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螺栓机械性质之检测方法:

螺栓机械性质之检测方法:

产品分类: 应用领域
螺栓应用到各个领域,质量的要求也是生产中的重中之重,对于生产的螺栓检测是否合格,根据国家标准要求GBT3098.1-2010 《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》就需要有一个拉力试验机进行检测,来判断产品的合格。
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螺栓机械性质之检测方法:
1.  机械加工试件的拉力试验
a
)抗拉强度δb
b屈服点或规定非比例伸长应力δp0.2;
c)断后伸长率δ5                     δ5=(LU-L0)/L0×100%
d)断面收缩率g
g=S0-SU/S0×100%
如果由于螺栓长度较短而不能确定断后伸长率时,则断面收缩率应按L0≥3d0进行测量。
对d>16mm,并经热处理的螺栓、螺钉和螺柱,当加工试件时,其杆部直径的减小量不应超过试件原有直径的25%(截面积约为44%)。
对4.8、5.8和6.8级(冷成型)的产品,应进行实物拉力试验。以确定其抗拉强度。应按螺纹的应力截面积As计算抗拉强度δb,As为:
As=∏(d2+d32/16
式中:d2——螺纹中径的基本尺寸,mm
d3----外螺纹小径的基本尺寸(d1)减去螺纹原始三角形高度(H)的1/6值,既:
d3= d1-H/6 mm
H---螺纹原始三角形高度(H=0.866025P),mm
P----螺距,mm
Л----圆周率,л=3.1416
对螺栓、螺钉和螺柱实物进行试验时,承受拉力载荷又未旋合的螺纹长度应大于等于一倍螺纹直径(1d);对螺柱的拧入机体端应拧紧在专用夹具中。当试验拉力达到规定的拉力载荷时,不得断裂;载荷大于该值,直至拉断,断裂应发生在杆部或未旋合的螺纹长度内,而不应发生在头与杆的交接处。
为避免试件承受横向载荷,试验机的夹头应能自动定心。试验时,夹头的移动速度不应超过25mm/min
2. 扭矩试验(详见GB3098.13
该试验适用于螺纹公称直径:3mm≤d≤10mm,且由于长度太短而不能实施拉力试验的螺钉和螺栓产品:
最小破坏扭矩:MBmin=óBmin●Wpmin
式中,        Wpmin=Л/16●d13min
óBmin=xδbmin
式中        MBmin——最小破坏扭矩
            óB——扭转强度
WP——抗扭截面模数;
d1min——外螺纹小径最小值;
δb——抗拉强度
          X——强度比ó/δb(附表)
强度比常数值
性能等级 8.8 9.8 10.9 12.9
比值X 0.84 0.815 0.79 0.75
最小破坏扭矩
螺纹
规格
螺距mm 最小破坏扭MBminNm 螺纹
规格
 
螺距mm 最小破坏扭MBminNm
性能等级 性能等级
8.8 9.8 10.9 12.9 8.8 9.8 10.9 12.9
M 1 0.25 0.033 0.036 0.040 0.045 M 5 0.8 7.6 8.3 9.3 10
M1.2 0.25 0.075 0.082 0.092 0.10 M 6 1.0 13 14 16 17
M 1.4 0.3 0.12 0.13 0.14 0.16 M 7 1.0 23 25 28 31
M 1.6 0.35 0.16 0.18 0.20 0.22 M 8 1.25 33 36 40 44
M 2 0.4 0.37 0.40 0.45 0.50 M 8 1.0 38 42 46 52
M 2.5 0.45 0.82 0.90 1.0 1.1 M 10 1.5 66 72 81 90
M 3 0.5 1.5 1.7 1.9 2.1 M 10 1.0 84 92 102 114
M 3.5 0.6 2.4 2.7 3.0 3.3 M10 1.25 75 82 91 102
M 4 0.7 3.6 3.9 4.4 4.9 最小破坏扭矩值适用于6g6f6e的螺纹.
3.硬度试验:
常规检查在去除试件的镀层或其它涂层并经适当处理后进行.螺栓、螺钉和螺柱的硬度应在头部、末端或杆部进行测定。
对所有性能等级,如果超出最高硬度,则应在距末端一个螺纹径的面上、1/2半径处再次进行试验,其硬度值不得超过最高硬度。验收时如有争议,应以维氏硬度为仲试验。
表面硬度应在末端或六角平面上测定。为保证测定的准确性,以保持材料表层的原始性能,测试部位应经过研磨或抛光。表面硬度应以HV0.3维氏硬度为仲试验.
HV0.3的表面硬度应与同样试件的芯部硬度值进行比较,以确定其实际的对照值.允许表面硬度高于芯部硬度,其差值最大为30个维氏硬度值;否则表示已渗碳..
断定螺柱、螺栓或螺钉表面渗碳情况,应以8.8-12.9级芯部硬度与表面硬度的差值为依据。
4.螺栓、螺钉和螺柱实物的保证载荷试验:
保证载荷试验有两个条件:
a):施加一个规定的保证载荷;
b):测量由保证载荷引起的永久伸长量。
并在拉力机上对试件施加轴向载荷,并保持15S受载荷又未旋合的螺纹长度应为一倍螺纹径(1d)。
对全螺纹的试件,受载荷又未旋合的螺纹长度应接近实际的一倍螺纹径(1d)。对螺柱进行试验时,应将拧入机体端(或等长双头螺柱的任一端)拧紧在专用夹具内。
为测量永久伸长量,试件每端应进行加工,为符合保证载荷试验要求,施加载荷的螺栓、螺钉或螺柱的长度应与加载前相同,其误差±12.5um为允许的测量误差;为避免试件受横向载荷,试验机的夹头应能自动定心。试验时,夹头的移动速度不应超过3mm/min。受一些不确定因素如直线度和螺纹对中性(加大测量误差)的影响,第一次施加保证载荷时,可能导致紧固件产生明显的伸长,在这种情况下,可使用比规定值增大3%的载荷进行第二次保证载荷试验,如果施加这种载荷后与加载前的长度相同(误差在±12.5um以内),则应认为符合要求。
5.螺栓和螺钉(不包括螺柱)实物的楔负载试验:
   楔负载试验不适用于沉头螺钉。
从螺栓和螺钉的螺纹收尾到夹具的螺母支承面的最小距离为一倍螺纹直径(≥1d),并经淬硬的楔垫应置于螺栓或螺钉头下。拉力试验应持续到发生断裂。断裂应在杆部或未旋合的螺纹长度内,而不应发生在头部和头杆交接处,在进行楔负载试验的过程中,螺栓或螺钉试件断裂前,应能达到相应性能等级规定的最小拉力载荷。
全螺纹的螺栓或螺钉,如断裂自未旋合的螺纹部分起始,即使在拉断前已延伸或扩展到头下圆角或头部,仍应视为符合本试验要求。
公制楔垫尺寸
螺纹直径d
mm
性能等级
无螺纹杆部长度LS2d 全螺纹或无螺纹杆部长度LS2d
3.64.64.85.65.88.89.810.9 6.812.9 3.64.64.85.65.88.89.810.9 6.812.9
a±0030/
d≤20 100 60 60 40
20d39 60 40 40 40
   头部支承面直径超过1.7d、未通过楔负载试验要求的产品,可将头部加工到1.7d,并按上表规定的楔垫再次进行试验。对头部支承面直径超过1.9d的产品,可将楔垫角100减小为60
6.机械加工试件的冲击试验:
冲击试验按GB/T229规定.仅对d16mm的产品进行该项试验,试件应沿螺杆纵向,尽量靠近螺栓、螺钉或螺柱的表面并按GB/T229规定的缺口深度为5mm,长度为50mm,横截面宽度为10mm的标准夏比U型缺口冲击试样截取。试件无刻槽的一边应靠近螺杆表面。
7.d10mm、且长度太短而不能进行楔负载试验的螺栓和螺钉的头部坚固性试验
用锤打击数次使螺栓或螺钉的头部弯曲900-B角,在头部、支承面与杆部过渡圆处,放大8-10倍,用目测检查,不得发现有任何裂缝。全螺纹的螺栓或螺钉,即使在第一扣螺纹上出现裂缝,只要头部未完全断掉,仍应视为符合本试验要求。B角数值
性能等级 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
B 600 800
8.脱碳试验:表面碳势评定
用适当的测量方法在螺纹纵向截面上进行试验,以确定基体金属区的高度(E)和全脱碳层的深度(G)是否在规定的极限内;方法有两种:金相法和硬度法.
        硬度法(又称不完全脱碳的仲裁方法),其仅实用于螺距P≥1.25mm的螺纹:其方法为采用载荷为300g的力在螺纹的纵截面上的一个螺纹上测三个点,第一点在螺纹的牙底处打点,第二点在螺纹牙的轴心线上,第三点在螺纹的中径线上,并在第1点和第2点硬度相邻的牙上进行测量.附表:
 
螺距P 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.25 1.5 1.75 2.0 2.5 3.0 3.5 4
H1 0.307 0.368 0.429 0.491 0.613 0.767 0.920 1.074 1.227 1.534 1.840 2.147 2.454
E
min
性能
等级
8.89.8 0.154 0.184 0.215 0.245 0.307 0.384 0.460 0.537 0.614 0.767 0.920 1.074 1.227
10.9 0.205 0.245 0.286 0.327 0.409 0.511 0.613 0.716 0.818 1.023 1.227 1.431 1.636
12.9 0.230 0.276 0.322 0.368 0.460 0.575 0.690 0.806 0.920 1.151 1.380 1.610 1.841
1).P≤1mm时,仅实用金相法
   第2点的的维氏硬度值应等于或大于第1点硬度值减去30个维氏硬度单位.此时未脱碳层的高度E应符合上表的规定,第3点的维氏硬度值应等于或小于第1点硬度值加上30个维氏硬度单位.高于30个维氏硬度单位表示已渗碳是不允许的;全脱碳层达到0.015以上则不能采用硬度法.此外还应注意区分硬度的增加是由于渗碳还是热处理或表面冷作硬化而引起的.
8.再回火试验
测定同一螺栓、螺钉或螺柱试件上再回火试验前、后三点硬度,其平均值之差不应大于20个维氏硬度值。
 
 


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