Ámbito de aplicación de la norma

Las normas ISO 898-1 y GB/T3098.1 especifican las propiedades mecánicas de los pernos, tornillos y espárragos fabricados con acero al carbono o aleado y ensayados a temperaturas comprendidas entre 10°C y 35°C. Hay que tener en cuenta que, dentro de este rango de temperaturas, los pernos, tornillos y espárragos que cumplen los requisitos a temperaturas más altas o más bajas también pueden no alcanzar las propiedades mecánicas y físicas especificadas. (Nota: La temperatura de funcionamiento aplicable para los elementos de fijación fabricados según esta norma es de -50°C a +150°C). La temperatura de ensayo y la temperatura de funcionamiento descritas aquí son dos temperaturas distintas, que no tienen relevancia práctica y que deben distinguirse.

Marcas de clase de rendimiento：

Designación de la clase de rendimiento del elemento de fijación, consistente en dos partes numéricas separadas por un punto：.

Si el producto es un elemento de fijación de capacidad de carga reducida, aunque algunas especificaciones puedan cumplir los requisitos técnicos de la capacidad de carga total, todas las especificaciones del producto descritas en ISO898-1 y GB/T3098.1 deberán marcarse también de acuerdo con la siguiente tabla

Propiedades mecánicas：

1.1Capacidad de carga de los elementos de fijación

1.2 Ensayo de carga de cuña terminada para pernos y tornillos (excluidos los espárragos)

1.2.1 Reglas generales

Este ensayo permite determinar simultáneamente 1. la resistencia a la tracción Rm del perno y el tornillo terminados; 2. la firmeza de la cabeza en la intersección con la parte de la varilla no roscada o la parte roscada.

1.2.2 Equipo e instrumentos

La máquina de ensayos de tracción utilizada para este experimento debe cumplir con la norma ISO 7500-1 o GB/T 16825.1 de acuerdo con las regulaciones en ISO 898-1 y GB/T3098.1. No se utiliza ningún dispositivo de centrado automático.

Además, debe prestarse especial atención a los pernos y tornillos acabados con una superficie de apoyo de la cabeza superior a 1,7d que no hayan superado la prueba de carga de cuña. La cabeza puede ser mecanizada a 1,7d y ensayada de nuevo con el ángulo de apoyo de la cuña especificado en la tabla anterior. Además, para los pernos y tornillos con un diámetro de superficie de apoyo de la cabeza superior a 1,9d, el ángulo de cuña de 10° puede reducirse a 6°.

1.2.3.1 Determinación de la resistencia a la tracción Rm

Basándose en el área de la sección transversal de la tensión nominal，As y en las cargas últimas de tracción medidas durante el ensayo,Fm Se calcula la resistencia a la tracción Rm:

Rm=Fm/As

Los valores específicos del área de la sección transversal de tensión nominal As se indican en las tablas 4 y 6 de ISO 898-1 y GB/T 3098.1.

1.2.3.2Prueba de robustez del cabezal de medición y de la varilla o conexión roscada

La prueba de robustez del cabezal de medición en relación con la varilla o la conexión roscada según la norma ISO 898-1 y GB/T3098.1 deberá cumplir los requisitos que se indican a continuación：.

A) no deberá romperse en el cabezal

B ) con la parte de la varilla no roscada del perno y el tornillo no debe romperse en la cabeza y la parte de la varilla de la intersección.

C) Los pernos y tornillos con rosca completa que se rompen dentro de la longitud de la rosca sin roscar se permiten extender o expandir hasta la intersección de la cabeza con la rosca o dentro de la cabeza antes de ser arrancados.

1.3 Ensayo de tracción de los elementos de fijación acabados

Este ensayo se utiliza para determinar la resistencia a la tracción Rm de los elementos de fijación acabados según la norma ISO 898-1 y GB/T3098.1. Se aplica principalmente a los elementos de fijación que cumplen los siguientes requisitos

A) pernos y tornillos de plena capacidad de carga

B ） diámetro del vástago no roscado ds＞d2

C ) longitud nominal del perno y del tornillo L ≥ 2,5d; longitud de la rosca b ≥ 2,0d; longitud total del perno I ≥ 3,0d

D ) 3mm≤d≤39mm

E ）Todos los niveles de rendimiento

1 . 3 . 1 Equipos y aparatos de ensayo

Las plantillas y los accesorios roscados deberán cumplir con

A) Dureza no inferior a 45 HRC; si la dureza de la fijación no está cualificada, es fácil que la fijación falle durante el ensayo, cuando la fuerza de carga de la prueba aún no ha alcanzado la fuerza de tracción final a la que está sometido el perno, lo que provoca errores en los resultados del ensayo; incluso puede causar daños en el equipo de ensayo, por lo que la dureza de la fijación debe cumplir los requisitos estándar.

B) El diámetro del orificio pasante y la rosca de la fijación de rosca interna deben cumplir los requisitos estándar para evitar eficazmente los errores causados por las irregularidades de la rosca de la fijación durante el ensayo；.

1 . 3 . 2 Procedimiento de prueba

Los elementos de fijación que han pasado la prueba dimensional se atornillan en el accesorio hembra en la forma especificada en los dibujos de GB/T3098.1 e ISO 898-1; la longitud efectiva de atornillado de la rosca debe ser al menos un diámetro de rosca mayor; la tasa de separación del mandril de prueba no debe exceder de 25 mm /min . Hay que tener en cuenta que la prueba de tensión debe continuarse hasta la rotura.

1 . 3 . 3 Requisitos técnicos

Una vez finalizado el ensayo de tracción del tornillo, la fractura deberá producirse en la longitud roscada no roscada o en la sección de la varilla no roscada. Para los tornillos totalmente roscados, si la fractura comienza en la longitud de la rosca desenroscada, se permite que se extienda o expanda hasta la intersección de la cabeza y la rosca o dentro de la cabeza antes de arrancar. El valor mínimo de la resistencia a la tracción Rm debe cumplir los valores indicados en la tabla 3 de GB/T3098.1: la carga mínima de tracción Fm debe cumplir las disposiciones pertinentes de la tabla 4 o la tabla 6.

1 . 4 Ensayo de tracción para pernos y tornillos de cabeza débil y elementos de fijación de la faja

El método y el aparato de ensayo son los mismos que los utilizados para el ensayo de tracción de los elementos de fijación acabados

1 . 4 . 1 Requisitos técnicos

Para los elementos de fijación de cabeza débil, la carga de rotura por tracción debe cumplir los requisitos de las normas de producto correspondientes; no se especifican valores concretos en ISO 898-1 y GB/T 3098 .1.

Para los tornillos de varilla entallada se debe asegurar que la fractura se produzca dentro de la varilla entallada, la resistencia a la tracción Rm también debe cumplir con los requisitos de rendimiento mecánico del elemento de fijación terminado en la norma.

1 . 5 Ensayo de carga garantizada para elementos de fijación acabados

La carga garantizada es la carga última que el producto roscado puede soportar en especie sin que se produzcan deformaciones plásticas significativas: el valor se obtiene multiplicando el área de la sección transversal de la tensión roscada del producto y la tensión garantizada. El ensayo de carga garantizada consta de dos partes principales: (i) la aplicación de la carga garantizada especificada; (ii) la medición del alargamiento permanente resultante de la carga garantizada. El ámbito de aplicación y el equipo utilizado son los mismos que los descritos en el apartado 1.3 para el ensayo de tracción de elementos de fijación acabados.

1.5.1 Procedimiento de ensayo

Los elementos de fijación que han superado la inspección dimensional se atornillan en el accesorio hembra de acuerdo con GB/T3O98.1 e ISO 898-1; la longitud efectiva de atornillado de la rosca debe ser de al menos ld; la velocidad de separación del mandril de prueba no debe superar los 3mm/min. La carga garantizada deberá mantenerse durante 15 s.

1 . 5 . 2 Requisitos técnicos

La longitud total de la fijación medida al final de la prueba deberá ser la misma que la longitud antes de la prueba. Los efectos de la rectitud, la alineación de la rosca y el error de medición durante la prueba pueden provocar un alargamiento significativo del elemento de fijación puede volver a probarse utilizando una carga que sea un 3% mayor que el valor especificado. Si la longitud después de la segunda descarga es la misma que la longitud antes de ser cargada, también se puede considerar que se cumplen los requisitos del ensayo.

1.6 Ensayo de tracción para piezas mecanizadas

El ensayo puede determinar la resistencia a la tracción; el límite inferior de elasticidad, el alargamiento tras la rotura y la contracción de las piezas mecanizadas. Las piezas mecanizadas se fabrican a partir de pernos o tornillos con una capacidad de carga reducida debido a la geometría, la capacidad de carga de la cabeza es mayor que la capacidad de carga de la sección transversal de la pieza de ensayo, y también pueden fabricarse a partir de elementos de fijación sin diámetro de varilla roscada. Las probetas mecanizadas con un diámetro nominal d > 16 mm y con elementos de fijación endurecidos y templados no deben reducirse en más del 25% del diámetro original d (44% del área de la sección transversal inicial). Para las probetas fabricadas a partir de pernos, la longitud de la rosca en ambos extremos deberá ser como mínimo ld .

1 . 6 . 1 Métodos de ensayo y requisitos técnicos

El ensayo se realizará de acuerdo con el método de determinación especificado en GB/T 228-1 y deberá cumplir con las disposiciones de la siguiente tabla

A) Resistencia mínima a la suspensión Rm

B ） el límite elástico inferior ReL o el esfuerzo de alargamiento no proporcional del 0,2% Rpo...2

C ) el alargamiento después de la rotura de la probeta mecanizada A

D ) la contracción seccional de la probeta mecanizada Z

1 . 7 Prueba de firmeza de la cabeza

Este ensayo se utiliza principalmente para comprobar la solidez de la cabeza del tornillo y la varilla no roscada o el círculo de transición roscado. Para comprobarlo, se coloca el elemento de fijación en un molde con un ángulo determinado y se golpea la cabeza del elemento de fijación varias veces con un martillo de mano para doblar la cabeza en un ángulo de 90°-β. Se amplía de 8 a 10 veces para la inspección. Suele utilizarse cuando el elemento de fijación es demasiado corto para realizar la prueba de carga en cuña.

1 . 7 . 1Requisitos técnicos

No se encontrarán grietas entre la cabeza y la parte de la varilla no roscada o el círculo de transición roscado; se considerará que los tornillos totalmente roscados cumplen los requisitos de este ensayo aunque aparezcan grietas en las roscas del primer cierre, siempre que no se rompa la cabeza.

1 . 8Prueba de dureza

El ensayo de dureza es aplicable a todas las especificaciones y a todas las clases de rendimiento de los elementos de fijación. Los métodos de prueba se basan principalmente en GB/T4340.1, GB/T231.1, GB/T230.1 1. 8 . 1 Determinación de la dureza en una sección transversal de una rosca

Se toma una sección transversal a una distancia ld del extremo de la rosca, rectificada y pulida, y se determina la dureza en la zona comprendida entre 1/2 radio y la línea del eje de la siguiente manera

1 . 8 . 2 Dureza de la superficie

Se elimina el chapado o recubrimiento superficial y se trata convenientemente la probeta y se determina la dureza en la superficie plana de la cabeza, del extremo o de la varilla no roscada.

1 .8 . 3 Requisitos técnicos

Para los elementos de fijación en los que no se puede aplicar tensión y para los tornillos para estructuras de atornillado con longitudes de rosca cortas, la dureza deberá cumplir el rango de la tabla siguiente. Para los elementos de fijación tratados térmicamente, la diferencia de dureza medida a 1/2 radio de la sección transversal deberá ser inferior a 30 HV para confirmar que se ha alcanzado el 90% de la martensita en el material. En caso de controversia, se realizará un ensayo de arbitraje mediante la dureza Vickers, de acuerdo con el método de determinación indicado en 1.8.1.

1 .9 Ensayo de descarburación

Este ensayo determina la descarburación superficial y la profundidad de la capa descarburada en los elementos de fijación templados y revenidos; una capa descarburada superior a la requerida en la tabla siguiente, causada por el proceso de tratamiento térmico, reducirá la resistencia de la rosca y puede hacerla fallar. Los métodos de determinación son

• Método metalográfico: Se puede determinar la profundidad G de la capa totalmente descarburada de la rosca y la altura E de la capa no descarburada de la rosca.
• Método de dureza: para la determinación de la altura E de la capa no descarburada de la rosca y para la determinación de la capa descarburada incompleta por el método de microdureza.

1 . 9 . 1 Método metalográfico

Este método es aplicable a todos los tamaños de elementos de fijación de los grados 8.8 a 12.9.；

1 . 9 .1 .1 Procedimiento de ensayo

Se toma una probeta de sección longitudinal aproximadamente a un diámetro nominal (ld) del extremo de la rosca, a lo largo del eje de la misma. La probeta se fija, se rectifica y se pule. La probeta se suele erosionar con alcohol ácido nítrico al 3%. La probeta erosionada se coloca bajo un microscopio y se examina con un aumento de 100 veces, salvo acuerdo en contrario.

1 . 9 . 1 . 2 Requisitos técnicos

La profundidad máxima G de la capa totalmente descarburada deberá cumplir los requisitos técnicos especificados en la tabla siguiente. La altura E de la capa no descarburada de la rosca deberá cumplir los requisitos técnicos especificados en la tabla 18．

1 . 9 . 2 Método de la dureza

El método es aplicable a los elementos de fijación con paso P≥1,25mm; todas las especificaciones desde el grado 8,8 hasta el grado 12,9；.

1 . 9 . 2 . 1 Procedimiento de ensayo

Medir la dureza Vickers en los puntos 1 y 2 como se muestra en el diagrama. La fuerza de ensayo es de 2,942 N (ensayo de dureza Vickers HV 0,3).

1 . 9 . 2 . 2 Requisitos técnicos

El valor de la dureza Vickers del punto 2, HV( 2) deberá ser igual o mayor que la dureza Vickers del punto 1, HV( l) menos 30 unidades Vickers. La altura E de la capa no descarburada de la rosca deberá cumplir con los requisitos técnicos especificados. Cuando la capa descarburada completa alcanza el máximo especificado, el método de dureza no puede utilizarse para la medición de la capa descarburada.

1 . 10Prueba de carbonización

La principal determinación es si la superficie de un elemento de fijación templado y revenido ha formado un aumento de carbono durante el proceso de tratamiento térmico. La diferencia entre la dureza del metal base y la dureza de la superficie es decisiva para evaluar la carbonización de la capa superficial. Dado que un aumento de la dureza de la superficie puede provocar una fractura frágil o reducir la resistencia a la fatiga, el aumento de carbono puede ser perjudicial. Hay que distinguir cuidadosamente si el aumento de la dureza se debe a la adición de carbono o al tratamiento térmico o al endurecimiento por trabajo en frío de la superficie, por ejemplo, al rectificar las roscas después del tratamiento térmico. Los principales métodos de determinación son

(i) Determinación de la dureza en la sección longitudinal.

(ii) Determinación de la dureza en la superficie.

En caso de disputa, el arbitraje se realiza de acuerdo con la prueba de dureza en la sección longitudinal cuando P ≥ 1,25 mm.

1 . 10 . 1 Determinación de la dureza en sección longitudinal

El método es aplicable a los elementos de fijación con un paso ≥ 1,25 mm; todas las especificaciones desde el grado 8,8 hasta el grado 12,9.；

1.10.1.1Procedimiento de ensayo

Medir la dureza Vickers en el punto 1 y en el punto 3. La fuerza de ensayo es de 2,942 N (HVO.3)

1 . 10 . 1 . 2 Requisitos técnicos

El valor de dureza Vickers requerido en el punto 3, HV( 3), deberá ser igual o menor que la dureza Vickers en el punto 1, HV(1) más 30 unidades de dureza Vickers. Más de 30 unidades de dureza Vickers indica que se ha añadido carbono.

1 . 10 . 2 Determinación de la dureza en superficie

El método es aplicable a todos los tamaños de elementos de fijación de los grados 8.8 a 12 .9；.

1 . 10 . 2 . 1 Procedimiento de ensayo

Se prepara la cabeza o el extremo con una superficie plana adecuada mediante esmerilado o pulido para garantizar que se reproducen y mantienen las características originales de la superficie del material. Alternativamente, se toma una sección transversal a 1 d del extremo de la rosca y se prepara convenientemente. La determinación se realiza con 2,942 N (ensayo de dureza Vickers HVO. 3 )

1 . 10 . 2 . 2 Requisitos técnicos

Los valores de dureza superficial no deben superar las 30 unidades Vickers con respecto al metal colectivo. Para los grados 10.9 y 12.9 la dureza superficial no debe exceder de 390 HV o 435 HV.

1 . 11 Prueba de par de apriete

Adecuado para pernos y tornillos que no pueden ser ensayados en tensión. Pernos y tornillos que requieren una capacidad de carga de la cabeza más fuerte que la de la varilla roscada, sujetadores de la clase 4.6 a 12.9 con un diámetro de 1.6 mm a 10 mm.

1 . 11 . 1 Procedimiento de prueba

El montaje de la prueba debe referirse a los requisitos en GB/T3098.13, el perno o el tornillo en el accesorio de la prueba, la profundidad de sujeción de al menos 1d longitud de la rosca. Al menos 2p de la longitud Lth desde la cabeza hasta el final de la rosca, o la varilla sin roscar hasta el final del extremo roscado de la rosca de la mesa desenroscada debe aplicarse continuamente al par.

1 . 1 1 . 2 Requisitos técnicos

Los requisitos técnicos específicos se pueden encontrar en GB/T3098.13 o ISO 898-7. En caso de disputa, el ensayo de dureza para los pernos y tornillos que no pueden ser ensayados en tensión como se especifica en 1.8 es un ensayo de arbitraje; el ensayo de tensión para los pernos y tornillos que pueden ser ensayados en tensión es un ensayo de arbitraje.

1 . 12Ensayo de impacto para probetas mecanizadas

Este ensayo se utiliza principalmente para ensayar la tenacidad del material del elemento de fijación en las condiciones especificadas de baja temperatura. Principalmente aplicable a d ≥ 16 mm de tornillo y espárrago de longitud total superior a 55 mm; sujetadores de grado 5,6 de grado 8,8 de grado 10,9 y 12,9.

1 . 12 . 1 Procedimiento de ensayo

La pieza de ensayo para la prueba de impacto debe colocarse a lo largo del eje longitudinal del tornillo, lo más cerca posible de la superficie del sujetador y lo más lejos posible de la parte roscada. El lado de la pieza de ensayo sin ranuras debe estar cerca de la superficie del tornillo. Las dimensiones de la pieza de ensayo deberán ajustarse a las especificaciones de la pieza de ensayo especificadas en GB/T229 e ISO 148-1 y la superficie deberá ser aceptada. La pieza de prueba aceptada se coloca a una temperatura constante de -20°C y se prueba con un radio de 2mm de la hoja del péndulo, como se especifica en GB/T229 e ISO148-1.

Identificación del logotipo

1 . 1 Marca de identificación del fabricante

La marca de identificación del fabricante se marcará en todos los productos de fijación marcados con un código de clase de rendimiento durante el proceso de producción. El vendedor de elementos de fijación que utilice su propia marca de identificación también se considerará como marca de identificación del fabricante.

1 . 2 Marcado y señalización de los elementos de fijación de plena capacidad de carga

En el caso de tornillos pequeños, o cuando la forma de la cabeza no lo permita, se podrá dar el símbolo de la esfera del reloj.

1 . 3 Marcas de identificación

1 . 3 . 1 Pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexagonal

Los pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexagonal (incluidos los elementos de fijación con brida) se marcarán con la marca de identificación del fabricante y la designación de la marca de la clase de rendimiento especificada en la norma. Para todas las clases de rendimiento y diámetros nominales de ≥ 5 sujetadores se requiere para producir la marca. En la cabeza de la superficie superior para hacer la marca de identificación se puede seleccionar con caracteres cóncavos o convexos; en el lado de la elección de los caracteres cóncavos, para los pernos o tornillos de la superficie de la brida cuando el proceso de fabricación no permite en la cabeza de la marca de la superficie superior, se puede marcar en la brida.

1 . 3 . 2 Tornillos de cabeza cilíndrica y hexagonal

El marcado de los tornillos de cabeza cilíndrica y hexagonal es idéntico al descrito en el apartado 1.3.1 y también es necesario para todos los elementos de fijación de la clase de rendimiento d ≥ 5 mm.

1 , 3 . 3 Tornillos de cabeza redonda y cuello cuadrado

Los pernos de cabeza redonda y cuello cuadrado deben estar marcados con la marca de identificación del fabricante y el código de marca de clase de rendimiento especificado en la tabla 19 de GB/T3098.1. Se requieren las mismas disposiciones para todas las clases de rendimiento de d ≥ 5 mm sujetadores.

1 . 3 . 4 Espárragos

El marcado de los espárragos es necesario para los espárragos de las clases 5.6, 8.8, 9.8, 10.9 y 12.9 y para los espárragos con un diámetro nominal de ≥ 5 mm. El marcado está en la parte no roscada del espárrago, o en ambos extremos y puede omitir la marca de identificación del fabricante.

1 . 3 . 5 Otros tipos de pernos y tornillos

Por regla general, no se marcan los tornillos de cabeza avellanada, semi avellanada, de cabeza de queso y de cabeza de cazoleta, o con formas similares de ranura o de ranura en cruz, o con rebajes internos, u otras configuraciones de llave interna.

1 . 3 . 6 Marcado de pernos y tornillos con rosca a la izquierda

Los pernos y tornillos con un diámetro nominal de ≥ 5 mm con rosca a la izquierda deben marcarse en la superficie superior de la cabeza o en el extremo.

1 . 4 Marcas de embalaje

Para todos los tipos de elementos de fijación, todas las especificaciones de todos los envases, deben ser marcadas (incluyendo pegatinas o etiquetas atadas). Las marcas deben incluir la marca de identificación del fabricante y/o distribuidor y el código de la marca de nivel de rendimiento, así como el número de lote de producción especificado en GB/T90.3.