강제 볼트·작은나사의 기계적 성질

Mechanical properties of steel bolts and screw (KS B 0233 : 2005)

서문
이 규격은 1999년 3 판으로 발행된 ISO 898-1 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part1 : bolts and studs 를 번역하여 기술적 내용을 변경하지 않고 작성한 한국산업 규격이다. 또한 이 규격에서 점선을 그은 비고 및 참고는 원국제 규격에 없는 사항이다.

1. 적용범위

이 규격은 탄소강 및 합금 강제로 만든 볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트를, 주변 온도 10-35 °C 의 범위에서 이 규격의 요건에 따르는 제품은 주어진 주변온도 범위 내에서 평가될 수 있고,
이 온도 범위보다 높거나 낮은 온도에서는 규정된 기계적 및 물리적 성질을 확보할 수 없다. 낮은 항복점 및 상승한 온도에서 0.2% 내력에 대해서는 부속서 A 에 나타낸다.

주변온도 보다 낮은 온도에서 성질의 중요한 변화는 특히 충격강도에서 일어날 것이다. 파스너가 주변온도 범위보다 높거나 낮은 온도에서 사용하였을 때, 기계적 및 물리적 성질이 실제 작업 조건에 적합한 것인가를 보증하는 것은 사용자 측의 책임이다.

접시머리, 둥근접시머리 및 치즈머리(6. 참조)에서와 같은 나사에서의 응력 면적을 비교했을 때 머리의 형상이 전단 면적을 감소시키므로, 어떤 파스너는 이 규격의 인장 및 비틀림 요건을 만족하지 못할 것이다.

이 규격은 다음의 볼트, 작은 나사 및 스터드 볼트에 대해 적용한다.
- 보통 피치 나사 M1.6~M39 및 가는 피치나사 M8 x 1 ~ M39 x 3
- ISO 608-1 에 따른 ISO 삼각 나사
- ISO 261 및 ISO 262 에 따른 지름/피치를 조합한 것.
- ISO 965-1 및 ISO 965-2 에 따른 나사 공차를 가진 것.
- 탄소강 및 합금 강제일 것.
인장 응력 아래가 아닌 작은 나사 및 유사한 나사 체결체(ISO 898-5 참조) 에는 적용하지 않는다.

다음과 같은 특수한 성질이 요구되는 것은 적용하지 않는다.
- 용접성
- 내식성
- 온도 +300 °C 초과(강도 구분 10.9에 대해서는 + 200 °C), -50 °C 미만에서 견디는 능력.
- 전단 응력에 대한 저항 성능.
- 피로 저항 성능.

비고.
1. 이 규격의 호칭 시스템은 강도 구분에 따르는 모든 기계적 요건에 부합되어 제공되는
(d > 39mm)의 한계를 벗어난 크기에 대해 사용될 것이다.
2. 이 규격의 국제 대응 규격은 다음과 같다.
ISO 898-1 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part1 : bolts and studs

2. 인용규격

다음의 규격은 이 규격에 인용됨으로써 이 규격의 일부를 구성한다.
모든 규격은 최신판이어야 하고, 이 규격에 관련된 당사자들은 다음의 규격이 가장 최신판인지 확인할 것을 권한다. IEC 및 ISO 기관은 현재 유효한 국제 규격의 등록을 유지한다.

3. 호칭 시스템

볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트의 강도 구분에 따른 호칭 시스템은 표 1에 따른다.
가로 축은 N/mm²로 나타낸 호칭인장 강도 값 Rm 을 나타내고, 세로 축은 백분율로 나타낸 최소 파단
연신율을 나타낸다.
강도 구분 기호는 2 개의 그림으로 구성된다.
- 첫 번째 그림은m²로 나타낸 호칭 인장 강도 값의 1/100 을 나타낸다 (표 3 참조)
- 두 번째 그림은 하항복 응력 R_CL(또는 0.2 % 내력 R_p0.2) 과호칭 인장 강도 Rm, R nom
(항복 응력비) 간의 비의 10 배를 나타낸다.
이들 2개의 그림의 곱은 N/mm² 로 나타낸 항복웅력의 1/10이 될 것이다.
하항복 응력 R_CL(또는 0.2 % 내력 R_p0.2)과 호칭 인장 강도 Rm, min 은 호칭값 (표 3 참조) 이상이다.

4. 재료

볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트의 강도 구분 및텀퍼링 온도는 표 2 에 따른다.
화학 성분은 관련 ISO 규격에 따른다.

5. 기계적 및 물리적 성질

볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트를 8. 에서규정한 방법으로 시험하였을 때, 주변온도는 표 3에서 규정한 기계적 및 물리적 성질을 가져야 한다.

주 (¹) 나사지름 d≤ mm 에만 적용한다.

비고.
비록 많은 강도 구분을 이 규격에 규정하고 있으나, 모든 아이템에 대해 적당하다는 것을 의미하지는 않는다. 특정의 강도 구분에 대해 더 자세한 내용은 관련 제품 규격에서 얻을 수 있다. 비규격 아이템에 대해서는 가능한 이미 제정된 비슷한 규격 아이템을 선택하여따르는 것이 좋다.

주 (²) 표 3 에 따르는 호칭 값을 적용한다.

주 (¹) 붕소 합유량은 티타늄 및 또는 알루미늄 첨가에 의해조절되는 비영향 붕소 0.005% 공급까지 이루게 할 수 있다.
(²) 이 강도 구분의 재료에는 쾌삭강을 사용해도 좋다.
다만 최대 함유량은 S : 0.34%, P : 0.11%, Pb : 0.35%
(³) 호칭지름 20 mm 초과에 대해 충분한 경화능을 가지기 위해서는 강도 구분 10.9 에서 규정한 강이 필요할 것이다.

1. (⁴) C 가 0.25%9 (용강 분석값) 이하의 붕소강인 경우에는 Mn 함유량이 강도구분 8.8 인것에 대해서는 0.6% 이상, 9.8, 10.9&및 10.9 &n것에대해서는 0.7% 이상이어야 한다.
2. (⁵) 나사 부품은 강도 구분(9. 참조) 의 기호에 밑줄을 그어 식별하여야 한다.
   표 3 에서 규정한 10.9 의 모든 성질은 10.9 에부합되어야 한다. 그러나 낮은 템퍼링 온도는 상승한 온도(부속서 A 참조) 에서 갖가지 응력 완화 특성을 가진다.
3. (⁶) 이들 강도 구분 재료들은 템퍼링 하기 전 퀜칭 상태에서 파스너에 대한 나사부횡단면의 중심 부분이 약 90% 마르텐사이트 조직이 되도록 충분한 경화능을 고려하여야 한다.
4. (⁷) 이 합금강의 원소의 최소 함유량 Cr : 0.30%, Nr: 0.30%, Mo:0.20%, V : 0.10% 의 하나 이상의 원소를 포함하여야 한다.
원소들이 2,3 또는 4 개의 조합으로 규정되고, 위에서 주어진 것보다 합금함유를 가지는 곳에서 강도 구분의 결정을 위해 적용되는 한계 값은 2, 3 또는 4 개의 관련된요소의 각각의한계값의 합의 70% 이다.

5. (⁸) 인장응력이 작용하는 표면에 광학 현미경으로 확인할 수 있는 백색의 인 농화층이없어야 한다.
6. (⁹) 화학적 성분 및 템퍼링 온도는 조사 사항이다.

주 (¹) 지름 d≤16 mm 인 강도 구분 8.8 의 볼트는 보증하중을 초과하여 지나치게 조이게 되면
너트 파괴의 위험이 증가한다.
(²) 호칭 나사 지름 d≤16 mm 이상에서만 적용한다.
(³) 구조용 볼트 조이기의 한계는 12 mm 이다.
(⁴) 최소 인장 강도는 호칭길이 ℓ ≥ 2.5 d 에 적용한다. 최소 경도는 길이 ℓ < 2.5 d 의 것과 인장 시험을 할 수 없는 부품에 적용한다. (보기: 머리부 형상에 따라)
(⁵) 완전 크기 (Full size) 볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트를 시험할 때 Rm 의 계산에 적용되는 인장 하중은
표 6 및 표 8 에서 주어진 값을 사용한다.
(⁶) 볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트의 끝에서의 경도는 HV 250, HB238 또는 최대 HRB 99.5 이어야 한다.
(⁷) 표면과 내부를 HV 0.3 에서 수행할 때 표면 경도는 제품상에 측정된 내부 경도 보다 비커스 경도값 30 을 초과할 수 없다.
강도 구분 10.9 에 대해서는 표면 에서의 경도 증가가 HV 390 을 초과해서는 안 된다.
(⁸) 하 항복 응력 CL을 결정할 수 없는 경우 0.2% 내력을 R_p0.2에서 응력을 측정해도 좋다.
강도 구분 4.8, 5.8 및 6.8 에서CL에 대한 값은 계산을 목적으로 한 것이며 시험 값은 아니다.
(⁹) 강도 구분의 호칭에 따르는 항복 응력비와 0.2% 내력은 가공된 시험편에 적용한다.
이들 값이 완전 트기 볼트와 나사의 시험으로 얻어졌다면 공정방법과 크기 영향으로 변할 것이다.

6. 기계적 및 물리적 성질 결정

8. 에서 규정한 방법을 이용하여 볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트의 기계적 물리적 성질에 대한 두가지 프로그램 A 및 B 는 5.에 나타낸다.
시험 프로그램의 선택과는 무관하게 표 3 의 모든 요건을 만족하여야 한다.
시험 프로그램 B 의 적용은 항상 바람직하다.
다만 시험 프로그램 A 의 적용이 명백하게 동의하지 않는다면, 500 kN 미만의 인장 파단 강도 하중을 가지는 제품에 대해서는 B 를 적용해야 한다.
시험 프로그램 A 는 원통부 단면적(Shank area) 이 나사부의 유효 단면적 (Stress area) 보다 작은 볼트 및 기계 가공된 시험편에 대해 적합하다.

주 (¹) 그 강도가 나사부 보다 약한 특수한 나사부 머리 또는 원통부 형상 (Shank configuration)을 가진 볼트 및 나사

주 (¹) 쐬기 하중 시험에 만족하면 인장 시험은 생략한다.
(²) 최소 경도는 호칭길이 ℓ < 2.5 d 의 제품과 인장시험 또는 비틀림 시험으로적용할 수 없는 제품에 적용한다. (보기 : 머리부 형상에 따라)
(³) 경도는 비커스, 브리넬, 또는 로크웰 이어야 한다. 의심이 생기면 비커스로 결정한다.
(⁴) 길이 ℓ ≥ 26 d 를 가진 볼트 또는 나사에만 적용한다.
(⁵) 볼트 또는 나사가 인장 시험을 할 수 없을 때만 적용한다.
(⁶) 쐐기 인장 시험은 머리부의 현상이 특수하고, 강도가 나사부 보다 약한 것에는적용하지 않는다.
(⁷) 나사 지름 d ≥ 16 mm 인 볼트ㆍ나사 스터드 볼트와 구매자 요구가 있을 때만 적용한다.
(⁸) 강도 구분 5.6 에만 적용한다.
(⁹) 나사 지름 d≤ 10 이고, 하중 시험을하기에는 짧은 길이를 가진 볼트와 나사에 대해서만 적용한다.
(¹⁰) 논쟁이 있을 경우에만 판정 시험을 적용하되 하지 않아도 된다.

7. 최소 인장하중과 보증하중 표 6 ~ 9 참조

주 (¹) 나사의 호칭에서 나사의 피치가 지시되지 않은 것은 보통피치로 규정한다.
이것은 ISO 261 및 ISO 262 에서 나타낸다.
(²) As 를 계산하려면 8.2 를 참조한다.
(³) 구조용 볼트는 50700 N, 68800N 및 94500N 의 각각에 대해 적용한다.

주 (¹) 나사의 호칭에서 나사의 피치가 지시되지 않은 것은 보통피치로 규정한다.
이것은 ISO 261 및 ISO 262 에서 나타낸다.
(²) As 를 계산하려면 8.2 를 참조한다.
(³) 구조용 볼트는 50700 N, 68800N 및 94500N 의 각각에 대해 적용한다.

주 (¹) (P) 는 나사의 피치이다.
(²) As 를 계산하려면 8.2 를 참조한다.

주 (¹)(P) 는 나사의 피치이다
(²) As 를 계산하려면 8.2 를 참조한다.

8. 시험 방법

8.1 기계 가공한 시험편에 대한 인장 시험

다음 성질들이 ISO 6892 에 따른 인장 시험으로 기계 가공한 시험편에서 점검되어야 한다.

1. (a) 인장 강도 Rm
2. (b) 하항복점 R_CL또는 0.2% 내력 R_P0.2
3. (c) 파단 연신율
   A = { (L_U- L_O) / L_O } x 100%
4. (d) 단면 수축율
   Z = {(S_O- S_U) / S_O } x 100%
   

그림 1 에서와 같은 기계 가공한 시험편은 인장 시험에 사용하여야 한다. 볼트의 길이로 인한 파단 후 신장을 구하는 것이 불가능하면, 파단 후 단면적 감소는 적어도 L_O가 3d_O인 곳에서 측정되어야 한다.

시험편을 기계 가공할 때 d > 16mm 인 열처리한 볼트 및 나사의 축 부 지름 감소는 시험편 초기 지름 (초기 횡단면적 지름의 약 44%) 의 25% 이하이어야 한다.

강도 구분 4.8, 5.8 및 6.8 (냉간 가공 경화된 제품)의 제품은 완전 크기 (full-size) 로 인장 시험되어야 한다(8.2 참조)

8.2 완전 크기 (full-size) 볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트에 대한 인장 시험

인장 시험용 시험편은 인장 시험에 따라 완전 크기 볼트에서 수행하여야 한다. (8.1참조)
인장 시험은 인장 강도를 구하는 목적에 따라 수행하여야 한다. 인장강도 Rm 의 계산은 호칭응력 단면적 As, min 에 기초한다.

As, min = (π /4) { (d2 +d3) / 2 }²
여기서 d2 : 나사의 기준 피치 지름 (ISO 724 참조)
d3 :나사의 안 지름

d3 = d1 - (H/6)
여기서 d1 : 기준 안 지름 (ISO 724참조)
H : 나사의기초 삼각형 높이 (ISO 68-1 참조)
완전 크기의 볼트 및 스터드 볼트의 시험에 대해 표 6 에서 표 9 까지 주어진 하중이 적용되어야 한다. 시험이 수행될 때 지름(1d) 과 같은 최소 미체결 나사부 길이는 인장하중을 받아야 한다. 이 시험의 요건에 부합하기 위해 파단은 축부 또는 볼트의 미체결 나사부의 길이에서 일어나야 하고, 머리부와 축부의 결함 부위에서 일어나지 않아야 한다. 크로스 헤드의 시험 속도는 25mm/min 을 초과하지 않아야 한다. 시험기의 그림은 시험 편상에 측면 추력이 작용하지 않도록 자동조심형(self-aligning)인 것이 좋다.

8.3 비틀림 시험

비틀림 시험은 ISO 898-7 에 따른다.
시험은 인장 시험을 할 수 없는 호칭 나사 지름 3 mm ≤ d ≤ 10 mm 를 가진 짧은 볼트와 나사뿐만 아니라 호칭나사 지름 3 mm ≤ d 를 가진 볼트와 나사에도 적용한다.

8.4 경도 시험

볼트ㆍ나사 및 스터드 볼트의 일상적인 경도 검사는 시험편에 적절한 조치 및 도금과 피막처리를 제거한 후 머리부, 나사부의 단면 또는 축부에서 결정해야 한다.
모든 강도 구분에서 최대 경도를 초과하면 재시험은 중간-반지름 위치, 나사 끝으로부터 1d 뒤, 규정한 최대 경도가 초과하지 않는 위치에서 수행되어야 한다. 의심스러운 경우 비커스 경도 시험이 인수를 위해 명확하다. 표면 경도에 대한 경도값은 재료 표면 층의 초기 성질을 유지하고 재현성을 보증하기 위해 가볍게 연삭 또는 연마한 나사 끝에서나 6각 평판에서 구해야 한다. 비커스 시험 HV 0.3 은 표면 경도 시험에 대해 판정 시험이어야 한다. HV 0.3 에서 얻어진 표면 경도 값은 30 비커스 포인트까지 허용할 수 있는 상대적증가를 구하는 것이고, 실제 비교를 하기 위해 경도 값과 비교하여야 한다. 30 비커스 포인트 초과의 증가는 침탄을 나타낸다.
강도 구분 8.8 에서 12.9 에 있어서 원통부 경도와 표면 경간의 차이는 볼트ㆍ나사 및 스터드 표면 층에서 침탄 상태의 판단을 결정한다. 경도와 이론적 인장 강도 간에는 직접적인 관련이 없다. 최대 경도 값은 이론적 경도 최대 강도를 고려하는 외에 다른 이유 선택된다.
(보기 : 물러짐을 피하기 위해)

비고. 침탄에의한 경도의 증가와 표면의 열처리 또는 냉간 가공에 의한 경도 증가는 주의깊게 구별해야한다.

8.4.1 비커스 경도 시험

비커스 경도 시험은 ISO 6507-1 에 따라 수행하여야 한다.

8.4.2 브리넬 경도 시험

브리넬 경도 시험은 ISO 6506 에 따라 수행하여야 한다.

8.4.3 로크웰 경도 시험

로크웰 경도 시험은 ISO 6505 에 따라 수행하여야 한다.

8.5 완전 크기 볼트 및 나사에 대한 보증하중

보증하중 시험은 다음과 같은 두 개의 주작업으로 구성된다.

1. a) 규정된 인장하중 적용(그림 2 참조)
2. b) 보증하중에 의해 발생되는 연구 신장의 측정

표 7 및 표 9 에서 주어진 보증하중은 인장 시험기에볼트 축 방향으로 작용하여야 한다.
완전 보증하중은 15 초간 유지하여야 한다.
하중이 가해진 미체결 나사부 길이는 지름(1d) 이 되어야 한다.
머리부 까지 나사가 되어있는 나사에 있어서는 하중이 가해진 미체결 나사부의 길이가 지름(1d)에 가까워야 한다.
볼트 또는 나사의 연구 신장 측정은 그림 2 에 따라 각 끝단에서 적당하게 준비해야 한다.
보증 하중의 적용 전 과 후의 볼트의 나사는 구면모두(spherical anvil) 를 가진 벤치 마운트된 측정 장비에 놓여져야 한다.
측정 오차를 최소화하기 위해 장갑과 집게를 사용하여야 한다.
보증하중 시험의 요건을 만족하기 위해 하중을 가한 후 볼트·나사 및스터드 볼트의 길이는 측정 오차가 허용된 ±12.5 μm 공차 내에서 하중을 가하기 전과 같아야 한다.
크로스 헤드의 시험 속도는 3 mm/min 을 초과하지 않아야한다.
시험기의 그림은 시험편상에 측면 추력이 작용하지 않도록 자동조절형인 것이 좋다.
진직도 및 나사 얼라이먼트( 측정 오차가 더해짐) 와 같은 약간의변수들은 보증하중이 초기에 작용할 때 명백한 신장을 이끌어 낼 것이다. 이러한 경우 파스너는 3 % 더 큰 하중을 가하여 재시험해야 하고, 이 하중을 가한 후에 길이가 이 하중을 가하기전의 길이와 같다고 하면 만족한다고 생각한다. (측정 오차에 대한 12.5 μm 공차 범위내에서).

주 (¹) dh 는 KS B 1007 의 2급 (ISO 273 의 표 10 의 중급참조) 에 따른다.

8.6 완전 크기 볼트와 나사(스터드 볼트 제외)의 쐐기 하중에서 인장강도 시험

쐐기 하중 시험은 접시머리 나사에는 적용하지 않는다.
쐐기 하중 하에서 인장강도에 대한 시험은 그림 3 에서와 같은 쐐기를 사용하여 ISO6982 에서 규정하고 있는 인장 시험 장비로 수행하여야 한다. 표10 및 표 11 에 따라 경화된 쐐기는 볼트 또는 나사의 머리부 아래에 위치하여야 한다. 인장 시험은 파단이 일어날 때까지 계속하여야 한다.
이 시험의 요건에 만족하기 위해서는 파단이 머리부와 축 부 사이가 아니라 볼트의 미체결나사부 길이 또는 축부에서 일어나야 한다.
볼트 또는 나사는 파단이 일어나기 전 상태인 강도 구분에 대해 주어진 값에 따라 쐐기인장 시험, 또는 쐐기 없는 인장 시험에서 최소 인장 강도를 만족하여야 한다.
머리부 까지 나사가 되어 있는 나사는 둥글기 영역 또는 이탈전의 머리 부까지번져서 늘어난 파단이라도, 파단 발생 면의 시작이 나사의 미체결 길이에서 발생한 것이면 이 시험의 요건이 통과되어야 한다.
제품 등급 C 에 대한 반지름 r1 은 다음 식에 따른다.

r₁ = r_max + 0.2
r_max = (d_{a max} - d_{s min}) / 2.0
r : 머리부 아래 곡선 반지름
d_o : 천이 지름 (transition diameter)
d_s : 나사가 없는 축부의 지름

주 (¹) dh 는 KS B 1007 의 2급 (ISO 273 의 표 10 의 중급참조) 에 따른다.
(²) 최소 경도 HRC 45
(³) 45 ° 의 모떼기 또는 반지름

주 (¹) 사각 볼트에 있어서 구멍은 사각 목이 들어갈 수 있도록 채택해야 한다.

머리부 자리면의 지름이 1.7d 를 초과하는 제품에서쐐기 인장 시험에 합격하지 않을 경우에는, 머리부 자리면의 지름을 1.7d까지 깎고 표 11에서 규정한 쐐기 각도에서 재시험 할 수 있다.
또한 1.9d를 초과하는 머리부 자리면을 가진 제품에 대해서는 10 °의 쐐기 대신에 6 °의 쐐기를 사용할 수 있다.

8.7 기계 가공한 시험편에 대한 충격 시험

충격 시험은 ISO 83 에 따라 수행하여야 한다.
시험은 가능한 볼트 또는 나사의 표면에 가까운 부분에서 축심의 평행으로 만들어야 한다.
시험편은 노치가 안 된 면은 표면에 가깝게 위치해야 한다.
충격 시험은 호칭나사지름 d ≥ 16 mm 만이 시험될 수 있다.

8.8 d ≤ 10 이고 쐐기 하중 시험을 하기에 너무 짧은 길이를 가진 완전 크기볼트 및 나사에 대한 머리부 타격 시험

머리부 타격 시험은 그림 4 에서와 같이 수행하여야 한다.
볼트 또는 나사의 머리를 해머로 여러번 타격하고 8 ~ 10 배로 확대하여 조사하였을때, 머리부와 축부의 둥글기 부분에 터짐이 나타나지 않고 90- β 의 각도 까지 굽힐 수 있어야 한다. 머리부 까지 나사가 난 나사는 터짐이 첫번째 나사산에서 보였으나, 딱 부러지지 않았다면 요건에 만족한다고 볼 수 있다.

비고.
1. dh 및 r2 (r2 = r1) 는 표 10에 따른다.
5 2. 시험평판의 두께는 2d 보다 큰 것이 좋다.

8.9 탈탄층 시험 : 표면 탄소 시험의 평가

적절한 평가 방법 (8.9.2.1 또는 8.9.2.2)을 사용하여, 나사의 세로 길이단면에서 모재 영역
높이(E)와 완전 탈탄츨 길이(G) 가 규정된 한계 이내에 있는 가를 조사 해야 한다.
(그림 5 참조)
G의 최대 값과 E 의 최소값에 대한 식은 표 3 에서 규정한다.

1. 완전 탈탄, 2. 부분적 탈탄, 3. 피치선, 4. 모재(base metal)
H1 : 최대 재료 조건에서 바깥나사의 높이

8.9.1 용어의 정의

8.9.1.1 모재 경도
침탄 또는 탈탄 현상이 일어나기직전의 표면(코어로 부터 바깥지름으로 가로질렀을 떄)에 가장 가까운 곳의 경도

8.9.1.2 탈탄 : 일반적으로 상용 철 금속(강)의 표면에서의 탄소 손실

8.9.1.3 부분적 탈탄
금속 조직 검사에서 페라이트 입자는 볼수 있으나 상당히 인접한 모재보다 더 낮은 경도를 가지고, 템퍼링된 마르텐 시이트의 밝은 그늘이 생기게 하기에 충분한 탄소 손실을 가진 탈탄.

8.9.1.4 완전 탈탄 : 금속 조직 검사에서 정의한 페라이트 입자만 명확하게 보일 수 있기에 충분한 탄소 손실을 가진 탈탄

8.9.1.5 침탄 : 모재의 성분을 넘은 표면 탄소의 증가

8.9.2 측정 방법

8.9.2.1 현미경에 의한 방법
이 방법은 E 와 G 의 결정에 따른다.
사용하는 시험편은 제품의 모든 열처리 작업이 수행된 후, 볼트·나사 또는 스터드 볼트의 끝단으로부터 약 1/2 d 에서 나사 축을따라 얻어진 새로운 단면이다.
시험편의 연삭 및 연마하기 위해 클램프 또는 가능한 플라스틱 마운트에 고정하여야 한다.
마운트에 고정된 시험편을 연삭 또는 연마한다.
3 % 나이탈 용액(진한 질산의 에틸알코올용액)으로 부식하면 탈탄에 의해 발생되는 현미경적 조직의 변화를 관찰하기 쉽다. 이에 당사자간 협의가 없다면 100 배율의 현미경으로 검사하여야 한다.
유리 바탕에 격자 눈금을 가진 현미경은 탈탄의 크기를 직접 눈으로 측정할 수 있다.
접안 렌즈가 측정에 사용되었다면 크로스 헤어또는 눈금을 포함한 적당한 형태의 것이 좋다.
경도에 의한 측정 방법은 피치 P ≥ 1.25mm 의 나사산에 적용한다.
비커스 경도에 의한 측정은 그림 6 에서 나타낸 3 개의 측정 포인트에서 한다.
E 값은 표 13 과 같고, 하중은 300 g이다.
포인터(3)의 정도 측정은 포린트(1) 및 포인트(2)에서 구해진 나사산에 인접한 나사산의 피치 선상에서 구해진다.
포인트(2) (HV₂)에서의 비커스 경도 값은 포인트(1) (HV₁) 에서의 경도값에 30 비커스 단위를 뺀 값 이상이어야 한다.
이 경우 비탈탄 영역의 높이는 표 13 에서 규정한 값 이상이어야 한다.
포인트(3) (HV₃)&n 에서의 비커스 경도 값은 포인트(1) (HV₁)의 경도값에 30 비커스단위를 더한 값 이하이어야 한다.
표 3 에서 규정한 완전 탈탄은 경도에 의한 방법에서 감지될 수 있다.

HV₂≥ HV₁- 30&, HV₃≤ HV₁+ 30&(1),(2),(3) 측정 포인트 (4) 피치선

주 (¹) P ≤ 1 mm 인 것은현미경에 의한 방법에만 적용한다.
(²) 표 3에서 5.16 에 근거하여 계산된다.

8.10 재 템퍼링 시험

재 템퍼링 전과 후 볼트 또는 나사상의 3 개 정도 평균은 최소 템퍼링 온도 보다 10 °C 낮은 온도로 30 분간 유지하고, 재 템퍼링 하엿을 때 그 차가 HV 20 을 초과하지 않아야 한다.

8.11 표면 결함 검사

표면 결함 검사는 KS B 0547 또는 KS B 0549 에 따른다.
시험 프로 그램 A 의 경우, 표면 결함의 검사는 기계 가공전의 볼트 시험에 적용한다.

9. 표기

이 규격의 요건에 따라 제작된 기계적 파스너는 9.1 ~ 9.5 따라 표기하여야 한다.
ISO 898 의 모든 요건을 만족하면 부품들은 3. 에서 규정한 호칭 방법에 따라 표기하거나 또는 설명되어야 한다.
제품 규격에서 규정하지 않았다면 머리 부상에 돌출한 높이는 머리 높이 치수에 포함시키지 않아야 한다. 홈 및 + 자 구멍붙이 기호는 통상의 것이 아니다.

9.1 제조자 식별 기호

제조자 식별 기호는 강도 구분이 표기된 모든 제품에 제조 공정 동안 포함시켜야 한다.
제조자 식별 기호는 강도 구분이 포함되지 않은 제품에 대해서도 권장된다.
이 ISO 898 에 따라 고유의 음각을 한 배급자 기호에 대해 제조자는 고려하여야한다.

9.2 강도 구분별 식별 기호

강도 구분 표시 기호는 표 14 에 따른다.

주 (¹)표시 기호에서 소수점은 생략될 수 있다.
(²) 저탄소마르텐사이트강을 사용한 경우에는 10.9 에 밑줄을 그어 10.9로 표시한다.
(표 2 참조)

작은 나사의 경우 또는 머리 모양이 표 14 의 표시 기호를 할 수 없을 때, 표 15 와 같은
시계 문자판 (clock-face) 형의 표시 기호를 사용할 수 있다.

표15 볼트 및 나사의 강도 표시 기호 (시계 문자판 시스템)

강도 구분	3.6	4.6	4.8	5.6	5.8
표시 기호

강도 구분	6.8	8.8	9.8	10.9	10.9	12.9
표시 기호

주 (¹) 12 시 위치 (기준기호) 는 제조자의 식별기호 또는 점으로 표시할 수 있다.
(²) 강도 구분은 대시선 또는 2 중대시선으로 표시하거나 강도 구분 12.9 의 경우는 점으로 표시한다.

9.3 식별

9.3.1 6각 및 6각 모양 머리 볼트 및 나사

6각 및 6각 모양 머리 볼트 및 나사는 제조자 식별 기호 및 나사 표 14 에서 주어진 강도 구분별 표시 기호로 표시하여야 한다.
표시는 모든 강도 구분의 것에는 필수적이고, 양각 또는 음각으로머리부에 위에 하거나 또는 음각에 의해 머리부의 측면을 선택한다. (그림 7 참조)
플랜지를 가진 볼트 또는 나사의 경우에는 머리부의 위에 표시해서는안되고, 제조 공정에서 플랜지 상에 표시하여야 한다.
표시는 호칭 나사 지름 d ≥ 5 mm 인 6각 및 6각 모양을한 볼트 및 나사에 대해 요구된다.

주 (¹) 제조자 식별 기호
(²) 강도 구분

9.3.2 6각 및 6각 모양 구멍 붙이 볼트

6각 및 6각 모양 구멍 붙이 볼트는 표 14 에서주어진 강도 구분의 표시 기호 및 제조자 식별 기호를 표시해야 한다. 표기는 강도 구분 8.8 이상에는 필수적이고, 표시는 양각 또는 음각으로 머리부 위에 하거나 또는 음각에 의해 머리부 옆에 한다 (그림 8 참조)
표기는 호칭 나사 지름 d ≥ 5 mm 인 6각 및 6각 구멍 붙이 볼트에 대해 요구된다.

9.3.3 둥근머리 4각 목 볼트

강도 구분 8.8 이상인 둥근머리 4각 목 볼트는 표 14 에서주어진 강도 구분 표시기호와 제조자 식별 기호를 표시하여야 한다.
표시는 호칭 나사 지름 d ≥ 5 mm 인 볼트에 대해서는 반드시 해야한다.
표시는 양각 또는 음각에의해 머리부 위에 해야 한다.

9.3.4 스터드 볼트

강도 구분 5.6 과 8.8 및 그 이상을 가진 호칭 나사 지름 d≥ 5 mm 인 스터드 볼트는, 스터드 볼트의 끝면에 제조자 식별 기호와 표 14 에서 주어진 강도 구분의 식별 기호를 음각으로
표시하여야 한다. (그림 10 참조)

나사의 끝면에 표시가 불가능하면 스터드 볼트의 끝에 강도 구분만의표시를 그림 10 에 따라 허용된다.

억지 끼워 맞춤을 가진 스터드 볼트에 대한 표기는 가능한 경우,제조자 식별 기호만을 스터드의 끝에 하여야 한다.

강도 구분의 식별 기호는 표 16의 기호를 선택할 수 있다.

9.3.5 볼트 및 나사의 기타 형태

당사자 간의 협의가 되었다면 9. 의 앞 절에서 규정한것과 같은 기호를 볼트 및 나사의 기타 형태 것과 특수한 제품에 대해서 사용할 수 있다.

9.4 왼나사를 가진 볼트 및 나사에 대한 표시

왼나사를 가진 볼트 및 나사는 머리부 위 또는 나사 끝에 그림 11 에 나타낸 기호를 표시할 수 있다. 표시는 호칭 나사 지름 d ≥ 5 mm 를 가진 나사에 대해 요구된다.

그림 12 에서와 같은 왼나사에 대한 선택 기호는 6각 볼트 및 6각 나사에 적용할 수 있다.

9.5 선택 표시

9.2 ~ 9.4 에서의 선택 표시 또는 선택이 허용된 표기는 제조자의 선택이다.

9.6 포장의 표시

제조자 식별 표시와 강도 구분 표시는 모든 크기의 모든 포장품에 대해 반드시 표시해야 한다.

부속서 A (참고) 상승한 온도에서의 하항복 응력 또는 0.2% 내력

볼트·너트 및 스터드 볼트의 기계적 성질은 온도 증가에 따라 다양하게 변할 것이다.
참고로 나타낸 표 A.1 은 상승한 온도 변화에서 근접될 수 있는 하항복 응력 또는 0.2% 내력의 감소를 대략적으로 나타낸다.

상승한 작업온도에서 작업을 계속하면 중요한 응력 이완을 가져온다.
300°C에서 전형적인 100 h 작업은 항복 응력의 감소로, 볼트에서 초기 조임 하중의 25% 초과하는 영구 감소를 가져올 것이다.