem requisitos específicos de tratamento térmico para fixadores de liga de níquel?

Sim, condições como +AT+P para classes como SB e SD, conforme a norma DIN EN 10269 Tabela 4, com faixas de dureza especificadas na Tabela 2.

Como se verifica a capacidade de carga total em conjuntos?

Através de ensaios de tração, atingindo as cargas mínimas nas Tabelas 4a/5a para parafusos e as cargas de prova nas Tabelas 4b/5b para porcas, com verificação da localização da fratura de acordo com as normas GB/T relevantes.

Qual a importância da tensão de prova elevada para porcas austeníticas?

Permite a identificação de porcas com capacidade de carga total, especialmente para produção em pequenos lotes, compensando as heterogeneidades do material resultantes do trabalho a frio.