緊固件機械性能 自鉆自攻螺釘 GB /T 3098.11 - 2002

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  技術(shù)要求

  
  

  3 技術(shù)要求

  3.1 材料

      自鉆自攻螺釘應(yīng)使用滲碳鋼或熱處理鋼制造。

  3.2 金相性能

  3.2.1 表面硬度

      熱處理后自鉆自攻螺釘?shù)谋砻嬗捕葢?yīng)≥530HV0.3。

  3.2.2 芯部硬度

      熱處理后的芯部硬度為：

      ——320HV5～400HV5 用于螺紋規(guī)格≤ST4.2；

      ——320HV10～400HV10 用于螺紋規(guī)格＞ST4.2。

      推薦的最低回火溫度為330℃。

      應(yīng)避免275～315℃的回火溫度范圍，以便將回火馬氏體脆斷風(fēng)險減少到最低程度。

  3.2.3 滲碳層深度

      滲碳層深度應(yīng)符合表1給出的數(shù)值。

  表1 滲碳層深度

  螺紋規(guī)格	滲碳層深度
  	min	max
  ST2.9和ST3.5	0.05	0.18
  ST4.2～ST5.5	0.10	0.23
  ST6.3	0.15	0.28

  3.2.4 顯微組織

      在熱處理后自鉆自攻螺釘?shù)娘@微組織中，表面硬化層和芯部之間不應(yīng)出現(xiàn)帶狀鐵素體。

  3.2.5 氫脆

      電鍍自鉆自攻螺釘存在因氫脆而斷裂的危險。因此，應(yīng)由制造者和（或）電鍍者采取措施，包括按GB/T 3098.17 進行試驗檢查，以控制該危險的發(fā)生。

      GB/T5267.1中有關(guān)電鍍緊固件消除氫脆的測量要求，也應(yīng)予以考慮。

  3.3 機械性能

  3.3.1 鉆孔性能

      螺釘鉆削部分應(yīng)能在4.2.1規(guī)定的試驗條件下，鉆出為擠壓與螺釘配合的內(nèi)螺紋所需要的預(yù)制孔。

  3.3.2 螺紋成型性能

      在按3.3.1鉆出的預(yù)制孔中，自鉆自攻螺釘應(yīng)能擠壓出與其配合的內(nèi)螺紋，并在擰入4.2.1.1規(guī)定的試驗板時，螺釘螺紋無變形。

  3.3.3 扭轉(zhuǎn)強度

      按4.2.3規(guī)定的試驗方法對自鉆自攻螺釘進行試驗時，其扭轉(zhuǎn)強度應(yīng)能保證螺釘?shù)钠茐呐ぞ刂档扔诨虼笥诒?的規(guī)定。

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  試驗方法、扭矩扳手

  
  

  4 試驗方法

  4.1 金相性能試驗

  4.1.1 表面硬度試驗

      表面硬度試驗按GB/T 4340.1規(guī)定。壓痕盡可能在平面部分，并優(yōu)先在螺釘頭部。

  4.1.2 芯部硬度試驗

      芯部硬度試驗按GB/T 4340.1規(guī)定，并應(yīng)在橫向顯微截面上進行。

  4.1.3 滲碳層深度測定

      表面滲碳層深度應(yīng)采用顯微鏡在縱向顯微截面上，牙頂與牙底中間部分的牙側(cè)處進行，或?qū)?/span>≤ ST4.2的螺釘在螺紋牙底處進行測定。

      仲裁試驗，應(yīng)在金相試件的螺紋輪廓上用試驗力為300 g的顯微維氏硬度進行。滲碳層深度應(yīng)自超過芯部實際硬度30HV的點起計算。

  4.1.4 顯微組織試驗

      顯微組織試驗應(yīng)按相應(yīng)金相檢驗標準進行。

  4.2 機械性能試驗

  4.2.1 鉆孔和攻絲試驗

  4.2.1.1 試驗裝置

      圖1 為試驗裝置示例。

      試驗板應(yīng)由含碳量≤0.23%的低碳鋼制成，其硬度為110HV30～165HV30（按GB/T4340.1測定）。試驗板的厚度應(yīng)符合表2規(guī)定。

  

  1—試驗板

  圖1 鉆孔和攻絲試驗裝置

  表2 鉆孔和攻絲試驗數(shù)據(jù)

  螺紋規(guī)格	試驗板厚度1）/mm	軸向力/N	擰入時間/S max	載荷下螺釘轉(zhuǎn)速/mm -1
  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
  1) 試驗板厚度可以由兩塊鋼板組成。這些數(shù)值僅適用于驗收檢查。

  4.2.1.2試驗程序

      將有鍍層或無鍍層的（按使用要求）螺釘試件擰入試驗板，直至有一扣完整螺紋穿過試驗板。

      表2規(guī)定的軸向力和螺釘轉(zhuǎn)速適用于鉆孔和攻絲過程。

  4.2.2 鉆孔檢驗

      需經(jīng)雙方協(xié)議，可進行鉆孔檢驗。為此，所使用的試驗板應(yīng)符合4.2.1.1的要求，其厚度應(yīng)符合表3規(guī)定。試驗板上鉆孔的部分，應(yīng)先沖出定位點。鉆透試驗板后，鉆孔的最大尺寸應(yīng)不超出表3規(guī)定的極限。

      圖2的試驗夾具是對圖1試驗裝置的補充。套簡內(nèi)徑應(yīng)比螺紋大徑約加大0. 25 mm。套筒長度的選擇應(yīng)使鉆頭部分能伸出套筒。

      表2規(guī)定的軸向力也可用于指導(dǎo)安裝自鉆自攻螺釘。如果超過這些數(shù)值，該鉆頭部分可能因斷裂或過燒產(chǎn)生局部損壞。

  

  1—套筒；2—試驗板；3—鉆孔

  圖2 鉆孔試驗夾具

  表3 鉆孔試驗數(shù)據(jù)

  螺紋規(guī)格	板的厚度	孔徑
  		min	max
  ST2.9	1	2.2	2.5
  ST3.5	1	2.7	3.0
  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

  4.2.3 扭矩試驗

      螺釘試件應(yīng)夾緊在與螺釘螺紋相匹配的螺紋開合模或其他裝置內(nèi)，螺釘夾緊部分不應(yīng)損傷。

      圖3為試驗裝置示例。夾緊后，至少有兩扣完整螺紋伸出夾緊裝置，除螺釘鉆頭部分外至少有兩扣完整螺紋牢固地夾緊在開合模內(nèi)。在螺釘短規(guī)格的情況下，應(yīng)牢固地夾緊整個螺紋，但螺釘頭部不應(yīng)承受夾緊力。

      用經(jīng)標定的扭矩—測量裝置，對螺釘施加扭矩直至斷裂。螺釘應(yīng)符合表4規(guī)定的破壞扭矩。

  

  1—帶自攻螺紋的盲孔開合模

  圖3扭矩試驗裝置

  表4 破壞扭矩

  螺紋規(guī)格	破壞扭矩 min
  ST2.9	1.5
  ST3.5	2.8
  ST4.2	4.7
  ST4.8	6.9
  ST5.5	10.4
  ST6.3	16.9

  5 扭矩扳手

      用于扭矩試驗的扭力扳手，測量誤差應(yīng)在規(guī)定扭矩值的±3%以內(nèi)。也可使用能顯示扭矩且精度相當(dāng)?shù)膭恿ρb置。

      仲裁試驗時應(yīng)使用手動扭力扳手。