Ghid complet pentru clasele șuruburilor - Clasele 2, 5, 8, B7, B8 și L7 explicate

Ce sunt clasele șuruburilor și de ce este importantă alegerea gradului potrivit

Definiția claselor șuruburilor - Clasificarea standardizată a rezistenței, materialului și tratamentului termic

Calitățile șuruburilor sunt clasificări standardizate care definesc proprietățile mecanice, compoziția chimică și cerințele de tratament termic pentru șuruburi. Fiecare grad specifică rezistența minimă la tracțiune, limita de curgere, intervalul de duritate și alungirea, asigurând performanțe previzibile în condiții de încărcare definite. Sistemul de gradare permite inginerilor să aleagă șuruburile cu încredere că vor îndeplini cerințele de proiectare fără a supra-specifica sau compromite siguranța.

Costul alegerii gradului greșit - Fractură, slăbire, accidente de echipament

Selectarea unui grad de șurub sub rezistența necesară poate duce la dezlipirea filetului, ruperea șurubului, separarea articulațiilor și defectarea catastrofală a echipamentului. În schimb, supraspecificarea la un grad mai mare decât este necesar adaugă adesea costuri inutile și poate introduce riscuri precum susceptibilitatea la fragilizarea hidrogenului. Clasa corectă trebuie să se potrivească cu sarcina de proiectare, temperatura de serviciu, condițiile de mediu și cerințele codului aplicabil.

Sisteme standard standard globale - SAE J429, ASTM A193/A320, ISO 898, GB/T 3098

Principalele standarde globale pentru șuruburi includ SAE J429 pentru șuruburi din oțel carbon și aliat de dimensiuni imperiale (America de Nord), ASTM A193 pentru șuruburi din aliaj și oțel inoxidabil în serviciu de temperatură înaltă/înaltă-presiune, ASTM A320 pentru șuruburi de serviciu de temperatură joasă-, ISO 898 pentru șuruburi standard 398/internațional, GBT (standard internațional). Înțelegerea-referințelor încrucișate dintre aceste sisteme este esențială pentru proiectele internaționale și achizițiile globale.

Clasele șuruburilor SAE J429 explicate (clasele 2, 5, 8)

Șuruburi de gradul 2 - Oțel cu conținut scăzut de carbon, cea mai mică rezistență, potrivite pentru aplicații generale non--critice

Șuruburile SAE J429 de gradul 2 sunt fabricate din oțel cu carbon scăzut sau mediu, fără tratament termic necesar. Au o rezistență minimă la tracțiune de 60.000 psi (414 MPa) pentru dimensiuni de până la 3/4 inch și 55.000 psi pentru diametre mai mari. Șuruburile de gradul 2 nu au marcaje ale capului și sunt potrivite pentru aplicații de-încărcări ușoare, cum ar fi ansamblu de mobilier, corpuri de iluminat și suporturi ne-structurale unde cerințele de rezistență sunt minime.

Șuruburi de gradul 5 - Oțel cu carbon mediu stins și revenit, rezistență medie

Șuruburile de gradul 5 sunt fabricate din oțel cu carbon mediu, care este stins și revenit pentru a obține o rezistență minimă la tracțiune de 120.000 psi (827 MPa) pentru diametre de până la 1 inch. Acestea sunt identificate prin trei linii radiale pe capul șurubului distanțate la 120 de grade. Gradul 5 este utilizat în mod obișnuit în ansambluri de automobile, echipamente agricole, mașini și construcții generale, unde este necesară o rezistență moderată până la mare, fără costul claselor premium.

Șuruburi de gradul 8 - Oțel aliaj de carbon mediu stins și revenit, de înaltă rezistență

Șuruburile de gradul 8 sunt fabricate din oțel aliaj de carbon mediu (de obicei 4140 sau similar) stins și revenit pentru a oferi o rezistență minimă la tracțiune de 150.000 psi (1.034 MPa). Sunt marcate cu șase linii radiale pe cap și sunt specificate pentru echipamente grele, mașini de terasament, aplicații militare și conexiuni structurale care necesită rezistență maximă în sistemul SAE.

Tabel cu date proprietăți mecanice

Clasele șuruburilor ASTM A193 explicate (B7, B8, B8M, B16)

B7 - Oțel aliat cu crom-molibden, temperatură ridicată și presiune înaltă

ASTM A193 B7 este clasa cea mai specificată pentru șuruburi în recipiente sub presiune, supape, flanșe și sisteme de conducte. Fabricate din oțel crom-molibden AISI 4140 sau 4142, șuruburile B7 sunt calite și revenite pentru a obține o rezistență la tracțiune de minim 125 ksi (860 MPa) cu o tenacitate excelentă și rezistență la fluaj de până la 450 de grade. Șuruburile B7 sunt marcate cu denumirea „B7” pe cap și sunt de obicei asociate cu piulițe ASTM A194 grad 2H.

B8 / B8M - 304 / 316 oțel inoxidabil, medii rezistente la coroziune-

Șuruburile ASTM A193 B8 sunt fabricate din oțel inoxidabil de tip 304, în timp ce șuruburile B8M folosesc oțel inoxidabil de tip 316 cu molibden adăugat pentru o rezistență sporită la stropire. Aceste grade oferă o rezistență moderată (aproximativ 75-80 ksi la tracțiune minimă pentru starea de întărire prin deformare) combinată cu o rezistență excelentă la coroziune, potrivită pentru procesarea chimică, alimente și băuturi, farmaceutice și medii marine. Șuruburile B8 sunt marcate cu „B8” și șuruburile B8M „B8M” pe cap.

B16 - Crom-Molibden-Oțel aliat cu vanadiu, temperatură mai mare (mai mică sau egală cu 593 de grade)

Șuruburile ASTM A193 B16 sunt fabricate din oțel aliat cu crom-molibden-vanadiu cu conținut controlat de vanadiu pentru o rezistență îmbunătățită la temperatură-înaltă. Șuruburile B16 mențin rezistența utilă până la 593 de grade (1100 de grade F), făcându-le alegerea preferată pentru turbinele de generare a energiei, încălzitoarele de rafinărie și conductele de proces-înalte. Acestea sunt marcate „B16” pe cap și sunt potrivite cu piulițe ASTM A194 de gradul 7 pentru ansambluri complete-la temperatură înaltă.

Limite de selecție B7 vs B8 - Temperatura de funcționare, coroziune media

Alegerea între B7 și B8 depinde în primul rând de mediul de service. B7 este selectat pentru aplicații non-corozive, cu temperatură înaltă-de până la 450 de grade, unde rezistența este prioritatea, cum ar fi sistemele cu abur și procesarea hidrocarburilor. B8 este ales atunci când mediile sunt corozive (acizi, cloruri, soluții caustice) chiar și la temperaturi mai scăzute, sau când trebuie evitată contaminarea produsului cu rugina. În intervalul de temperatură de 300-450 de grade cu corozivitate ușoară, B8 poate fi preferat în ciuda rezistenței sale mai mici.

ASTM A320 Grade de șuruburi cu temperatură joasă-(L7, L7M, L43)

L7 - Rezistență la impact la temperatură scăzută-, potrivit pentru -101 grade și peste

ASTM A320 L7 este tipul standard de șuruburi la -temperatură scăzută, fabricat din oțel aliat cu crom-molibden cu rezistență la impact Charpy V-crestătură specificată la -101 grade . Șuruburile L7 sunt calite și revenite pentru a atinge același nivel de rezistență ca și B7 (întindere minimă de 125 ksi), dar cu proprietăți de impact garantate care previn ruperea fragilă în timpul serviciului la rece. Acestea sunt utilizate pe scară largă în rezervoarele de stocare criogenice, instalațiile GNL și infrastructura cu climă rece.

L7M - La fel ca L7, dar duritate mai mică, previne fragilizarea hidrogenului

A320 L7M este o versiune modificată a lui L7 cu o cerință maximă de duritate de 22 HRC (față de aproximativ 35 HRC pentru L7 standard). Această duritate mai scăzută reduce riscul de fisurare prin stres de sulfură și fragilizare de hidrogen în mediile de serviciu acru care conțin hidrogen sulfurat. Șuruburile L7M sunt specificate pentru aplicațiile conforme cu NACE MR0175/ISO 15156 în producția de petrol și gaze în care sunt necesare atât rezistența la temperatură scăzută, cât și rezistența la acru.

L43 - Temperatură inferioară, -150 de grade

A320 L43 este fabricat din oțel aliat cu nichel-crom-molibden (AISI 4340) cu rezistență îmbunătățită la temperatură joasă-certificată la -150 de grade . Acest grad este specificat pentru cele mai solicitante aplicații criogenice, inclusiv procesarea GNL la -162 de grade și serviciul cu azot lichid. Șuruburile L43 au cel mai înalt nivel de rezistență din clasele de temperatură scăzută, cu o tracțiune minimă de 125 ksi și valori de impact garantate la temperaturi extrem de scăzute.

-Cerințe pentru testarea impactului la temperatură scăzută - Charpy V-Notch

Toate clasele de temperatură joasă-A320 necesită testarea de impact Charpy V-la temperatura specificată. L7 necesită o medie de minim 20 ft-lb (27 J) la -101 grade , L43 necesită același lucru la -150 grade . Epruvetele sunt prelevate longitudinal din materialul șuruburilor și testate pentru a verifica comportamentul ductil la temperatura minimă de proiectare. Aceste cerințe de impact sunt esențiale pentru prevenirea fracturilor catastrofale fragile în recipientele sub presiune și sistemele de conducte de serviciu la rece.

Referință transversală-bolt Grade Cross (SAE / ASTM / ISO / GB)

Cum se identifică gradele șuruburilor

Sistem de marcare a capului - Gradul 2 (Fără semne), Gradul 5 (3 linii radiale), Gradul 8 (6 linii radiale)

Sistemul de marcare a capului SAE oferă o identificare vizuală rapidă a gradului șuruburilor. Șuruburile de gradul 2 nu au semne de identificare pe cap. Șuruburile de gradul 5 au trei linii radiale distanțate egal pe suprafața capului. Șuruburile de gradul 8 sunt identificate prin șase linii radiale. În plus, marca producătorului este de obicei ștanțată pe cap pentru trasabilitate. Aceste marcaje permit verificarea rapidă a gradului în timpul inspecțiilor de instalare și întreținere.

Marcaje ASTM pentru șuruburi - B7, B7M Denumiri pe cap

Șuruburile ASTM sunt marcate cu desemnări alfanumerice de grad pe cap. Șuruburile A193 B7 sunt ștanțate cu „B7” sau „B7M” pentru varianta de duritate inferioară. Șuruburile B8 sunt marcate cu „B8”, B8M cu „B8M” și B16 cu „B16”. Gradele-de temperatură joasă A320 sunt marcate cu „L7”, „L7M” sau „L43”, după caz. Simbolul producătorului este de obicei adiacent marcajului de grad. Aceste marcaje oferă o identificare definitivă atunci când este necesară confirmarea vizuală a gradului.

Marcaje pentru șuruburi metrice - Numerele capului 8.8, 10.9, 12.9

Șuruburile metrice folosesc un marcaj cu două-clase de proprietate pe cap, cum ar fi 8.8, 10.9 sau 12.9. Primul număr înmulțit cu 100 oferă rezistența minimă la tracțiune în MPa, iar al doilea număr după zecimală oferă raportul dintre curgere și rezistența la tracțiune ca procent. De exemplu, 10,9 indică 1000 MPa la tracțiune și 900 MPa randament. Clasele de proprietate superioare de până la 14,9 sunt disponibile pentru aplicații specializate.

Ghid de selecție a gradului șuruburilor (în funcție de aplicație)

Conexiunile structurale necesită de obicei șuruburi de grad 8 sau ASTM A490 cu proceduri de preîncărcare și instalare specificate. Sistemele de conducte cu flanșă din fabricile petrochimice se bazează pe șuruburi ASTM A193 B7 sau B16 pentru integritatea la temperatură înaltă și la presiune înaltă-. Prelucrarea produselor alimentare și farmaceutice favorizează oțelul inoxidabil ASTM A193 B8 (304) sau B8M (316) pentru rezistență la coroziune și curățare. Rezervoarele cu temperatură joasă-și vasele criogenice impun ASTM A320 L7 sau L43 cu rezistență la impact certificată. Instalarea mașinilor și echipamentelor generale este bine deservită de șuruburi de grad 5 sau ISO 8.8 pentru un echilibru între rezistență și economie.

Concepții greșite comune în selecția gradului de șurub

Un mit comun este că gradul 8 este întotdeauna mai bun decât gradul 5 - în realitate, duritatea mai mare a gradului 8 crește riscul de fragilizare prin hidrogen în medii corozive sau galvanizate. O altă concepție greșită este că B7 poate înlocui gradul 8 - aceste clase sunt concepute pentru diferite sisteme standard și condiții de service. O neînțelegere critică este că șuruburile-de calitate înaltă nu necesită potrivirea piulițelor-de calitate înaltă -, piulița trebuie să fie întotdeauna cel puțin la fel de puternică ca șurubul pentru a atinge capacitatea maximă a îmbinării. În cele din urmă, unii cred că galvanizarea nu schimbă performanța șuruburilor, dar procesul de-imersie la cald poate afecta potrivirea filetului și fragilizarea prin hidrogen în șuruburile-de rezistență ridicată.

Capabilitățile produsului Bolt ale ManufacturerPipe

ManufacturerPipe furnizează șuruburi pentru întreaga gamă de clase SAE 2/5/8, ASTM A193 B7/B7M/B8/B8M/B16 și A320 L7/L7M/L43. Gama noastră de dimensiuni acoperă de la M6 la M100 în sistemele metrice și de la 1/4 inch la 4 inci în sistemele imperiale. Oferim capabilități personalizate, inclusiv lungimi speciale, materiale ne-standard și marcaje personalizate pentru cap. Fiecare transport include certificate originale de testare a materialelor (MTC) cu trasabilitate deplină de la topire până la testarea finală, asigurând conformitatea cu specificațiile proiectului și cerințele de asigurare a calității.

Aveți nevoie de clasa de șurub potrivită pentru aplicația dvs.?

Contactați ManufacturerPipe pentru selecția calificată de experți, prețuri competitive și calitate certificată.

Solicitați o cotație