Catégories d'écrous et guide de sélection — ASTM A194, SAE et systèmes métriques

Pourquoi les qualités de noix sont importantes

La correspondance des écrous-aux-boulons est la base de la sécurité du système de fixation

L'écrou n'est pas simplement un accessoire du boulon -, il fait partie intégrante du système de joint boulonné. L'écrou doit supporter la précharge du boulon grâce à l'engagement du filetage et répartir la force de serrage sur la surface d'appui. Si l'écrou est plus faible que le boulon, les filetages se dénuderont avant que le boulon n'atteigne sa précharge prévue, ce qui entraînera une rupture du joint. Si l'écrou est excessivement dur que le boulon, il risque de gripper ou d'endommager le filetage du boulon lors de l'installation. Une correspondance de qualité appropriée garantit que le joint atteint sa capacité de conception et maintient son intégrité tout au long de sa durée de vie.

Conséquences de l'utilisation de mauvaises qualités d'écrous - Dénudage, desserrage, rupture du filetage

Le dénudage du filetage est le mode de défaillance le plus courant dû à des qualités d'écrous incompatibles, se produisant lorsque les filetages des écrous les plus souples se déforment sous la charge et perdent leur engagement. Cela se produit généralement progressivement, l’articulation perdant progressivement sa précharge avant une séparation soudaine. En service à haute -température, la dilatation thermique différentielle entre des matériaux incompatibles peut accélérer le desserrage. Dans les assemblages structurels, un écrou fracturé en raison d’une résistance insuffisante peut entraîner une séparation complète du joint et un effondrement structurel. Le coût d'un écrou adapté de qualité appropriée-est négligeable par rapport aux conséquences d'une défaillance.

Présentation des normes internationales - ASTM A194, SAE J995, ISO 898-2, GB/T 3098.2

Les qualités d'écrous sont définies par des normes internationales qui spécifient les exigences en matière de matériaux, de dureté, de charge d'épreuve et de dimensions. ASTM A194 couvre les écrous pour service à haute-température et haute-pression, principalement utilisés avec les boulons ASTM A193. SAE J995 couvre les écrous en acier au carbone et allié pour l'ingénierie générale en tailles impériales. L'ISO 898-2 définit les classes de propriétés des écrous métriques avec le même système de numérotation que l'ISO 898-1 pour les boulons. GB/T 3098.2 est la norme équivalente chinoise. Comprendre ces normes est essentiel pour la conformité des achats internationaux et des projets.

Explication des qualités d'écrous ASTM A194

Grade 2H - Le plus courant, correspond aux boulons B7, acier au carbone moyen trempé et revenu

ASTM A194 Grade 2H est la qualité d'écrou standard pour le boulonnage à haute -température, représentant plus de 80 % de la demande d'écrous industriels. Fabriqués à partir d'acier au carbone moyen (généralement AISI 1040 ou 1045) trempé et revenu, les écrous de qualité 2H atteignent une dureté minimale de 24 HRC et une contrainte de charge d'épreuve égale à la qualité de boulon qu'ils servent. Ils sont conçus spécifiquement pour correspondre aux boulons ASTM A193 B7 dans les raccords à bride, les récipients sous pression et les ensembles de vannes fonctionnant jusqu'à 450 degrés. Les écrous de grade 2H portent la désignation « 2H » sur une face.

Grade 7 - Correspond aux boulons B16, résistant aux hautes températures

Les écrous A194 de qualité 7 sont fabriqués à partir d'acier allié au chrome-molybdène-vanadium pour correspondre aux boulons A193 B16 en service à haute-température jusqu'à 593 degrés. Ces écrous ont des exigences de dureté supérieures à 2H et sont spécialement conçus pour maintenir leur résistance et résister au fluage à des températures élevées. La chimie et le traitement thermique contrôlés garantissent la compatibilité avec le matériau des boulons B16 aux mêmes limites de service. Les écrous de grade 7 sont marqués « 7 » sur la face et sont essentiels pour les applications de production d'électricité et de chauffage de raffinerie.

Écrous en acier inoxydable de qualité 8/8M -, correspondant aux boulons B8/B8M

Les écrous A194 de qualité 8 sont fabriqués en acier inoxydable de type 304 et les écrous de qualité 8M en acier inoxydable de type 316. Ces écrous offrent une résistance à la corrosion correspondant aux boulons A193 B8 et B8M pour les environnements chimiques, pharmaceutiques, alimentaires et marins. Ils ont une dureté inférieure à celle des écrous en acier au carbone, mais une charge d'épreuve suffisante pour développer la pleine capacité de traction du boulon correspondant. La nuance 8M avec molybdène offre une résistance améliorée aux piqûres dans les environnements chlorés.

Écrous à basse température - de qualité 4/4L -, compatibles avec les boulons L7/L7M

Les écrous A194 de grade 4 et 4L sont produits à partir d'acier allié au chrome-molybdène avec une chimie et un traitement thermique contrôlés pour garantir une résistance aux chocs à basses températures. Le grade 4 correspond aux boulons A320 L7 pour un service jusqu'à -101 degrés, tandis que le grade 4L correspond au L7M avec un contrôle de dureté supplémentaire pour une conformité de service acide avec la NACE MR0175. Ces écrous sont soumis à des tests d'impact Charpy à encoche en V pour vérifier la ductilité à la température minimale de conception.

Explication des qualités d'écrous SAE J995

SAE J995 définit les qualités d'écrous correspondant aux qualités de boulons SAE J429. Les écrous de grade 2 sont fabriqués à partir d'acier à faible teneur en carbone et correspondent aux boulons de grade 2 pour les applications générales non-critiques. Les écrous de grade 5 sont en acier au carbone moyen trempé et revenu, correspondant aux boulons de grade 5 pour les applications automobiles et de machines. Les écrous de grade 8 utilisent de l'acier allié à carbone moyen trempé et revenu, correspondant aux boulons de grade 8 pour les applications lourdes-. La qualité de l'écrou doit toujours être égale ou supérieure à celle du boulon en termes de résistance - un écrou de grade 5 sur un boulon de grade 8 se dénuderait avant que le boulon n'atteigne sa capacité de précharge.

Explication des qualités d'écrous métriques (ISO 898-2)

Le système de qualité des écrous métriques ISO 898-2 utilise des désignations de classe de propriété, notamment 04, 05, 6, 8, 10 et 12. Le premier chiffre indique la contrainte de charge d'épreuve de l'écrou en pourcentage de 100 MPa lorsqu'il est multiplié - par exemple, la classe 8 a une charge d'épreuve de 800 MPa ou plus selon le style d'écrou. Les écrous de classe 6 correspondent aux boulons ISO 6,8, la classe 8 correspond à 8,8 boulons, la classe 10 correspond à 10,9 boulons et la classe 12 correspond à 12,9 boulons. La règle de correspondance standard est la même dans tous les systèmes : la qualité de l'écrou doit être au moins aussi solide que le boulon qu'il sert.

Types de noix et applications

Les écrous hexagonaux sont la norme-à usage général, disponibles dans des configurations hexagonales standard et lourdes. Les écrous hexagonaux lourds (ASME B18.2.2) ont des dimensions sur plats -plus grandes et une plus grande épaisseur, offrant une surface d'appui et une résistance plus élevées pour les connexions à bride. Les contre-écrous incluent des types avec des inserts en nylon (limite de température ~ 120 degrés) et tous les types de filetage -en métal déformé (adaptés jusqu'à 650 degrés). Les écrous borgnes couvrent les extrémités des boulons exposées pour plus de sécurité et d'apparence. Les contre-écrous sont plus fins pour les applications de verrouillage à double écrou-à espace limité. Les écrous à oreilles permettent un serrage manuel pour un assemblage rapide. Les écrous spéciaux, notamment les écrous en T-, les écrous à souder et les écrous à rivets, servent à des applications spécifiques de fabrication et d'assemblage.

Principes de résistance des écrous et d’appariement des boulons

Normes de dimensions des écrous

Les dimensions des écrous hexagonaux sont spécifiées par la largeur des plats-, l'épaisseur et la taille du filetage. Les écrous hexagonaux SAE suivent la norme ASME B18.2.2 avec des dimensions de série standard et lourde. Les écrous hexagonaux métriques sont conformes aux normes ISO 4032 (régulier) et ISO 4033 (élevé) avec des tailles de méplats - correspondant à la taille de clé correspondante. Les écrous hexagonaux lourds ont des dimensions sur plats -plus grandes -. Par exemple, un écrou hexagonal lourd de 1 pouce mesure 1-5/8 pouces sur plats contre 1-1/2 pouces pour un écrou hexagonal standard. Une sélection appropriée des dimensions des écrous garantit une surface d'appui adéquate pour la charge d'application et une compatibilité avec la longueur du boulon.

Options de traitement de surface des écrous

Les options de traitement de surface des écrous sont parallèles à celles des boulons et doivent être sélectionnées en fonction de l'environnement de service. Les écrous simples (nus) conviennent aux applications intérieures sèches. L'oxyde noir offre une finition cosmétique avec une protection minimale contre la corrosion. Le zingage offre une résistance économique à la corrosion pour une utilisation intérieure et extérieure modérée. La galvanisation à chaud-par immersion offre une protection maximale contre la corrosion pour les environnements extérieurs et marins, mais nécessite un taraudage surdimensionné des filetages des écrous pour s'adapter à l'épaisseur du revêtement. Le revêtement Dacromet élimine le risque de fragilisation par l'hydrogène pour les applications d'écrous à haute résistance. Le revêtement de phosphate avec de l'huile assure la lubrification pour l'assemblage tout en offrant une protection limitée contre la corrosion.

Capacités d'approvisionnement en écrous du fabricant

ManufacturerPipe fournit des écrous dans les grades ASTM A194 2H, 7, 8, 8M, 4 et 4L, SAE J995 grades 2, 5 et 8 et les classes ISO 8, 10 et 12. Notre gamme de tailles couvre M6 à M100 métrique et 1/4 pouce à 4 pouces impérial. Nous fabriquons des écrous hexagonaux, des écrous hexagonaux lourds, des contre-écrous, des contre-écrous, des écrous borgnes et des configurations d'écrous personnalisées selon les dessins. En tant que fournisseur de solutions complètes de fixation, nous pouvons fournir des boulons, des écrous et des rondelles sous forme d'ensembles assortis pour simplifier l'approvisionnement et garantir la compatibilité des qualités sur l'ensemble de l'assemblage de joints.

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