giriiş
Bu makale, GB/T 3098.11-2002 standardında belirtilen kendinden delmeli kılavuz vidalar için mekanik performans standartlarını detaylandırmaktadır. Bu standartlar, kendinden delmeli vidaların bağlantı uygulamalarında güvenilirliğini ve işlevselliğini, malzeme, metalurjik özellikler ve mekanik performans açısından güvence altına almaktadır. Kendinden delmeli vidalar, önceden delme işlemine gerek kalmadan kendi deliklerini açmak ve eşleşen dişler oluşturmak üzere tasarlanmıştır; bu da onları inşaat, otomotiv ve imalat sektörlerinde vazgeçilmez kılmaktadır.
Teknik Gereksinimler
1.1 Malzemeler
Kendinden delmeli kılavuz vidaları, delme ve kılavuz çekme işlemleri için gerekli sertliği ve dayanıklılığı sağlamak üzere karbürlenmiş çelikten veya ısıl işlem görmüş çelikten imal edilmelidir.
1.2 Metalurjik Özellikler
1.2.1 Yüzey Sertliği
Isıl işlemden sonra, kendinden delmeli kılavuz vidaların yüzey sertliği en az 530 HV0.3 olmalıdır.
1.2.2 Çekirdek Sertliği
İşlem sonrası çekirdek sertliği şu şekilde olacaktır:
- Diş ebatları ≤ ST4.2 için 320 HV5 ila 400 HV5;
- Diş ebatları > ST4.2 için 320 HV10 ile 400 HV10 arası.
Önerilen minimum temperleme sıcaklığı 330°C'dir. Temperlenmiş martensit kırılganlığı riskini en aza indirmek için 275°C ile 315°C arasındaki temperleme sıcaklıklarından kaçınılmalıdır.
1.2.3 Karbürlenmiş Katman Derinliği
Karbonlama tabakasının derinliği Tablo 1'deki değerlere uygun olmalıdır.
| Diş Boyutu | Minimum | Maksimum |
|---|---|---|
| ST2.9 ve ST3.5 | 0.05 | 0.18 |
| ST4.2 - ST5.5 | 0.10 | 0.23 |
| ST6.3 | 0.15 | 0.28 |
1.2.4 Mikro yapı
Isıl işlem sonrası mikroyapıda, yüzey sertleştirilmiş tabaka ile çekirdek arasında bantlı ferrit oluşmamalıdır.
1.2.5 Hidrojen Kırılganlığı
Elektrokaplama yöntemiyle üretilen kendinden delmeli kılavuz vidalar, hidrojen gevrekliği nedeniyle kırılma riski taşır. Üretici ve/veya kaplama firması tarafından, GB/T 3098.17 standardına göre testler de dahil olmak üzere, bu riski kontrol altına almak için önlemler alınmalıdır. Ayrıca, GB/T 5267.1 standardına göre elektrokaplama bağlantı elemanlarında hidrojen gevrekliğinin ortadan kaldırılmasına ilişkin gereklilikler de dikkate alınmalıdır.
1.3 Mekanik Özellikler
1.3.1 Sondaj Performansı
Vidanın delme kısmı, 2.2.1 bölümünde belirtilen test koşulları altında birbirine uyan iç dişlerin ekstrüzyonu için uygun önceden hazırlanmış bir deliği delecektir.
1.3.2 Diş Açma Performansı
Bölüm 2.2.1'de belirtilen şekilde açılan önceden hazırlanmış delikte, kendinden delmeli kılavuz vida, bölüm 2.2.1.1'de belirtilen test plakasına vidalandığında deformasyona uğramadan eşleşen iç dişler oluşturmalıdır.
1.3.3 Burulma Dayanımı
Bölüm 2.2.3'e göre test edildiğinde, burulma dayanımı, kırılma torkunun Tablo 4'teki değerlere eşit veya daha büyük olmasını sağlamalıdır.
Test Yöntemleri
2.1 Metalurjik Özellik Testleri
2.1.1 Yüzey Sertliği Testi
Yüzey sertliği testi GB/T 4340.1 standardına göre yapılmalıdır. Girintiler düz yüzeylere, tercihen vida başına yapılmalıdır.
2.1.2 Çekirdek Sertlik Testi
Çekirdek sertlik testi, GB/T 4340.1 standardına göre enine kesit üzerinde yapılacaktır.
2.1.3 Karbürlenmiş Katman Derinliği Ölçümü
Karbürlenmiş tabaka derinliği, tepe ve kök arasındaki orta noktadaki yan yüzeyde veya ≤ ST4.2 vidalar için kökte, uzunlamasına bir mikro kesit üzerinde mikroskop kullanılarak ölçülmelidir. Hakemlik için, diş profiline 300 g test kuvveti uygulanarak mikro-Vickers sertliği kullanılmalı ve derinlik, çekirdek sertliğini 30 HV aşan noktadan hesaplanmalıdır.
2.1.4 Mikro yapı Testi
Mikro yapı testleri, ilgili metalografik inceleme standartlarına uygun olarak yapılacaktır.
2.2 Mekanik Özellik Testleri
2.2.1 Delme ve Diş Açma Testi
2.2.1.1 Test Cihazı
Test plakası, karbon içeriği ≤ 0,23% ve sertliği 110 HV30 ile 165 HV30 arasında olan düşük karbonlu çelikten (GB/T 4340.1 standardına göre) yapılmalıdır. Plaka kalınlığı Tablo 2'ye uygun olmalıdır. Test düzeneği Şekil 1'de örneklendirilmiştir (burada gösterilmemiştir; şema için standarda bakınız).
| Diş Boyutu | Test Plakası Kalınlığı (mm) | Eksenel Kuvvet (N) | Maksimum Vidalama Süresi (s) | Yük Altında Vida Hızı (devir/dak) |
|---|---|---|---|---|
| ST2.9 | 0.7 + 0.7 = 1.4 | 150 | 3 | 1800–2500 |
| ST3.5 | 1 + 1 = 2 | 150 | 4 | 1800–2500 |
| ST4.2 | 1.5 + 1.5 = 3 | 250 | 5 | 1800–2500 |
| ST4.8 | 2 + 2 = 4 | 250 | 7 | 1800–2500 |
| ST5.5 | 2 + 3 = 5 | 350 | 11 | 1000–1800 |
| ST6.3 | 2 + 3 = 5 | 350 | 13 | 1000–1800 |
Not: Test plakasının kalınlığı iki çelik plakadan oluşabilir. Bu değerler yalnızca kabul muayenesi içindir.
2.2.1.2 Test Prosedürü
Kaplamalı veya kaplamasız vidayı (uygulamaya göre) test plakasına, bir tam diş geçene kadar vidalayın. Tablo 2'deki eksenel kuvvet ve vida hızı hem delme hem de kılavuz çekme işlemleri için geçerlidir.
2.2.2 Sondaj Muayenesi
Anlaşma gereği, delme muayenesi yapılabilir. Test plakası 2.2.1.1'e göre, kalınlık Tablo 3'e göre belirlenir. Konumlandırma noktası önceden delinir. Delme işleminden sonra, maksimum delik boyutu Tablo 3 sınırlarını aşmamalıdır. Şekil 2'deki fikstür (gösterilmemiştir; standarda bakınız), manşon iç çapı diş ana çapından yaklaşık 0,25 mm daha büyük olmak üzere Şekil 1'i tamamlar. Manşon uzunluğu, matkap ucunun uzamasına olanak tanır. Tablo 2'deki eksenel kuvvetler montajı yönlendirir; aşılması matkap ucunun kırılmasına veya aşırı ısınmasına neden olabilir.
| Diş Boyutu | Plaka Kalınlığı | Minimum Delik Çapı | Maksimum Delik Çapı |
|---|---|---|---|
| ST2.9 | 1 | 2.2 | 2.5 |
| ST3.5 | 1 | 2.7 | 3 |
| ST4.2 | 2 | 3.2 | 3.6 |
| ST4.8 | 2 | 3.7 | 4.2 |
| ST5.5 | 2 | 4.2 | 4.8 |
| ST6.3 | 2 | 4.8 | 5.4 |
2.2.3 Tork Testi
Vidayı, sıkıştırılan kısma zarar vermeden, uygun bir dişli ayırma kalıbına veya cihaza sıkıştırın. Cihaz, Şekil 3'te örneklendirilmiştir (gösterilmemiştir; standarda bakınız). Sıkıştırmadan sonra, en az iki tam diş cihazın dışına uzanmalı ve en az iki tam diş (matkap ucu hariç) güvenli bir şekilde sıkıştırılmalıdır. Kısa vidalar için, baş kısmına kuvvet uygulamadan tüm dişi sıkıştırın. Kalibre edilmiş bir cihaz kullanarak kırılmaya kadar tork uygulayın. Vida, Tablo 4'teki kırılma torkuna (birimler: N·m) ulaşmalıdır.
| Diş Boyutu | Minimum |
|---|---|
| ST2.9 | 1.5 |
| ST3.5 | 2.8 |
| ST4.2 | 4.7 |
| ST4.8 | 6.9 |
| ST5.5 | 10.4 |
| ST6.3 | 16.9 |
Tork testi için, tork anahtarının ölçüm hatası belirtilen değerin ±3% aralığında olmalıdır. Eşdeğer doğrulukta bir güç cihazı kullanılabilir. Hakemlik için manuel tork anahtarı kullanın.
SSS
- GB/T 3098.11-2002 standardına göre kendinden delmeli kılavuz vidalar için hangi malzemeler gereklidir?
- Belirtilen sertlik ve performansı elde etmek için karbonlama çeliğinden veya ısıl işlem görmüş çelikten yapılmaları gerekir.
- Elektrolizle kaplanmış vidalarda hidrojen gevrekliği nasıl kontrol altına alınır?
- Üreticiler ve kaplama yapanlar, kırılma risklerini önlemek için GB/T 3098.17 standardına göre testler yapmak ve hidrojen giderme için GB/T 5267.1 standardını dikkate almak da dahil olmak üzere önlemler uygulamalıdır.
- Bu vidalar için minimum yüzey sertliği nedir?
- Isıl işlemden sonra yüzey sertliği en az 530 HV0.3 olmalıdır.
- Neden belirli temperleme sıcaklıklarından kaçınılmalıdır?
- 275°C ile 315°C arasında yapılan temperleme, temperlenmiş martensit kırılganlığı riskini artırır; minimum 330°C önerilir.
- ST4.8 vidaları için burulma dayanımı gereksinimleri nelerdir?
- Belirtilen yönteme göre test edildiğinde minimum kırılma torku 6,9 N·m'dir.
- Tahkim için karbonlama tabakasının derinliği nasıl ölçülür?
- Diş profilinde, sertliğin çekirdek sertliğini 30 HV aştığı noktadan başlayarak, 300 g kuvvetle mikro-Vickers sertlik ölçümünü kullanın.
