Requisiti di materiale e qualità dei bulloni a testa esagonale di grado 8.8

Il grado 8.8 è una delle classi di resistenza più comuni per bulloni a testa esagonale, che specifica un insieme definito di proprietà meccaniche per l'elemento di fissaggio, indipendentemente dalla sua specifica composizione in acciaio. I requisiti sono standardizzati a livello internazionale, principalmente dalla norma ISO 898-1.

Ecco i principali requisiti di materiale e qualità per i bulloni a testa esagonale di grado 8.8:

1. Materiale e produzione

· Materiali comuni: i bulloni sono in genere realizzati in acciaio al carbonio medio (ad esempio, acciaio 10B21, 45#) o in lega di acciaio, che vengono trattati termicamente (temprati e rinvenuti) per ottenere la resistenza richiesta.
· Trattamento termico obbligatorio: il trattamento termico è essenziale per tutti i bulloni di grado 8.8. Questo processo consente agli acciai al carbonio standard o legati di soddisfare gli elevati standard di proprietà meccaniche.

2. Proprietà meccaniche del nucleo (ISO 898-1)

La designazione del grado "8.8" definisce di per sé le principali proprietà meccaniche:

· Prima cifra (8): indica che la resistenza minima alla trazione (Rₘ) è 800 MPa (8 x 100 MPa).
· Seconda cifra (0,8): indica che il limite di snervamento (RₑL o Rₚ0,₂) è l'80% del limite di trazione, ovvero 640 MPa (800 MPa x 0,8).

La tabella seguente riassume tutti i requisiti critici delle proprietà meccaniche secondo ISO 898-1 per i bulloni di grado 8.8:

Proprietà meccaniche della classe di proprietà 8.8

Unità/Nota minima richiesta per la proprietà
Resistenza alla trazione, Rₘ 800 MPa
Resistenza allo snervamento, RₑL / Rₚ0.₂ 640 MPa
Sollecitazione di carico di prova, Sₚ 580 MPa (sollecitazione di carico di prova)
Allungamento dopo frattura, A 12 %
Durezza (Vickers), HV 250 - 320 -
Durezza (Rockwell), HRC 22 - 32 -
Resistenza all'impatto, Kᵥ (per d≥16 mm) 27 (a -20°C) Joule

3. Requisiti di qualità e prestazioni

· Standard dimensionali: i bulloni devono essere conformi agli standard dimensionali quali ISO4014 (filettatura completa) / ISO 4017 (filettatura parziale) o i loro equivalenti nazionali (ad esempio, GB/T 5783 in Cina, DIN 933/931 in Germania).
· Integrità della superficie: deve essere priva di difetti che possano compromettere le prestazioni, secondo standard quali ISO 6157-1.
· Decarburazione: esistono limiti rigorosi alla decarburazione delle filettature per evitarne l'indebolimento.
· Trattamento superficiale: i trattamenti di protezione dalla corrosione più comuni includono la zincatura, l'ossidazione nera (annerimento) o la zincatura-nichel per una maggiore resistenza alla corrosione. Ad esempio, un rivestimento in zinco-nichel può offrire fino a 720 ore di protezione contro la corrosione dei metalli di base in un test di nebbia salina.
· Dadi corrispondenti: si consiglia vivamente di utilizzare dadi di classe di resistenza 8 o superiore per garantire che il bullone si rompa prima che la filettatura si spezzi.

4. Valori di resistenza di progetto (per calcoli strutturali)

Per la progettazione strutturale secondo gli standard europei (ad esempio, EN 1993-1-8), per i bulloni di grado 8.8 vengono utilizzate le seguenti resistenze caratteristiche:

· Resistenza alla trazione finale (fᵤ₆): 800 MPa
· Fattore di resistenza al taglio (αᵥ): 0,6 (Questo fattore viene utilizzato nella formula per calcolare la resistenza al taglio del bullone).

Riepilogo degli standard chiave

Categoria Titolo standard / Ambito
Proprietà meccaniche ISO 898-1 Proprietà meccaniche degli elementi di fissaggio in acciaio al carbonio e acciaio legato. La norma fondamentale definisce il grado 8.8.
Geometria e dimensioni ISO 4014 Bulloni a testa esagonale con filettatura completa.
Bulloni a testa esagonale ISO 4017 con filettatura parziale.
GB/T 5783 Norma nazionale cinese per bulloni a testa esagonale (filettatura completa).
Prova ISO 898-7 Prova di torsione per bulloni (determina la coppia di frattura, M_B).

In sintesi: un bullone a testa esagonale di grado 8.8 deve essere realizzato in acciaio al carbonio o in lega trattato termicamente, avere una resistenza alla trazione minima di 800 MPa e una resistenza allo snervamento minima di 640 MPa ed essere conforme a rigorosi standard dimensionali, di durezza e di qualità definiti dalla norma ISO 898-1 e dagli standard di geometria del prodotto correlati.