Home / Materialen
Kwaliteiten op de tekening
Materialen, sterkteklassen en kwaliteiten van bevestigingsmiddelen
De kwaliteit op een tekening bepaalt het staal, de warmtebehandeling, de veilige coatings en de beproevingen die de partij moet doorstaan. Deze tabellen geven de minimumwaarden uit de normen, zodat een tekening kan worden gecontroleerd voordat hij voor offertes de deur uit gaat.
De waarden zijn minimumwaarden uit de genoemde norm voor het opgegeven maatbereik. Ontwerp altijd volgens de norm en de uitgave die uw klant voorschrijft.
Koolstofstaal en gelegeerd staal, ISO 898-1
Het eerste getal maal 100 is de nominale treksterkte in MPa. Het tweede getal maal 10 is de verhouding tussen vloeigrens en treksterkte in procenten. Dus 8.8 is 800 MPa nominaal met een vloeigrens op 80 procent daarvan. De tabel toont de minimumwaarden, die bij de meeste klassen boven de nominale waarde liggen.
Veeg de tabel opzij om alle kolommen te zien.
| Klasse | Min. treksterkte Rm | Min. vloeigrens of 0.2%-rekgrens | Proefspanning Sp | Hardheid | Hoe het wordt bereikt |
|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 MPa | 240 MPa | 225 MPa | 120 tot 220 HV | Koolstofarm staal, geen warmtebehandeling |
| 4.8 | 420 MPa | 340 MPa | 310 MPa | 130 tot 220 HV | Koolstofarm staal, sterkte door koudstuiken |
| 5.8 | 520 MPa | 420 MPa | 380 MPa | 160 tot 220 HV | Koolstofarm of middelkoolstofstaal, koudvervormd |
| 8.8 (d tot 16 mm) | 800 MPa | 640 MPa | 580 MPa | 250 tot 320 HV | Middelkoolstofstaal of boorstaal, gehard en ontlaten |
| 8.8 (d boven 16 mm) | 830 MPa | 660 MPa | 600 MPa | 255 tot 335 HV | Als hierboven |
| 10.9 | 1,040 MPa | 940 MPa | 830 MPa | 320 tot 380 HV | Boorstaal of gelegeerd staal, gehard en ontlaten |
| 12.9 | 1,220 MPa | 1,100 MPa | 970 MPa | 385 tot 435 HV | Gelegeerd staal, gehard en ontlaten onder strakke controle |
Bouten met zeskant- of zeslobbige kop vanaf M5 dragen de klasse op de kop. Overzicht van de norm: ISO 898. Wat elke klasse betekent voor het verbindingsontwerp: 8.8, 10.9, 12.9, A2 en A4 uitgelegd.
Welke draad in welke klasse gaat
De tekening noemt de klasse. De fabriek kiest de draad die haar bij uw diameter bereikt. Dit zijn typische keuzes, geen eisen, en het materiaalcertificaat toont wat werkelijk is gebruikt.
Koudstuikdraad: 10B21, SCM435 en SWCH behandelt de afwegingen.
- Klasse 4.8 en 5.8Koolstofarme koudstuikdraad zoals 1018 of SWCH18A. Geen warmtebehandeling, dus de draadkwaliteit en de stuikreductie bepalen de sterkte.
- Klasse 8.8Middelkoolstofstaal of boorstaal zoals 1035 of 10B21, gehard en ontlaten. Boor geeft hardbaarheid met goede stuikbaarheid.
- Klasse 10.9Boor- of chroomgelegeerd staal zoals 10B33 of SCM435. Grotere diameters hebben meer legering nodig om door de hele doorsnede te harden.
- Klasse 12.9Chroom-molybdeengelegeerd staal zoals SCM435 of 4140. Strakke ovenbeheersing, omdat de grenzen voor hardheid en ontkoling nauw zijn.
Roestvast staal, ISO 3506
De letter en het cijfer geven de staalgroep aan, het getal na het streepje de sterkteklasse. A2 is de 304-familie, A4 de 316-familie met molybdeen voor weerstand tegen chloriden. De sterkte komt van koudvervorming, dus klasse 70 en 80 zijn doorgaans beperkt tot gematigde diameters, en grote of verspaande onderdelen vallen terug op klasse 50.
| Kwaliteit en klasse | Staalfamilie | Min. treksterkte Rm | Min. 0.2%-rekgrens | Waar het past |
|---|---|---|---|---|
| A2-50 | Type 304, zacht | 500 MPa | 210 MPa | Verspaande of warm gevormde onderdelen, grotere diameters |
| A2-70 | Type 304, koudvervormd | 700 MPa | 450 MPa | Algemene corrosiebestendige bouten en schroeven |
| A4-70 | Type 316, koudvervormd | 700 MPa | 450 MPa | Chloriden, zeelucht, voedingsmiddelen- en chemische industrie |
| A4-80 | Type 316, meer koudvervorming | 800 MPa | 600 MPa | Hogere klemkracht in dezelfde omgevingen |
Draad van austenitisch roestvast staal loopt onder belasting vast (galling). Schrijf een smeermiddel, een coating of verschillende materialen voor bout en moer voor wanneer het montagemoment hoog is. Martensitische en neerslaggeharde kwaliteiten staan in 17-4 PH, 410 en 416 bevestigingsmiddelen.
Inchreeks en drukbouten
Noord-Amerikaanse tekeningen en drukapparatuur gebruiken hun eigen kwaliteitsstelsels. Het zijn geen één-op-één vervangers van metrische klassen, dus offreer volgens de norm op de tekening.
Veeg de tabel opzij om alle kolommen te zien.
| Norm en kwaliteit | Materiaal | Min. treksterkte | Min. proef- of vloeigrens | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|---|
| SAE J429 Grade 2 | Koolstofarm of middelkoolstofstaal | 74 ksi (1/4 tot 3/4 in) | Proef 55 ksi | Lichte inchbouten |
| SAE J429 Grade 5 | Middelkoolstofstaal, gehard en ontlaten | 120 ksi (1/4 tot 1 in) | Proef 85 ksi | Inch-equivalent van klasse 8.8 |
| SAE J429 Grade 8 | Middelkoolstof-gelegeerd staal, gehard en ontlaten | 150 ksi | Proef 120 ksi | Inch-equivalent van klasse 10.9 |
| ASTM A193 B7 | Cr-Mo-gelegeerd staal, gehard en ontlaten | 125 ksi (tot 2.5 in) | Vloeigrens 105 ksi | Draadeinden voor flenzen en drukapparatuur |
| ASTM A193 B8 / B8M class 1 | Roestvast staal 304 / 316, oplosgegloeid | 75 ksi | Vloeigrens 30 ksi | Bouten voor corrosieve of cryogene toepassingen bij lage belasting |
| ASTM A320 L7 | Cr-Mo-gelegeerd staal, slagproef | 125 ksi (tot 2.5 in) | Vloeigrens 105 ksi | Flensbouten voor lage temperaturen |
| ASTM F1554 Gr 36 / 55 / 105 | Koolstofstaal of gelegeerd staal | 58 / 75 / 125 ksi | Vloeigrens 36 / 55 / 105 ksi | Ankerbouten die in beton worden gestort |
Meer over A193 B7-, B16- en A320 L7-draadeinden en SAE Grade 5 versus Grade 8.
Non-ferro en speciale legeringen
Messing, brons, aluminium, titanium en nikkellegeringen worden gekozen voor geleidbaarheid, gewicht, corrosie of temperatuur, niet voor sterkte per kostprijs. ISO 8839 behandelt de mechanische eigenschappen van non-ferro bouten en moeren. De meeste van deze onderdelen worden verspaand, omdat de volumes lager zijn en verschillende legeringen zich slecht laten koudstuiken.
Veeg de tabel opzij om alle kolommen te zien.
| Materiaal | Typische benamingen | Productieroute | Gebruik voor | Let op |
|---|---|---|---|---|
| Automatenmessing | CuZn39Pb3, CW614N, C36000 | Verspaand, of gestuikt in loodarme kwaliteiten | Elektrische aansluitingen, decoratieve en laagbelaste schroeven | Lage sterkte. Loodgehalte is in sommige markten beperkt |
| Siliciumbrons | C65100, C65500 | Gestuikt of verspaand | Scheepvaart- en houtbevestiging, elektrische onderdelen | Kostprijs per kilo, beperkte voorraadmaten |
| Aluminium | 2024-T4, 6061-T6, 7075-T73 | Gestuikt (klinknagels, schroeven) of verspaand | Gewichtsgevoelige constructies, aluminium constructies | Vastlopen en lage klemkracht. Anodiseren verandert de draadpassing |
| Titanium | Grade 2 (UNS R50400), Grade 5 Ti-6Al-4V (UNS R56400) | Verspaand, soms warm gestuikt | Luchtvaartachtige, motorsport-, medische en zeewateronderdelen | Vastlopen. Vraagt antiseize of een coating op de draad |
| Nikkellegeringen | Inconel 718 en 625, Monel 400 en K-500 | Verspaand of warm gestuikt | Blootstelling aan hitte, zeewater en chemicaliën | Duur uitgangsmateriaal, langzaam verspanen, lange levertijden voor staaf |
Specifieke gidsen: titanium Grade 5-bouten, Inconel- en Monel-bevestigingsmiddelen en siliciumbrons en messing bouten.
Kies de moer passend bij de bout
Een moer die zwakker is dan zijn bout stript voordat de bout vloeit. Schrijf de moerklasse samen met de bout voor en bestel ze waar mogelijk bij dezelfde fabrikant, zodat coatings en draadtoeslagen op elkaar aansluiten.
- Bout klasse 8.8Moer klasse 8 volgens ISO 898-2
- Bout klasse 10.9Moer klasse 10 volgens ISO 898-2
- Bout klasse 12.9Moer klasse 12 volgens ISO 898-2
- A2-70 of A4-70Moer volgens ISO 3506-2 van dezelfde staalgroep en klasse
- Draadeind ASTM A193 B7Zware zeskantmoer ASTM A194 grade 2H
De kwaliteit op de offerteaanvraag zetten
Noem de norm, de klasse of kwaliteit en het maatbereik waarvoor die geldt: "ISO 898-1 klasse 10.9" of "ASTM A193 B7", niet "hoogwaardig". Voeg de beproevingen en documenten toe die u nodig hebt, en een eventuele eis voor waterstofbrosheid als het onderdeel is gegalvaniseerd.
De kwaliteit stuurt ook de productieroute. Klasse 12.9 en titanium verkleinen het aantal geschikte fabrieken, en een onderdeel van roestvast staal klasse 80 boven gematigde diameters kan verspaning vragen. Hoe elke stap wordt gemaakt, staat op de processenpagina. Beproeving komt aan bod in proefbelasting, wigtrekproef en hardheid.
Vragen over materialen
Is SAE Grade 8 hetzelfde als klasse 10.9?
Ze liggen dicht bij elkaar maar zijn niet gelijk. Grade 8 heeft een minimale treksterkte van 150 ksi (ongeveer 1,034 MPa), klasse 10.9 een minimum van 1,040 MPa, en de proefbelastingen, hardheidsbereiken en draadreeksen verschillen. Schrijf de norm voor waarop uw verbinding is berekend.
Waarom wordt A4-80 roestvast staal niet gehard zoals 12.9-staal?
Austenitisch roestvast staal kan niet worden gehard door harden en ontlaten. Klasse 70 en 80 bereiken hun sterkte door koudvervorming van de draad, en daarom bestaan de hogere klassen alleen tot gematigde diameters.
Kan ik een hogere klasse vragen dan de verbinding nodig heeft?
Dat kan, maar het is niet gratis. Klasse 12.9 kost meer, vraagt een nauwkeuriger warmtebehandeling en is gevoeliger voor waterstofbrosheid door galvaniseren. Een te hoge kwaliteit voorschrijven kan een verbinding minder betrouwbaar maken, niet betrouwbaarder.
Welke documenten bewijzen de kwaliteit?
Een materiaalcertificaat voor de draad of staaf (vaak EN 10204 type 3.1), plus mechanische testresultaten op de afgewerkte onderdelen: trek- of wigtrekproef, proefbelasting en hardheid volgens ISO 898-1 of de inchnorm. Vraag ze aan in de offerteaanvraag.