Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10865-1:2015 về Cơ tính chi tiết lắp xiết thép không gỉ - Bu lông, vít cấy

• Số hiệu: TCVN10865-1:2015
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2015

Nhóm thép	Loại thép	Thành phần hóa học ^a Tỷphần khối lượng, %									Chú thích cuối trang
		C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni	Cu
Austenit	A1	0,12	1	6,5	0,2	0,15 đến 0,35	16 đến 19	0,7	5 đến 10	1,75 đến 2,25	bcd
	A2	0,10	1	2	0,05	0,03	15 đến 20	―^e	8 đến 9	4	fg
	A3	0,08	1	2	0,045	0,03	17 đến 19	―^e	9 đến 12	1	h
	A4	0,08	1	2	0,045	0,03	16 đến 18,5	2 to 3	10 đến 15	4	gi
	A5	0,08	1	2	0,045	0,03	16 đến 18,5	2 to 3	10,5 đến 14	1	hi
Mactenxit	C1	0,09 đến 0,15	1	1	0,05	0,03	11,5 đến 14	—	1	—	i
	C3	0,17 đến 0,25	1	1	0,04	0,03	16 đến 18	—	1,5 đến 2,5	—	—
	C4	0,08 đến 0,15	1	1,5	0,06	0,15 đến 0,35	12 đến 14	0,6	1	—	bi
Ferit	F1	0,12	1	1	0,04	0,03	15 đến 18	—^e	1	—	kl
CHÚ THÍCH 1: Mô tả các nhóm và loại thép không gỉ trong đó có quan tâm đến các tính chất riêng và ứng dụng của chúng được cho trong Phụ lục B. CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ về thép không gỉ tiêu chuẩn phù hợp với ISO 683-13 và ISO 4954 được cho trong các Phụ lục C và D. CHÚ THÍCH 3: Một số vật liệu dùng cho ứng dụng riêng được cho trong Phụ lục E.
^a Các giá trị là lớn nhất, trừ khi có qui định khác. ^b Có thể thay thế lưu huỳnh bằng selen. ^c Nếu hàm lượng niken dưới 8 % thì hàm lượng nhỏ nhất của mangan phải là 5 %. ^dKhông có giới hạn nhỏ nhất cho hàm lượng đồng với điều kiện là hàm lượng niken lớn hơn 8 %. ^e Có thể có sự hiện diện của molip đen theo quyết định của nhà sản xuất. Tuy nhiên, nếu đối với một số ứng dụng, sự hạn chế hàm lượng molip đen là cần thiết thì khách hàng phải công bố sự hạn chế này tại thời điểm đặt hàng. ^f Nếu hàm lượng crom dưới 17 % thì hàm lượng nhỏ nhất của niken nên là 12 %. ^g Đối với các thép không gỉ austenit có hàm lượng lớn nhất của cacbon là 0,03 % thì nitơ có thể có hàm lượng lớn nhất là 0,22 %. ^h Loại thép này phải chứa titan ≥ 5 x C tới tối đa là 0,8 % để ổn định hóa và được ghi nhãn thích hợp như đã qui định trong bảng này, hoặc phải chứa niobi (columbi) và/hoặc tantali ≥10 x C tới tối đa là 1,0 % để ổn định hóa và được ghi nhãn thích hợp như đã qui định trong bảng này. ^i Theo quyết định của nhà sản xuất, hàm lượng cacbon có thể cao hơn khi cần thiết để thu được các cơ tính qui định ở các đường kính lớn hơn nhưng không được vượt quá 0,12 % đối với các thép austenit. ^j có thể có sự hiện diện của molip đen theo quyết định của nhà sản xuất. ^k Loại thép này có thể chứa titan ≥ 5 x C tới tối đa là 0,8%. ^l Loại thép này có thể chứa niobium (columbium) và/hoặc tantalum ≥ 10 x C đến lớn nhất là 1 %

6. Cơ tính

Cơ tính của bulông, vít và vít cấy phù hợp với tiêu chuẩn này phải tuân theo các giá trị được cho trong các Bảng 2, 3 và 4.

Đối với các bulông, vít và vít cấy được chế tạo bằng thép mactenxit, độ bền khi chịu tác dụng của tải trọng nêm không được thấp hơn các giá trị nhỏ nhất của độ bền kéo được cho trong Bảng 3.

Để nghiệm thu, các cơ tính qui định trong điều này phải được áp dụng và thử nghiệm theo chương trình thử trong Điều 7.

Ngay cả khi vật liệu chế tạo các chi tiết lắp xiết đáp ứng tất cả các yêu cầu có liên quan thì một số chi tiết lắp xiết có thể không đáp ứng các yêu cầu về kéo hoặc xoắn do hình dạng và kích thước hình học của đầu chi tiết lắp xiết làm giảm tiết diện chịu cắt của đầu so với tiết diện chịu ứng suất của ren như đầu chìm, đầu nửa chìm và đầu trụ.

CHÚ THÍCH: Mặc dù phần lớn các cấp chất lượng được qui định trong tiêu chuẩn này nhưng điều này không có nghĩa là tất cả các cấp chất lượng thích hợp cho tất cả các chi tiết lắp xiết. Các hướng dẫn thêm về ứng dụng các cấp chất lượng riêng được cho trong các tiêu chuẩn sản phẩm có liên quan.

Đối với các chi tiết lắp xiết phi tiêu chuẩn, nếu có sự lựa chọn và tuân theo các chi tiết lắp xiết tiêu chuẩn tương tự tới mức càng gần càng tốt.

Bảng 2 - Cơ tính của các bulông, vít và vít cấy - Các loại thép austenit

Nhóm thép

...

...

...

Cấp chất lượng

Độ bền kéo

R_m^a

min.

MPa

Ứng suất ở biến dạng dư 0,2%

R_p0,2^a

min.

MPa

...

...

...

A^b

min.

mm

Austenit

A1, A2

50

500

210

0,6 d

...

...

...

70

700

450

0,4 d

A5

80

800

600

0,3 d

...

...

...

^b Độ giãn dài này được xác định theo 7.2.4, trên chiều dài vít thực và không được xác định trên một mẫu thử được chuẩn bị trước.

Bảng 3 - Cơ tính của các bulông, vít và vít cấy - Các loại thép mactenxit và ferit

Nhóm thép

Loại thép

Cấp chất lượng

Độ bền kéo

R_m^a

min.

MPa

...

...

...

R_p0,2^a

min.

MPa

Độ giãn dài sau đứt

A^b

min.

mm

Độ cứng

HB

...

...

...

HV

Mactenxit

C1

50

500

250

0,2 d

147 đến 209

-

...

...

...

70

700

410

0,2 d

209 đến 314

20 đến 34

220 đến 330

110^c

1 100

...

...

...

0,2 d

-

36 đến 45

350 đến 440

C3

80

800

640

0,2 d

...

...

...

21 đến 35

240 đến 340

C4

50

500

250

0,2 d

147 đến 209

-

...

...

...

70

700

410

0,2 d

209 đến 314

20 đến 34

220 đến 330

Ferit

F1^d

...

...

...

450

250

0,2 d

128 đến 209

-

135 đến 220

60

600

410

...

...

...

171 đến 271

-

180 đến 285

^a Độ bền kéo được tính toán trên diện tích chịu ứng suất (xem Phụ lục A).

^b Độ giãn dài này được xác định theo 7.2.4, trên chiều dài vít thực và không được xác định trên một mẫu thử đã chuẩn bị trước.

^c Được tôi và ram ở nhiệt độ ram nhỏ nhất 275 ^oC.

^d Đường kính danh nghĩa của ren d ≤ 24 mm.

Bảng 4 - Momen đứt gãy nhỏ nhất, M_Bmin của các bulông và vít cấy bằng thép austenit M1,6 đến M16 (ren bước lớn)

Ren

...

...

...

min.

Nm

Cấp chất lượng

50

70

80

M1,6

0,15

0,2

...

...

...

M2

0,3

0,4

0,48

M2,5

0,6

0,9

0,96

M3

...

...

...

1,6

1,8

M4

2,7

3,8

4,3

M5

5,5

7,8

...

...

...

M6

9,3

13

15

M8

23

32

37

M10

...

...

...

65

74

M12

80

110

130

M16

210

290

...

...

...

Các giá trị momen đứt gãy nhỏ nhất cho các chi tiết lắp xiết bằng các loại thép mactenxit và ferit phải được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và người tiêu dùng.

7. Thử

7.1. Chương trình thử

Các thử nghiệm phải thực hiện phép tùy thuộc vào loại thép và chiều dài của bulông, vít hoặc vít cấy, được cho trong Bảng 5.

Bảng 5 - Chương trình thử

Loại thép

Độ bền kéo^a

Momen đứt gãy^b

Ứng suất ở biến dạng dư 0,2%

...

...

...

Độ giãn dài sau đứt

A^a

Độ cứng

Độ bền chịu tải trọng (đóng) nêm

A1

l ≥ 2,5d^c

l < 2,5d

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

...

...

...

—

A2

l ≥ 2,5d^c

l < 2,5d

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

—

—

A3

...

...

...

l < 2,5d

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

—

—

A4

l ≥ 2,5d^c

l < 2,5d

l ≥ 2,5d^c

...

...

...

—

—

A5

l ≥ 2,5d^c

l < 2,5d

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

—

—

...

...

...

l ≥ 2,5d^cd

—

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

Theo yêu cầu

l_s ≥ 2d

C3

l ≥ 2,5d^cd

—

...

...

...

l ≥ 2,5d^c

Theo yêu cầu

l_s ≥ 2d

C4

l ≥ 2,5d^cd

—

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

Theo yêu cầu

...

...

...

F1

l ≥ 2,5d^cd

—

l ≥ 2,5d^c

l ≥ 2,5d^c

Theo yêu cầu

—

^a Cho các cỡ ren ≥ M5.

^b Cho các cỡ ren M1,6 ≤ d < M5. thử nghiệm áp dụng cho tất cả các chiều dài.

...

...

...

^d Đối với l < 2,5d, thử nghiệm phải được thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.

7.2. Phương pháp thử

7.2.1. Qui định chung

Tất cả các phép đo chiều dài phải được thực hiện với độ chính xác ± 0,05mm hoặc chính xác hơn.

Tất cả các thử nghiệm kéo ngoại trừ thử độ bền dưới tác dụng của tải trọng nêm (7.2.6) phải được thực hiện với máy thử được trang bị các dụng cụ kẹp tự điều chỉnh thẳng hàng để ngăn ngừa bất cứ tải trọng không theo chiều trục nào (xem Hình 6). Đầu hoặc bạc kẹp bên dưới phải được tôi cứng và được chế tạo ren cho các thử nghiệm theo 7.2.2, 7.2.3 và 7.2.4. Độ cứng của bạc kẹp bên dưới tối thiểu phải đạt 45HRC. Cấp dung sai của ren trong phải là 5H6G.

7.2.2. Độ bền kéo, R_m

Độ bền kéo, Rm, phải được xác định trên các chi tiết lắp xiết có l > 2,5 d phù hợp với ISO 6892-1 và ISO 898-1.

Chiều dài tự do có ren ít nhất là bằng đường kính danh nghĩa phải chịu tác dụng của tải trọng kéo.

Để đáp ứng các yêu cầu của phép thử này vết đứt gãy phải xảy ra trên chiều dài tự do có ren hoặc ở phần thân không có ren của chi tiết lắp xiết, vết đứt gãy không được xảy ra ở đầu chi tiết lắp xiết.

...

...

...

Đối với vít được chế tạo ren tới đầu vít, vết đứt gãy gây ra hư hỏng có thể kéo dài hoặc mở rộng vào đoạn chuyển tiếp giữa đầu và phần có ren hoặc kéo dài vào đầu vít trước khi tách ra với điều kiện là vết đứt gãy này bắt nguồn trong chiều dài tự do có ren.

Giá trị thu được đối với R_m phải đáp ứng các giá trị được cho trong các Bảng 2 và 3.

7.2.3. Ứng suất ở biến dạng dư 0,2 %, R_po,2

Ứng suất ở biến dạng dư 0,2 %, R_po,2 phải được xác định chỉ trên các bulông và vít đã hoàn thiện ở trạng thái đã qua gia công tinh. Thử nghiệm này chỉ áp dụng cho các chi tiết lắp xiết có l ≥ 2,5 d.

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách đo độ giãn của bu lông hoặc vít khi chịu tác dụng của tải trọng kéo theo chiều trục (xem Hình 6).

Chi tiết được thử phải được vặn vít vào bạc có ren được tôi cứng tới độ sâu bằng đường kính ren d (xem Hình 6)

Phải vẽ đồ thị đường cong của tải trọng - độ giãn dài như đã chỉ dẫn trên Hình 7.

Chiều dài lắp xiết dùng cho tính toán R_po,2 là khoảng cách giữa mặt dưới của đầu (bạc) kẹp và đầu (bạc) kẹp có ren, L₃. Về giá trị này, 0,2 % được áp dụng cho tỷ lệ theo trục (biến dạng) nằm ngang của đường cong tải trọng - độ giãn dài, OP và giá trị tương tự được vẽ nằm ngang từ đoạn đường thẳng của đường cong là QR. Vẽ một đường qua P và R và giao điểm S của đường này với đường cong tải trọng - độ giãn dài tương ứng với một tải trọng điểm T trên trục thẳng đứng. Tải trọng này khi được chia cho diện tích chịu ứng suất của ren sẽ cho ứng suất ở biến dạng dư 0,2 % R_po,2.

Giá trị của độ giãn dài được xác định giữa mặt tựa của đầu bu tông và mặt mút của bạc kẹp.

...

...

...

Hình 6 - Giãn kế đo độ giãn dài của bu lông có các đầu kẹp tự điều chỉnh thẳng hàng

CHÚ DẪN

X độ giãn dài

Y tải trọng

Hình 7 - Đường cong tải trọng - độ giãn dài để xác định ứng suất ở biến dạng dư 0,2 %, R_po,2

7.2.4. Độ giãn dài sau đứt, A

Phải xác định độ giãn dài sau đứt A trên các chi tiết lắp xiết có l ≥ 2,5 d. Phải đo chiều dài toàn bộ của chi tiết lắp xiết L₁ (xem Hình 8). Chi tiết lắp xiết phải được vặn vít vào đầu (bạc) kẹp có ren ở độ sâu bằng đường kính danh nghĩa của ren, d (xem Hình 6).

Sau khi chi tiết lắp xiết đã bị đứt, hai phần của chi tiết này được chắp lại với nhau và đo lại chiều dài L₂ (xem Hình 8).

...

...

...

A = L₂ - L₁                                                                                                                                                                                                                     (1)

Giá trị thu được của A không được nhỏ hơn các giá trị được cho trong các Bảng 2 và 3.

a) Trước khi đứt

b) Sau khi đứt

Hình 8 - Xác định độ giãn dài sau đứt, A

7.2.5. Momen đứt gãy, M_B

Phải xác định momen đứt gãy M_B bằng thiết bị được chỉ dẫn trên Hình 9. Dụng cụ đo momen phải có độ chính xác trong phạm vi ± 6 % các giá trị nhỏ nhất đo được.

...

...

...

Tác dụng momen xoắn vào vít tới khi xảy ra hư hỏng. Vít phải đáp ứng momen đứt gãy nhỏ nhất được cho trong Bảng 4.

CHÚ DẪN

1. Khuôn ghép có ren hoặc ống ren

2. Ống ren có lỗ tịt

3. Khuôn ghép có ren

Hình 9 - Thiết bị để xác định momen đứt gãy, M_B

7.2.6. Thử độ bền dưới tác dụng của tải trọng nêm của các bu lông và vít (không bao gồm vít cấy) có kích thước toàn bộ

Phép thử này phải được thực hiện phù hợp với ISO 898-1 với các kích thước nêm được cho trong Bảng 6.

...

...

...

Đường kính danh nghĩa của ren
d
mm

Góc nêm a

Các bulông và vít có đoạn thân trục trơn
l_s ≥ 2 d

Các bulông và vít được cắt ren tới đầu hoặc có đoạn thân trục trơn
l_s < 2 d

d ≤ 20

10° ± 30’

6° ± 30'

20 < d ≤ 38

6° ± 30’

...

...

...

7.2.7. Độ cứng HB, HRC hoặc HV

Phải thực hiện phép thử độ cứng trên các chi tiết lắp xiết bằng thép mactenxit và thép ferit phù hợp với ISO 5606-1 (HB), TCVN 257-1 (ISO 6508-1) (HRC) hoặc TCVN 258-1 (ISO 6507-1) (HV). Trong trường hợp có nghi ngờ, phép thử độ cứng vickers có tính quyết định cho nghiệm thu.

Phép thử độ cứng trên các bu lông phải được thực hiện ở đầu mút của bu lông, vị trí ở giữa bán kính nằm giữa tâm và chu vi. Với mục đích tham khảo, vùng thử này phải cách đầu mút một khoảng bằng 1 d.

Các giá trị độ cứng phải ở trong phạm vi các giới hạn được cho trong Bảng 3.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Ren ngoài - Tính toán vùng chịu ứng suất

Diện tích danh nghĩa chịu ứng suất, A_s,nom được tính toán theo công thức (A.1)

...

...

...

trong đó

d₂ là đường kính trung bình cơ sở của ren ngoài (xem ISO 724);

d₃ là đường kính trong của ren ngoài (để tính toán ứng suất)

                                                                                                     (A.2)

trong đó

d₁ là đường kính trong cơ sở của ren ngoài (xem ISO 724);

H là chiều cao tam giác cơ sở của ren (xem TCVN 2246-1 (ISO 68-1))

Bảng A.1 - Diện tích danh nghĩa chịu ứng suất đối với ren bước lớn và ren bước nhỏ

Ren bước lớn
d

...

...

...

mm^2

Ren bước nhỏ

d x P

Diện tích danh nghĩa chịu ứng suất

A_s,nom

mm^2

M1,6

M2

...

...

...

M3

M4

M5

M6

M8

M10

...

...

...

M14

M16

M18

M20

M22

M24

M27

...

...

...

M33

M36

M39

1,27

2,07

3,39

5,03

...

...

...

14,2

20,1

36,6

58

84,3

115

157

...

...

...

192

245

303

353

459

561

694

...

...

...

976

M8 x 1

M10 x 1

M10 x 1,25

M12 x 1,25

M12 x 1,5

M14 x 1,5

...

...

...

M16 x 1,5

M18 x 1,5

M20 x 1,5

M22 x 1,5

M24 x 2

M27 x 2

M30 x 2

...

...

...

M36 x 3

M39 x 3

39,2

64,5

61,2

92,1

88,1

...

...

...

167

216

272

333

384

496

...

...

...

761

865

1030

CHÚ THÍCH: Với các đường kính nhỏ, có độ chênh lệch tăng lên giữa diện tích danh nghĩa chịu ứng suất so với diện tích hiệu dụng chịu ứng suất.

Phụ lục B

...

...

...

Mô tả các cấp và các nhóm thép không gỉ

B.1. Qui định chung

TCVN 10865 (ISO 3506) (tất cả các phần) đã đề cập đến các loại thép A1 đến A5, C1 đến C4 và F1 bao gồm các thép thuộc các nhóm sau:

- Thép austenit               A1 đến A5;

- Thép mactenxit            C1 đến C4;

- Thép ferit                    F1

Phụ lục này mô tả các đặc tính của các nhóm thép và loại thép nêu trên.

Phụ lục này cũng cung cấp một số thông tin về nhóm thép phi tiêu chuẩn FA. Thép thuộc nhóm này có tổ chức ferit - austenit.

B.2. Nhóm thép A (tổ chức austenit)

...

...

...

Năm loại thép chính của thép austenit A1 đến A5 được bao gồm trong tất cả các phần của TCVN 10865 (ISO 3506). Các loại thép này không thể tôi cứng được và thường không có từ tính. Để giảm độ nhạy cảm với sự biến cứng khi gia công nguội, có thể bổ sung đồng vào các loại thép A1 đến A5 như đã qui định trong Bảng 1.

Đối với các loại thép không được ổn định hóa A2 và A4 cần quan tâm đến vấn đề sau:

- Vì crom oxit làm cho thép có khả năng chịu ăn mòn cho nên hàm lượng cacbon thấp có tầm quan trọng rất lớn đối với các loại thép không được ổn định hóa. Do ái lực cao của crom đối với cacbon, cacbit crom thu được thay cho crom oxit rất có thể có nhiệt độ cao hơn (xem Phụ lục G).

Đối với các loại thép được ổn định hóa A3 và A5, cần quan tâm đến vấn đề sau:

- Các nguyên tố Ti, Nb hoặc Ta có tác động đến cacbon, và crom oxit được tạo ra ở mức hoàn toàn đầy đủ.

Đối với các ứng dụng ở ngoài biển khơi hoặc các ứng dụng tương tự cần sử dụng các loại thép có hàm lượng Cr và Ni vào khoảng 20 % và Mo từ 4,5 % đến 6,5 %.

Khi có rủi ro về ăn mòn cao, nên tham vấn ý kiến của các chuyên gia.

B.2.2. Loại thép A1

Các mác thép của loại A1 được thiết kế chuyên dùng cho gia công cắt gọt. Do hàm lượng lưu huỳnh cao, các mác thép trong loại này có độ bền chịu ăn mòn thấp hơn các mác thép tương ứng có hàm lượng lưu huỳnh thông thường.

...

...

...

Các mác thép của loại A2 là loại thép không gỉ thường hay được sử dụng nhiều nhất. Chúng được sử dụng cho các dụng cụ nhà bếp và các thiết bị của công nghiệp hóa học. Các mác thép trong loại này, không thích hợp cho sử dụng trong axit không oxy hóa và các chất có hàm lượng cho, nghĩa là trong các bể bơi và nước biển.

B.2.4. Loại thép A3

Các mác thép của loại A3 là các “thép không gỉ” được ổn định hóa có các tính chất của thép thuộc loại A2.

B.2.5. Loại thép A4

Các mác thép của loại A4 là các “thép chịu axit”, loại thép hợp kim molipden có độ bền chịu ăn mòn tốt hơn nhiều. Loại thép A4 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy vì loại thép này được dùng để làm các dụng cụ nấu axit sunfuric (vì vậy có tên gọi “chịu axit”) và ở một mức độ nhất định cũng thích hợp cho sử dụng trong môi trường có hàm lượng clo. Loại thép A4 cũng thường được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và công nghiệp đóng tàu.

B.2.6. Loại thép A5

Các mác thép của loại A5 là các “thép chịu axit” được ổn định hóa có các tính chất của các mác thép thuộc loại A4.

B.3. Nhóm thép F (tổ chức ferit)

B.3.1. Qui định chung

...

...

...

B.3.2. Mác thép F1

Các mác thép của loại F1 thường được sử dụng cho các thiết bị đơn giản hơn ngoại trừ các mác thép ferit cao cấp có các hàm lượng C và N cực kỳ thấp. Các mác thép trong loại F1, nếu cần thiết, có thể thay cho các mác thép của các loại A2 và A3 và được sử dụng trong môi trường có hàm lượng clo cao hơn.

B.4. Nhóm thép C (tổ chức mactenxit)

B.4.1. Qui định chung

Có ba loại thép mactenxit C1, C3 và C4 được đề cập trong tiêu chuẩn này. Các loại thép này có thể tôi cứng được để có độ bền cao và là các loại thép có từ tính.

B.4.2. Mác thép C1

Các mác thép của loại C1 có độ bền chịu ăn mòn hạn chế. Chúng được sử dụng trong tuabin, máy bơm và chế tạo các loại dao.

B.4.3. Mác thép C3

Các mác thép của loại C3 có độ bền chịu ăn mòn hạn chế, mặc dù có độ bền chịu ăn mòn tốt hơn loại thép C1. Chúng được sử dụng trong chế tạo máy bơm và van.

...

...

...

Các mác thép của loại C4 có độ bền chịu ăn mòn hạn chế. Chúng được sử dụng cho gia công cắt gọt, mặt khác loại thép này tương tự như loại thép C1.

B.5. Nhóm thép FA (tổ chức ferit - austenit)

Nhóm thép FA không được bao gồm trong tất cả các phần TCVN 10865 (ISO 3506), nhưng trong tương lai sẽ có thể được đưa vào các tiêu chuẩn đã nêu trên.

Các mác thép của nhóm thép này có tên gọi thép song pha. Các mác thép của FA được phát triển lần đầu tiên đã có một số nhược điểm và các nhược điểm này đã được khắc phục trong quá trình sản xuất sau đó. Các mác thép của nhóm thép FA có các cơ tính tốt hơn so với các mác thép của các loại A4 và A5, đặc biệt là đối với độ bền có liên quan. Các mác thép thuộc nhóm này cũng có độ bền chịu ăn mòn lỗ chỗ và ăn mòn có vết nứt rất tốt.

Về dụ về các thành phần hóa học của nhóm thép có tổ chức ferit-austenit được cho trong Bảng B1.

Bảng B.1 - Ví dụ về thành phần hóa học của nhóm thép có tổ chức ferit - austenit

Nhóm thép

Thành phần hóa học

Tỷ phần khối lượng, %

...

...

...

max.

Si

Mn

Cr

Ni

Mo

N

Ferit-austenit

0,03

...

...

...

1,5

18,5

5

2,7

0,07

0,03

< 1

< 2

22

...

...

...

3

0,14

Phụ lục C

(Tham khảo)

Đặc điểm về thành phần hóa học của thép không gỉ

[Phần trích dẫn từ ISO 683-13 [2]^)]

Bảng C.1 - Đặc điểm về thành phần hóa học của thép không gỉ

Loại thép

...

...

...

Nhận dạng loại thép
^d

C

Si max.

Mn max.

P max.

S

N

Al

Cr

...

...

...

Nb^c

Ni

Se min.

Ti

Cu

Thép ferit

8

0,08 max.

1,0

...

...

...

0,040

0,030 max.

__

__

16,0 đến 18,0

__

__

1,0 max.

__

...

...

...

__

F1

8b

0,07 max.

1,0

1,0

0,040

0,030 max.

__

...

...

...

16,0 đến 18,0

__

__

1,0 max.

__

7 x % C ≤ 1,10

__

F1

9c

...

...

...

1,0

1,0

0,040

0,030 max.

__

__

16,0 đến 18,0

0,90 đến 1,30

__

...

...

...

__

__

__

F1

F1

0,025 max.^e

1,0

1,0

0,040

...

...

...

0,025 max.^e

__

17,0 đến 19,0

1,75 đến 2,50

__

0,60 max.

__

__

__

...

...

...

Tháp mactenxit

3

0,09 đến 0,15

1,0

1,0

0,040

0,030 max.

__

...

...

...

__

__

1,0 max.

__

__

__

C1

7

0,08 đến 0,15

...

...

...

1,5

0,060

0,15 to 0,35

__

__

12,0 đến 14,0

0,60 max.^g

__

1,0 max.

...

...

...

__

__

C4

4

16,0 đến 0,25

1,0

1,0

0,040

0,030 max.

...

...

...

__

12,0 đến 14,0

__

__

1,0 max.

__

__

__

C1

...

...

...

0,10 đến 0,17

1,0

1,5

0,060

0,15 to 0,35

__

__

15,5 đến 17,5

0,60 max.^g

...

...

...

1,0 max.

__

__

__

C3

9b

0,14 đến 0,23

1,0

1,0

...

...

...

0,030 max.

__

__

15,0 đến 17,5

__

__

1,5 to 2,5

__

__

...

...

...

C3

5

0,26 đến 0,35

1,0

1,0

0,040

0,030 max.

__

__

...

...

...

__

__

1,0 max.

__

__

__

C1

Thép austenit

10

...

...

...

1,0

2,0

0,045

0,030 max.

__

__

17,0 đến 19,0

__

__

...

...

...

__

__

__

A2^h

11

0,07 max.

1,0

2,0

...

...

...

0,030 max.

__

__

17,0 đến 19,0

__

__

8,0 đến 11,0

__

__

...

...

...

A2

15

0,08 max.

1,0

2,0

0,045

0,030 max.

__

__

...

...

...

__

__

9,0 đến 12,0

__

__

__

A3^i

16

0,08 max.

...

...

...

2,0

0,045

0,030 max.

__

__

17,0 đến 19,0

__

__

9,0 đến 12,0

...

...

...

5 x % C ≤ 0,80

__

A3^i

17

0,12 max.

1,0

2,0

0,045

0,15 to 0,35

...

...

...

__

17,0 đến 19,0

__

10 x % C ≤ 1,0

8,0 đến 10,0^k

__

__

__

A1

...

...

...

0,10 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

__

__

17,0 đến 19,0

__

...

...

...

11,0 đến 13,0

__

__

__

A2

19

0,030 max.

1,0

2,0

...

...

...

0,30 max.

__

__

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

__

11,0 đến 14,0

__

__

...

...

...

A4

20

0,07 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

__

__

...

...

...

2,0 đến 2,5

__

10,5 đến 13,5

__

__

__

A4

21

0,08 max.

...

...

...

2,0

0,045

0,30 max.

__

__

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

__

11,0 đến 14,0

...

...

...

5 x % C ≤ 0,80

__

A5^l

23

0,08 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

...

...

...

__

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

10 x % C ≤ 1,0

11,0 đến 14,0

__

__

__

A5^i

...

...

...

0,030 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

__

__

16,5 đến 18,5

2,5 đến 3,0

...

...

...

11,5 đến 14,5

__

__

__

A4

20a

0,07 max.

1,0

2,0

...

...

...

0,30 max.

__

__

16,5 đến 18,5

2,5 đến 3,0

__

11,0 đến 14,0

__

__

...

...

...

A4

10N

0,030 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

0,12 to 0,22

__

...

...

...

__

__

8,5 đến 11,5

__

__

__

A2

19N

0,030 max.

...

...

...

2,0

0,045

0,30 max.

0,12 to 0,22

__

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

__

10,5 đến 13,5

...

...

...

__

__

A4^h

19aN

0,030 max.

1,0

2,0

0,045

0,30 max.

...

...

...

__

16,5 đến 18,5

2,5 đến 3,0

__

11,5 đến 14,5

__

__

__

A4^h

...

...

...

^b Các nguyên tố không được dẫn ra sẽ không được cố ý đưa vèo thép mà không có sự thỏa thuận của khách hàng, ngoài mục đích hoàn thiện mẻ nấu. Phải có mọi sự đề phòng thích hợp để ngăn ngừa sự đưa thêm vào các nguyên tố từ phế liệu hoặc vật liệu khác được sử dụng trong sản xuất có thể ảnh hưởng tới khả năng tôi cứng, các cơ tính và khả năng ứng dụng.

^c Tantali được xác định như niobi.

^d Đây không phải là một phần của ISO 638-13.

^f Tỷ phần lớn nhất theo khối lượng của (C + N) là 0,040 %.

^g Theo thỏa thuận tại thời điểm hỏi đặt hàng và đặt hàng, thép có thể được cung cấp với tỷ phần khối lượng của Mo ở giữa 0,20% và 0,60%.  

^h Độ bền chịu ăn mòn tinh giới rất tốt.

^iThép không gỉ.

^l Nhà sản xuất có quyền lựa chọn, bổ sung thêm một tỷ phần khối lượng của Mo < 0,70%.

^k Tỷ phần khối lượng lớn nhất của Ni cho các bán thành phẩm để chế tạo các ống không hàn, có thể tăng lên 0,5 %.

...

...

...

Phụ lục D

(Tham khảo)

Thép không gỉ dùng cho chồn đầu nguội và ép đùn

(Phần trích dẫn từ ISO 4954: 1993)

Bảng D.1 - Thép không gỉ dùng cho chồn đầu nguội và ép đùn

Loại thép

Ký hiệu^a

Thành phần hóa học^b

Tỷphần khối lượng, %

...

...

...

No.

Tên

Phù hợp với ISO 4954:1979

C

Si
max

Mn
max.

P
max.

S
max.

Cr

...

...

...

Ni

Các nguyên tố khác

Thép ferit

71

X 3 Cr 17 E

—

≤ 0,04

1,00

1,00

...

...

...

0,030

16,0 đến 18,0

≤ 1,0

F1

72

X 6 Cr 17 E

D 1

...

...

...

1,00

1,00

0,040

0,030

16,0 đến 18,0

≤1,0

F1

...

...

...

X 6 CrMo 17 1 E

D 2

≤ 0,08

1,00

1,00

0,040

0,030

16,0 đến 18,0

0,90 đến 1,30

...

...

...

F1

74

X 6 CrTi 12 E

—

≤ 0,08

1,00

1,00

0,040

...

...

...

10,5 đến 12,5

≤ 0,50

Ti: 6 x % C ≤ 1,0

F1

75

X 6 CrNb 12 E

—

≤ 0,08

...

...

...

1,00

0,040

0,030

10,5 đến 12,5

≤ 0,50

Nb: 6 x % C ≤ 1,0

F1

Thép mactenxit

...

...

...

X 12 Cr 13 E

D 10

0,9 to 0,15

1,00

1,00

0,040

0,030

11,5 đến 13,5

...

...

...

C1

77

X 19 CrNi 16 2 E

D 12

0,14 to 0,23

1,00

1,00

0,040

...

...

...

15,0 đến 17,5

1,5 to 2,5

C3

Thép austenit

78

X 2 CrNi 18 10 E

D 20

...

...

...

1,00

2,00

0,045

0,030

17,0 đến 19,0

9,0 đến 12,0

A2^d

...

...

...

X 5 CrNi 18 9 E

D 21

≤ 0,07

1,00

2,00

0,045

0,030

17,0 đến 19,0

...

...

...

A2

80

X 10 CrNi 18 9 E

D 22

≤ 0,12

1,00

2,00

0,045

...

...

...

17,0 đến 19,0

8,0 đến 10,0

A2

81

X 5 CrNi 18 12 E

D 23

≤ 0,07

...

...

...

2,00

0,045

0,030

17,0 đến 19,0

11,0 đến 13,0

A2

82

...

...

...

D 25

≤ 0,08

1,00

2,00

0,045

0,030

15,0 đến 17,0

17,0 đến 19,0

...

...

...

A2

83

X 6 CrNiTi 18 10 E

D 26

≤ 0,08

1,00

2,00

0,045

0,030

...

...

...

9,0 đến 12,0

Ti: 5 x % C ≤ 0,80

A3^e

84

X 5 CrNiMo 17 12 2 E

D 29

≤ 0,07

1,00

...

...

...

0,045

0,030

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

10,5 đến 13,5

A4

85

X 6 CrNiMoTi 17 12 2 E

...

...

...

≤ 0,08

1,00

2,00

0,045

0,030

16,5 đến 18,5

2,0 đến 2,5

11,0 đến 14,0

Ti: 5 x % C ≤ 0,80

...

...

...

86

X 2 CrNiMo 17 13 3 E

—

≤ 0,030

1,00

2,00

0,045

0,030

16,5 đến 18,5

...

...

...

11,5 đến 14,5

A4^d

87

X 2 CrNiMoN 17 13 3 E

—

≤ 0,030

1,00

2,00

...

...

...

0,030

16,5 đến 18,5

2,5 đến 3,0

11,5 đến 14,5

N: 0,12 đến 0,22

A4^d

88

X 3 CrNiCu 18 9 3 E

D 32

...

...

...

1,00

2,00

0,045

0,030

17,0 đến 19,0

8,5 đến 10,5

Cu: 3,00 đến 4,00

A2

...

...

...

^b Các nguyên tố không trích dẫn ra  trong bảng này không nên cố ý bổ sung vào thép mà không có sự thỏa thuận của khách hàng, ngoài mục đích hoàn thiện mẻ nấu. Phải có mọi sự đề phòng thích hợp để ngăn ngừa sự đưa thêm vào các nguyên tố từ phế liệu hoặc vật liệu khác được sử dụng trong sản xuất có thể ảnh hưởng tới cơ tính và khả năng ứng dụng.

^c Đây không phải là một phần của ISO 4954.

^d Độ bền chịu ăn mòn tinh giới rất tốt.

Phụ lục E

(Tham khảo)

Thép không gỉ austenit có độ bền chịu ăn mòn ứng suất đặc biệt do clo gây ra

(Phần trích dẫn từ EN 10088-1: 2005)

Rủi ro bị hư hỏng của các bulông, vít và vít cấy do ăn mòn ứng suất gây ra bởi clo (ví dụ trong các bể bơi trong nhà) có thể được giảm đi bằng sử dụng các vật liệu được cho trong Bảng E.1.

...

...

...

Thép không gỉ austenit
(Ký hiệu/số hiệu vật liệu)

Thành phần hóa học
Tỷ phần khối lượng, %

C
max.

Si
max.

Mn
max.

P
max.

S
max.

N

Cr

...

...

...

Ni

Cu

X2CrNiMoN 17-13-5 (1,4439)

0,030

1,00

2,00

0,045

0,015

0,12 đến 0,22

...

...

...

4,0 đến 5,0

12,5 đến 14,5

X1NiCrMoCu25-20-5 (1,4539)

0,020

0,70

2,00

0,030

0,010

...

...

...

19,0 đến 21,0

4,0 đến 5,0

24,0 đến 26,0

1,20 đến 2,00

X1NiCrMoCuN25-20-7 (1,4529)

0,020

0,50

1,00

0,030

...

...

...

0,15 đến 0,25

19,0 đến 21,0

6,0 đến 7,0

24,0 đến 26,0

0,50 đến 1,50

X2CrNiMoN22-5-3 ^a (1,4462)

0,030

1,00

2,00

...

...

...

0,015

0,10 đến 0,22

21,0 đến 23,0

2,5 đến 3,5

4,5 đến 6,5

^a Thép không gỉ ferit-austenit.

Phụ lục F

...

...

...

Cơ tính ở nhiệt độ nâng cao; ứng dụng ở nhiệt độ thấp

CHÚ THÍCH: Nếu các bulông, vít và vít cấy được tính toán đúng thì các đai ốc đối tiếp sẽ tự động đáp ứng được các yêu cầu. Vì vậy trong trường hợp ứng dụng ở các nhiệt độ nâng cao hoặc nhiệt độ thấp thì chỉ cần quan tâm đến cơ tính của các bulông, vít và vít cấy.

F.1. Giới hạn (ứng suất) chảy dưới hoặc ứng suất ở biến dạng dư 0,2 % tại các nhiệt độ nâng cao.

Các giá trị được cho trong phụ lục này chỉ có tính chất hướng dẫn. Người sử dụng nên hiểu rằng tính chất hóa học thực tế, tải trọng của chi tiết lắp xiết được lắp đặt và môi trường có thể gây ra sự thay đổi quan trọng. Nếu các tải trọng thay đổi bất thường và có khoảng thời gian làm việc ở các nhiệt độ nâng cao lớn hoặc khả năng ăn mòn ứng suất cao thì người sử dụng nên hỏi ý kiến của nhà sản xuất.

Về các giá trị của giới hạn chảy dưới, R_eL và ứng suất ở biến dạng dư 0,2 %, R_po,2 tại các nhiệt độ nâng cao tính theo % của các giá trị nhiệt độ phòng, xem Bảng F1.

Bảng F.1 - Ảnh hưởng của nhiệt độ đến R_eL và R_po,2

Loại thép

R_eL và R_po,2
%
Nhiệt độ

+100 °C

...

...

...

+300 °C

+400 °C

A2, A3, A4, A5

85

80

75

70

C1

95

...

...

...

80

65

C3

90

85

80

60

CHÚ THÍCH: Bảng này chỉ áp dụng cho các cấp chất lượng 70 và 80.

F.2. Ứng dụng ở nhiệt độ thấp

...

...

...

Bảng F.2 - Ứng dụng của các bulông, vít và vít cấy bằng thép không gỉ ở các nhiệt độ thấp

Loại thép

Giới hạn dưới của nhiệt độ làm việc lúc vận hành liên tục

A2, A3

- 200 °C

A4, A5

bulông và vít

- 60°C

vít cấy

...

...

...

^a Có liên quan tới nguyên tố hợp kim Mo, độ ổn định của các thép austenit giảm đi và nhiệt độ chuyển tiếp dịch chuyển tới các giá trị cao hơn nếu áp dụng độ biến dạng cao trong quá trình chế tạo chi tiết lắp xiết.

Phụ lục G

(Tham khảo)

Biểu đồ thời gian - nhiệt độ của ăn mòn tinh giới trong thép không gỉ austenit, loại A2 (thép 18/8)

Hình G.1 giới thiệu thời gian gần đúng cho các thép không gỉ austenit, loại A2 (thép 18/8) với các hàm lượng cacbon khác nhau trong vùng nhiệt độ giữa 550 °C và 925 °C trước rủi ro xảy ra ăn mòn tinh giới.

CHÚ THÍCH: Với các hàm lượng cacbon thấp hơn, độ bền chống ăn mòn tinh giới được nâng cao.

CHÚ DẪN

...

...

...

Y nhiệt độ, được biểu thị bằng °C

Hình G.1 - Biểu đồ thời gian - nhiệt độ của ăn mòn tinh giới trong thép không gỉ austenit, loại A2

Phụ lục H

(Tham khảo)

Từ tính của thép không gỉ austenit

Khi cần có các từ tính đặc trưng, nên hỏi ý kiến của chuyên gia luyện kim có kinh nghiệm.

Tất cả các chi tiết lắp xiết bằng thép không gỉ austenit thường không có từ tính; sau gia công nguội có thể chấp nhận được một số từ tính xuất hiện một cách rõ rệt.

Mỗi vật liệu được đặc trưng bởi khả năng bị nhiễm từ, đặc tính này áp dụng cho cả thép không gỉ. Chỉ trong chân không mới có thể hoàn toàn không có từ tính. Số đo độ thấm từ của vật liệu trong một từ trường là giá trị của độ thấm từ µ_r của vật liệu này so với chân không. Vật liệu có độ thấm từ thấp nếu m_r tiến gần tới 1.

...

...

...

Ví dụ 2: A4: µ_r = 1,015

Ví dụ 3: A4L: µ_r = 1,005

Ví dụ 4: F1: µ_r = 5

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ISO 683-13:1986 [3]^), Heat-treatable steels, alloy steels and free cuting steels - Part 13: Wrought stainless steels (Thép xử lý nhiệt, thép hợp kim và thép cắt tự do - Phần 13: Thép không gỉ gia công áp lực).

[2] ISO 724, ISO general-purpose metric screw threads - Basic dimensions (Ren vít ISO hệ met thông dụng - Kích thước cơ bản)

[3] ISO 4954:1993, Steels for cold heading and cold extruding (Thép dùng cho chồn đầu nguội và ép đùn nguội).

[4] ISO 8044, Corrosion of metals and alloys - Basic terms and definitions (Ăn mòn của kim loại và hợp kim - Các thuật ngữ cơ bản và định nghĩa).

...

...

...

^[1]^) Thuật ngữ “chi tiết lắp xiết” được sử dụng khi các bulông, vít và vít cấy được xem xét cùng nhau.

^[2]^) Tiêu chuẩn quốc tế đã loại bỏ

^[3]^) Tiêu chuẩn quốc tế đã loại bỏ