Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Для чего делается маркировка болтов, и что могут сказать нам эти загадочные знаки на головке?  Достаточно многое. И уж точно все, что нам может потребоваться.

Разумеется, маркировка на головках болтов — это никакие не древнеегипетские иероглифы, а вполне определенные сведения о том, кто данный болт изготовил, и каковы его  (болта, конечно) характеристики.

Давайте теперь подробно и по порядку.

Важность правильного выбора крепежа

Болты, выпускаемые современной промышленностью, могут значительно отличаться по классам своей прочности, что зависит преимущественно от марки стали, которая была использована для их изготовления. Именно поэтому выбирать болты, соответствующие тому или иному классу, следует исходя из того, для решения каких задач их планируется использовать.

К примеру, для соединения элементов легкой ненагруженной конструкции подойдут болты более низкого класса прочности, а для крепления ответственных конструкций, эксплуатирующихся под значительными нагрузками, необходимы высокопрочные изделия.

Наиболее примечательными из таких конструкций являются башенные и козловые краны, соответственно, болты, отличающиеся самой высокой прочностью, стали называть «крановыми». Характеристики таких крепежных элементов, используемых для соединения элементов самых ответственных конструкций, регламентируются требованиями ГОСТ 7817-70.

Такие болты делают из высокопрочных сортов стали, что также оговаривается в нормативном документе.

Крепежные элементы, как известно, бывают нескольких видов: болты, гайки, винты, шпильки. Каждое из таких изделий имеет свое назначение. Для их изготовления используются стали разных классов прочности. Соответственно, будет различаться и маркировка болтов, а также крепежных элементов других типов.

Это интересно: Как правильно высверлить сломанный болт — видео, фото

Как определить класс прочности болтов

Для метрического и дюймового крепежа класс прочности маркируется по-разному. Система маркировки класса прочности отечественного метрического крепежа (болтов, винтов, шпилек) указана в ГОСТ ISO 898-1-2014. Американский дюймовый крепеж маркируется классом прочности согласно стандарта SAE J429.

Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006

А вот так выглядит маркировка на болтах уже по новому ГОСТу:

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Значения маркировки на шестигранной головке высокопрочного болта:

  • 1. Клеймо завода-изготовителя;
  • 2. Класс прочности для ГОСТ Р 52644-2006;
  • 3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата);
  • 4. Номер плавки;
  • 5. Буква S — обозначение высокопрочного болта с шестигранной головокой с увеличенным размером под ключ

Маркировка прочности болтов, винтов, шпилек

Маркировка болтов и винтов под шестигранный ключ

Система маркировки метрического крепежа разработана инженерами ISO (International Standard Organization — Международная Организация Стандартов). Советские, российские и украинские стандарты опираются именно на эту систему.

Маркировке подлежат болты и винты с диаметром резьбы свыше 6 мм. Болты и винты диаметром менее 6 мм маркировать необязательно — производитель может наносить маркировку по собственной инициативе.

Необходимо отметить, что среди винтов маркируются только винты, имеющие шлиц под шестигранный ключ, с различной формой головки: с цилиндрической, с полукруглой и с потайной головкой. Винты со всеми типами головки, имеющие крестовой или прямой шлиц, не маркируются обозначением класса прочности.

Необходимо также отметить, что не маркируются болты и винты изготовленные методом резания, точения (т.е. не штамповкой) — в этом случае маркировка класса прочности возможна по дополнительному требованию Заказчика.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Знаки маркировки наносят на торцевой или боковой поверхности головки болта или винта. Если знаки наносятся на боковую поверхность головки, то они должны быть углубленными. Допускается маркировка выпуклыми знаками, при этом увеличение высоты головки болта или винта не должно превышать:

  • 0,1 мм — для изделий с диаметром резьбы до 8 мм;
  • 0,2 мм — для изделий с диаметром резьбы от 8 мм до 12 мм;
  • 0,3 мм — для изделий с диаметром резьбы свыше 12 мм

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Болты и винты с шестигранной и звездообразной головкой (в том числе изделия с фланцем) маркируют товарным знаком изготовителя и обозначением класса прочности.

Данная маркировка наносится на верхней части головки выпуклыми или углубленными знаками; может также наноситься на боковой части головки углубленными знаками.

Для болтов и винтов с фланцем, если в процессе производства невозможно нанести маркировку на верхней части головки, маркировку наносят на фланце.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Болты с полукруглой головкой и квадратным подголовником по ГОСТ 7802-80 классов прочности 8.8 и выше маркируют знаком производителя и обозначением класса прочности.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Символы маркировки классов прочности болтов и винтов под шестигранный ключ, приведены в следующей таблице:

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды
Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Если данные символы невозможно нанести из-за формы головки или ее малых размеров, применяются символы маркировки по системе циферблата. Эти символы приведены в следующей таблице:

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Также, в отдельных случаях, на головке болта может маркироваться сталь из которой изготовлен болт. Показан пример болта из Стали 40Х.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Маркировка шпилек

Шпильки маркируют цифрами класса прочности только с диаметром резьбы свыше 12 мм. Так как маленькие диаметры шпилек затруднительно маркировать с помощью цифровых клейм, то допускается маркировать такие шпильки, с диаметрами резьбы М8, М9, М10, М11, используя альтернативные знаки, приведенные на рисунке. Знаки наносят на торце гаечного конца шпильки.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Шпильки маркируют клеймением с углубленными знаками и нанесением обозначения класса прочности c товарным знаком производителя на безрезьбовом участке шпильки. Маркировке подлежат шпильки классов прочности 5.6, 8.8 и выше.

Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов и шпилек

Класс прочности
Марка стали
Граница прочности, МПа
Граница текучести, МПа
Твердость по Бринеллю, HB
3.6 Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп 300…330 180…190 90…238
4.6 Ст5кп, Ст.10 400 240 114…238
4.8 Ст.10, Ст.10кп 400…420 320…340 124…238
5.6 Ст.35 500 300 147…238
5.8 Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп 500…520 400…420 152…238
6.6 Ст.35, Ст.45 600 360 181…238
6.8 Ст.20, Ст.20кп, Ст.35 600 480 181…238
8.8 Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р 800* 640* 238…304*
8.8 Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р 800…830** 640…660** 242…318**
9.8* Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р 900 720 276…342
10.9 Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, 1000…1040 900…940 304…361
12.9 Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА 1200…1220 1080…110 366…414
  • В таблице приведены самые распространённые в метизном производстве и рекомендованные марки сталей, но в различных особых случаях также применяются и другие стали, когда их применение продиктовано дополнительными требованиями к крепежу.
  • Значками помечено в таблице:
  • * применительно к номинальным диаметрам до 16 мм.
  • ** применительно к номинальным диаметрам больше,чем 16 мм.

Существуют специальные стандарты на высокопрочные болты узкоотраслевого применения, имеющие свою градацию прочности.

Например, стандарты на высокопрочные болты с увеличенным размером «под ключ», применяемые в мостостроении — так называемые «мостовые болты»: ГОСТ 22353-77 и российский стандарт ГОСТ Р 52644-2006.

Прочность болтов согласно этих стандартов обозначается значением временного сопротивления на разрыв (границы прочности) в кгс/см²: то есть, 110, 95, 75 и т.д.

Такие болты могут производиться в двух исполнениях:

  • Исполнение У — для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С — буква У не обозначается в маркировке
  • Исполнение ХЛ — для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С — обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности
Резьба болтов
Класс прочности болтов
Марка стали
Граница прочности, МПа (кгс/см²)
Относит. удлинение, %
Ударная вязкость болтов исполнения ХЛ, МДж/м² (кгс·м/см²)
Макс. твердость по Бринеллю, HB
М16…М27 110 40Х Селект 1100 (110)…1350 (135) минимум 8 минимум 0,5 (5) 388
М30 95 950 (95)…1150 (115) 363
М36 75 750 (75)…950 (95)
М42 65 650 (65)…850 (85)
М48 60 600 (60)…800 (80)

В производстве высокопрочных болтов по данным стандартам используются также стали 30Х3МФ, 30Х2АФ и 30Х2НМФА. Применение таких сталей позволяет добиться ещё более высокой прочности.

Особенности соединения с помощью резьбы

  1. Надежность за счет использования специальной метрической резьбы и универсальности профиля. Многочисленные исследования подтверждают, что при правильно выбранном классе прочности болта, а также моменте затяжки такое соединение выдерживает большие нагрузки, а также надежно защищено от самооткручивания.

  2. Выдерживание поперечных и осевых нагрузок. Изготовленные из специальных марок стали, болты хорошо противодействуют нагрузкам в любом направлении.
  3. Несложный монтаж и демонтаж конструкций.

    Несмотря на то, что спустя некоторое время открутить резьбовое соединение бывает непросто (из-за коррозии металла), с помощью специальных растворителей это сделать вполне реально.

  4. Небольшая стоимость работ, которая значительно ниже затрат на сварку.

    Многие конструкции возводятся сегодня с использованием болтов, поскольку это требует меньше времени и сил.

Нужно отметить, что небольшим недостатком резьбового соединения можно считать сильную концентрацию напряжения в месте впадины профиля самой резьбы.

По этой причине маркировка болта должна быть подобрана правильно, в точном соответствии с нагрузкой, которую испытывает деталь. Это позволит уменьшить риск как самооткручивания при слабой затяжке, так и разрыва гайки / срезания резьбы вследствие экстремального напряжения.

Болт лемешный с потайной головкой

Не нужно забывать, что сегодня также активно применяются всевозможные средства стопорения, включая контргайки и пружинные шайбы.

Немного о маркировке болтов из нержавеющей стали

  1. На болты из нержавеющей стали наносится в первую очередь маркировка самой стали — А2 или А4.
  2. И затем — Предел прочности — 50, 60, 70, 80.
  3. Например, маркировка на болтах из нержавеющей стали выглядит так: А2-50, А4-80.

  4. Число в этом обозначении — 1/10 соответствия Пределу прочности углеродистой стали.
  5. Пример: На болте нанесена маркировка А2-50.
  6. Предел прочности: — 50 х 10 = 500 Мпа.

Иными словами, класс прочности этих болтов соответствует классу прочности болтов из углеродистой стали 500 Мпа (5.6).

Виды резьбового крепления

Для выполнения резьбового соединения нужны как минимум две детали, одна из которых имеет наружную, а другая – внутреннюю резьбу. Существует несколько конструкционных разновидностей резьбы.

  • Болтовое
  • В соединяемых деталях сверлятся сквозные отверстия, после чего вовнутрь вставляется болт, который затягивается с другой стороны гайкой.
  • Винтовое

В таком типе соединения роль гайки выполняет сама деталь, в которой предварительно высверливается отверстие, затем наносится резьба, после чего с помощью болта или винта крепится другая деталь. Если применять саморезы, то сверлить предварительное отверстие не обязательно, поскольку деталь при закручивании сама автоматически делает резьбу.

  1. С помощью шпилек
  2. Один конец такой шпильки вворачивается в узловую деталь, а на второй специальным образом накручивается подходящая гайка.
  3. Шпилька с ввинчиваемым концом

Точность болтов

Другое важное свойство – это точность. Производители выпускают продукцию двух классов точности. Класс А – подразумевает то, что стержень встает в отверстие с минимальным зазором.

Диаметр посадочного отверстия не может быть больше толщи болта на 0,3 мм. Такой точности довольно просто добиться в условиях производственного цеха, но практически невозможно на строительной площадке.

Крепеж класса В и С могут быть установлены в посадочные отверстия больше стержня изделия на 2 – 3 мм.

Точность исполнения болтового соединения оказывает заметное влияние на его прочность и сопротивлению нагрузок. В частности, чем точнее выполнено посадочное отверстие, тем будет меньше воздействие нагрузок, возникающих перпендикулярно оси стержня.

:

Источник: https://intehstroy-spb.ru/tehnologii/kak-opredelit-klass-prochnosti-dyuymovyh-i-metricheskih-boltov.html

Класс прочности болтов – насколько хорошо метизы противостоят разрушению?

Класс прочности болтов – важная характеристика крепежных изделий. Ее часто называют лимитом прочности на разрыв. Общие тех. требования к механическим характеристикам болтов изложены в ГОСТ 1759.

Под интересующими нас изделиями понимают стержни разной длины с головкой и винтовой канавкой. Такой крепеж используется для соединения по разъемному принципу элементов конструкций, машин, агрегатов. Болт всегда применяется в паре с гайкой. Последняя также выпускается строго по Гос. стандартам.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Разновидности болтов

Болты классифицируются:

  • По виду головки – клеммные, полукруглые, стыковые, потайные, закладные, фасонные, многогранные. Самыми популярными считаются изделия с шестигранной головкой. Они надежно соединяют детали конструкций, которые функционируют под действием разнообразных нагрузок, начиная от ударных и заканчивая статическими.
  • По параметрам под ключ – уменьшенные, нормальные. Для большинства соединений используются изделия со стандартными размерами. Уменьшенные метизы рекомендованы для ненагруженных конструкций.
  • По длине резьбы и стержня.
  • По точности производства – точные по размерам, с отклонениями от правильной конфигурации, со сколами или срезами, другими наружными дефектами. Особенности болтов с неправильной формой и внешними изъянами описаны в уже упомянутом ГОСТ 1759–70.

Также описываемые крепежные элементы принято подразделять на разные категории, учитывая сферу их использования. Существуют мебельные, лемешные, машиностроительные и дорожные болты. Из самих названий понятно, где они применяются.

Изготавливаются крепежные детали из легированных и углеродистых; тепло-, жаро-, коррозионностойких сталей; цветных сплавов. Наибольшее распространение получили изделия первой группы.

Крепеж из углеродистых, легированных сталей (кипящих и спокойных) имеет доступную стоимость и высокие механические характеристики.

Болты из других материалов используются для соединения агрегатов, конструкций, работающих в специфических средах (воздействие влаги, высокие температуры).  

Прочностные показатели болтов самой распространенной группы подробно изложены в ГОСТ 1759.4. В соответствии с этим документом классы прочности легированного и углеродистого крепежа бывают такими:

  • 3.6 – изделия из нелегированных сплавов, изготавливаемые по простой технологии без отпуска металла.
  • 4.6 – из стали с углеродом не выше 0,55 %;
  • 5.6 – изготавливаются без отпуска, в них углерода не меньше 0,15 %;
  • 5.8 – аналогичны болтам 5.6, но углерода в сталях для их изготовления бывает менее 0,15 %;
  • 6.6, 6.8 – крепеж из углеродистых сплавов без добавок;
  • 8.8 – используется закаленная сталь с присадками марганца, бора, хрома, металл обязательно отпускается при температуре 425° после закалки;
  • 9.8 – аналог предыдущих метизов с более высоким показателем прочности;
  • 10.9 – болты с добавками, увеличивающими механические свойства (хром, марганец), из сплавов, прошедших закалку и отпуск (340–425°);
  • 12.9 – изделия из легированных сталей с минимальным содержанием серы, фосфора (до 0,035 %).

Метизы указанных категорий отличаются друг от друга механическими свойствами. Под классом прочности крепежа понимают целый комплекс характеристик. Он включает в себя величины ударной вязкости, напряжения от нагрузки, предела текучести, сопротивления, твердости, относительного удлинения. Об этом подробнее в следующем разделе.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Крепежные болты

Чаще всего для изготовления болтов используют такие марки стали: Ст.35 (крепеж прочностью 6.6, 5.6, 8.8, 9.8), Ст.10 (4.6, 5.8), Ст.20, Ст.5. Из легированных сплавов 40Х, 35Х, 40ХНМА, 20Г2Р, 35ХГСА, 38ХА производят изделия прочностью 8.8 и более.

Временное сопротивление – это отношение нагрузки, которую может выдержать болт без разрушения, к его поперечному первоначальному сечению. Данная величина варьируется в пределах 30–160 кгс/кв. мм (минимальное значение) и 49–208 (теоретически возможный максимум).

Под ударной вязкостью подразумевают определенный цикл воздействия на образец болта в форме призмы (его делают с вырезкой на одной стороне), после которого метиз разрушается. Иногда испытания останавливают в случаях, когда крепежный элемент начинает деформироваться. Величина вязкости равняется 3–6 кгс*м/кв. см.

Обратите внимание! Для некоторых классов прочности (3.6, 5.8, 6.8) показатель ударной вязкости в ГОСТ не регламентируется.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Маркировка болтов

Минимальная нагрузка, которая вызывает деформацию метизов без ощутимого повышения растягивающего напряжения, называется пределом текучести. Для болтов 3.6 он равняется 20 кгс/кв. мм, для изделий 12.9 – 108. Текучесть устанавливается на спец. образцах по стандартной методике (воздействие на изделие до момента его деформирования).

Величина относительного удлинения определяется как отношение повышения длины болта после его разрушения к первоначальной протяженности изделия. Важный момент. Минимальное относительное удлинение отмечается у болтов прочностью 12.9 (8 %), максимальное – у метизов 3.6 (25 %).

Твердость крепежных элементов по шкале HRB составляет 48–86 единиц, по Бринеллю – 90–330 НВ.

Теперь, зная все о механических характеристиках болтов, можно разбираться с принципом их маркировки. Здесь все достаточно просто. Обозначение класса прочности – это две цифры, разделенные точкой.

Достаточно умножить на 10 первое число, чтобы получить значение временного минимального сопротивления болта. Аналогичным образом поступаем со второй цифрой. Умножаем ее на 10 и узнаем соотношение (в процентах) текучести изделия к его сопротивлению. Например, для метизов класса 8.

8 это отношение будет равняться 80 % (8*10). Маркировку наносят на торце головки крепежа выпуклыми цифрами.

ГОСТ требует обозначать все болты сечением более 6 мм. Разрешается не ставить точку в маркировках болтов классов 12.9, 8.8 и 5.6. Метизы из цветных сплавов, нержавеющих сталей обозначаются иначе.

На такие изделия наносят марку стали (например, А4, А2), ставят тире, добавляют двузначную цифру (50, 80, 70), которая указывает величину прочностного предела на разрыв.

Если мы видим маркировку А4-50, значит перед нами болт из аустенитного сплава с прочностью 50 кгс/кв. мм.

Класс прочности метизов напрямую зависит от технологии их производства. Сейчас для изготовления болтов используются методики горячей высадки и холодной штамповки.

Они предполагают применение специального оборудования для непосредственно производства крепежа, накатки на нем резьбы, термической обработки готовой продукции, нанесения дополнительного защитного покрытия (если таковое предусмотрено).

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Холодная штамповка болтов

Большая часть болтов разной прочности в настоящее время выпускается по технологии холодной штамповки. Такая методика имеет ряд достоинств:

  • гарантированная точность размеров болтов;
  • высокая производительность;
  • большой ассортимент типоразмеров изделий;
  • чистота поверхности метизов;
  • малый расход легированной, углеродистой стали.

Заметим, что качество производимых холодной штамповкой болтов зависит от характеристик используемых металлических сплавов (то есть от исходного сырья). Необходимо применять сталь без внутренних и поверхностных изъянов, с равномерным хим.

составом, повышенной пластичностью. Задача операции холодного штампования состоит в следующем – нужно получить болт с требуемыми размерами из металлической заготовки (обычно из проволоки), которую пропускают через специальную матрицу.

Такой процесс проходит без нагрева исходного сырья.

При деформировании проволоки наблюдается наклеп металла, увеличение его твердости, пределов текучести и прочности. При этом относительное удлинение стали уменьшается, что повышает качество готовых крепежных изделий.

Главный минус холодной штамповки болтов заключается в уменьшении величины пластичности стали. Это может стать причиной увеличения хрупкости метизов и, как следствие, их поломки (деформации, разрушения) в процессе использования.

Избежать подобных проблем позволяет дополнительная термообработка болтов – закалка, отпуск.

Изготовление болтов по технологии холодной штамповки осуществляется по одному принципу. Но сама операция может производиться с редуцированием, без такового, с выдавливанием. Схематически процесс изготовления крепежных изделий выглядит следующим образом:

  1. Формирование из проволоки стержня болта.
  2. Создание промежуточной формы головки, а затем и окончательной.
  3. Нарезание резьбы.

Штамповка выполняется на 2–4 отдельных пресс-автоматах либо на одной автоматической линии, состоящей из разных по назначению агрегатов. Класс прочности готовых метизов не зависит от “навороченности” оборудования. И с одной линии, и с нескольких последовательных механизмов получают крепеж, отвечающий требованиям ГОСТ.

Болты с временным сопротивлением более 80 кгс/мм2 называют высокопрочными. К ним относят изделия классов 8.8–12.9. Такие болты нужны для соединений деталей мостовых конструкций, крепления элементов кранов, железнодорожных вагонов и техники, машин и агрегатов, используемых в сельском хозяйстве.

К высокопрочным метизам причисляют самоконтрящиеся соединительные элементы. Изготавливаются болты повышенной прочности из нержавеющих сплавов, Ст.40 и Ст.35Х. Их в обязательном порядке подвергают закалке и отпуску. Без такой термической обработки добиться высоких прочностных показателей невозможно.

В ряде случаев исходную сталь дополнительно отжигают (сфероидизирующая методика). Это позволяет нивелировать их высокое сопротивление процессу холодного деформирования и упростить операцию штамповки.

Термообработка метизов – дорогая и трудоемкая процедура. При несоблюдении технологии ее выполнения болты могут искривляться, а их геометрические параметры искажаться. Особенно часто подобные проблемы отмечаются при штамповке длинного крепежа.

ГОСТ разрешает корректировать размеры и форму искривленных болтов, используя операцию повторной накатки. Для снижения риска деформации болтов их термическая обработка чаще всего осуществляется в среде газов с защитными характеристиками.

Это еще больше увеличивает расходы на изготовление крепежной продукции.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Высокопрочные метизы

Предприятия находят разные выходы из такой ситуации. Например, ограничивают длину и диаметр выпускаемых высокопрочных болтов, применяют современное оборудование для штамповки с повышенным коэффициентом эксплуатации. Свойства специальных метизов описываются в отдельных Гос. стандартах либо отраслевых нормативных документах. Например, существует ГОСТ Р 52644.

Он оговаривает размеры и механические характеристики болтов высокой прочности с головкой под ключ, которые применяются исключительно в сфере мостостроения. В стандарте приведена прочность крепежных элементов М16–М48. По своей величине она равняется сопротивлению на разрыв. Маркировка таких болтов включает в себя не только класс прочности.

В ней присутствует литера S (крепеж под ключ с увеличенным размером).

Специализированные болты, кроме всего прочего, различаются по виду исполнения. Они могут быть вариантов ХЛ и У. Первые высокопрочные метизы предназначены для работы при температурах ниже -40 °С.

Маркируются болты литерами ХЛ и цифрами, указывающими на класс прочности. Крепежные элементы У используют при температурах до -40°. Литера в их маркировке необязательна. Болты У и ХЛ изготавливают из сталей 30Х2НМФА, 40Х Селект, 30Х2АФ, 30Х3МФ.

 Классы прочности таких изделий приведены далее:

  • 110 – болты с резьбой М16–М27 (их прочность соответствует показателю сопротивления на разрыв и равняется 110 Мпа);
  • 95 – изделия М30;
  • 75 – М36;
  • 65 – М42;
  • 60 – М48.

Твердость по Бринеллю указанных болтов высокой прочности составляет 363–388 единиц, а относительное удлинение – не менее 8 %.

Источник: https://tutmet.ru/klass-prochnosti-boltov.html

Как расшифровать марку стали крепежа

Условные обозначения для разных крепежных изделий были введены еще во времена Советского Союза, примерно в начале XX века.

Основная их часть заимствована у европейских специалистов, но позже инженеры изобрели собственную уникальную систему.

При обозначении различных крепежей на чертежах, в технических и других документах обязательно указание полных условных обозначений без каких-либо изменений. Также допускается применение определенных форматов:

  • полные обозначения;
  • сокращенный вид;
  • упрощенный вариант.

Обозначение ГОСТ, ОСТ и ТУ — это необходимая мера для всех изделий. С помощью определения стандарта возможно указать конструктивные особенности и форму, а а также остальные технические данные.

Все вариации образуются от полного правильного написания постандарту. Для крепежных изделий с величиной резьбовой части до 48 мм это норматив ГОСТ 1759.

0-87, к конструкциям с размерами больше относится ГОСТ 18126-94.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Сегодня в качестве условных обозначений для разных метизов, в том числе шпилек, применяются специальные схемы. Для последних предусмотрены нормативы ГОСТ 18123-82. Стандартные вариации характеризуются общим видом, в том числе элементы, количество которых изменяется в соответствии с типом изделия. Некоторые метизы отличаются специфическим обозначением и к ним относятся иные стандарты.

Для понимания рекомендуем рассмотреть условные обозначения на нескольких  крепежных изделиях с детальной расшифровкой.

Расшифровка маркировки

Болт с маркировкой 3М12х1,25LH-6gx50.58.C.019 ГОСТ 7798-70

  • Болт — полное наименование крепежа.
  • B — показатель точности изготовления метиза (предусмотрено 3 варианта — A, B, C). В данном случае показатель отсутствует, поскольку он по стандарту ГОСТ 7798-70 един для всех изготовленных по нему изделий.
  • 3 — разновидность исполнения.
  • M — на конструкцию нанесен метрический вариант резьбы, намного реже встречается коническая (К) и трапецеидальная (Тр).
  • 12 — обозначение диаметра резьбовой части.
  • 1,25 — показатель шага резьбы. В случае, когда используется крупный шаг, его не нужно указывать.
  • LH — левое направление резьбы.
  • 6g — показатель класса точности, варьируется от 4 до 8.
  • 50 — информация о величине метиза (мм).
  • 58 — обозначение уровня прочности крепежного изделия. Для конструкций из углеродистой стали всего предусмотрено 11 классов.
  • C — в процессе производства использован спокойный тип стали. Также встречаются автоматные (А) варианты.
  • 01 — определение разновидности покрытия.
  • 9 — обозначение толщины покрытия, измеряется в микронах.
  • ГОСТ 7798-70 — норматив, в соответствии с которым изготовлена конструкция.

Каталог болтов.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Винт с полной маркировкой ВМ16-6gx45.45Н.40Х.05 ГОСТ 1482-84

  • B — показатель точности.
  • 1 — разновидность изготовления.
  • М — метрическая резьбовая часть. Также встречается коническая и трапецеидальная.
  • 16 — величина диаметра резьбовой части.
  • 2 — показатель крупного резьбового шага, который зачастую не нужно указывать.
  • 6g — обозначение поля допуска, в соответствии с которым изготовлена резьбовая часть.
  • 45 — показатель длины крепежного изделия.
  • 45Н — один из классов прочности винтов, всего предусмотрено 4 варианта.
  • 40X — с помощью этого обозначения указывают марку стали, из которой изготовлен винт.
  • 05 — покрытие, использованное для винта, предусмотрено несколько номеров (от 01 до 13).
  • ГОСТ 1482-84 — стандарт, в соответствии с которым изготовлен метиз.

Каталог винтов.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Гайка с полной маркировкой2М10х1LH-6Н.32.079 ГОСТ 5927-70

  • А — указывается подходящий изделию класс точности, в случае с данным метизом обозначение необязательно, поскольку стандартом разрешается производство только с классом А.
  • 2 — стандарт исполнения метиза.
  • М — метрический тип резьбы.
  • 10 — показатель резьбового диаметра крепежного элемента.
  • 1 — обозначение резьбового шага, который относится к особо мелкому.
  • LH — так указывают направление, по которому нарезается резьба. При основном (правом) направлении его обозначать необязательно.
  • 6H — точность производства метиза.
  • 32 — категория группы материала изготовления.
  • 07 — тип использованного для крепежного элемента покрытия.
  • 9 — обозначение толщины покрытия.
  • ГОСТ 5927-70 — соответствующий стандарт, согласно которому выпущен метиз.

Каталог гаек.

Остальные крепежные элементы практически не отличаются от перечисленных по условному обозначению. Как видите, общепринятая схема выглядит следующим образом:

  • название конструкции;
  • показатель класса точности;
  • тип исполнения;
  • показатель номинального резьбового диаметра;
  • обозначение шага резьбы;
  • поле допуска;
  • показатель класса прочности или материалов, из которых изготовлен крепеж;
  • вид стали — спокойная или автоматная;
  • марка стали (для некоторых материалов не используется);
  • суммарный показатель толщины покрытия;
  • используемый производственный стандарт.

Класс прочности необходимо определять для болтов, оснащенных шестигранной головкой или углублением, а также для шпилек, гаек. Дополнительно проставляется клеймо производителя и стрелка, если конструкция имеет левую резьбу. В некоторых случаях стрелка заменяется соответствующим надрезом.

Свойства крепежа

Все метизы различаются между собой конструкцией, материалом изготовления, назначением и другими техническими характеристиками. Также крепежные изделия классифицируют по прочности и типу покрытия. Например, болт М16 используется для монтажа различных ограждений, мостовых и крановых конструкций.

В первом случае подойдет метиз с меньшей прочностью. Для сборки оборудования применяются преимущественно крановые болты. Они характеризуются увеличенными показателями прочности, производство регулируется стандартом ГОСТ 7817-70. Предусмотрены различия по форме исполнения и марке используемой стали.

Источник: https://boltzavod.ru/kak-rasshifrovat-marku-stali-krepezha/

Прочность болтов

Прочность болтов – это наиболее важный параметр при расчете болтового соединения. Класс прочности болтов указывает на их прочность и на предел текучести.

Все болты, с резьбой более М6, должны маркироваться. На головке болта маркируется прочность болтов по ГОСТ или по ISO, а также их исполнение. Если резьба болта или винта больше чем М6, и на головке нет маркировки, то от использования такого болта следует отказаться. Рассмотрим, что обозначает класс прочности болтов и как он обозначается непосредственно на головке.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

На картинке изображены три вида маркировки. Прочность болтов 8.8 самая распространенная. Болт класса прочности 10.9, соответственно, более прочный, чем 8.8.

Обозначение «Х» на головке болта указывает, что болт каленый, как правило, такое обозначение на карданных болтах. Существуют классы прочности болтов 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.

9. Точка между цифрами может отсутствовать.

Теперь поговорим о том, что обозначают эти цифры. Первая цифра маркировки равно 0,01 пределу прочности болта на растяжение, чтобы понять предел прочности, делим первую цифру на 0,01 и получаем предел прочности на растяжение в МПа.

Вторая цифра равно 0,1 отношения предела текучести болта к пределу прочности на растяжение. Если перемножить цифры, и результат умножить на 10, то получим предел текучести в МПа. Приведем пример расшифровки. Прочность болта 12.

9 расшифровывается следующим образом:

12/0,01 = 1200 (МПа) – предел прочности на растяжение.

12х10х9 = 1080 (МПа) – предел текучести.

Болты класса прочности до 5.6 чаще всего используются в мебельном производстве, остальные используются в машиностроении и строительстве. Причем класс прочности 10.9 и 12.9, ввиду высокой цены, используется при сборке особо ответственных узлов.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

На картинке изображены примеры нанесения маркировки на болт с полукруглой головкой (слева) и на болт с внутренним шестигранником (справа).

Существуют и болты, предназначенные для использования в определенных узлах, они могут иметь дополнительные маркировки. Например, болты для строительства мостов могут иметь маркировку «ХЛ», что означает допустимое применение болта при температурах до – 650С. Иногда на головках болтов указывают марку стали, примененную при изготовлении.

На шпильках также указывается класс прочности, наносится он цилиндрическую часть, где отсутствует резьба, но с двумя существенными различиями: 1) На болтах маркировка выступает над поверхностью, на шпильках наоборот – маркировка углубляется в материал. 2) Шпильки маркируются, начинаются с класса прочности 5.6. На диаметрах шпилек, менее М12, иногда маркируют не цифры, а условные знаки, каждый из которых соответствует классу прочности.

Маркировка гаек осуществляется немного по другому принципу. При нанесении маркировки на гайку учитывают отношение ее высоты к диаметру резьбы.

По отношению высоты гайки к диаметру, гайки делятся на 5 видов: 1) Низкие Н/d меньше 0,8 2) Нормальные с отношением высоты к диаметру резьбы 0,8 3) Высокие с отношением 1,2 4) Сверхвысокие с отношением 1,5. 5) Сверхнизкие, маркировка на них обычно не наносится.

Для низких гаек существует всего два класса прочности – 04 и 05. Для расчета предела прочности на растяжение откидываем 0 и умножаем на 100. Получаем 400 и 500 МПа соответственно. По полученному значению смотрим, с каким классом прочности болта следует использовать гайку.

Нормальные, высокие и сверхвысокие гайки имеют 7 классов прочности – 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Аналогично умножаем на 100 и получаем значение предела прочности на растяжение. Таким образом, гайку 8 класса прочности лучше всего использовать с болтом 8.8. Распределение нагрузки в резьбе в таком случаи будет равномерным.

Иногда встречаются и другие маркировки на болтах, но, как правило, бывает это очень редко. Подавляющее большинство болтов маркируется именно по такому принципу.

В следующей статье расскажу, как сделать расчет болта на растяжение, срез и смятие.

Задавайте вопросы, оставляйте комментарии, делитесь впечатлениями от статьи!

Источник: https://lsapr.ru/prochnost-boltov/

Маркировка крепежных изделий

Виды крепёжных изделий

Прежде чем расшифровывать маркировку на конкретном «гвоздике», следует определиться с типами крепёжных изделий. Их существует достаточно много: крепёж отличается назначением, конструкцией, материалом, покрытием. Кроме того, в пределах одного типа крепёжные изделия отличаются размерами (длиной, диаметром), а иногда и формой.

К основным, и наиболее распространённым видам крепежа относят:

  • резьбовые крепёжные изделия – болты, гайки, шпильки, винты, шурупы;
  • вспомогательные элементы (чаще всего используются в сочетании с резьбовым крепежом) – шайбы, шплинты, стопорные кольца/полукольца;
  • крепёж, устанавливаемый с натягом в сплошной материал – гвозди, дюбели, анкеры, арматурный крепёж;
  • заклёпки (для создания неразъёмных соединений);
  • разнообразные фиксирующие элементы – хомуты, стяжки, скобы и т.п.;
  • такелаж, тросы, ленты, проволока;
  • специфический сантехнический крепёж;
  • и прочие виды.

*Разнообразные клеи, мастики, герметики также широко применяются для соединения частей конструкций. Однако к элементам крепежа (предполагающим наличие отдельно взятых изделий, измеряемых штуками) эти материалы всё-таки не относятся.

Помимо типов (т.е. классификации по конструктивному признаку) существует распространённое, хотя и не совсем «академическое», разделение на метрический и дюймовый крепёж. Например, размеры трубной резьбы в силу исторической традиции всегда обозначаются в дюймах. Хотя это не мешает относить данный крепёж к резьбовому.

Материал крепёжных изделий

Ещё одно характерное различие крепежа – его материал. Для производства крепёжных изделий применяются все распространённые типы конструкционных материалов: стали, цветные металлы, дерево, пластик. Последний вид материала наиболее перспективен. И в ряде случаев активно вытесняет «классику» – металлы различного вида.

При сопоставимых характеристиках прочности синтетический полиамид обладает существенным преимуществом перед стальными изделиями – в первую очередь неподверженностью коррозии.

Именно поэтому различие в материале присутствует не только для крепежа разного типа (как, например, стальная гайка и медная заклёпка), но и для однотипных изделий – тех же болтов из стали или полиамида.

Однако, несмотря на прогресс в области синтетических материалов, основным для производства крепёжных изделий остаются всё-таки стали, сплавы и цветные металлы. Выбор марки материала для крепежа конкретной конструкции диктуется:

  • рабочей нагрузкой, требующей определённой прочности крепёжных изделий;
  • условиями окружающей среды – температурой, наличием агрессивного химического воздействия (что требует выбора крепёжных изделий, стойких к температуре и коррозии);
  • наличием динамической составляющей нагрузки – вибрации (крепёж должен обладать значительной усталостной прочностью);
  • требованиями к магнитным свойствам материала – или, напротив, к их отсутствию;
  • физическими характеристиками материала (удельной массе, плотности, отсутствию склонности к искрению при ударном контакте и т.п.);
  • довольно часто – эстетическими свойствами и соображениями дизайна.

Эти и другие факторы накладывают жёсткие ограничения на выбор типа материалов для крепёжных изделий в каждом конкретном случае. Поэтому, если в партии запчастей попался титановый крепеж – вряд ли в его маркировке удастся расшифровать марку «стали»!

Типы защитных покрытий

Ещё одной категорией свойств крепёжных изделий является наличие/тип защитного покрытия материала. Тонкий слой покрытия обеспечивает не только защиту от коррозионного или механического воздействия (контактного истирания), но и благоприятно влияет на повышение усталостной прочности крепежа (при наличии защитного покрытия эффект поверхностного сжатия сравним с механическим упрочнением ковкой).

Толщина покрытия определяется размерами и типом крепёжных изделий. К примеру, для элементов с шагом резьбы меньше 0,4 мм толщина составляет 3-6 микрон. Для резьбы с шагом выше 0,8 мм – 9-12 микрон. Для покрытия применяют цинк, кадмий, медно-никелевый сплав, хром, олово, оксидные плёнки и т.д. Все технические требования к типу и характеристикам покрытия регламентируются ГОСТ 1759.4—87.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Маркировка крепежа

Некоторые виды крепёжных изделий не подлежат обязательной маркировке. Однако для ряда крепежа (прежде всего, резьбового) нанесение маркировки является непременным требованием. Обязательно маркируются:

  • болтовой крепёж с шестигранной головкой;
  • винты с цилиндрическим/шестигранным внутренним шлицем;
  • шестигранные гайки;
  • резьбовые шпильки.

При этом маркировка должна содержать информацию о:

  • классе прочности материала крепежа;
  • конструктивных размерах;
  • левой резьбе (если крепёжное изделий имеет такую);
  • наличии/типе защитного покрытия;
  • изготовителе крепежа (наносится клеймо или товарный знак).

Обозначение класса прочности расшифровывается следующим образом. К примеру, имеется болт с шестигранной головкой класса прочности 5.6. Первое число (умноженное на 100) – это предельная нагрузка на разрыв.

В нашем примере она составляет не менее 500 Н/мм2. Превышение данной нагрузки означает гарантированное разрушение материала крепежа.

Следовательно, данное число характеризует предельную несущую способность резьбового крепёжного элемента в составе сборочной единицы.

Вторая часть обозначения (число, умноженное на 10) представляет собой отношение предела текучести к пределу прочности (зашифрованному первым числом). В нашем примере болт пройдёт границу упругой деформации и подойдёт к пределу текучести при нагрузке в 6•5•10=300 Н/мм2

Таким образом, маркировка класса прочности содержит в себе все основные характеристики материала. По маркировке легко сравнить крепёжные изделия между собой – и выбрать подходящий для конкретной конструкции. К примеру, болты с маркировкой 4.6 и 4.8 имеют одинаковый предел прочности (400 Н/мм2).

Однако предел текучести у первого ниже (наступает при нагрузке в 240 Н/мм2, в то время как у второго – при 320 Н/мм2). Можно ли сказать, что болты выдержат одинаковую нагрузку, к примеру 300 Н/мм2? В пределе, да – ни один из них не разрушиться. Но второй болт будет работать в зоне пластической деформации.

И следует тщательно оценивать, допустимо ли это для конкретной конструкции.

Класс прочности обычно наносится отдельным числом в нижнем полукружье на торце шестигранной головки болта. В верхней же части присутствует буквенно-цифровой код из нескольких символов:

  • первая буква – это всегда клеймо или шифр завода-изготовителя;
  • следующая группа цифр – это значение временного сопротивления на разрыв (делённого на 100);
  • далее идут буквы климатического исполнения (ХЛ означает «холодный климат»);
  • цифра следом – это номер плавки;
  • если резьба болта левая – замыкает маркировку значок стрелки «против часовой».

Для нержавеющих болтов перед классом прочности ставится марка стали – А2 или А4. При этом класс прочности зашифрован двухзначным числом (50, 60, 70 и т.д.). Умножение этого числа на 10 даст предел прочности в МПа.

Шестигранные гайки также подразделяются на классы прочности: 4, 5, 6, 8, 10, 12. Если число в маркировке умножить на 100, получится предел прочности болта, с которым может использоваться данная гайка. К примеру, гайку класса 6 можно смело использовать с болтами класса 6.6.

В целом, правила маркировки крепёжных изделий, а также их расшифровка регламентируются ГОСТ 27017-86. В стандарте очерчена терминология, номенклатура и обозначения крепежа различного вида. При этом ГОСТ допускает модификацию обозначений (добавление к стандартным характеристикам новой информации, точнее раскрывающей особенности и свойства крепежа).

Наиболее «свежий» стандарт для болтовых крепёжных соединений – это ГОСТ Р 52644-2006.

Источник: http://metalvis-yug.ru/novosti/markirovka-krepezha

Классы прочности и материалы крепежных изделий и их механические характеристики | Статьи компании Восток-Интер

Рекомендации по выбору материалов резьбовых крепежных деталей в зависимости от классов прочности.

В статье Технические требования к крепежным резьбовым деталям мы рассмотрели обозначение классов прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей, определение пределов прочности и текучести материалов, а также напряжение испытания материала для гаек.

Ниже подробнее рассмотрим какие именно материалы используются для производства резьбовых изделий и какие классы прочности им соответствуют (о механических свойствах крепежа из нержавеющих марок стали читайте в нашей статье – А2, А4 — Характеристика крепежных изделий из нержавеющих сталей).

Таблицы приведены согласно “ГОСТ 1759.0-87. Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия” для широкоиспользуемого на рынке крепежа. Подробно о классах прочности, материалах и механических свойствах смотрите в технической документации, указанной в конце статьи.

Болты, винты, шпильки

Класс прочности Марка стали Граница прочности σB, МПа Граница текучести σT, МПа Твердость HB
3.6 10, 10кп 300…330 180…190 90…238
4.6 20 400 240 114…238
4.8 10, 10кп 400…420 320…340 124…238
5.6 30, 35 500 300 147…238
5.8 10, 10кп, 20, 20кп 500…520 400…420 152…238
6.6 35, 45, 40Г 600 360 181…238
6.8 20, 20кп 600 480 181…238
8.8 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р 800* 640* 238…304*
8.8 800…830** 640…660** 242…318**
9.8* 900 720 276…342
10.9 1000…1040 900…940 304…361
12.9 1200…1220 1080…110 366…414

Гайки

Класс прочности Марка стали Напряжение от пробной нагрузки σF, МПа Твердость HB
4.0 20, Ст3кп3, Ст3сп3 510 112…288
5.0 10, 10кп, 20 520…630 124…288
135…288
6.0 10, 10кп, 15, 15кп 600…720 138…288
04 380 162…288
8.0 35, 20, 20кп 800…920 162…288
9.0 1040…1060 180…288
10.0 35Х, 38ХА, 20Г2Р, 16ХСН 900…920 260…335
12.0 1150…1200 280…335
05 500 260…335

Примечание: рекомендуемые сочетания классов прочности гаек и болтов для различных диаметров резьбы: а) 4-3.6, 4-3.8, 4-4.

8 (М > 16); б) 5-3.6, 5-4.6, 5-4.8, 9-9.8 (М≤16); в) 5-5.6, 5-5.8, 6-6.8, 8-8.8, 10-10.9, 12-12.9 (М≤48);

г) 9-8.8 ( > М16≤М48).

* Для номинальных диаметров d≤16 мм. ** Для номинальных диаметров d > 16 мм.

*** Для классов прочности болта 8.8, 9.8 и 12.9 условная граница текучести σ0,2.

Видео

Разрушение стального болта при привышении предела прочности на разрыв.

На видео ниже можно наблюдать невосстанавливаемую деформацию (превышение предела текучести) болта с последующим разрушением.

Техническая документация

Приведенную техническую документацию Вы можете найти на странице Справочника стандартов.

  • ГОСТ 1759.4-87. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний;
  • ГОСТ 1759.5-87. Гайки. Механические свойства и методы испытаний;
  • ГОСТ 18126-72. Болты и гайки с диаметром резьбы свыше 48 мм. Общие технические условия;
  • ГОСТ 20700-75. Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых и анкерных соединений, пробки и хомуты с температурой среды от 0 до 650°С;
  • ГОСТ 22356-77. Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия;
  • ГОСТ Р 52627-2006. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний;
  • ГОСТ Р 52628-2006. Гайки. Механические свойства и методы испытаний;
  • ГОСТ Р 52643-2006. Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. Общие технические условия.

Статьи

  • Болты. Общая информация;
  • Фундаментные болты. Общая информация;
  • Болты футеровочные. Общая информация;
  • Высокопрочный крепеж для металлоконструкций и мостовых соединений;
  • Шпильки. Общая информация;
  • Винты. Общая информация;
  • Гайки. Общая информация;
  • Шайбы плоские и пружинные. Общая информация;
  • Технические требования к крепежным резьбовым деталям;
  • Определение длины болтов, винтов, шпилек, шплинтов;
  • Таблица соответствия DIN, ГОСТ, ISO на различный крепеж;
  • Справочник стандартов ГОСТ, DIN на крепежные изделия;
  • Примеры условных обозначений крепежа;
  • Обзор высокопрочного крепежа;
  • Высокопрочный крепеж классом прочности 8.8, 10.9, 12.9;
  • А2, А4 — Характеристика крепежных изделий из нержавеющих сталей;
  • Сопротивление химическому воздействию для болтов из стали A2, A4. Таблица;
  • Гальваническое цинкование крепежных изделий;
  • Условные обозначения видов покрытий крепежных резьбовых изделий.

Перепечатка материала запрещена.

Maxim Ponomarenko (07.02.2011 09:00)

Восток-Интер

Источник: https://vostok-inter.uaprom.net/a36296-klassy-prochnosti-materialy.html

Обозначения, класс прочности и расчет нагрузок для болтов. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

Эта статья впервые опубликована на rostfrei.ru в марте 2007 года.
Немного дополнялась, но растащена по Рунету многократно.

На головке болта должна быть нанесена следующая маркировка:
– клеймо завода изготовителя (JX, THE, L, WT, и др.

);
– класс прочности;
– правая резьба не маркируется, если резьба левая – маркируется стрелкой против часовой стрелки.

Винты отличаются от болтов отсутствием маркировки.

Для изделий из углеродистой стали, класс прочности обозначают двумя цифрами через точку.
Пример: 4.6, 8.8, 10.9, 12.9.

Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренную в МПа. В случае 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2

Вторая цифра – это отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2.

Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта.

Поясним значения некоторых терминов:

Предел прочности на разрыв – величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение – “наибольшее разрушающее напряжение”.

Предел текучести – величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемаядеформация или изгиб. Например, попробуйте согнуть “от руки” обычную стальную вилку или кусок металлической проволоки.

Как только она начнет деформироваться, это будет означать, что вы превысили предел текучести ee материала или предел упругости при изгибе. Поскольку вилка не сломалась, а только погнулась, то предел ее прочности больше предела текучести. Напротив, нож скорей всего сломается при определенном усилии.

Его предел прочности равен пределу текучести. В этом случае говорят, что ножи “хрупкие”.

Японские самурайские мечи – пример классического сочетания материалов с различными характеристиками прочности.

Некоторые их виды снаружи сделаны из твердой закаленной стали, а внутри выполнены из упругой, позволяющей мечу не ломаться при боковых изгибающих нагрузках.

Такое строение называется “кобу-си” или, иначе, “пол-кулака”, то есть “горсть” и при соответствующей длине катаны является очень эффективным решением для боевого клинка.

Другой практический пример: закручиваем гайку, болт удлиняется и после некоторого усилия начинает “течь” – мы превысили предел текучести. В худшем случае может произойти срыв резьбы на болте или гайке. Тогда говорят – резьба “срезалась”.

Вот тут есть небольшой ролик с испытанием болтов на разрыв, наглядно демонстрирующий протекающие процессы.

Процент удлинения – это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки или разрыва.

В бытовом плане некоторые виды некачественных болтов называют “пластилиновыми” подразумевая именно термин процент удлинения.

Технический термин – “относительное удлинение” показывает относительное (в процентах) приращение длины образца после разрыва к его первоначальной длине.

Твёрдость по Бринеллю – величина, характеризующая твeрдость материала.

Твердость – способность металла противостоять проникновению в него другого, более твердого тела. Метод Бpиннеля применяется для измерения твердости сырых или слабо закалённых металлов.

На шпильки с резьбой наносится цветовая маркировка с торца: для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным.Значение для предела текучести не указывается.
Пример: Для A4-80 Предел прочности = 80 х 10 = 800 Н/мм2.

Значение 70 – является стандартным пределом прочности нержавеющего крепежа и принимается в расчет пока явно не указано 50 или 80.

Предел текучести для нержавеющих болтов и гаек является справочным значением и составляет около 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80. Относительное удлинение при этом составляет около 40%, т.е.

нержавейка хорошо “тянется” после превышения предела текучести, прежде чем наступит необратимая деформация. В сравнении с углеродистыми сталями относительное удлинение для ST-8.8 составляет 12%, а для ST-4.

6 соответственно 25%

Отечественный ГОСТ 1759.4-87 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ не уделяет внимания вообще расчету нагрузок для нержавеющего крепежа, а также не указывает явно, какой размер резьбы d, d2 или d3 принимается в расчет. В результате сравнения значений из ГОСТа и таблицы размеров метрической резьбы из справочника фирмы FABORY, становится ясно, что это d2 – pitch diameter.

При расчетах болтового соединения для заданной нагрузки используют коэффициент 1/2, а лучше 1/3 от предела текучести. Иногда его называют Коэффициентом запаса, соответственно два или три.

Примеры расчета нагрузки по классу прочности материала и резьбе:

Болт М12 с классом прочности 8.8 имеет размер d2 = 10,7мм и расчетную площадь сечения 89,87мм2. Тогда максимальная нагрузка составит: ОКРУГЛ( (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон, а расчетная рабочая нагрузка – 57520 х 0,5 / 10 = приблизительно 2,87 тонны. Для болта M12 из нержавеющей стали A2-70 та же расчетная рабочая нагрузка не должна превышать половину значения предела текучести и составит 250 x 89,87 / 20 = приблизительно 1,12 тонны, а для M12 A4-80 – 1,34 тонны.
Сравнительная таблица расчетных* данных нагрузок**
для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.

* Указаны приблизительные значения рабочей нагрузки, как 1/20 от максимальной в Ньютонах с округлением до 10 в меньшую сторону.

** Расчетные данные рабочих нагрузок приведены в ознакомительных целях и не являются официальными данными.

В сокращенном виде этот материал изложен на последней странице крепежного каталога.

Дополнительные таблицы, сделанные еще перед выходом статьи в 2008 году и добавленные 21.09.2011 спустя почти четыре года. Добавлены сведения для нержавейки A2-50 и высокопрочных ST-10.9.

Коэффициент запаса равен двум. Можно перестраховаться и смело делить на тридцать нагрузку в Ньютонах. Кстати, на такелаже именно так и делают, только делят нагрузку на сорок, т.е.

принимают запас равным четырем.

Источник: http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/pages/grade?open

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector