Identificação de Grau e Propriedades Mecânicas de Porcas Sextavadas (Unified National Coarse/Fine – UNC/UNF)

Identificação de grau e propriedades mecânicas de Porcas sextavadas (Unified National Coarse/Fine – UNC/UNF)

I. Marcações de identificação (conforme SAE J995, ASTM A563, etc.)

As porcas são normalmente marcadas em uma das faces de apoio com símbolos que indicam a classe, o material e o fabricante. O sistema de marcação geralmente corresponde à classe do parafuso com o qual se destinam a ser acopladas.

1. Critérios de Avaliação:
• Grau 2 / Estilo 1 (Sem marcação ou "2"): Grau comercial para aplicações de baixa resistência. Geralmente sem marcação.
• Grau 5 / Estilo 1 ("5"): Força média. Marcado com "5".
• Grau 8 / Estilo 1 ("8"): Alta resistência. Marcado com "8".
• Grau A ("A"): Aço de baixo carbono, uso geral (ASTM A563). Frequentemente sem marcação ou marcado com o símbolo do fabricante.
• Grau B ("B"): Resistência média, fiação livre (ASTM A563). Marcado com "B".
• Grau C ("C"): Aço de médio carbono, com maior resistência que o Grau B. Marcado com "C".
• Grau D ("D"): Maior resistência, semelhante ao Grau 8. Marcado com "D".
• Grau DH / Estilo 3 ("DH"): Aço carbono médio tratado termicamente, de alta resistência. Marcado com "DH" (comumente usado com parafusos de Grau 8).
• Grau G ("G"): Aço de baixo carbono, semelhante ao Grau A, mas com composição química específica. Marcado com "G".
• Grau H ("H"): Aço carbono ou liga, tratado termicamente. A ausência de marcação contínua na face da porca indica que ela foi testada quanto à carga de prova (de acordo com a norma ASTM A194 para porcas sextavadas pesadas).
2. Marcas de material e uso especial:
· "H" e "HV" (ASTM A194): Para serviço em alta pressão/temperatura. Marcado com "H" (Aço carbono) ou "HV" (Aço liga).
• "L" ou "L7": Indica porcas fabricadas em aço carbono ou aço-liga para baixas temperaturas (por exemplo, ASTM A320 Grau L7).
• "2H": Indica uma porca que atende aos padrões dimensionais e de composição química do material, mas não necessariamente foi testada quanto à carga de prova (comum na norma ASTM A194).
· "F" (ASTM A194 Gr. 2H (Apenas): Indica porcas que foram galvanizadas (geralmente com zinco) com um revestimento lubrificante suplementar.

II. Principais propriedades mecânicas

As propriedades são definidas pela tensão de carga de prova, dureza e material.

1. Tensão de Carga de Prova: A tensão máxima de tração que a porca deve suportar sem deformação permanente quando montada com um parafuso/arruela endurecidos. É o principal indicador de desempenho.
• Valores de exemplo (ASTM A563, porcas sextavadas):
• Grau A: Tensão de carga de prova = Não exigida (para tamanhos de 1/4" a 1-1/2").
• Grau C: Tensão de carga de prova = 85.000 psi (mínimo, para tamanhos de 1/4" a 1-1/2").
• Grau DH: Tensão de carga de prova = 120.000 psi (mínimo, para tamanhos de 1/4" a 1-1/2").
2. Dureza: Garante que a porca seja suficientemente resistente para evitar o desgaste da rosca e distribuir a carga.
• Valores de exemplo (SAE J995):
• Grau 5: Dureza = HRB 92 - HRC 30 (as escalas Rockwell variam conforme o tamanho).
• Grau 8: Dureza = HRC 24 - 36.
• Valores de exemplo (ASTM A563):
• Grau DH: Dureza = HRC 24 - 36.
3. Materiais e Tratamento Térmico:
• Aço de baixo/médio carbono (graus 2, A, B, C): Normalmente não são tratados termicamente, nem temperados e revenidos, no caso dos graus mais elevados.
• Aço carbono médio/aço liga (graus 5, 8, D, DH, H, HV): temperado e revenido para atingir a resistência e dureza especificadas.
• Aço resistente à corrosão: Classes como 304 (A2) e 316 (A4) são marcadas com a classe do material (por exemplo, "A2-70") em vez de um número de "classe" de resistência. O número após o hífen indica a resistência à tração em MPa/10 (por exemplo, 70 = resistência à tração mínima de 700 MPa).

III. Combinações comuns com Graus de Parafuso

• Porcas de grau 2 / A: Utilizadas com parafusos SAE de grau 2 ou ASTM A307.
• Porcas de grau 5 / B / C: Utilizadas com parafusos de grau 5 da SAE ou similares de resistência média.
• Porcas de grau 8 / D / DH: Utilizadas com parafusos de grau 8 da SAE ou similares de alta resistência.
• Porcas de grau H/HV: Utilizadas com parafusos de alta resistência ASTM A193 em aplicações de vasos de pressão/tubulações.

Nota importante: A montagem correta exige que a porca tenha a mesma resistência (e capacidade de carga de prova) que o parafuso, para garantir que a falha (caso ocorra) aconteça na rosca do parafuso, o que é mais seguro e fácil de detectar. Consulte sempre as normas oficiais mais recentes (SAE, ASTM) para obter as especificações completas, os métodos de teste e os dados específicos de cada tamanho.

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