ISO 898-1, ISO 3506-1, ASTM F606: Vida kontrolü
ISO 898-1, ISO 3506-1 ve ASTM F606 standartları, çelik vidaların vida testini ve bunların çekme mukavemeti, akma noktası, kopma uzaması veya sertlik gibi mekanik ve fiziksel özelliklerini tanımlar.
- ISO 898-1 karbon çeliği ve alaşımlı çelik bağlantı elemanlarının mekanik özelliklerini belirtir (belirtilen özellik sınıflarına sahip cıvatalar - kalın diş ve ince diş)
- ISO 3506-1 korozyona dayanıklı paslanmaz çeliklerden (belirtilen çelik kaliteleri ve özellik sınıflarına sahip cıvatalar) yapılmış bağlantı elemanlarının mekanik özelliklerini belirtir.
- ASTM F606: Dıştan ve içten Dişli Bağlantı Elemanlarının, Rondelaların, Doğrudan Gerilim Göstergelerinin ve Perçinlerin Mekanik Özelliklerini Belirlemek için Standart Test Yöntemleri
En önemli bağlantı elemanlarından biri olan vidalar sadece endüstride değil, aynı zamanda günlük yaşamda da her yerde bulunur. Karmaşık makinelerin ve sistemlerin yanı sıra araçların ve binaların yapımını sağlarlar. Mekanik gerilmeler bu tür bağlantı noktalarında yoğunlaştığından vidaların bütünlüğü son derece önemlidir. Bu nedenle vidalar ve somunlar sıkı güvenlik gereksinimlerine tabidir.
Test yöntemlerine genel bakış Mukavemet sınırı Çekme testi Test kuvveti testi Kafa darbe testi Sertlik testi Burulma testi Çentikli darbe testi Test sistemleri
ISO 898-1'e göre vida testi
Aşağıdaki tablo, ISO 898-1'de belirtilen mekanik test yöntemlerine genel bir bakış sağlar.
Çeşitli mekanik test yöntemlerinde, bitmiş ve bütün vidalar ve tam ve düşük yük kapasiteli vidalar arasında bir ayrım yapılır.
Bitmiş vidalar, imalat işlemlerini tamamlamış vidalardır. Bitmiş vidalar, imalat işlemlerini tamamlamış vidalardır.
Tüm vidalar, mil çapının "tamamen" tutulduğu bitmiş vidalardır. Biri tam mil vidalarından da bahsediyor. Bu isim, ince ve küçültülmüş şaft vidalarını ve içi boş vidaları kapsamaz.
Düşük yük kapasitesine sahip vidalar, aynı mukavemet sınıfının tipik geometrisine sahip vidalar gibi uç geometrileri (zayıf başlı vidalar olarak adlandırılır) nedeniyle genellikle tam olarak yüklenemez. Bu tür vidalar başında sıfır ile işaretlenmiştir.
| ISO 898-1 Bölümü | Test Uygulamaları | Belirlenecek mekanik özellikler | Vidalar veya numune tipi |
|---|---|---|---|
| 9,1 | Çapraz çekme testi | Çekme mukavemeti | başlı bitmiş vidalar (yani saplama yok) |
| 9,2 | Çekme testi | Çekme mukavemeti | bitmiş vidalar |
| 9,3 | Akma dayanımı, Kopma uzaması | bütün vidalar | |
| 9,4 | Çekme mukavemeti | Azaltılmış yük kapasiteli vidalar | |
| 9,5 | Genişletilmiş şaft vidaları | ||
| 9,6 | Test yükü testi | Test yükü altında stres, kalıcı uzama | bitmiş vidalar |
| 9,7 | Çekme testi | Çekme mukavemeti, Akma noktası/Akma dayanımı, Kopma uzaması, Kesirli daralma | bükülmüş vidalar |
| 9,8 | Kafa darbe testi | Kafa tokluğu | Başlı vidalar |
| 9,9 | Sertlik testi | Vickers, Brinell veya Rockwell’e göre sertlik | tüm cıvatalar, ancak özellikle çekme testi için çok küçük olan cıvatalar |
| 09:10:00 | Dekarburizasyon testi | Yüzey sertliği (HV 0,3) | Mukavemet sınıfı vidaları 8.8 - 12.9 |
| 09:11:00 | Karbürizasyon testi | ||
| 09:12:00 | Yeniden başlatma girişimi | ||
| 09:13:00 | Torsiyon Testleri | Kırma torku | genleşme mili vidaları hariç tüm vidalar |
| 09:14:00 | Darbe testi | Bükülme testinde yapılan iş | ≥ 16 mm çapında vidalardan işlenmiş numuneler |
Mukavemet sınıfı vidalar
Vidaların mukavemet sınıfları, nokta ile ayrılmış iki numara ile belirtilmiştir. Noktanın solundaki sayı, MPa cinsinden gerilme mukavemetinin 100'e bölünmesidir. Noktanın sağındaki sayı, akma dayanımı veya uzama dayanımı oranının on katını gösterir.
Örneğin, mukavemet sınıfı 9.8 olan bir vida aşağıdaki nominal değerlere sahip olacaktır:
- Nominal çekme dayanımı: Rm = 9 × 100 MPa = 900 MPa
- Germe sınır oranı: Re/Rm = 8 ÷ 10 = 0,8
- Akma dayanımı: Re = 0,8 × 900 MPa = 720 MPa
Bir somunun mukavemet sınıfı, somunun eşleştirilebileceği bir vidanın en yüksek mukavemet sınıfına karşılık gelen tek bir sayı ile tanımlanır. Mukavemet sınıfı 9 olan bir somun, örn. 9.8'e kadar bir vida ile eşleştirilebilir.
Vidalar için mukavemet sınıflarına genel bakış
| Malzeme parametresi | 3,6 | 4,6 | 4,8 | 5,6 | 5,8 | 6,8 | 8,8 | 9,8 | 10,9 | 12,9 |
Akma dayanımı Re | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 480 | 640 | 720 | 900 | 1080 |
| Çekme dayanımı Rm (N/mm²) | 330 | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 830 | 900 | 1040 | 1220 |
ISO 898-1, ISO 3506-1, ASTM F606'ya göre cıvatalarda çekme testi
Vidalar, endüstriyel uygulamaları için çok hassas olarak seçilmiş ve yapıya tam olarak oturtulmuş komponentlerdir. Bunun için, aynı zamanda, vidanın emniyetinde, çekme gerilimi modüllerinde elastik gerilme modülünün ve elastik gerilmenin sınırlarının tam olarak belirlenmesi için gereklidir. Bundan dolayı güvenli bir vida bağlantısı için sınır kuvvetleri belirlenir.
Tüm varyantlarında (bölüm 9.1-5 ve 9.7) çekme testi ISO 6892-1'e göre yapılmalıdır. Cıvatalarda çekme testinin özellikleri ISO 898-1, ISO 3506-1 veya ASTM F606 standartlarında ele alınmaktadır. Örneğin, test hızı 25 mm/dk'yı geçmemelidir. Ek olarak, akma noktası veya uzama sınırı belirlenirken maksimum 10 mm/dak test hızı geçerlidir.
Bütün cıvatalar için, akma dayanımı, çekme dayanımı ve kopma uzamasını belirlemek için Bölüm 9.2 ve 9.3'te tanımlanan testler bir çekme testinde birleştirilebilir.
Vida kontrolü: ISO 898-1'e göre cıvatalarda çekme testleri için çene
Vida kontrolü: ISO 898-1'e göre vidalarda çekme testi
ISO 898-1, ISO 3506-1'e göre vidaların çekme testi için test ekipmanı
Bir test cihazın boyutlandırırken, test edilecek vidaların boyutu ve mukavemeti belirleyicidir. M8 veya daha fazla dişli vidalar için, büyük test kuvvetleri için bir test cihazı (Fmax 600 kN'den itibaren) öneriyoruz. Bir M12 vida dişi için maksimum 1200 kN kuvvet ve hatta bir M18 vida dişi için maksimum 2.500 kN kuvvete sahip bir test cihazı gereklidir.
Sertleştirilmiş numune yuvalarının kullanılması, bitmiş vidaların yanı sıra döndürülmüş vidalar ve dişli pimlerin verimli bir şekilde test edilmesini sağlar. Numune, uygun bir numune tutucu ile önden serbestçe erişilebilen ve kendisini çekme ekseninde merkezleyen numune tutucuya yerleştirilir. Eğik çekme testi için, eğik baş montajları 4°, 6° ve 10 °'lik açısal artışlarla mevcuttur.
Akma mukavemetini belirlemek için bir ekstansometre gereklidir. makroXtens gibi temaslı versiyonlardan temassız videoXtens modeline kadar tüm tipik ekstansometreler, tornalanmış vidalarda çekme testi için kullanılabilir.
Vida testi için çeneler, numuneyi test cihazına sıkıştırmak için uygun kafa ve dişli yuvalarla birlikte kullanılır. Bu, standartta belirtilen minimum numune uzunluğunun gözetilmesini sağlar.
ISO 898-1'e göre vidalar üzerinde test kuvveti testi
Test kuvveti testi (Bölüm 9.6), yalnızca amaçlanan test kuvvetine kadar gerçekleştirilen bir çekme testidir. Kesin test kuvveti diş, vida çapı ve mukavemet sınıfına bağlıdır. Bunlar, ISO 898-1'deki bir tabloda listelenmiştir.
Test kuvvetini uygularken, 3 mm/dak. test hızı aşılmamalıdır. Kuvvet 15 saniye tutulur ve testten sonra vida ±12,5 μm'lik izin verilen ölçüm belirsizliği dahilinde herhangi bir plastik gerilme göstermezse testten geçilir.
Vidalarda baş darbe testi
Kafa darbe testinde, vida önceden delinmiş bir katı bloğa belirli bir açıyla yerleştirilir. Vida başı, ani baskı ile belirli bir açıyla bükülür ve sonrasında herhangi bir çatlak belirtisi göstermemelidir. Bu test, esas olarak eğri çekme testi için çok kısa olan vidalar üzerinde gerçekleştirilir.
Çentikli çubuk darbe testi, yalnızca bir ürün standardında gerekliyse veya üretici ile müşteri arasında kararlaştırılmışsa vida testinde kullanılır.
Vidalarda sertlik testi
Sertliği belirlemek için Vickers (ISO 6507-1), Brinell (ISO 6506-1) veya Rockwell (ISO 6508-1)'e göre yöntemlere izin verilir.
Vickers sertlik testi için minimum HV 10 yük seviyesi geçerlidir. Brinell sertlik testi esas olarak HBW 1/30 veya HBW 2,5/187,5 ile gerçekleştirilir. Rockwell sertlik testinde, dayanım sınıfı 4.6 - 6.8 olan vidalar için ölçek B (HRB) ve 8.8 - 12.9 mukavemet sınıfları için ölçek C (HRC) kullanılır. Bir tahkim durumunda, Vickers sertlik testi referans olarak kullanılmalıdır.
Sertlik, enine kesitte veya yüzeyde ölçülür. İlk durumda, diş alanından kesitsel bir numune alınır. Vida ekseni yakınında baskılar yapılır ve ortaya çıkan sertliğe aynı zamanda çekirdek sertliği de denir. Yüzeyde sertlik ölçülürse, tüm kaplamalar kaldırıldıktan sonra bu, düz bir yüzeyde (örneğin baş üzerinde, en üstte veya dişsiz şaft üzerinde) yapılmalıdır.
Yeniden temperleme testinde, Vickers sertliği ısıl işlemden önce ve sonra ölçülür. Sertlik 20 Vickers biriminden fazla düşmemelidir.
Dekarbürizasyon testi ve karbürizasyon testi sırasında Vickers sertliği, diş ekseni boyunca uzunlamasına bir kesitte 2,942 N (HV 0,3) test kuvveti ile ölçülür, yüzeyden farklı mesafelerde tanımlanan üç noktada diş bölgesinde test edilir. Ölçülen değerlerdeki çok küçük veya çok büyük farklılıklar, dekarbürizasyon veya karbürizasyon gösterir.
Vidalarda çentikli çubuk darbe testi
Çentikli çubuk darbe testinin amacı, vida malzemesinin düşük sıcaklıklardaki yük kapasitesini test etmektir. Bir Charpy V-çentik numunesinin vidadan kesilmesi gerektiğinden, nominal çap en az 16 mm olmalıdır. ISO 148-1 Charpy darbe testi standardı, test yöntemini açıklar.
