Tiêu chuẩn GB/T3098.7-2000 quy định các đặc tính cơ học của vít tự ren làm từ thép tôi cacbon. Tiêu chuẩn này đảm bảo các loại ốc vít này đáp ứng các tiêu chí hiệu suất nghiêm ngặt cho các ứng dụng yêu cầu ren chắc chắn và độ bền cao. Dưới đây, chúng tôi trình bày chi tiết các khía cạnh chính về vật liệu, đặc tính cơ học, phương pháp thử nghiệm và các yêu cầu liên quan.
Nguyên vật liệu
Vít tự ren phải được chế tạo từ thép tôi cacbon bằng phương pháp dập nguội. Thành phần hóa học được cung cấp trong Bảng 1 đóng vai trò là hướng dẫn.
| Phân tích | Cacbon (%) | Mangan (%) |
|---|---|---|
| Muỗng múc | 0.15~0.25 | 0.70~1.65 |
| Kiểm tra | 0.13~0.27 | 0.64~1.71 |
Lưu ý: Hàm lượng boron có thể đạt tới 0,005% nếu được kiểm soát bằng cách thêm titan và/hoặc nhôm để làm cho nó không còn tác dụng.
Tính chất cơ học và hiệu năng
4.1 Tính chất và phương pháp thử nghiệm
Các đặc tính cơ học và hiệu năng, cùng với các yêu cầu và phương pháp thử nghiệm, được trình bày chi tiết trong Bảng 2.
| Tài sản | Yêu cầu (Điều khoản hoặc Bảng) | Phương pháp thử nghiệm (Điều khoản) |
|---|---|---|
| Độ cứng lõi | 4.3 | 5.1 |
| Độ cứng bề mặt | 4.3 | 5.2 |
| Độ sâu trường hợp | 4.4, Bảng 4 | 5.3 |
| Sức bền xoắn | 4.5, Bảng 3 | 5.4 |
| Đầu khỏe | 4.6 | 5.5 |
| Khả năng lái xe | 4.7, Bảng 3 | 5.6 |
| Khả năng chống giòn hydro | 4.8 | 5.7 |
| Độ cứng lõi sau khi tôi lại | 4.9 | 5.8 |
| Độ bền kéo | 4.10, Bảng 3 | 5.9 |
4.2 Xử lý nhiệt
Các vít thành phẩm phải trải qua quá trình tôi cứng bề mặt và ram nhiệt. Nhiệt độ ram tối thiểu là 340°C, và chúng phải đáp ứng các yêu cầu về cơ học và hiệu năng trong Bảng 3.
| Đường kính ren danh nghĩa (mm) | Cường độ xoắn tối thiểu (N·m) | Mô-men xoắn truyền động tối đa (N·m) | Tải trọng kéo tối thiểu (tham chiếu) (N) |
|---|---|---|---|
| 2 | 0.5 | 0.3 | 1940 |
| 2.5 | 1.2 | 0.6 | 3150 |
| 3 | 2.1 | 1.1 | 4680 |
| 3.5 | 3.4 | 1.7 | 6300 |
| 4 | 4.9 | 2.5 | 8170 |
| 5 | 10 | 5 | 13200 |
| 6 | 17 | 8.5 | 18700 |
| 8 | 42 | 21 | 34000 |
| 10 | 85 | 43 | 53900 |
| 12 | 150 | 75 | 78400 |
4.3 Độ cứng
Độ cứng lõi phải đạt 290~370 HV10, và độ cứng bề mặt tối thiểu phải là 450 HV0.3.
4.4 Độ sâu vỏ
Độ sâu của lớp vỏ phải tuân thủ Bảng 4.
| Đường kính ren danh nghĩa (mm) | Tối thiểu (mm) | Tối đa (mm) |
|---|---|---|
| 2, 2.5 | 0.04 | 0.12 |
| 3, 3.5 | 0.05 | 0.18 |
| 4, 5 | 0.1 | 0.25 |
| 6, 8 | 0.15 | 0.28 |
| 10, 12 | 0.15 | 0.32 |
4.5 Độ bền xoắn
Khi được kiểm tra theo mục 5.4, độ bền xoắn phải đáp ứng Bảng 3. Không được xảy ra hiện tượng gãy ở phần ren được kẹp chặt.
4.6 Độ lành mạnh của đầu
Khi thử nghiệm theo mục 5.5, không được xuất hiện vết nứt tại chỗ nối giữa đầu và thân vít khi bề mặt chịu lực của đầu vít biến dạng vĩnh viễn thành góc 7° so với mặt phẳng vuông góc với trục vít. Thử nghiệm đạt nếu đầu vít không bị gãy, ngay cả khi xảy ra gãy ở ren đầu tiên.
4.7 Khả năng tạo ren
Các vít không bị biến dạng ren vĩnh viễn (được kiểm tra dưới độ phóng đại 10x) phải tạo được ren trong khớp với tấm thử theo mục 5.6. Mô-men xoắn khi vặn không được vượt quá các giá trị trong Bảng 3. Ren trong được tạo thành phải chấp nhận ren ngoài theo tiêu chuẩn GB/T 197 với dung sai 6h và chịu được tải trọng thử nghiệm cho cấp độ bền 8 theo tiêu chuẩn GB/T 3098.2.
4.8 Khả năng chống giòn hydro
Ốc vít tự ren, đặc biệt là loại mạ điện, dễ bị giòn do hydro. Quy trình sản xuất phải được kiểm tra theo tiêu chuẩn GB/T 3098.17 (phương pháp bề mặt chịu lực song song) để kiểm soát các rủi ro liên quan đến hydro. Nếu phát hiện hiện tượng giòn, quy trình phải được cải tiến. Ốc vít mạ điện phải được xử lý loại bỏ hydro theo tiêu chuẩn GB/T 5267.
Lưu ý: Nên sử dụng lớp phủ kẽm dạng vảy không điện phân theo tiêu chuẩn ISO 10683.
4.9 Độ cứng lõi sau khi tôi lại
Khi thử nghiệm theo mục 5.8, độ giảm độ cứng lõi sau khi tôi lại không được vượt quá 20 HV.
4.10 Độ bền kéo
Đối với vít có chiều dài ≥12 mm hoặc ≥3d, việc thử nghiệm độ bền kéo có thể được nhà cung cấp và người mua thỏa thuận. Lưu ý: Bảng 3 chỉ đưa ra các giá trị tải trọng kéo để tham khảo.
Phương pháp thử nghiệm
5.1 Kiểm tra độ cứng lõi
Độ cứng lõi phải được đo tại điểm giữa bán kính trên mặt cắt ngang cách xa đầu và đi qua đường kính nhỏ, theo tiêu chuẩn GB/T 4340.1.
5.2 Thử nghiệm độ cứng bề mặt
Việc kiểm tra định kỳ có thể được thực hiện ở đầu, thân hoặc đầu (nếu hình dạng cho phép). Kiểm tra theo tiêu chuẩn GB/T 4340.1 sau khi loại bỏ lớp phủ. Để phân xử, sử dụng độ cứng vi mô Vickers (HV0.1) trên các mặt cắt có kích thước ≥0,05 mm tính từ mép đối với đường kính ≥4 mm; thương lượng đối với đường kính <4 mm.
5.3 Kiểm tra độ sâu trường hợp
Độ sâu lớp vỏ là khoảng cách vuông góc từ bề mặt đến điểm có độ cứng bằng độ cứng lõi +30 HV0.3. Để phân xử, sử dụng độ cứng vi mô (HV0.3).
5.4 Thử nghiệm độ bền xoắn
Vặn vít sao cho ít nhất hai ren nằm trọn trong bộ phận cố định và hai ren còn lại không bị tuột ra. Siết chặt vít cho đến khi bị hỏng; giá trị phải đáp ứng Bảng 3.
5.5 Kiểm tra độ chắc chắn của đầu
Lắp vít vào nêm có đường kính lỗ = đường kính danh nghĩa +0,05 mm (≤M6) hoặc +0,1 mm (>M6~M12). Áp dụng tải trọng dọc trục cho đến khi biến dạng đạt 7°. Không dùng cho vít chìm.
5.6 Thử nghiệm khả năng lái
Vặn vít vào tấm thử (thép cacbon thấp, 140~180 HV30, độ dày = đường kính danh nghĩa, lỗ theo Bảng 5) cho đến khi một ren nhô ra. Lực dọc trục ban đầu: ≤50 N (≤M5), ≤100 N (>M5). Tốc độ ≤30 vòng/phút để phân xử. Mô-men xoắn tối đa là mô-men xoắn khi vặn; được phép sử dụng chất bôi trơn.
| Đường kính ren danh nghĩa (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Độ dày (mm) | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | |
| Đường kính lỗ (mm) | Tối đa | 1.825 | 2.275 | 2.775 | 3.18 | 3.68 | 4.53 | 5.43 | 7.336 | 9.236 | 11.143 |
| Tối thiểu | 1.8 | 2.25 | 2.75 | 3.15 | 3.65 | 4.5 | 5.4 | 7.3 | 9.2 | 11.1 | |
Lưu ý: Dung sai độ dày tấm thử theo tiêu chuẩn GB/T 709.
5.7 Thử nghiệm giòn hydro
Theo GB/T 3098.17.
5.8 Thử nghiệm tôi lại
Chênh lệch độ cứng lõi trung bình (ba điểm) trước/sau khi tôi lại (330°C, 1 giờ) ≤20 HV. Chỉ dùng để phân xử tranh chấp.
5.9 Thử nghiệm kéo
Dùng vít kẹp có ≥6 ren lộ ra ngoài. Áp dụng tải trọng dọc trục ≤25 mm/phút cho đến khi gãy, vết gãy phải ở thân hoặc ren, không phải ở chỗ nối đầu vít.
Cờ lê lực
Cờ lê lực dùng cho các thử nghiệm xoắn và khả năng vận hành phải có sai số đo trong phạm vi ±3% so với giá trị quy định. Cờ lê cầm tay dùng cho việc phân xử.
Đánh dấu
7.1 Ký hiệu đánh dấu
Ốc vít tự ren được tôi cứng và ram nhiệt, có khắc ký hiệu “-O-”.
7.2 Nhận dạng
Ốc vít tôi cứng bề mặt phải có dấu hiệu chìm hoặc nổi theo mục 7.1. Bắt buộc đối với đầu lục giác hoặc lục giác thùy ≥5 mm, tốt nhất là trên đầu vít. Các loại khác theo thỏa thuận.
7.3 Dấu hiệu của nhà sản xuất
Nhãn hiệu hoặc thông tin nhận dạng của nhà sản xuất là bắt buộc trên tất cả các sản phẩm có nhãn mác.
Câu hỏi thường gặp
- Theo tiêu chuẩn này, nhiệt độ tôi tối thiểu cho vít tự ren là bao nhiêu?
- Nhiệt độ tôi luyện tối thiểu là 340°C để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về tính chất cơ học như độ cứng và độ bền.
- Hiện tượng giòn hydro trong ốc vít mạ điện được xử lý như thế nào?
- Các quy trình được kiểm tra theo tiêu chuẩn GB/T 3098.17 và việc loại bỏ hydro là bắt buộc theo tiêu chuẩn GB/T 5267. Các lớp phủ không điện phân như kẽm dạng vảy theo tiêu chuẩn ISO 10683 được khuyến nghị để giảm thiểu rủi ro.
- Các yêu cầu về độ cứng lõi và bề mặt là gì?
- Độ cứng lõi phải đạt 290~370 HV10, và độ cứng bề mặt ít nhất 450 HV0.3, đảm bảo độ bền và khả năng tạo ren.
- Với những kích thước vít nào thì việc kiểm tra độ bền kéo là không bắt buộc?
- Thử nghiệm kéo là tùy chọn theo thỏa thuận đối với các vít có chiều dài ≥12 mm hoặc ≥3 lần đường kính danh nghĩa, với tải trọng tham khảo trong Bảng 3.
- Cần đánh dấu những gì đối với ốc vít tự ren tôi cứng bề mặt?
- Ký hiệu “-O-” phải được dán kèm với nhãn hiệu của nhà sản xuất, đặc biệt là trên các đầu có đường kính ≥5 mm đối với loại lục giác.
- Độ sâu của lớp vỏ bọc được đo như thế nào và giới hạn của vít 4 mm là bao nhiêu?
- Được đo theo tiêu chuẩn 5.3 sử dụng HV0.3; đối với độ dày 4 mm, tối thiểu 0.1 mm và tối đa 0.25 mm để cân bằng độ cứng và độ dẻo dai.
