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도면에 적는 등급
파스너 재질, 강도 등급, 등급 표기
파스너 도면의 등급은 강재, 열처리, 안전하게 쓸 수 있는 코팅, 로트가 통과해야 할 시험을 정합니다. 아래 표는 규격이 정한 최소값을 담고 있어, 견적에 내기 전에 도면을 점검하는 데 쓸 수 있습니다.
값은 명시한 크기 범위에 대해 해당 규격이 정한 최소값입니다. 설계는 항상 고객이 요구하는 규격과 판을 따르십시오.
탄소강과 합금강, ISO 898-1
첫 번째 숫자에 100을 곱하면 MPa 단위의 공칭 인장강도입니다. 두 번째 숫자에 10을 곱하면 인장강도에 대한 항복의 비율(%)입니다. 따라서 8.8은 공칭 800 MPa이고 항복은 그 80퍼센트입니다. 표는 최소값을 보여 주며, 대부분의 등급에서 공칭값보다 높습니다.
표를 옆으로 밀면 모든 열을 볼 수 있습니다.
| 등급 | 최소 인장강도 Rm | 최소 항복 또는 0.2% 내력 | 시험 하중 응력 Sp | 경도 | 강도를 얻는 방법 |
|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 MPa | 240 MPa | 225 MPa | 120에서 220 HV | 저탄소강, 열처리 없음 |
| 4.8 | 420 MPa | 340 MPa | 310 MPa | 130에서 220 HV | 저탄소강, 냉간 압조로 강도 확보 |
| 5.8 | 520 MPa | 420 MPa | 380 MPa | 160에서 220 HV | 저 또는 중탄소강, 냉간 가공 |
| 8.8 (d 16 mm 이하) | 800 MPa | 640 MPa | 580 MPa | 250에서 320 HV | 중탄소강 또는 보론강, 담금질과 뜨임 |
| 8.8 (d 16 mm 초과) | 830 MPa | 660 MPa | 600 MPa | 255에서 335 HV | 위와 동일 |
| 10.9 | 1,040 MPa | 940 MPa | 830 MPa | 320에서 380 HV | 보론강 또는 합금강, 담금질과 뜨임 |
| 12.9 | 1,220 MPa | 1,100 MPa | 970 MPa | 385에서 435 HV | 합금강, 엄격하게 관리하며 담금질과 뜨임 |
M5 이상의 육각 머리와 육각 로브 머리 볼트는 머리에 등급을 표시합니다. 규격 개요: ISO 898. 각 등급이 접합부 설계에서 의미하는 바: 8.8, 10.9, 12.9, A2, A4 해설.
어떤 선재가 어떤 등급이 되는가
도면에는 등급을 적습니다. 그 등급을 귀사 직경에서 만족하는 선재는 공장이 고릅니다. 아래는 일반적인 예이며 요구 사항이 아닙니다. 실제로 사용한 재료는 재료 성적서에 나옵니다.
냉간 압조용 선재: 10B21, SCM435, SWCH에서 각각의 장단점을 설명합니다.
- 강도 등급 4.8과 5.81018이나 SWCH18A 같은 저탄소 냉간 압조용 선재. 열처리가 없으므로 선재 종류와 압조 시 감면율이 강도를 정합니다.
- 강도 등급 8.81035나 10B21 같은 중탄소강 또는 보론강을 담금질하고 뜨임. 보론은 머리 성형성을 유지하면서 경화능을 줍니다.
- 강도 등급 10.910B33이나 SCM435 같은 보론강 또는 크롬 합금강. 직경이 클수록 단면 전체를 경화시키기 위해 합금이 더 필요합니다.
- 강도 등급 12.9SCM435나 4140 같은 크롬 몰리브덴 합금강. 경도와 탈탄의 허용 범위가 좁으므로 로의 엄격한 관리가 필요합니다.
스테인리스강, ISO 3506
문자와 숫자는 강종 그룹을, 하이픈 뒤의 숫자는 강도 등급을 나타냅니다. A2는 304계, A4는 염화물 내성을 위해 몰리브덴을 더한 316계입니다. 강도는 냉간 가공에서 나오므로 등급 70과 80은 보통 중간 정도의 직경까지로 제한되며, 큰 부품이나 절삭 부품은 등급 50으로 돌아갑니다.
| 등급 표기 | 강종 계열 | 최소 인장강도 Rm | 최소 0.2% 내력 | 적합한 용도 |
|---|---|---|---|---|
| A2-50 | 304계, 연질 | 500 MPa | 210 MPa | 절삭 또는 열간 성형 부품, 큰 직경 |
| A2-70 | 304계, 냉간 가공 | 700 MPa | 450 MPa | 일반 내식 볼트와 나사 |
| A4-70 | 316계, 냉간 가공 | 700 MPa | 450 MPa | 염화물, 해양 대기, 식품과 화학 플랜트 |
| A4-80 | 316계, 추가 냉간 가공 | 800 MPa | 600 MPa | 같은 환경에서 더 높은 체결력 |
오스테나이트계 스테인리스 나사는 하중을 받으면 눌어붙습니다. 체결 토크가 높은 경우에는 윤활제, 코팅, 또는 볼트와 너트에 서로 다른 재질을 지정하십시오. 마르텐사이트계와 석출 경화계는 17-4 PH, 410, 416 파스너에서 다룹니다.
인치 규격과 압력 용기용 볼팅
북미 도면과 압력 기기는 자체 등급 체계를 씁니다. 미터 등급과 일대일로 바꿀 수 있는 것이 아니므로, 도면에 적힌 규격대로 견적을 내십시오.
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| 규격과 등급 | 재질 | 최소 인장강도 | 최소 시험 하중 또는 항복 | 주요 용도 |
|---|---|---|---|---|
| SAE J429 Grade 2 | 저 또는 중탄소강 | 74 ksi (1/4에서 3/4 in) | 시험 하중 55 ksi | 경하중 인치 볼트 |
| SAE J429 Grade 5 | 중탄소강, 담금질과 뜨임 | 120 ksi (1/4에서 1 in) | 시험 하중 85 ksi | 강도 등급 8.8에 해당하는 인치 규격 |
| SAE J429 Grade 8 | 중탄소 합금강, 담금질과 뜨임 | 150 ksi | 시험 하중 120 ksi | 강도 등급 10.9에 해당하는 인치 규격 |
| ASTM A193 B7 | Cr-Mo 합금강, 담금질과 뜨임 | 125 ksi (2.5 in까지) | 항복 105 ksi | 플랜지와 압력 기기용 스터드 |
| ASTM A193 B8 / B8M class 1 | 304 / 316 스테인리스, 고용화 처리 | 75 ksi | 항복 30 ksi | 저하중의 부식성 또는 극저온 볼팅 |
| ASTM A320 L7 | Cr-Mo 합금강, 충격 시험 실시 | 125 ksi (2.5 in까지) | 항복 105 ksi | 저온용 플랜지 볼팅 |
| ASTM F1554 Gr 36 / 55 / 105 | 탄소강 또는 합금강 | 58 / 75 / 125 ksi | 항복 36 / 55 / 105 ksi | 콘크리트에 매입하는 앵커 볼트 |
자세한 내용은 A193 B7, B16, A320 L7 스터드와 SAE Grade 5와 Grade 8 비교를 참조하십시오.
비철 재료와 특수 합금
황동, 청동, 알루미늄, 티타늄, 니켈 합금은 비용 대비 강도가 아니라 전도성, 무게, 내식성, 내열성 때문에 선택합니다. ISO 8839는 비철 볼트와 너트의 기계적 성질을 다룹니다. 이런 부품은 물량이 적고 냉간 압조가 잘 안 되는 합금도 있어서 대부분 절삭으로 만듭니다.
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| 재료 | 일반적인 표기 | 경로 | 용도 | 주의점 |
|---|---|---|---|---|
| 쾌삭 황동 | CuZn39Pb3, CW614N, C36000 | 절삭, 또는 저납 등급은 압조 | 전기 단자, 장식용, 저하중 나사 | 강도가 낮음. 일부 시장은 납 함량 제한 |
| 실리콘 청동 | C65100, C65500 | 압조 또는 절삭 | 선박과 목재 체결, 전기 하드웨어 | kg당 비용, 소재 크기 제한 |
| 알루미늄 | 2024-T4, 6061-T6, 7075-T73 | 압조 (리벳, 나사) 또는 절삭 | 무게에 민감한 조립품, 알루미늄 구조물 | 눌어붙음과 낮은 체결력. 아노다이징으로 나사 끼워맞춤이 바뀜 |
| 티타늄 | Grade 2 (UNS R50400), Grade 5 Ti-6Al-4V (UNS R56400) | 절삭, 경우에 따라 온간 압조 | 항공우주 계열, 모터스포츠, 의료, 해수용 부품 | 눌어붙음. 나사부에 눌어붙음 방지제나 코팅 필요 |
| 니켈 합금 | Inconel 718과 625, Monel 400과 K-500 | 절삭 또는 열간 압조 | 열, 해수, 화학 물질에 노출되는 환경 | 소재가 고가, 절삭이 느림, 바 소재 납기가 김 |
개별 가이드: 티타늄 Grade 5 볼트, Inconel과 Monel 파스너, 실리콘 청동과 황동 볼트.
볼트에 맞는 너트 선택
볼트보다 약한 너트는 볼트가 항복하기 전에 나사산이 뭉개집니다. 볼트와 함께 너트 강도 등급을 지정하고, 가능하면 같은 제조사에 주문하여 코팅과 나사 여유를 맞추십시오.
- 강도 등급 8.8 볼트ISO 898-2 강도 등급 8 너트
- 강도 등급 10.9 볼트ISO 898-2 강도 등급 10 너트
- 강도 등급 12.9 볼트ISO 898-2 강도 등급 12 너트
- A2-70 또는 A4-70같은 강종 그룹과 등급의 ISO 3506-2 너트
- ASTM A193 B7 스터드ASTM A194 grade 2H 중육각 너트
견적 요청에 등급 적는 법
규격, 등급 또는 강도 등급, 적용되는 크기 범위를 적으십시오. "고장력"이 아니라 "ISO 898-1 강도 등급 10.9"나 "ASTM A193 B7"처럼 적습니다. 필요한 시험과 서류, 도금 부품이면 수소 취성 요구 사항도 추가하십시오.
등급은 제조 경로에도 영향을 줍니다. 강도 등급 12.9와 티타늄은 대응 가능한 공장이 좁아지고, 중간 정도 직경을 넘는 스테인리스 등급 80 부품은 절삭이 필요할 수 있습니다. 각 단계의 제작 방식은 공정 페이지에 있습니다. 시험은 시험 하중, 쐐기 인장, 경도에서 다룹니다.
재질에 관한 질문
SAE Grade 8은 강도 등급 10.9와 같습니까?
가깝지만 같지는 않습니다. Grade 8의 최소 인장강도는 150 ksi (약 1,034 MPa)이고 강도 등급 10.9는 최소 1,040 MPa이며, 시험 하중, 경도 범위, 나사 규격 계열도 다릅니다. 접합부를 계산한 규격을 지정하십시오.
A4-80 스테인리스는 왜 12.9 강처럼 경화하지 않습니까?
오스테나이트계 스테인리스강은 담금질과 뜨임으로 경화되지 않습니다. 등급 70과 80은 선재의 냉간 가공으로 강도를 얻으며, 그래서 높은 등급은 중간 정도 직경까지만 공급됩니다.
접합부에 필요한 것보다 높은 등급을 요구해도 됩니까?
요구할 수는 있지만 공짜는 아닙니다. 강도 등급 12.9는 비용이 더 들고 열처리도 엄격해야 하며 전기도금에 의한 수소 취성에도 더 민감합니다. 등급을 과도하게 지정하면 접합부가 더 믿을 만해지기는커녕 덜 믿을 만해질 수 있습니다.
등급은 어떤 서류로 증명합니까?
선재 또는 바 소재의 재료 성적서 (대개 EN 10204 type 3.1)와, 완성품의 기계 시험 결과입니다. ISO 898-1 또는 인치 규격에 따른 인장 또는 쐐기 인장, 시험 하중, 경도가 해당합니다. 견적 요청에서 요구하십시오.