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Le classi sul disegno
Materiali, classi di resistenza e qualità della viteria
La classe indicata su un disegno di viteria stabilisce l'acciaio, il trattamento termico, i rivestimenti ammessi e le prove che il lotto deve superare. Queste tabelle riportano i valori minimi fissati dalle norme, così un disegno si può verificare prima di inviarlo per le offerte.
I valori sono minimi della norma indicata per il campo di dimensioni dichiarato. Progetti sempre secondo la norma e l'edizione richieste dal suo cliente.
Acciaio al carbonio e legato, ISO 898-1
Il primo numero moltiplicato per 100 dà la resistenza nominale a trazione in MPa. Il secondo numero moltiplicato per 10 dà il rapporto tra snervamento e trazione in percentuale. Quindi 8.8 significa 800 MPa nominali con snervamento all'80 per cento. La tabella riporta i minimi, che per la maggior parte delle classi sono sopra il valore nominale.
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| Classe | Rm min | Snervamento min o tensione allo 0.2% | Tensione di prova Sp | Durezza | Come si ottiene |
|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 MPa | 240 MPa | 225 MPa | 120 a 220 HV | Acciaio a basso tenore di carbonio, senza trattamento termico |
| 4.8 | 420 MPa | 340 MPa | 310 MPa | 130 a 220 HV | Acciaio a basso tenore di carbonio, resistenza dallo stampaggio a freddo |
| 5.8 | 520 MPa | 420 MPa | 380 MPa | 160 a 220 HV | Acciaio a basso o medio tenore di carbonio, incrudito |
| 8.8 (d fino a 16 mm) | 800 MPa | 640 MPa | 580 MPa | 250 a 320 HV | Acciaio a medio carbonio o al boro, bonificato |
| 8.8 (d oltre 16 mm) | 830 MPa | 660 MPa | 600 MPa | 255 a 335 HV | Come sopra |
| 10.9 | 1,040 MPa | 940 MPa | 830 MPa | 320 a 380 HV | Acciaio al boro o legato, bonificato |
| 12.9 | 1,220 MPa | 1,100 MPa | 970 MPa | 385 a 435 HV | Acciaio legato, bonificato con controllo rigoroso |
I bulloni a testa esagonale e a testa esalobata da M5 in su riportano la classe sulla testa. Panoramica della norma: ISO 898. Che cosa significa ogni classe per la progettazione della giunzione: 8.8, 10.9, 12.9, A2 e A4 spiegati.
Quale filo per quale classe
Il disegno indica la classe. Lo stabilimento sceglie il filo che la raggiunge al suo diametro. Sono scelte tipiche, non requisiti, e il certificato del materiale mostra che cosa è stato effettivamente usato.
Filo per stampaggio a freddo: 10B21, SCM435 e SWCH tratta i compromessi.
- Classi 4.8 e 5.8Filo da stampaggio a freddo a basso tenore di carbonio come 1018 o SWCH18A. Nessun trattamento termico, quindi la qualità del filo e la riduzione di stampaggio fissano la resistenza.
- Classe 8.8Acciaio a medio carbonio o al boro come 1035 o 10B21, bonificato. Il boro dà temprabilità con una buona stampabilità.
- Classe 10.9Acciaio al boro o legato al cromo come 10B33 o SCM435. I diametri maggiori richiedono più elementi di lega per temprare a cuore la sezione.
- Classe 12.9Acciaio legato cromo-molibdeno come SCM435 o 4140. Controllo rigoroso del forno, perché i limiti di durezza e decarburazione sono stretti.
Acciaio inossidabile, ISO 3506
La lettera e la cifra indicano il gruppo di acciaio, il numero dopo il trattino la classe di resistenza. A2 è la famiglia 304, A4 la famiglia 316 con molibdeno per la resistenza ai cloruri. La resistenza deriva dall'incrudimento, quindi le classi 70 e 80 sono di solito limitate a diametri moderati, e i pezzi grandi o lavorati ripiegano sulla classe 50.
| Qualità e classe | Famiglia di acciaio | Rm min | Tensione min allo 0.2% | Dove è adatto |
|---|---|---|---|---|
| A2-50 | Tipo 304, tenero | 500 MPa | 210 MPa | Pezzi lavorati o stampati a caldo, diametri maggiori |
| A2-70 | Tipo 304, incrudito | 700 MPa | 450 MPa | Bulloni e viti resistenti alla corrosione in generale |
| A4-70 | Tipo 316, incrudito | 700 MPa | 450 MPa | Cloruri, aria marina, impianti alimentari e chimici |
| A4-80 | Tipo 316, più incrudito | 800 MPa | 600 MPa | Precarico più alto negli stessi ambienti |
I filetti in acciaio inox austenitico grippano sotto carico. Preveda un lubrificante, un rivestimento o qualità diverse su vite e dado quando la coppia di montaggio è alta. Le qualità martensitiche e indurenti per precipitazione sono trattate in viteria 17-4 PH, 410 e 416.
Serie in pollici e bulloneria in pressione
I disegni nordamericani e le apparecchiature in pressione usano propri sistemi di classi. Non sono sostituzioni uno a uno delle classi metriche, quindi si quoti secondo la norma indicata sul disegno.
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| Norma e qualità | Materiale | Trazione min | Prova o snervamento min | Impiego tipico |
|---|---|---|---|---|
| SAE J429 Grade 2 | Acciaio a basso o medio tenore di carbonio | 74 ksi (1/4 a 3/4 in) | Prova 55 ksi | Bulloni in pollici per uso leggero |
| SAE J429 Grade 5 | Acciaio a medio carbonio, bonificato | 120 ksi (1/4 a 1 in) | Prova 85 ksi | Equivalente in pollici della classe 8.8 |
| SAE J429 Grade 8 | Acciaio legato a medio carbonio, bonificato | 150 ksi | Prova 120 ksi | Equivalente in pollici della classe 10.9 |
| ASTM A193 B7 | Acciaio legato Cr-Mo, bonificato | 125 ksi (fino a 2.5 in) | Snervamento 105 ksi | Prigionieri per flange e apparecchiature in pressione |
| ASTM A193 B8 / B8M classe 1 | Inox 304 / 316, solubilizzato | 75 ksi | Snervamento 30 ksi | Bulloneria per ambienti corrosivi o criogenici a basso carico |
| ASTM A320 L7 | Acciaio legato Cr-Mo, provato a resilienza | 125 ksi (fino a 2.5 in) | Snervamento 105 ksi | Bulloneria di flange a bassa temperatura |
| ASTM F1554 Gr 36 / 55 / 105 | Acciaio al carbonio o legato | 58 / 75 / 125 ksi | Snervamento 36 / 55 / 105 ksi | Tirafondi annegati nel calcestruzzo |
Maggiori dettagli su prigionieri A193 B7, B16 e A320 L7 e su SAE Grade 5 e Grade 8.
Leghe non ferrose e speciali
Ottone, bronzo, alluminio, titanio e leghe di nichel si scelgono per conducibilità, peso, corrosione o temperatura più che per resistenza in rapporto al costo. La ISO 8839 tratta le proprietà meccaniche di bulloni e dadi non ferrosi. La maggior parte di questi pezzi è lavorata meccanicamente, perché i volumi sono più bassi e diverse leghe non si stampano bene a freddo.
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| Materiale | Designazioni tipiche | Processo | Da usare per | Attenzione a |
|---|---|---|---|---|
| Ottone da lavorazione | CuZn39Pb3, CW614N, C36000 | Lavorato, o stampato nelle qualità a basso piombo | Morsetti elettrici, viti decorative e poco sollecitate | Bassa resistenza. Limiti al contenuto di piombo in alcuni mercati |
| Bronzo al silicio | C65100, C65500 | Stampato o lavorato | Fissaggi marini e per il legno, minuteria elettrica | Costo al chilo, misure di magazzino limitate |
| Alluminio | 2024-T4, 6061-T6, 7075-T73 | Stampato (rivetti, viti) o lavorato | Assemblaggi sensibili al peso, strutture in alluminio | Grippaggio e basso precarico. L'anodizzazione modifica l'accoppiamento del filetto |
| Titanio | Grade 2 (UNS R50400), Grade 5 Ti-6Al-4V (UNS R56400) | Lavorato, talvolta stampato a tiepido | Parti in stile aerospaziale, motorsport, medicali e in acqua di mare | Grippaggio. Servono antigrippante o un rivestimento sui filetti |
| Leghe di nichel | Inconel 718 e 625, Monel 400 e K-500 | Lavorato o stampato a caldo | Esposizione a calore, acqua di mare e prodotti chimici | Materiale costoso, lavorazione lenta, tempi lunghi sulla barra |
Guide specifiche: bulloni in titanio Grade 5, viteria Inconel e Monel e bulloni in bronzo al silicio e ottone.
Abbinare il dado al bullone
Un dado più debole del suo bullone si spana prima che il bullone ceda. Indichi la classe del dado insieme al bullone e, quando può, li ordini dallo stesso produttore, così rivestimenti e tolleranze dei filetti corrispondono.
- Bullone classe 8.8Dado di classe 8 secondo ISO 898-2
- Bullone classe 10.9Dado di classe 10 secondo ISO 898-2
- Bullone classe 12.9Dado di classe 12 secondo ISO 898-2
- A2-70 o A4-70Dado ISO 3506-2 dello stesso gruppo di acciaio e della stessa classe
- Prigioniero ASTM A193 B7Dado esagonale pesante ASTM A194 grado 2H
Indicare la classe nella richiesta
Indichi la norma, la classe o la qualità e il campo di dimensioni a cui si applica: «ISO 898-1 classe 10.9» oppure «ASTM A193 B7», non «alta resistenza». Aggiunga le prove e i documenti che Le servono, ed eventuali requisiti sull'infragilimento da idrogeno se il pezzo è rivestito.
La classe orienta anche il processo. La classe 12.9 e il titanio restringono il campo degli stabilimenti, e un pezzo inox di classe 80 oltre diametri moderati può richiedere la lavorazione meccanica. Come si esegue ogni fase è nella pagina dei processi. Le prove sono trattate in carico di prova, trazione su cuneo e durezza.
Domande sui materiali
Il SAE Grade 8 è uguale alla classe 10.9?
Sono vicini ma non uguali. Il Grade 8 ha una resistenza minima a trazione di 150 ksi (circa 1,034 MPa), la classe 10.9 un minimo di 1,040 MPa, e carichi di prova, campi di durezza e serie di filetti differiscono. Indichi la norma secondo cui è stata calcolata la sua giunzione.
Perché l'inox A4-80 non è indurito come l'acciaio 12.9?
Gli acciai inossidabili austenitici non si possono indurire con bonifica. Le classi 70 e 80 raggiungono la resistenza incrudendo il filo, ed è per questo che le classi superiori esistono solo fino a diametri moderati.
Posso chiedere una classe più alta di quella che serve alla giunzione?
Può, ma non è gratis. La classe 12.9 costa di più, richiede un trattamento termico più rigoroso ed è più sensibile all'infragilimento da idrogeno della zincatura elettrolitica. Sovradimensionare la classe può rendere una giunzione meno affidabile, non più.
Quali documenti provano la classe?
Un certificato del materiale per il filo o la barra (spesso EN 10204 tipo 3.1), più i risultati delle prove meccaniche sui pezzi finiti: trazione o trazione su cuneo, carico di prova e durezza secondo ISO 898-1 o la norma in pollici. Li richieda nella richiesta di offerta.