Giới thiệu về Tiêu chuẩn GB/T 3098.25-2020
Tiêu chuẩn GB/T 3098.25-2020 là một tiêu chuẩn quốc gia quan trọng tại Trung Quốc, cung cấp hướng dẫn toàn diện về việc lựa chọn các loại ốc vít bằng thép không gỉ và hợp kim niken dựa trên các đặc tính cơ học của chúng. Tiêu chuẩn này là một phần của bộ tiêu chuẩn GB/T 3098 rộng hơn, đề cập đến các đặc tính cơ học của ốc vít, và đặc biệt tập trung vào các vật liệu như thép không gỉ austenit, martenit, ferrit, thép không gỉ song pha và hợp kim niken. Mục đích chính của nó là hỗ trợ các kỹ sư, nhà thiết kế và nhà sản xuất trong việc lựa chọn các loại ốc vít phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn cao, độ bền và độ chắc chắn trong các điều kiện môi trường khác nhau, chẳng hạn như môi trường biển, chế biến hóa chất và môi trường nhiệt độ cao.
Phạm vi của tiêu chuẩn này bao gồm các bảng thành phần hóa học chi tiết, nêu rõ tỷ lệ khối lượng của các nguyên tố chính như cacbon (C), silic (Si), mangan (Mn), phốt pho (P), lưu huỳnh (S), crom (Cr), molypden (Mo), niken (Ni), đồng (Cu), nitơ (N), niobi (Nb) và titan (Ti). Các thành phần này được đối chiếu với mã ISO, các nhóm phụ kiện tương ứng và các tiêu chuẩn liên quan để đảm bảo tính tương thích và độ tin cậy. Ví dụ, tiêu chuẩn này tham khảo GB/T 3098.6 cho bu lông, ốc vít và đinh tán làm bằng thép không gỉ, GB/T 3098.15 cho đai ốc và các tiêu chuẩn khác cho các ứng dụng chuyên biệt.
Về mặt thực tiễn, hướng dẫn này giúp giảm thiểu rủi ro liên quan đến sự hỏng hóc vật liệu bằng cách quy định các thành phần giúp tăng cường các đặc tính như độ bền kéo, độ bền chảy và khả năng chống ăn mòn giữa các hạt. Nó cũng bao gồm các lưu ý về việc tránh thêm các nguyên tố không mong muốn trong quá trình sản xuất để duy trì khả năng tôi luyện, các đặc tính cơ học và tính ứng dụng. Các chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí dựa vào tiêu chuẩn này để tối ưu hóa việc lựa chọn ốc vít, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế tương đương như ISO 3506 và tiêu chuẩn EN.
Những lợi ích chính bao gồm cải thiện độ an toàn trong các cấu kiện kết cấu, tiết kiệm chi phí thông qua việc lựa chọn vật liệu phù hợp và nâng cao hiệu suất trong môi trường khắc nghiệt. Ví dụ, các loại thép austenit được ưa chuộng vì đặc tính không nhiễm từ và khả năng định hình, trong khi các loại thép song pha mang lại sự cân bằng giữa độ bền và khả năng chống ăn mòn. Tiêu chuẩn này thúc đẩy các thực tiễn tốt nhất trong khoa học vật liệu, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hợp kim hóa chính xác để đạt được các kết quả cơ học mong muốn. Bằng cách tuân thủ các hướng dẫn này, các ngành công nghiệp có thể giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì liên quan đến sự xuống cấp của các chi tiết lắp ghép.
Thành phần hóa học của thép không gỉ Austenit
Bảng 1 từ tiêu chuẩn GB/T 3098.25-2020 trình bày chi tiết thành phần hóa học của thép không gỉ austenit, tham chiếu các tiêu chuẩn GB/T 3098.6, GB/T 3098.15, GB/T 3098.16 và GB/T 3098.21. Các thành phần này rất quan trọng để xác định các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của các chi tiết lắp ghép. Các giá trị được đưa ra dưới dạng phần trăm khối lượng, hầu hết là giới hạn tối đa trừ khi được chỉ định là phạm vi hoặc giá trị tối thiểu. Thép austenit nổi tiếng với khả năng tạo hình, hàn và chống oxy hóa tuyệt vời, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các chi tiết lắp ghép trong môi trường ăn mòn.
Bảng này liệt kê các mã ISO cùng với thành phần nguyên tố, bao gồm C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, N, Nb và Ti, và gán các nhóm ốc vít tương ứng như A1, A2, A2L, A3, A4, A4L, A5 và A8. Ví dụ, ISO 4305-303-00-I (nhóm A1) có C lên đến 0,12, Cr từ 17,0-19,0 và S ≥0,15 để cải thiện khả năng gia công. Các thông số kỹ thuật này đảm bảo tính nhất quán về hiệu suất, chẳng hạn như duy trì cấu trúc austenit để có các đặc tính không từ tính.
Các ghi chú nhấn mạnh rằng không được thêm các thành phần không xác định mà không có sự đồng ý của người mua, ngoại trừ quá trình tinh chế, và phải có biện pháp phòng ngừa đối với các chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến tính chất vật liệu. Các nhóm này tương đồng nhưng không hoàn toàn giống với các tiêu chuẩn GB/T khác. Dữ liệu này hỗ trợ việc lựa chọn vật liệu cho các tải trọng và nhiệt độ cụ thể, ngăn ngừa các vấn đề như nứt ăn mòn do ứng suất.
| Mã ISO | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Đồng | N | Nb | Ti | Nhóm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0,15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0.70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1.00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | A4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0.70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
Thành phần hóa học của thép mactenxit, ferit và song pha
Bảng 2 trình bày thành phần hóa học của thép không gỉ mactenxit, ferrit và song pha, những thành phần thiết yếu cho các chi tiết lắp ghép đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống ăn mòn vừa phải. Thép mactenxit có thể tôi cứng thông qua xử lý nhiệt, thép ferrit có độ dẻo tốt, và thép song pha kết hợp pha austenit và ferrit cho độ bền vượt trội và khả năng chống rỗ bề mặt.
Mã ISO được liên kết với các nguyên tố và nhóm như C1, C3, C4, F1, D2, D4, D6 và D8. Đối với thép mactenxit, ISO 4006-410-00-I (C1) có C 0,08~0,15 và Cr 11,5~13,5. Ví dụ về thép song pha bao gồm ISO 4462-318-03-I (D6) với Cr 21,0~23,0 và Mo 2,5~3,5. Phần ghi chú bao gồm các yêu cầu về vonfram đối với một số mã nhất định và các phép tính PREN để nhận dạng thép song pha.
| Mã ISO | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Đồng | N | Nb | Ti | Nhóm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Thép không gỉ Martensitic | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0,15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| Thép không gỉ Ferrit | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | F1 |
| Thép không gỉ song pha | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | D2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | D4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | D4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | D4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | D6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | D6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | D8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | D8 |
Thành phần hóa học của thép không gỉ chịu nhiệt cao và hợp kim niken
Bảng 3 trình bày các thành phần vật liệu cho các ứng dụng nhiệt độ cao, bao gồm thép mactenxit và thép austenit tôi cứng bằng kết tủa với hợp kim niken. Các vật liệu này được thiết kế cho nhiệt độ cao, có khả năng chống rão và bảo vệ chống oxy hóa.
Các nhóm bao gồm CH0, CH1, CH2, V hoặc VH, VW, SD, SB và 718. Đối với hợp kim niken 2.4668 (718), C có hàm lượng 0,02~0,08, với hàm lượng Ni cao (50,00~55,00) và Mo cao (2,80~3,30). Phần ghi chú nêu chi tiết các nguyên tố bổ sung như V, Al, B, Co, Fe và Nb cho các mã cụ thể.
| Mã ISO | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Đồng | N | Nb | Ti | Nhóm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Thép không gỉ Martensitic | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | V hoặc VH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | VW |
| Thép không gỉ và hợp kim niken được tôi cứng bằng kết tủa Austenit | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | ≥65 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | SB |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
Các loại thép thường dùng cho ốc vít dập nguội – Thép Austenit
Bảng A.1 liệt kê các mác thép austenit thông dụng dùng cho các loại ốc vít dập nguội, đối chiếu các loại, nhóm, mã ISO, ký hiệu châu Âu, mã ASTM, tên gọi thông dụng của Mỹ, vị trí GB/T, mã GB/T 20878 và các tiêu chuẩn liên quan. Điều này giúp lựa chọn vật liệu cho sản xuất số lượng lớn ốc vít và bu lông.
| Loại | Nhóm | Mã ISO | Bộ luật Châu Âu | Tiêu chuẩn Châu Âu | Mã ASTM | Tên tiếng Mỹ | Vị trí GB/T | Mã GB/T 20878 | Các tiêu chuẩn liên quan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Austenit lưu huỳnh | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | Chương 5, Bảng 1 | S30317 | ASTM A959, EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303Cu | GB/T 3098.6 GB/T 3098.15 | – | EN 10088-3 | |
| Đa dụng Austenit | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | Chương 5, Bảng 1 | S30403 | ASTM A959, EN 10088-3, EN 10263-5, EN 10269 |
