Parafusos de cabeça sextavada DIN 7990 Grau 6.8 com galvanização a quente: Requisitos de qualidade abrangentes

Introdução

DIN7990 Especifica os requisitos técnicos de entrega para parafusos de cabeça sextavada com rosca métrica de passo grosso. Combinados com um grau de resistência de 6.8 e um acabamento galvanizado a quente (HDG), esses fixadores oferecem uma solução robusta para aplicações que exigem boa resistência mecânica aliada a uma significativa proteção contra corrosão atmosférica. Compreender os requisitos específicos de qualidade tanto para o parafuso base (material e propriedades mecânicas) quanto para o revestimento galvanizado é crucial para garantir um desempenho confiável, especialmente em ambientes estruturais, externos ou corrosivos, como construção civil, infraestrutura e equipamentos agrícolas.

1. Requisitos para parafusos de base (DIN 7990 e ISO 898-1)

1. Material (Cláusula 5.1, ISO 898-1):

Nota 6.8 parafusos São fabricadas em aço de baixo ou médio carbono (por exemplo, aços como C35, C45 de acordo com as normas EN, ou equivalentes).

O aço deve ser adequado para conformação a frio (forjamento e laminação de roscas) e posterior tratamento térmico (têmpera e revenido) para atingir as propriedades mecânicas requeridas. A composição do aço deve ser controlada para garantir uma resposta de endurecimento consistente e evitar a fragilização.

2. Propriedades Mecânicas (Cláusula 8 e Tabela 3, ISO 898-1): A resistência do núcleo do fixador é definida pela sua classe 6.8:

Resistência à tração (Rm): Mínimo de 600 MPa. Esta é a tensão máxima que o parafuso pode suportar antes de se romper.

Limite de escoamento (Rp0,2): Mínimo de 480 MPa. Esta é a tensão na qual o parafuso começa a apresentar deformação permanente (0,2% de deformação plástica).

Tensão de prova (Rp): Não aplicável à classe de propriedade 6.8 (definida apenas para as classes 8.8 e superiores).

Alongamento após a fratura (A): Mínimo de 20% (para d ≤ 16 mm (reduz ligeiramente para diâmetros maiores). Indica ductilidade.

Dureza: Vickers (HV) entre 190 e 250 HV. Dureza Rockwell (HRB, HRC) ou equivalentes Brinell (HB) também são usados ​​para verificação. Uma dureza consistente garante resistência e evita fragilidade.

3. Fabricação e dimensões (DIN 7990 e normas de referência):

As dimensões (largura da cabeça entre faces, altura da cabeça, comprimento da rosca, comprimento total) devem estar estritamente em conformidade com a norma DIN 7990, que normalmente faz referência à DIN EN ISO 4014 (para grau de produto C, comum em parafusos galvanizados a quente) ou à DIN EN ISO 4017 (grau de produto B).

As roscas devem estar em conformidade com a série DIN 13 (passo grosso, perfil de rosca métrica ISO). As roscas devem estar limpas, isentas de rebarbas e corretamente formadas dentro das tolerâncias especificadas.

As marcações na cabeça do cilindro devem indicar claramente a identificação do fabricante e o grau de resistência "6.8".

O acabamento da superfície (antes da aplicação do revestimento) deve ser adequado para galvanização, isento de excesso de escamas, poros profundos, juntas, fissuras ou outros defeitos que possam comprometer a resistência ou a aderência do revestimento.

1. Requisitos para galvanização a quente (HDG) (principalmente ISO 1461)

Os parafusos DIN 7990 especificados como galvanizados a quente baseiam-se em normas como a ISO 1461 ("Revestimentos galvanizados a quente em artigos fabricados de ferro e aço – Especificações e métodos de ensaio") para o processo de revestimento e os critérios de qualidade.

1. Processo:

Pré-tratamento: Essencial para a adesão. Envolve desengorduramento completo, decapagem ácida para remover ferrugem e carepa de laminação, e aplicação de fluxo (normalmente cloreto de zinco e amônio aquoso) para prevenir a oxidação antes da imersão.

Galvanização: Os parafusos são imersos em um banho de zinco fundido (tipicamente entre 445 e 455 °C). Uma reação metalúrgica forma camadas de liga de zinco-ferro aderidas ao substrato de aço, cobertas por uma camada de zinco puro.

Resfriamento rápido: Os parafusos são resfriados rapidamente, geralmente em uma solução de passivação (por exemplo, cromato), para interromper a formação de ligas adicionais e dar brilho ao acabamento. Observação: As regulamentações ambientais estão cada vez mais favorecendo passivações com baixo teor de cromato ou isentas de cromato.

2. Requisitos de qualidade de revestimento (ISO 1461):

Aparência: O revestimento deve ser contínuo, razoavelmente uniforme e aderente. Espera-se a aparência característica de um cinza fosco com reflexos. Pequenas rugosidades, inclusões leves de escória ou escorrimentos são aceitáveis, desde que não comprometam a função ou excedam os requisitos de espessura. Manchas sem revestimento, áreas sem revestimento, bolhas ou inclusões grosseiras de escória são inaceitáveis.

Espessura do revestimento:

Espessura Local Mínima: Medida em qualquer ponto único, deve ser ≥ 45 mm para parafusos com diâmetro de rosca principal (d) ≤ 6 mm.

Espessura Local Mínima: Deve ser ≥ 50 mm para parafusos com d > 6mm.

Espessura média (amostragem): A espessura média medida em uma amostra de parafusos sextavados de um lote deve ser ≥ 55 mm (para d ≤ 6 mm) ou ≥ 60 mm (para d > 6mm).

Medição: Normalmente realizada utilizando medidores de indução magnética ou de correntes parasitas, calibrados especificamente para zinco em aço, em superfícies significativas (haste, cabeça). Medições na crista da rosca exigem cuidado e geralmente são evitadas; as depressões são mais críticas, porém mais difíceis de medir. A espessura do revestimento nas roscas é inerentemente menor do que nas hastes/cabeças devido à drenagem.

Adesão: O revestimento deve permanecer firmemente aderido ao substrato de aço após manuseio, aperto e em serviço. O teste envolve golpear ou abrasar o revestimento; descamação ou desprendimento significativo indicam falha. O teste de têmpera (imersão em solução de sulfato de cobre) é, por vezes, utilizado como indicador de adesão.

Ausência de Fragilização (Fundamental para o Grau 6.8):

O hidrogênio pode ser introduzido durante a decapagem ácida, podendo causar fratura frágil tardia (fragilização por hidrogênio) em aços endurecidos como o de grau 6.8.

Requisito de cura em estufa: Para dissipar o hidrogênio, os parafusos galvanizados de grau 6.8 DEVEM ser submetidos a cura em estufa (desfragilização) poucas horas após a galvanização. Os parâmetros típicos são de 190 a 230 °C (374 a 446 °F) por um mínimo de 4 a 8 horas (o tempo específico depende da temperatura e do tamanho/massa do parafuso). Esta é uma etapa obrigatória de controle de qualidade.

Verificação: Embora o teste direto de cada parafuso seja impraticável, o controle do processo (rigorosa observância dos registros de tempo/temperatura de cura) é essencial. Testes de torque em amostras apertadas até a carga de prova podem ser usados ​​como verificação de desempenho.

1. Controle de Qualidade e Inspeção

Testes em lote: As propriedades mecânicas (tração, dureza) são testadas em amostras representativas de cada lote de aço e/ou lote de tratamento térmico antes da galvanização.

Verificações dimensionais: Dimensões críticas verificadas de acordo com as normas.

Inspeção de Revestimento: Inspeção visual (100% para defeitos graves), medições de espessura do revestimento (amostragem estatística conforme ISO 1461/ISO 2859-1), verificação de adesão (amostragem) e verificação dos registros de cura para alívio da fragilização.

Medição de rosca: Medição passa/não passa para garantir roscas funcionais. Observação: O revestimento HDG adiciona espessura. Embora as roscas sejam laminadas antes da galvanização, tolerâncias devem ser consideradas (por exemplo, usando machos ligeiramente maiores nas peças de acoplamento) ou as roscas podem precisar ser refeitas após a galvanização (com cuidado, para evitar remoção excessiva do revestimento) para garantir a montagem.

Conclusão

DIN7990 Nota 6.8 parafusos de cabeça sextavada A galvanização a quente proporciona uma combinação equilibrada de resistência mecânica e à corrosão para ambientes exigentes. Garantir a qualidade requer o cumprimento rigoroso de duas áreas principais: as especificações mecânicas e dimensionais do parafuso base, definidas pelas normas DIN 7990 e ISO 898-1 (material, resistência à tração, limite de escoamento, dureza, dimensões), e os rigorosos requisitos de revestimento da norma ISO 1461 (aparência, espessura mínima local e média, adesão). Fundamentalmente, o processo de cura térmica obrigatório para evitar a fragilização por hidrogênio no aço endurecido de grau 6.8 é imprescindível. O rigoroso controle de qualidade durante a fabricação, galvanização e pós-tratamento é essencial para fornecer parafusos que tenham um desempenho confiável, seguro e durável em suas aplicações previstas. A compreensão desses requisitos abrangentes permite que engenheiros, compradores e inspetores especifiquem e verifiquem esses componentes críticos de forma eficaz.