SUMRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Condies gerais4 Condies especficas5 Inspeo6 Aceitao e rejeioANEXO - Propriedades mecnicas de parafusos e prisioneiros a temperaturas elevadas

1 Objetivo1.1 Esta Norma fixa as caractersticas mecnicas de pa-rafusos e prisioneiros quando ensaiados temperaturaambiente (ver PB-18). As propriedades mecnicas variamcom a temperatura alta ou baixa.

Nota: No Anexo, a ttulo orientativo, so dadas as propriedadesmecnicas de parafusos e prisioneiros a temperaturaselevadas, de algumas classes de resistncia.

1.2 Esta Norma aplica-se a parafusos e prisioneiros:

a) com dimetro nominal de rosca - 39 mm (passonormal e fino);

b) com rosca mtrica ISO, e com dimetro, passos etolerncias de acordo a NB-97;

c) de qualquer forma;

d) fabricados de ao-carbono ou ao-liga.

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CDU: 621.882.2 AGO./1991

Propriedades mecnicas de elementosde fixao - Parafusos e prisioneiros

EB-168

Palavras-chave: Parafuso. Elemento de fixao 17 pginas

Origem: Projeto EB-168/91CB-04 - Comit Brasileiro de MecnicaCE-04:003.01 - Comisso de Estudo de Elementos de Fixao RoscadosEB-168 - Mechanical properties of fasteners - Bolts, screws and studs -SpecificationEsta Norma foi baseada na ISO 898-1Esta Norma substitui a EB-168/84

Especificao

Registrada no INMETRO como NBR 8855NBR 3 - Norma Brasileira Registrada

1.3 Esta Norma no de aplica a parafusos sem cabea epeas roscadas semelhantes (ver EB-1564).

1.4 Esta Norma no especifica requisitos tais como:

a) soldabilidade;

b) resistncia corroso (ver NB-320);

c) resistncia temperatura acima de + 300C ou a-baixo de - 50C.

Nota: O sistema de designao para classes de resistncia tam-bm pode ser utilizado fora do campo de aplicao descri-to, por exemplo: para tamanhos > 39 mm, sob a condiode que os parafusos apresentem todas as caractersticasmecnicas prescritas nesta Norma.

2 Documentos complementares

Na aplicao desta Norma necessrio consultar:

Portaria INMETRO n 76, de 31.12.69 - Parafusos -porcas, rebites e similares - Acondicionamento

EB-1564 - Elementos de fixao - Caractersticas me-cnicas de parafusos sem cabea e outros elemen-tos de fixao roscados similares, no sujeitos a ten-ses de trao - Especificao

EB-1647 - Porcas com valores de cargas especfi-cas - Caractersticas mecnicas de elementos de fixa-o - Especificao

2 EB-168/1991

MB-4 - Materiais metlicos - Determinao das pro-priedades mecnicas trao - Mtodo de ensaio

MB-60 - Determinao da dureza Brinell para mate-riais metlicos - Mtodo de ensaio

MB-1116 - Determinao da resistncia ao impactode materiais metlicos em corpos-de-prova enta-lhados simplesmente apoiados - Mtodo de ensaio

MB-358 - Materiais metlicos - Determinao da du-reza Rockwell - Mtodo de ensaio

MB-359 - Materiais metlicos - Determinao da du-reza Vickers - Mtodo de ensaio

NB-97- Rosca mtrica ISO - Procedimento

NB-320 - Elementos de fixao de ao inoxidvel eao resistente corroso - Especificao

NB-902 - Defeitos superficiais em parafusos - Pro-cedimento

PB-18 - Temperatura de referncia para mediesindustriais de dimenses lineares - Padronizao

PB-50 - Furos de passagem para parafusos e peasroscadas similares - Padronizao

PB-882 - Elementos de fixao roscados - Tolern-cias dimensionais, de forma, posio e rugosidadepara graus de produto A, B e C - Padronizao

TB-249 - Metalografia e tratamentos trmicos de li-gas ferro-carbono - Terminologia

3 Condies gerais

3.1 Sistema de designao

3.1.1 O sistema de designao para classes de resistncia

de parafusos e prisioneiros est representado na Tabela 1.A abscissa representa o valor nominal da resistncia trao Rm em MPa e a ordenada, o alongamento mnimoaps a ruptura Amn. em percentagem. As classes deresistncia so formadas por dois algarismos:

a) o primeiro algarismo indica 1/100 da resistncia trao nominal em MPa, ver Rm em 4.2;

b) o segundo algarismo indica 1/10 da relao entre oescoamento nominal ReL ou Rp0,2 e a resistncia trao nominal Rm (relao do escoamento).

3.1.1.1 A multiplicao dos dois algarismos resulta em 1/10

do escoamento nominal em MPa. O escoamento mnimo,ReL ou Rp0,2, e a resistncia trao mnima (Rm) so iguaisou mais altos do que os valores nominais (ver 4.2).

Tabela 1 - Sistema de coordenadas

Alongamento mnimo aps a ruptura Amn. (%)

7

8

9

10

12

14

16

18

2022

25

303.6

4.6 5.6

4.8

5.8

6.8

9.8 (A)10.9

12.9

Resistncia trao nominal 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400Rm (MPa)

Relao entre o escoamento e a resistncia traoSegundo algarismo do smbolo 6 8 9Escoamento nominal ReL ou Rp0,2Resistncia trao nominal Rm(A)

Aplicvel somente a dimetro d - 16 mm.

Nota: As classes de resistncia apresentadas nesta Norma no se aplicam necessariamente a todos os tipos de parafusos. Uma apro-priada seleo das classes de resistncia apresentada nas respectivas padronizaes. Para elementos no padronizados,recomenda-se aplicar as classes de resistncia selecionadas para produtos semelhantes.

x 100 % 60 80 90

8.8

EB-168/1991 3

3.2 Marcao

3.2.1 Smbolos de marcao

Os parafusos devem ser marcados com os smbolos daTabela 2.

3.2.2 Identificao

3.2.2.1 Parafusos de cabea sextavada

A marcao obrigatria para todas as classes, devendoser efetuada na cabea, de preferncia em sua parte su-perior, em alto ou baixo-relevo, ou em sua parte lateral,em baixo-relevo (Exemplo, ver Figura 1). A marcao obrigatria para parafusos de dimetros d 5 mm.

3.2.2.2 Parafusos de cabea cilndrica com sextavado interno

3.2.2.2.1 A marcao obrigatria para parafusos das

classes de resistncia a partir de 8.8 inclusive, e deve ser

aplicada de preferncia na parte cilndrica da cabea embaixo-relevo, ou na superfcie superior, em alto ou baixo-relevo.

3.2.2.2.2 A marcao obrigatria para parafusos de ca-

bea cilndrica com sextavado interno de dimetros derosca d 5 mm, sempre que a forma do parafuso permitauma marcao, de preferncia na cabea (ver Figura 2).

3.2.2.3 Prisioneiros

3.2.2.3.1 Prisioneiros devem ser marcados com os smbo-

los da Tabela 2. Esta marcao em baixo-relevo obriga-tria para as classes de resistncia a partir de 8.8 inclu-sive, e deve ser aplicada de preferncia na parte plana daextremidade da rosca. Em prisioneiros com rosca in-terferentes, a marcao da classe de resistncia deve serfeita na superfcie plana no lado da porca.

3.2.2.3.2 A marcao obrigatria para prisioneiros de

dimetros de rosca d 5 mm (ver Figura 3).

Figura 2 - Exemplo de marcao de parafusos de cabea cilndrica com sextavado interno

Figura 3 - Exemplo de marcao de prisioneirosNota: permitida uma marcao alternativa para prisioneiros, conforme Tabela 3.

Classe de resistncia 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Smbolo (A) (B) 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9(A)

O ponto entre os dois algarismos pode ser omitido.(B)

Na utilizao de ao de baixo carbono na classe de resistncia 10.9 (ver 4.1), o s m bolo de classe de resistncia deve ser sublinhado 10.9.

Tabela 2 - Smbolos de marcao

Figura 1 - Exemplo de marcao de parafusos sextavados

4 EB-168/1991

3.2.2.4 Outros tipos de parafusos

A marcao da classe de resistncia, conforme 3.2.2.1 e3.2.2.2, tambm recomendada para outros tipos deparafusos de classe de resistncia 4.6 e 5.6, e todas asclasses iguais ou mais altas que 8.8, por indicaes nasrespectivas normas de padronizao, ou por acordo en-tre fabricante e comprador.

3.2.3 Marcao de parafusos com rosca esquerda

3.2.3.1 Parafusos com rosca esquerda devem ser marca-

dos adicionalmente com um smbolo, conforme Figura 4,na cabea do parafuso ou na parte plana da extremidaderoscada. Esta marcao obrigatria para parafusos dedimetro de rosca d 5 mm.

3.2.3.2 Parafusos com rosca esquerda podem tambm ser

marcados alternativamente com ranhura sobre os cantosdo sextavado, conforme Figura 5.

3.2.4 Marcao alternativa

Fica a critrio do fabricante o uso de marcao alternativaprevista anteriormente.

3.2.5 Identificao de origem

A marcao de origem - marca do fabricante - obrigat-ria para todos os parafusos, que so marcados com aclasse de resistncia.

3.3 Embalagem

3.3.1 Parafusos e peas roscadas similares devem ser

embalados de modo que no sofram danos mecnicosdurante o transporte.

3.3.2 Parafusos e peas roscadas similares devem trazer

nas respectivas embalagens a designao completa, con-tendo a denominao, forma ou tipo, dimenses, classede resistncia e quantidade.

3.3.3 As quantidades contidas nas embalagens devem

estar de acordo com a portaria do INMETRO n 76, de31.12.69, nas quantidades de uma, duas e cinco peas, oumltiplos de 10, 100 e 1000. permitida a venda de pa-rafusos de grau do produto C em unidades de massa;neste caso, as embalagens devem conter indicao dasunidades padronizadas, ou seja: 1 kg, 2 kg, 5 kg, 10 kg,20 kg e 50 kg.

Tabela 3 - Smbolos para marcao alternativa

Smbolo

Figura 4 - Exemplo de marcao de parafusos com rosca esquerda

Figura 5 - Exemplo de marcao alternativa de parafusos com rosca esquerda

Classe de resistncia 8.8 9.8 10.9 12.9

EB-168/1991 5

4 Condies especficas

4.1 Materiais

4.1.1 A Tabela 4 especifica aos para as diferentes classes

de resistncia de parafusos e prisioneiros.

4.1.2 As tem peraturas m nim as de reven im ento da Tabela 4

so obrigat rias para as c lasses de resistncia 8 .8 a t 12 .9 .

4.1.3 Os limites de composio qumica s so obrigatrios

para parafusos que no podem ser submetidos ao ensaiode trao.

4.2 Propriedades mecnicas

Os parafusos e prisioneiros devem apresentar as pro-priedades mecnicas da Tabela 5, quando ensaiados temperatura ambiente, conforme os ensaios de 5.1.

Classe de Material e tratamento trmico Limites de composio qumica Temperaturaresistncia (anlise da pea) de

% em massa revenimento C P Smn. mx. mx. mx. C mn.

3.6(A) - 0,20

4.6(A), 4.8(A) - 0,05

5.6 0,15 0,55

5.8(A), 6.8(A) -

Ao-carbono temperado e revenido 0,25 425

Ao-carbono com adies (P.ex.: Boro, - -Mn, Cr) temperado e revenido 0,15(C) 0,40

Ao-carbono temperado e revenido 0,25 0,55

Ao-carbono com adies (P.ex.: Boro, 0,15(C) 0,35Mn, Cr) temperado e revenido

Ao-carbono com adies (P.ex.: Boro,Mn, Cr) temperado e revenido

Ao-carbono temperado e revenido 0,25

Ao-carbono com adies (P.ex.: Boro,Mn, Cr) temperado e revenido

Ao-liga temperado e revenido(G) 0,20

12.9(E), (F) Ao-liga temperado e revenido (G) 0,20 0,50 380

Tabela 4 - Especificao de aos

Ao-carbono 0,06 -

8.8(B)

9.8

0,20(C) 0,5510.9(E)

10.9(D) 0,35 0,035 340

(A) permitido o uso de ao corte fcil nestas classes, com os seguintes valores mximos: enxofre - 0,34%; fsforo - 0,11%; chumbo -0,35%.

(B) Para tamanhos acima de 20 mm, pode ser necessrio aplicar um material de classe de resistncia 10.9, para assegurar suficiente

temperabilidade.(C)

No caso de ao-carbono ligado com boro de teor de carbono abaixo de 0,25% (anlise da corrida), o teor mnimo de Mn de 0,6%para a classe de resistncia 8.8 e 0,7% para as classes de resistncia 9.8 e 10.9.

(D) Produto de aos de baixo carbono devem ser identificados adicionalmente com trao por baixo do smbolo da classe de resistncia.

(E) O material destas classes de resistncia deve ser suficientemente tempervel, para assegurar que a estrutura da parte roscada apre-sente uma parte de martensita de aproximadamente 90% no estado temperado antes do revenimento.

(F) No permitida uma camada de fsforo branco, detectvel metalurgicamente para a classe de resistncia 12.9, em superfcies sujei-tas a tenses de trao.

(G) O ao-liga deve conter um ou mais dos seguintes elementos da liga: cromo, nquel, molibdnio ou vandio.

ou

ou

ou

ou

425

6 EB-168/1991

Classe de resistnciaS eo Propriedades mecnicas 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8(A) 9.8 (C) 10.9 12.9

d - d >(B) 16 m m 16 m m

4.2.1 Resistncia nom. 300 400 500 600 800 800 900 1000 12004.2.2 trao Rm(D), (E), MPa mn. 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220

Dureza mn. 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385Vickers mx. 250 320 335 360 380 435Dureza mn. 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366Brinell mx. 238 304 318 342 361 414

HRB 52 67 71 79 82 89 - - - - -Dureza HRC - - - - - - 22 23 28 32 39Rocwell HRB 99,5 - - - - -

HRC - 32 34 37 39 444.2.6 Dureza superficial HV 0,3 mx. - (F)

Limite inferior nom. 180 240 320 300 400 480 - - - - -de escoamento ReL(G), MPa mn. 190 240 340 300 420 480 - - - - -Limite de escoamento nom. - 640 640 720 900 1080permanente Rp0,2 MPa mn. - 640 660 720 940 1100Tenso sob carga de S p/R eL ou S p/R p 0,2 0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,88ensaio Sp MPa 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970

4.2 .10 Alongamento aps ruptura A mn. 25 22 14 20 10 8 12 12 10 9 8O s va lores para parafusos in te iros (exceto pris ione iros) devem ser igua is aosva lores m nim os de 4 .2 .2 .

4 .2 .12 Trabalho de impacto J mn. - 25 - 30 30 25 20 154.2.13 R esistncia m arte lagem na cabea Sem ruptura

Altura mnima da zona no descar-bonetada da rosca EProfundidade mxima total-mente descarbonetada G

e

4.2.3 HV. F 98 N

4.2.4 HB, F = 30 D2

HR4.2.5

4.2.7

4.2.9

4.2.11 Resistncia sob carga com cunha(E)

4.2.14

mm

- H1 H 1 H112 3

243

- 0,015

Tabela 5 - Propriedades mecnicas de parafusos e prisioneiros

(A) Para parafusos de classe de resistncia 8.8 em dimetros d - 16 mm, existe um risco adicional de espanamento da porca, no caso de

sobreaperto inadvertido acima da carga de ensaio. Recomenda-se consultar a EB-1647.(B)

Para parafusos estruturais M12.(C)

Aplicvel a tamanhos at M16.(D)

As propriedades mnimas de trao aplicam-se a produtos de comprimento nominal L 2,5d. A dureza mnima se aplica a produtos de comprimento L < 2,5d e outros produtos que no podem ser ensaiados trao (P.ex.: conforme a forma da cabea).(E)

Para o ensaio de parafusos e prisioneiros inteiros, aplicam-se as cargas previstas na Tabela 7.(F)

A dureza da superfcie no pode ser maior do que 30 pontos Vickers daquela medida no ncleo do produto, quando da leitura em am- bas as superfcies e o ncleo for carregado com HV 0,3. Para classe de resistncia 10.9, qualquer aumento da dureza superficial acima de 390 HV no aceitvel.(G)

Se no for possvel determinar o limite inferior de escoamento, determinado o limite de escoamento permanente.

mn.

mx.

4.2.8

EB-168/1991 7

I 4.2.1 Resistncia Ensaio Ensaio e trao 5.1.1 de 5.1.2 de4.2.2 mnima Rm trao trao (A)

Durezamnima(B)

4.2.4 e Dureza Ensaio de Ensaio de4.2.5 mxima dureza (C) dureza (C)

Dureza super-ficial mxima

II Escoamento Ensaio4.2.7 inferior 5.1.1 de

mnimo ReL traoLimite de es- Ensaio

4.2.8 coamento per- 5.1.1 demanente Rp 0,2 traoTenso sob car- Ensaio dega de ensaio Sp carga

III Alongamento Ensaio4.2.10 mnimo aps 5.1.1 de

a ruptura A traoResistncia Ensaio a

4.2.11 trao com 5.1.5 trao comcunha(D) cunha (A)

Trabalho de EnsaioIV 4.2.12 impacto 5.1.6 de 5.1.6

mnimo impacto (E)

Resistncia Ensaio de4.2.13 martelagem na 5.1.7 martelagem

cabea (G) na cabeaZona descar- Ensaio de Ensaio de

V 4.2.14 bonetada 5.1.8 descarbo- 5.1.8 descarbo-mxima netao netaoTemperatura Ensaio Ensaio

4.2.15 de revenimento 5.1.9 de 5.1.9 demnimo revenimento revenimento

4.2.12 Integridade Ensaio de Ensaio desuperficial integridade 5.1.10 integridade

superficial superficial

8.8, 9.8,10.9,12.9

4.3 Propriedades mecnicas a serem determinadas

4.3.1 So definidos dois programas A e B de ensaios das

propriedades mecnicas para parafusos e prisioneirosdescritos em 5.1, que so assinalados na Tabela 6.

4.3.1.1 O programa de ensaio B deve ter aplicao

preferencial, mas obrigatrio para foras de rupturamenores do que 500 kN.

4.3.1.2 O programa de ensaio A aplicvel para corpos-de-

prova usinados e para parafusos de seo de haste menordo que a seo resistente.

Nota: As chaves para os programas de ensaio (ver Tabela 6) soas descritas a seguir:

Parafusos com Parafusos comdimetros de dimetros de

Tamanho rosca - 4 mm, rosca > 4 mm,ou comprimen- ou comprimen-to < 2,5 d (A) to 2,5 d

Ensaio decisivopara aceitao

(A) Tambm para parafusos com cabea de formas especiais que

so mais fracas do que a parte roscada.

4.2.3 5.1.3 5.1.3

4.2.6

4.2.9

5.1.10

5.1.4

3.6, 4.6,5.6

Classe deresistncia

Programa de ensaio A Programa de ensaio B

3.6, 4.6,4.8, 5.6,5.8, 6.8

Classe deresistncia

8.8, 9.8,10.9,12.9

Mtodo MtodoPropriedadesGrupo deensaio

Tabela 6 - Programas A e B para ensaios de recepo

8 EB-168/1991

(A) Se o ensaio de carga com cunha satisfatrio, no requerido o ensaio de trabalho axial.

(B) A dureza mnima aplica-se somente a produtos de comprimento nominal L < 2,5 d e outros produtos que no podem ser ensaiados

trao (P.ex.: forma da cabea).(C)

A dureza pode ser determinada segundo Vickers, Brinell, Rockwell. No caso de dvida, a dureza Vickers decisiva para aceitao.

(D) Parafusos de forma de cabea com configurao onde a cabea mais fraca do que a parte roscada esto excludos do ensaio de trao

com cunha.

(E) Somente parafusos de dimetro 16 mm e quando requerido pelo comprador.

(F) S para classe de resistncia 5.6.

(G) S para parafusos com dimetro de rosca - 16 mm e que sejam muito curtos para um ensaio de carga com cunha.

(A) Onde o passo de rosca no estiver indicado na designao da rosca, vale o passo normal.

(B) Para parafusos estruturais: 70000 N, 95500 N e 130000 N, respectivamente.

D im etro rea de se- C lasse de resistncianom inal o resis- 3 .6 4 .6 4 .8 5 .6 5 .8 6 .8 8 .8 9 .8 10.9 12.9da rosca tente A s,

(A) nom . Fora de ruptura m nim a (A s x R m), em N

(m m ) (m m 2)

M 3 5,03 1660 2010 2110 2510 2620 3020 4020 4530 5230 6140M 3,5 6,78 2240 2710 2850 3390 3530 4070 5420 6100 7050 8270M 4 8,78 2900 3510 3690 4390 4570 5270 7020 7900 9130 10700

M 5 14,2 4690 5680 5960 7100 7380 8520 11350 12800 14800 17300M 6 20,1 6630 8040 8440 10000 10400 12100 16100 18100 20900 24500M 7 28,9 9540 11600 12100 14400 15000 17300 23100 26000 30100 35300

M 8 36,6 12100 14600 15400 18300 19000 22000 29200 32900 38100 44600M 10 58,0 19100 23200 24400 29000 30200 34800 46400 52200 60300 70800M 12 84,3 27800 33700 35400 42200 43800 50600 67400(B) 75900 87700 103000

M 14 115 38000 46000 48300 57500 59800 69000 92000(B) 104000 120000 140000M 16 157 51800 62800 65900 78500 81600 94000 125000(B) 141000 163000 192000M 18 192 63400 76800 80600 96000 99800 115000 159000 - 200000 234000

M 20 245 80800 98000 103000 122000 127000 147000 203000 - 255000 299000M 22 303 100000 121000 127000 152000 158000 182000 252000 - 315000 370000M 24 353 116000 141000 148000 176000 184000 212000 293000 - 367000 431000

M 27 459 152000 184000 193000 230000 239000 275000 381000 - 477000 560000M 30 561 185000 224000 236000 280000 292000 337000 466000 - 583000 684000M 33 694 229000 278000 292000 347000 361000 416000 576000 - 722000 847000

M 36 817 270000 327000 343000 408000 425000 490000 678000 - 850000 997000M 39 976 322000 390000 410000 488000 508000 586000 810000 - 1020000 1200000

Tabela 7 - Foras de ruptura mnima - Rosca mtrica normal

4.4 Foras de ruptura mnima e cargas de ensaio

4.4.1 Os valores de foras de ruptura e foras de ensaio

para rosca normal e fina constam nas Tabelas 7, 8, 9 e 10.

EB-168/1991 9

Dim etro rea de se- C lasse de resistncianom inal o resis- 3 .6 4 .6 4 .8 5 .6 5 .8 6 .8 8 .8 9 .8 10.9 12.9da rosca tente A s,

nom . Fora de ruptura m nim a (A s x R m), em N (m m ) (m m 2)

M 8 x 1 39,2 12900 15700 16500 19600 20400 23500 31360 35300 40800 47800M 10 x 1 64,5 21300 25800 27100 32300 33500 38700 51600 58100 67100 78700M 12 x 1,5 88,1 29100 35200 37000 44100 45800 52900 70500 79300 91600 107500

M 14 x 1,5 125 41200 50000 52500 62500 65000 75000 100000 112000 130000 152000M 16 x 1,5 167 55100 66800 70100 83500 86800 100000 134000 150000 174000 204000M 18 x 1,5 216 71300 86400 90700 108000 112000 130000 179000 - 225000 264000

M 20 x 1,5 272 89800 109000 114000 136000 141000 163000 226000 - 283000 332000M 22 x 1,5 333 110000 133000 140000 166000 173000 200000 276000 - 346000 406000M 24 x 2 384 127000 154000 161000 192000 200000 230000 319000 - 399000 469000

M 27 x 2 496 164000 194000 208000 248000 258000 298000 412000 - 516000 605000M 30 x 2 621 205000 248000 261000 310000 323000 373000 515000 - 646000 758000M 33 x 2 761 251000 304000 320000 380000 396000 457000 632000 - 791000 928000

M 36 x 3 865 285000 346000 363000 432000 450000 519000 718000 - 900000 1055000M 39 x 3 1030 340000 412000 433000 515000 536000 618000 855000 - 1070000 1260000

Tabela 9 - Foras de ruptura mnimas - Rosca mtrica fina

Tabela 8 - Foras de ensaio para ensaio de carga - Rosca mtrica normal

Dim etro rea de se- C lasse de resistncianom inal o resis- 3 .6 4 .6 4 .8 5 .6 5 .8 6 .8 8 .8 9 .8 10.9 12.9da rosca tente A s,

(A) nom . Fora de ensa io (A s x S p), em N

(m m ) (m m 2)

M 3 5,03 910 1130 1560 1410 1910 2210 2290 3270 4180 4880M 3,5 6,78 1220 1530 2100 1900 2580 2980 3940 4410 5630 6580M 4 8,78 1580 1980 2720 2460 3340 3860 5100 5710 7290 8520

M 5 14,2 2560 3200 4400 3980 5400 6250 8230 9230 11800 13800M 6 20,1 3620 4520 6230 5630 7640 8840 11600 13100 16700 19500M 7 28,9 5200 6500 8960 8090 11000 12700 16800 18800 24000 28000

M 8 36,6 6590 8240 11400 10200 13900 16100 21200 23800 30400 35500M 10 58,0 10400 13000 18000 16200 22000 25500 33700 37700 48100 56300M 12 84,3 15200 19000 26100 23600 32000 37100 48900(B) 54800 70000 81800

M 14 115 20700 25900 35600 32200 43700 50600 66700(B) 74800 95500 112000M 16 157 28300 35300 48700 44000 59700 69100 91000(B) 102000 130000 152000M 18 192 34600 43200 59500 53800 73000 84500 115000 - 159000 186000

M 20 245 44100 55100 76000 68600 93100 108000 147000 - 203000 238000M 22 303 54500 68200 93900 84800 115000 133000 182000 - 252000 294000M 24 353 63500 79400 109000 98800 134000 155000 212000 - 293000 342000

M 27 459 82600 103000 142000 128000 174000 202000 275000 - 381000 445000M 30 561 101000 126000 174000 157000 213000 247000 337000 - 466000 544000M 33 694 125000 156000 215000 194000 264000 305000 416000 - 570000 673000

M 36 817 147000 184000 253000 229000 310000 359000 490000 - 678000 792000M 39 976 176000 220000 303000 273000 371000 429000 586000 - 810000 947000(A)

Onde o passo de rosca no estiver indicado na designao da rosca, vale o passo normal (ver NB-97).(B)

Para parafusos estruturais: 50700 N, 68800 N e 94500 N, respectivamente.

10 EB-168/1991

Dim etro rea de se- C lasse de resistncianom inal o resis- 3 .6 4 .6 4 .8 5 .6 5 .8 6 .8 8 .8 9 .8 10.9 12.9da rosc a tente A s,

nom . Fora de ensa io (A s x S p), em N (m m ) (m m 2)

M 8 x 1 39,2 7060 8820 12200 11000 14900 17200 22700 25500 32500 38000M 10 x 1 64,5 11600 14500 20000 18100 24500 28400 37400 41900 53500 62700M 12 x 1,5 88,1 15900 19800 27300 24700 33500 38800 51100 57300 73100 85500

M 14 x 1,5 125 22500 28100 38800 35000 47500 55000 72500 81200 104000 121000M 16 x 1,5 167 30100 37600 51800 46800 63500 73500 96900 109000 139000 162000M 18 x 1,5 216 38900 48600 67000 60500 82100 95000 130000 - 179000 210000

M 20 x 1,5 272 49000 61200 84300 76200 103000 120000 163000 - 226000 264000M 22 x 1,5 333 59900 74900 103000 93200 126000 146000 200000 - 276000 323000M 24 x 2 384 69100 86400 119000 108000 146000 169000 230000 - 319000 372000

M 27 x 2 496 89300 112000 154000 139000 188000 218000 298000 - 412000 481000M 30 x 2 621 112000 140000 192000 174000 236000 273000 373000 - 515000 602000M 33 x 2 761 137000 171000 236000 213000 289000 335000 457000 - 632000 738000

M 36 x 3 865 156000 195000 268000 242000 329000 381000 519000 - 718000 839000M 39 x 3 1030 185000 232000 319000 288000 391000 453000 618000 - 855000 999000

Tabela 10 - Foras de ensaio para ensaio de carga - Rosca mtrica fina

5 Inspeo

5.1 Ensaios

5.1.1 Ensaios de trao em corpos-de-prova usinados

5.1.1.1 As seguintes propriedades devem ser determina-

das de acordo com a MB-4:

a) resistncia trao Rm;

b) limite inferior de escoamento ReL ou limite de es-coamento permanente 0,02%, Rp0,2;

c) percentagem de alongamento aps a ruptura:

5.1.1.2 Para este ensaio, o corpo-de-prova deve ser

conforme a Figura 6.

Notas: a) Em parafusos tratados termicamente com dimetro de rosca acima de 16 mm, a reduo do dimetro da haste no deve sermaior do que 25% (= 44% da rea da seo transversal) na confeco do corpo-de-prova usinado.

b) Produtos nas classes de resistncia 4.8, 5.8 e 6.8 (produtos conformados a frio) devem ser ensaiados trao como peasinteiras (ver 5.1.2).

Figura 6 - Corpo-de-prova para ensaio de trao

d = dimetro nominal de roscado = dimetro do corpo-de-prova (do < dimetro menor da rosca)b = comprimento da rosca (b d)Lo = 5 do ou (5,65)

Lc = comprimento da parte cilndrica (Lo + do)Lt = comprimento total do corpo-de-prova (Lc + 2r + b)Lu = comprimento de medio aps rupturaSo = rea transversal do corpo-de-provaR = raio de concordncia (r 4 mm)

A = x 100Lu - Lo

Lo

EB-168/1991 11

5.1.2 Ensaio de trao em parafusos inteiros

5.1.2.1 O ensaio de trao do parafuso inteiro deve ser

realizado conforme 5.1.1, para determinar a resistncia trao.

5.1.2.2 O clculo da resistncia trao baseado na rea

da seo resistente, definida pela seguinte frmula:

As =

Onde:

d2 = dimetro de flanco

d3 = dimetro menor: d3 = d1 - H/6

Sendo que: d1 = dimetro bsico menor

H = altura do tringulo fundamental

5.1.2.3 Para realizao do ensaio, submete-se o parafuso

a cargas de trao, conforme Tabelas 7 a 10, numa ex-tenso livre da rosca de uma vez o dimetro. Para atenders exigncias do ensaio, a ruptura deve ocorrer no corpodo parafuso ou na parte roscada livre, e no na regio deconcordncia do corpo com a cabea. A porca de ensaiodeve ser dimensionada adequadamente. A velocidade doensaio no deve ultrapassar 25 mm/min. As garras damquina de ensaio devem ser auto-alinhveis, de modo aevitar esforos laterais sobre a pea.

5.1.3 Ensaios de dureza

Para ensaios de rotina, a dureza de parafusos e prisionei-ros determinada na cabea, na haste ou na extremida-de, aps ter sido removida a proteo superficial ou orevestimento, e feita uma preparao adequada dasamostras. Para as classes de resistncia 4.8, 5.8 e 6.8, adureza deve ser determinada na extremidade do parafuso.Se a dureza mxima for ultrapassada neste ensaio, deveser realizado um segundo ensaio no centro de uma seoafastada da extremidade de um dimetro de rosca nomeio do raio, onde o valor mximo de dureza no pode serultrapassado. Em caso de dvida, o ensaio de durezaVickers decisivo para aceitao. O ensaio de dureza nasuperfcie deve ser realizado na extremidade ou face sex-tavada. O lugar escolhido para o ensaio deve ser no mni-mo lixado e polido para assegurar a reprodutibilidade daleitura e conservar a superfcie original do material. Paradureza superficial, o ensaio de dureza Vickers HV 0,3 de-ve ser o ensaio de referncia. As leituras da dureza su-perficial tomadas em HV 0,3 devem ser comparadas comuma leitura da dureza do ncleo similar em HV 0,3, com afinalidade de produzir uma comparao realista de de-terminar relativo incremento acima de 30 pontos Vickers.Um incremento de mais de 30 pontos indica carboneta-o. Para classes de resistncia 8.8 at 12.9, a diferenaentre a dureza do ncleo e a dureza superficial decisivapara o julgamento da condio de carbonetao na cama-da superficial do parafuso ou prisioneiro. Isto pode no seruma relao direta entre a dureza e a resistncia traoterica. Valores mximos de dureza devem ser escolhi-dos por outras razes, que no a resistncia traomxima terica (P.ex.: para evitar fragilidade).

Nota: Cuidado especial deve ser tomado para distinguir um incre-mento de dureza causado por carbonetao ou incrementodevido ao tratamento trmico ou deformao a frio dasuperfcie.

5.1.3.1 Ensaio de dureza Vickers

O ensaio de dureza Vickers deve ser realizado conformeMB-359.

5.1.3.2 Ensaio de dureza Brinell

O ensaio de dureza Brinell deve ser realizado conformeMB-60.

5.1.3.3 Ensaio de dureza Rockwell

O ensaio de dureza Rockwell deve ser realizado conformeMB-358.

5.1.4 Ensaio de carga em parafusos inteiros

5.1.4.1 O ensaio de carga consiste em duas principais

seqncias, como segue:

a) aplicao de uma fora especfica de trao de en-saio (ver Figura 7);

b) medio do alongamento permanente causado pe-la fora de ensaio.

5.1.4.2 As foras de ensaio, mostradas nas Tabelas 8 e 10,

devem ser aplicadas axialmente ao parafuso em umamquina normal de ensaio de trao. A fora de ensaiodeve ser mantida integralmente por 15 s. O comprimentode rosca livre que suporta a fora deve ser seis filetes derosca (6P). Para parafuso roscado at a cabea, ocomprimento de rosca livre sujeita fora deve ser toprximo quanto possvel de seis filetes de rosca. Para amedio do alongamento permanente, as duas extre-midades devem ser previstas com furos de centragem de60. Antes e aps a aplicao da fora de ensaio, ocomprimento do parafuso deve ser medido com um ins-trumento de superfcie de medio esfrico. Na mediodevem ser usadas luvas ou pinas para assegurar quesejam excludas dilataes por influncia do calor. Orequisito bsico para ensaio de carga que o comprimentodo parafuso ou prisioneiro aps a aplicao da fora sejao mesmo que antes da aplicao da fora com uma to-lerncia de 12,5 m, para compensar erros de medio.

5.1.4.3 A velocidade de ensaio determinada com uma

marcha em vazio da seo da cabea e no deve ultrapas-sar 3 mm/min. As garras da mquina devem ser auto-a-linhveis, de modo a evitar esforos laterais sobre a pea.Algumas variveis, tais como retilineidade e alinhamentoda rosca (mais erros de medio), podem resultar emaparente alongamento do elemento de fixao no incio daaplicao da fora. Nestes casos, o elemento de fixaopode ser reensaiado usando uma carga 3% maior, e considerado satisfatrio se apresentar comprimento igualao de antes da aplicao da fora, com 12,5 m detolerncia para erros de medio.

4

d2 + d32( )2

12 EB-168/1991

Figura 7 - Aplicao de fora de ensaio em parafusos inteiros

(A) Furo de passagem srie mdia, conforme PB-50 (ver Tabela 11)

Fora

Parafuso inteiro com rosca at a cabea

Ao parafuso deve ser aplicada uma fora at que ocorra aruptura. Para atender aos requisitos deste ensaio, a ruptu-ra deve ocorrer no corpo ou na rosca do parafuso e noentre a cabea e o corpo. O parafuso deve atender aos re-quisitos de mnima resistncia trao, vlidos para cadaclasse de resistncia no ensaio de trao com cunha ouem um ensaio suplementar de trao sem cunha, antes deocorrer a ruptura.

5.1.5 Ensaio trao com cunha em parafusos internos (no vlido para prisioneiros)

5.1.5.1 O ensaio trao com cunha ilustrado na Figu-

ra 8. A distncia mnima entre o incio da sada de rosca ea porca ou o dispositivo de fixao deve ser no mnimo1 d. Uma cunha temperada com as medidas das Tabe-las 11 e 12 deve ser colocada sob a cabea do parafuso.

Fora

EB-168/1991 13

6.8, 12.9 6.8, 12.9

Dimetro Parafusos com a parte do corpo Para parafusos com rosca at anominal no roscado Ls 2 d cabea ou com a parte do corpoda rosca no roscado Ls - 2 d d

Classes de resistncia Classes de resistncia3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 3.6, 4.6, 4.8, 5.6,

(mm) 5.8, 8.8, 9.8, 10.9 5.8, 8.8, 9.8, 10.9

30

d - 20 10 6 60 4

20 < d - 39 6 4 4 4

Tabela 12 - Medidas da cunha

Dimetro nominal d 3 3,5 4 5 6 7 8 10 12 14

dh 3,4 3,9 4,5 5,5 6,6 7,6 9 11 13,5 15,5

R1 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 1,3

Dimetro nominal d 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39

dh 17,5 20 22 24 26 30 33 36 39 42

R1 1,3 1,3 1,3 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

Unid.: mmTabela 11 - Dimetros de furos para cunha e ensaio

Figura 8 - Ensaio de trao com cunha de parafuso inteiro

(A) Furo de passagem srie mdia conforme PB-50 (ver Tabela 10).

14 EB-168/1991

5.1.7 Ensaio de martelagem na cabea de parafusos curtos

5.1.7.1 Parafusos de dimetro - 16 mm e comprimentos

que no permitem um ensaio de trao com cunha devemser ensaiados conforme a Figura 9.

Figura 9 - Disposio para o ensaio de martelagem na cabeaNotas: a) Valores de dh e R2 (onde R2 = R1) conforme Tabela 11.

b) Espessura de placa > 2d.

5.1.7.2 A cabea do parafuso deve se deixar dobrar at um

ngulo de 90 - , conforme Tabela 13, com diversos gol-pes de martelo, sem apresentar qualquer sinal de trincano raio da concordncia entre a cabea e a haste, quandoo parafuso for examinado com ampliao no menor doque oito vezes ou no mximo dez vezes. Em parafusoscom rosca at a cabea, os requisitos podem ser con-siderados atendidos se ocorrer uma trinca no primeirofilete de rosca, desde que a cabea no se destaque.

da mx. - ds mn.

2

5.1.5.2 Parafusos roscados at a cabea tambm cum-

prem os requisitos deste ensaio se a ruptura se iniciar narosca e se estender at a rea do raio sob a cabea, ouavanar dentro da cabea antes da separao.

Nota: Para produtos grau C (ver PB-982), um raio R1 deve ser u-sado de acordo com a seguinte frmula:

R1 = Rmx. + 0,2

Sendo:

Rmx. =

Onde:

ds = dimetro da haste no roscada do parafuso

da = dimetro no fim do raio de transio entre haste e cabea

5.1.5.3 Para parafusos com dimetro de assentamento da

cabea acima de 1,7 d, que falharem no ensaio de traocom cunha, a cabea pode ser usinada para 1,7 d, e osparafusos devem ser reensaiados com ngulo de cunhaespecificado na Tabela 11.

5.1.5.4 Em parafusos com dimetro de assentamento da

cabea acima de 1,9 d, o ngulo de cunha de 10 pode serreduzido para 6.

5.1.6 Ensaio de trabalho de impacto para peas usinadas

O trabalho de impacto deve ser determinado conformeMB-1116. O corpo-de-prova deve ser axial e, sempre quepossvel, ser retirado o mais prximo da superfcie do pa-rafuso, de tal forma que o lado no entalhado do corpo-de-prova seja o lado da superfcie. O ensaio de trabalho deimpacto s possvel em parafusos de dimetro - 16 mm.

5.1.8 Ensaios de descarbonetao

Usando mtodo de medio apropriado (ver 5.1.8.1 e5.1.8.2), a seo longitudinal da rosca deve ser examina-da para determinar qual a altura da zona do metal-base (E)e a profundidade da zona com descarbonetao completa(G) esto dentro dos limites especificados (ver Figura 10).

Notas: a) O valor mximo para G e a frmula para o valor mnimode E so especificados na Tabela 5.

b) As definies relativas e descarbonetao so de acor-do com a TB-24.

5.1.8.1 Mtodo de ensaio (mtodo microscpico)

5.1.8.1.1 Este mtodo permite a determinao de E e G. Os

corpos-de-prova devem ser tomados de sees lon-

gitudinais, na direo do eixo da rosca, e distanciados a-proximadamente de um dimetro (1d) da extremidade daparte roscada, aps a operao de tratamento trmico doparafuso. A amostra deve ser montada em uma garra oupastilha metalogrfica, sendo prefervel a pastilha me-talogrfica.

5.1.8.1.2 Aps a montagem e esmerilhamento, a pastilha

deve ser polida segundo a boa prtica metalogrfica.Atacar com nital a 3% (cido ntrico concentrado em l-cool), soluo usualmente adequada para revelar altera-es na microestrutura causada pela descarbonetao.Para a medio deve ser usado microscpio de ampliaode 100 vezes, a menos que haja outro acordo. Se o mi-croscpio for do tipo com tela fosca, a profundidade dedescarbonetao pode ser medida diretamente com umaescala. Se for usado microscpio ocular, ele deve possuirum capilar cruzado ou escala.

Classe de resistncia 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

ngulo 60 80

Tabela 13 - Valores para o ngulo

EB-168/1991 15

5.1.8.2 Mtodo de medio (mtodo de dureza - mtododecisivo para a determinao de carbonetao parcial)

5.1.8.2.1 A verificao do estado de carbonetao na ros-

ca de parafusos beneficiados pelo mtodo de dureza spode ser feita para roscas de passa, no mnimo, de1,25 mm.

5.1.8.2.2 A medio da dureza deve ser feita nos trs

pontos indicados na Figura 11. As frmulas para E soapresentadas na Tabela 5. A carga deve ser de 3 N.

5.1.8.2.3 O ponto de medio 3 deve situar-se na linha do

dimetro de flanco perto dos pontos 1 e 2.

5.1.8.2.4 A dureza HV do ponto 2 deve ser igual ou supe-

rior dureza do ponto 1, menos 30 HV. Neste caso, a altu-ra E deve corresponder, no mnimo, aos valores da Ta-bela 14.

5.1.8.2.5 A dureza HV do ponto 3 deve ser igual ou inferior

dureza do ponto 1, mais 30 HV. Um acrscimo na dure-za de mais do que 30 HV significa, em roscas no encrua-das a frio, carbonetao no admissvel.

Figura 10 - Zonas de descarbonetao

5.1.8.2.6 Uma descarbonetao total at os valores mxi-

mos da Tabela 5 no pode ser determinada com a medi-o da dureza.

5.1.9 Ensaio de re-revenimento

O parafuso deve ser submetido a um segundo revenimen-to a uma temperatura 10C abaixo da temperatura mnimade revenimento da Tabela 4, com 30 min de permanncia.O valor mdio de trs medies de dureza no parafuso,antes e aps o segundo revenimento, no deve diferir maisdo que 20 pontos Vickers.

5.1.10 Ensaio de integridade superficial

O estado superficial, isto , os defeitos superficiais, deveser determinado conforme NB-902. A integridade superfi-cial aplicvel a parafusos antes da usinagem do corpo-de-prova e para o programa A de ensaio (ver Tabela 6).6 Aceitao e rejeioOs parafusos e prisioneiros que atenderem s condiesespecificadas nesta Norma devem ser aceitos; casocontrrio, devem ser rejeitados.

Figura 11 - Determinao da dureza no ensaio de descarbonetao

16 EB-168/1991

Passo da rosca P(A) mm 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4

H1 mm 0,307 0,368 0,429 0,491 0,613 0,767 0,920 1,074 1,227 1,534 1,840 2,147 2,454

8.8, 9.8 0,154 0,184 0,215 0,245 0,307 0,384 0,460 0,537 0,614 0,767 0,920 1,074 1,227

10.9 E m m 0,205 0,245 0,286 0,327 0,409 0,511 0,613 0,716 0,818 1,023 1,227 1,431 1,636

12.9 0,230 0,276 0,322 0,368 0,460 0,575 0,690 0,806 0,920 1,151 1,380 1,610 1,841

(A) Para P at 1 mm, s mtodo m icroscpico.

Paraclassede re-sistn-cia

Tabela 14 - Valores para H1 e E

/ANEXO

mn.

EB-168/1991 17

A-1 Este Anexo no tem valor normativo.

A-2 Os dados mostrados na Tabela 15 so somente um

guia de valores da reduo nas propriedades mecnicas

ANEXO - Propriedades mecnicas de parafusos e prisioneiros a temperaturas elevadas

para parafusos no ensaiados trao a temperaturaselevadas. Estes dados no devem ser usados para acei-tao de parafusos e prisioneiros.

Tabela 15 - Propriedades mecnica de parafusos e prisioneiros a temperaturas elevadas

Temperatura CClasse de +20 +100 +200 +250 +300resistncia Limite inferior de escoamento ReL, ou

Limite de escoamento permanente Rp 0,2(MPa)

5.6 300 270 230 215 195

8.8 640 590 540 510 480

10.9 940 875 790 745 705

12.9 1100 1020 925 875 825

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