DIN EN ISO 898-2 / ASTM F606-2 / DIN EN ISO 3506-2: Badanie nakrętek
W badaniu nakrętek zgodnie z DIN EN ISO 898-2, ASTM F606-2, DIN EN ISO 3506-2 zostają określone mechaniczne właściwości.
Obok śrub wszechobecne są również nakrętki jako ważne elementy łączące. Umożliwiają budowę skomplikowanych maszyn i systemów, a także pojazdów i budynków. Ponieważ na takich połączeniach skupiają się naprężenia mechaniczne, integralność śrub i nakrętek jest niezwykle ważna. Dlatego podlegają rygorystycznym wymogom bezpieczeństwa.
Normy Klasy wytrzymałości Próba siły badawczej Badanie twardości Próba roztłaczania Maszyny wytrzymałościowe Broszura Metal
Normy do badania nakrętek
- DIN EN ISO 898-2 - Mechaniczne właściwości elementów połączeniowych ze stali węglowej i stali stopowej - Część 2: Nakrętki o określonych klasach wytrzymałości - gwint standardowy i drobnozwojny
- ASTM F606-2 - Standard Test Methods For Determining The Mechanical Properties Of Externally And Internally Threaded Fasteners, Washers, And Rivets
- DIN EN ISO 3506-2 - Mechaniczne elementy połączeniowe - Właściwości mechaniczne elementów złącznych wykonanych ze stali nierdzewnych odpornych na korozję - Część 2: Nakrętki z określonymi rodzajami stali i klasami wytrzymałości
Klasy wytrzymałości
Klasy wytrzymałości śrub są oznaczone dwiema liczbami oddzielonymi kropką. Liczba po lewej stronie kropki to wytrzymałość na rozciąganie w MPa podzielona przez 100. Liczba po prawej stronie kropki wskazuje dziesięciokrotność granicy plastyczności lub współczynnika granicy plastyczności .
Przykładowo śruba o klasie wytrzymałości 9.8 będzie miała następujące wartości nominalne:
- Nominalna wytrzymałość na rozciąganie: Rm = 9 × 100 MPa = 900 MPa
- Współczynnik granicy plastyczności: Re/Rm = 8 ÷ 10 = 0,8
- Granica plastyczności: Re = 0,8 × 900 MPa = 720 MPa
Klasa wytrzymałości nakrętki definiuje się za pomocą pojedynczej liczby odpowiadającej najwyższej klasie wytrzymałości śruby, z którą można łączyć nakrętkę. Na przykład nakrętkę o klasie wytrzymałości 9 można połączyć ze śrubą o wytrzymałości do 9,8.
Próba siły badawczej nakrętki zgodnie z ISO 898-2
W tym badaniu nakrętkę nakręca się na hartowany (45-50 HRC) trzpień badawczy i pociąga lub dociska do płytki, która również jest hartowana (45 HRC). Siłę badawczą przykłada się osiowo do nakrętki w próbie rozciągania lub ściskania i utrzymuje przez 15 sekund (w razie wątpliwości obowiązuje próba osiowego rozciągania (rys. 5)). Przy przykładaniu siły badawczej nie wolno przekraczać prędkości badawczej 3 mm/min.
Podczas badania nie wolno zdzierać ani łamać nakrętki. Po odciążeniu nakrętka musi dać się przesuwać ręcznie na trzpieniu pomiarowym. Odkręcanie narzędziem jest dopuszczalne, jeśli obrót jest ograniczony do połowy obrotu.
Badanie twardości nakrętek
Podobnie jak w przypadku śrub, dozwolony jest pomiar twardości według Vickersa, Brinella lub Rockwella . Badanie Vickersa należy przeprowadzić przy minimalnej sile 98 N (HV 10), a badanie Brinella należy przeprowadzić przy poziomie naprężenia 30, gdzie D ponownie oznacza kulistą średnicę wgłębnika w mm.
W normalnym przypadku twardość mierzy się na powierzchni styku nakrętki. Następnie wartość średnią oblicza się z 3 pomiarów wykonanych w odstępach co 120°.
Zdefiniowano także określenie twardości rdzenia. W takim przypadku należy przygotować przeszlifowanie wzdłużne przez oś nakrętki. Twardość mierzy się mniej więcej w połowie wysokości nakrętki i możliwie najbliżej nominalnej średnicy zewnętrznej gwintu
Próba roztłaczania nakrętki
Celem próby roztłaczania jest identyfikacja wad powierzchniowych lub pęknięć, które mogą powstać np. podczas hartowania. Konfiguracja badawcza jest opisana w normie ISO 10484.
Nawierca się gwint do średnicy nominalnej, a następnie w nakrętkę wciska się stożkowy trzpień (o bardzo małym kącie rozwarcia (~0,57°)). Przed badaniem trzpień należy nasmarować dwusiarczkiem molibdenu. W zależności od klasy wytrzymałości nakrętka musi wytrzymywać roztłaczanie o 4 – 6% średnicy otworu. Podczas wprowadzania trzpienia prędkość badawcza nie może przekraczać 25 mm/min.
Badanie uznaje się za ważna, jeśli nakrętka wytrzymuje określone minimalne roztłaczanie i nie pęka przy tym całkowicie.
