สลักเกลียว GB/T 3098.8 สำหรับใช้งานที่อุณหภูมิ -200°C ถึง +700°C

บทนำเกี่ยวกับมาตรฐาน GB/T 3098.8

มาตรฐานนี้กำหนดคุณสมบัติทางกล วัสดุ การตรวจสอบ การระบุ และการทำเครื่องหมายสำหรับชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวซึ่งใช้งานในอุณหภูมิสุดขั้วตั้งแต่ -200°C ถึง +700°C เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือในการใช้งาน เช่น ภาชนะรับแรงดัน หม้อไอน้ำ และเครื่องจักรที่ทำงานในอุณหภูมิสูง โดยเป็นการเสริมมาตรฐานต่างๆ เช่น GB/T 3098.1, GB/T 3098.6 และ DIN EN 10269

ขอบเขต

มาตรฐาน GB/T 3098.8-2010 กำหนดข้อกำหนดสำหรับตัวยึดที่ทำจากเหล็กกล้าออสเทนไนต์สำหรับอุณหภูมิต่ำถึง -200°C และเหล็กกล้า/โลหะผสมนิกเกลสำหรับอุณหภูมิสูงถึง +700°C ครอบคลุมถึงเกรดสมรรถนะทางกล วิธีการทดสอบ และการจับคู่วัสดุเพื่อรับประกันความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้ความเค้นจากความร้อน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความต้านทานต่อการคืบ การคลายตัว และการแตกหักแบบเปราะ

ใช้ได้กับสลักเกลียว สกรู แกน และน็อตในการเชื่อมต่อแบบใช้สลักเกลียว
เน้นความสามารถในการรับน้ำหนักเต็มที่เพื่อการใช้งานอย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
อ้างอิงถึงมาตรฐานที่เกี่ยวข้องเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดอย่างครบถ้วน

วัสดุและคุณสมบัติเชิงกล

การเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิเพื่อรักษาความสมบูรณ์ทางกล สำหรับอุณหภูมิต่ำ เหล็กกล้าออสเทนไนต์ให้ความยืดหยุ่น ในขณะที่สำหรับอุณหภูมิสูง เหล็กกล้าและโลหะผสมนิกเกิลให้ความแข็งแรงและความต้านทานต่อการคืบตัว คุณสมบัติจะต้องเป็นไปตามความแข็ง ความแข็งแรงดึง และภาระพิสูจน์ที่กำหนดไว้

วัสดุอุณหภูมิต่ำ

ตารางที่ 1 แสดงกลุ่มเหล็กกล้าออสเทนิติกสำหรับอุณหภูมิใช้งานต่ำสุดถึง -200°C พร้อมคุณสมบัติตามมาตรฐาน GB/T 3098.6 และ GB/T 3098.15 ปริมาณทองแดง ≤1% อุณหภูมิที่สูงกว่านี้ไม่มีผลกระทบ อุณหภูมิที่ต่ำกว่านี้ต้องทำการทดสอบประสิทธิภาพตามเงื่อนไขที่กำหนด

อุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องต่ำสุด (โดยประมาณ)	สตีลกรุ๊ป^เอ	ระดับประสิทธิภาพ
อุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องต่ำสุด (โดยประมาณ)	สตีลกรุ๊ป^เอ	สายฟ้า	นัท
-60°C^ข	เอ2แอล	50	50
	เอ2		50
	เอ3		70
-200°C^ค	เอ4แอล	70	70
	เอ4		80
	เอ5		80

^เอ ปริมาณทองแดง ≤1% (ตามมาตรฐาน GB/T 3098.6 และ GB/T 3098.15)
^ข น็อตหัวแหลม
^ค หมุด.

วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง

ตารางที่ 2 ระบุเหล็กกล้าและโลหะผสมนิกเกิลสำหรับอุณหภูมิสูงสุด +700°C โดยมีคุณสมบัติตามตารางที่ 4 ของ DIN EN 10269 สำหรับการอบชุบความร้อน ข้อมูลอ้างอิงสำหรับความแข็งแรงคราก ความแข็งแรงการคืบ และการคลายตัวจากตารางที่ 5, C.1, D.1 ของ DIN EN 10269 เกี่ยวข้องกับแผ่น AD 2000-W2, W7, W10 และ VdTUV

ช่วงอุณหภูมิในการทำงานต่อ DIN EN 10269			วัสดุ				ความแข็ง/ค่า HV ของสลักเกลียวและ/หรือน็อต
นาที	ระยะสั้น^เอ สูงสุด	ระยะยาว^ข สูงสุด	คำย่อ	ตัวเลข	ระดับ	เงื่อนไข	นาที	สูงสุด
-120°C	/	/	เคบี	1.568	X12Ni5	+เอ็นที	157	203
-120°C	/	/	เคบี	1.568	X12Ni5	+คิวที	173	235
/	400°C	500°C	ยิด	1.1181	ซี35อี	+เอ็น	150	200
/	400°C	500°C	วายเค	1.1181	ซี35อี	+คิวที	165	210
/	400°C	/	วายบี	1.5511	35B2^จี	+คิวที	165	210
-60°C	500°C	550°C	เคจี	1.7218	25CrMo4	+คิวที	195	240
-100°C	500°C	/	จีซี	1.7225	42CrMo4	+คิวที	275	337
/	500°C	550°C	จีเอ	1.7709	21CrMoV5-7	+คิวที	225	272
/	600°C	550°C	สหราชอาณาจักร	1.7711	40CrMoV46	+คิวที	272	320
/	550°C	600°C	วี	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 1^อี	256	303
/	550°C	600°C	วีเอช^เอฟ	1.4923	X22CrMoV12-1	+QT 2^เอฟ	287	367
/	600°C	600°C	วีวี	1.4913	X19CrMoNbVN11-1	+คิวที	287	367
/	650°C	670°C	เอส	1.4986	X7CrNiMoBNb16-16	+WW+P	210	272
-196°C	650°C	650°C	เอสดี	1.498	X6NiCrTiMoVB25-15-2	+AT+P	287	367
-196°C	650°C	800°C	เอสบี	2.4952	นิกเกล-โครเมียม-20 ไทอัล	+AT+P	320	417

^เอ ขีดจำกัดอุณหภูมิสำหรับความแข็งแรงครากและความแข็งแรงดึง
^ข ขีดจำกัดอุณหภูมิสำหรับความแข็งแรงในการคืบและการแตกหัก
^ค เงื่อนไขตามมาตรฐาน DIN EN 10269 ตารางที่ 4: +N (ทำให้เป็นปกติ), +NT (ทำให้เป็นปกติและอบคืนตัว), +QT (ชุบแข็งและอบคืนตัว), +WW (ขึ้นรูปด้วยความร้อน), +AT (อบอ่อนด้วยสารละลาย), +P (ชุบแข็งด้วยการตกตะกอน)
^ง สำหรับถั่วเท่านั้น
^อี โวลต์ต่อ DIN EN 10269, 0.2 รูปี ≥600 นิวตัน/มม.² (+QT1)
^เอฟ VH ต่อ DIN EN 10269, Rp0.2 ≥600 นิวตัน/มม.² (+QT2)
^จี ดู VdTUV WB 490

ความสามารถในการรับน้ำหนัก

ค่ารับน้ำหนักช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวยึดสามารถทนต่อแรงกดดันจากการใช้งานได้ ใช้สำหรับการตรวจสอบการออกแบบ

แรงดึงขั้นต่ำสำหรับสลักเกลียวเกลียวหยาบ

ตารางที่ 4ก: ก_s,nom × อาร์_{ม.,นาที} /kN

ขนาดเกลียว d	บริเวณความเครียด A_s,nom /มม.²	เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกเกรด		เหล็กและโลหะผสมนิกเกิล
		50	70	เคบี	วายเค	เคจี	จีเอ	สหราชอาณาจักร	จีซี	วี	วีเอช	เอส	เอสดี	เอสบี
		50	70	เคบี	วายบี	เคจี	จีเอ	สหราชอาณาจักร	จีซี	วี	วีวี	เอส	เอสดี	เอสบี
เอ็ม3	5.03	2.52	3.52	2.67	2.52	3.02	3.52	4.28	4.33	4.02	4.53	3.27	4.53	5.03
ม3.5	6.78	3.39	4.75	3.59	3.39	4.07	4.75	5.76	5.83	5.42	6.1	4.41	6.1	6.78
เอ็ม4	8.78	4.39	6.15	4.65	4.39	5.27	6.15	7.46	7.55	7.02	7.9	5.71	7.9	8.78
เอ็ม5	14.2	7.1	9.94	7.53	7.1	8.52	9.94	12.1	12.2	11.4	12.8	9.23	12.8	14.2
เอ็ม6	20.1	10.1	14.1	10.7	10.1	12.1	14.1	17.1	17.3	16.1	18.1	13.1	18.1	20.1
เอ็ม7	28.9	14.5	20.2	15.3	14.5	17.3	20.2	24.6	24.9	23.1	26	18.8	26	28.9
เอ็ม8	36.6	18.3	25.6	19.4	18.3	22	25.6	31.1	31.5	29.3	32.9	23.8	32.9	36.6
เอ็ม10	58	29	40.6	30.7	29	34.8	40.6	49.3	49.9	46.4	52.2	37.7	52.2	58
เอ็ม12	84.3	42.2	59	44.7	42.2	50.6	59	71.7	72.5	67.4	75.9	54.8	75.9	84.3
เอ็ม14	115	57.5	80.5	61	57.5	69	80.5	97.8	98.9	92	104	74.8	104	115
เอ็ม16	157	78.5	110	83.2	78.5	94.2	110	133	135	126	141	102	141	157
เอ็ม18	192	96	134	102	96	115	134	163	165	154	173	125	173	192
เอ็ม20	245	123	172	130	123	147	172	208	211	196	221	159	221	245
เอ็ม22	303	152	212	161	152	182	212	258	261	242	273	197	273	303
เอ็ม24	353	177	247	187	177	212	247	300	304	282	318	229	318	353
เอ็ม27	459	230	/	243	230	275	321	390	395	367	413	298	413	459
เอ็ม30	561	281	/	297	281	337	393	477	482	449	505	365	505	561
เอ็ม33	694	347	/	368	347	416	486	590	597	555	625	451	625	694
เอ็ม36	817	409	/	433	409	490	572	694	703	654	735	531	735	817
เอ็ม39	976	488	/	517	488	586	683	830	839	781	878	634	878	976

ความสามารถในการรับน้ำหนักของข้อต่อสลักเกลียว

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด: เลือกใช้สลักเกลียวและน็อตที่มีความจุเต็มพิกัด พร้อมความสูงที่เหมาะสม (แบบที่ 1 สำหรับเกลียวหยาบ แบบที่ 2 สำหรับเกลียวละเอียด) ค่าความคลาดเคลื่อนของเกลียว และอัตราส่วนความแข็งแรง การแตกหักในการทดสอบแรงดึงต้องเกิดขึ้นในส่วนที่ไม่มีเกลียวตามมาตรฐาน GB/T 3098.1 หรือ 3098.6 สลักเกลียวแบบเอวคอดตามมาตรฐาน GB/T 13807.2/3 พร้อมค่าความคลาดเคลื่อนตามมาตรฐาน GB/T 3103.4

ทำการทดสอบแรงดึงเพื่อตรวจสอบค่าแรงขั้นต่ำ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความสูงของน็อตเป็นไปตามข้อกำหนดของประเภทสำหรับการกระจายแรงรับน้ำหนัก
เลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงจุดอ่อนในการประกอบ

คำถามที่พบบ่อย

วัสดุใดบ้างที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิ -200°C?

เหล็กกล้าออสเทนิติก เช่น A4L, A4, A5 ที่มีเกรด 70 หรือ 80 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความยืดหยุ่นและความเหนียวตามตารางที่ 1

วิธีเลือกใช้สลักเกลียวและน็อตที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูง?

ใช้ตารางที่ 3 สำหรับการจับคู่ที่เหมาะสม โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าความแข็งแรงของน็อตมากกว่า 70% ของสลักเกลียว และความคลาดเคลื่อนของเกลียวที่เหมาะสมเพื่อให้รับน้ำหนักได้เต็มประสิทธิภาพ

ถ้าอุณหภูมิในการทำงานสูงเกิน +700°C ล่ะ?

มาตรฐานกำหนดขีดจำกัดไว้ที่ +700°C สำหรับอุณหภูมิที่สูงกว่านั้น ให้ทำการทดสอบการคืบและการคลายตัวตามแนวทางของ DIN EN 10269

เหตุใดน็อตออสเทนิติกจึงต้องการค่าความเค้นพิสูจน์ที่สูงกว่า?

เพื่อชดเชยความแปรผันในการผลิตในล็อตเล็กๆ และเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือเมื่อใช้ร่วมกับสลักเกลียวที่อ่อนกว่า (ดูหมายเหตุ ข ในตารางที่ 3)

วิธีการทดสอบความสามารถในการรับน้ำหนักเต็มที่?

ดำเนินการทดสอบแรงดึงตามมาตรฐาน GB/T 3098.1 หรือ 3098.6 โดยตรวจสอบตำแหน่งการแตกหักและแรงขั้นต่ำจากตาราง 4a/5a

มีข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณทองแดงหรือไม่?

ใช่แล้ว ควรใช้ค่า ≤1% สำหรับเหล็กกล้าออสเทนิติก เพื่อป้องกันการเปราะแตกในสภาวะการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ

สลักเกลียว GB/T 3098.8 สำหรับใช้งานในช่วงอุณหภูมิ -200°C ถึง +700°C