Классы прочности болтов: маркировка, классификация, ГОСТ 7798-70

Содержание

Что такое шпилька в строительстве

Резьбовые соединения с использованием шпилек надежно эксплуатируются долгие годы. Стержни легко заменяются при необходимости ремонта или переоснащения оборудования. Шпилька М8 выпускается разных видов для применения в определенных условиях. С помощью резьбовых штифтов можно соединить две или больше деталей.

Предельная нагрузка и максимальный крутящий момент для болтов разных классов прочности

Наряду со сварными, болтовые соединения являются самыми распространёнными в конструкциях, машинах и агрегатах. При использовании болтовых резьбовых соединений для достижения наибольшей надёжности и прочности необходимо максимально плотно затянуть болт и одновременно избежать повреждения самого болта. В таком случае резьбовое соединение прослужит максимально долго и эффективно.

Максимальная неразрушающая нагрузка на болт называется «максимальной предельной нагрузкой»; измеряется в Ньютонах (Н). Максимальное усилие затяжки болта называется «максимальным крутящим моментом» и измеряется в Ньютонах на сантиметр (Н•см). На эти величины влияют разные факторы, но в первую очередь класс прочности болта, затем покрытие, нанесённое на болт и гайку, наличие смазки в резьбовом соединении. В зависимости от того обезжирен ли болт перед сборкой и затяжкой или присутствует смазка, в резьбовом соединении при затяжке возникает различная сила трения, влияющая на предельный крутящий момент затяжки. При использовании смазок базовое значение максимального крутящего момента умножают на коэффициент от 0,1 до 0,3 (в зависимости от вида смазки).

Сила трения уменьшается и при наличии покрытия болта или гайки (фосфатирование, оксидирование, оцинкование, кадмирование). Величины коэффициентов на которые необходимо умножить базовую величину крутящего момента, в зависимости от комбинации покрытий болта и гайки, приведены в таблице:

В следующей таблице приведены предельные максимальные нагрузки и максимальные крутящие моменты для болтов с шестигранной головкой по DIN 933, ГОСТ Р 50793-95 (ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70) с метрической резьбой от М1,6 до М39 (данная таблица является справочной и не может служить основанием для проведения расчётов на прочность резьбовых соединений, а также в отношении ответственных резьбовых соединений. В ответственных соединениях необходимо обязательное применение поправочных коэффициентов, касающихся покрытия и смазки болтов и гаек — прим. автора).

Данные из таблицы можно применять для соединений общего назначения и малоответственных болтовых резьбовых соединений с крупным шагом резьбы. Для соединений с мелким шагом резьбы максимальный крутящий момент и момент затяжки болта необходимо определять экспериментально. Это же касается и моментов для болтов, работающих в особых условиях: в качестве стопоров, в пружинящих конструкциях, в комбинации с пружинами и пружинными шайбами, в комбинации с деталями из цветных металлов и сплавов, для регулировочных болтов.

Максимальная предельная нагрузка, Н

для классов прочности по ISO 898/1

Максимальный крутящий момент, Н•см

для классов прочности по ISO 898/1

Болт ГОСТ 7798-70 высокопрочный с шестигранной головкой: болт м6, м8, м10, м12, м16, м20, м24

Для обеспечения коррозионной стойкости резьбовых изделий и придания им товарного вида применяют покрытия, приведенные в таблице.

Вид покрытия Обозначение покрытия
По ГОСТ 9.306 цифровое
Цинковое, хроматированное Ц.хр 01
Кадмиевое, хроматированное Кд.хр 02
Многослойное: медь-никель М.Н 03
Многослойное: медь-никель-хром М.Н.Х.б 04
Окисное, пропитанное маслом Хим.Окс.прм 05
Фосфатное, пропитанное маслом Хим.Фос.прм 06
Оловянное О 07
Медное М 08
Цинковое Ц 09
Окисное, наполненное хроматами Ан.Окс.нхр 10
Окисное из кислых растворов Хим.пас 11
Серебряное Ср 12
Никелевое Н 13

Классы прочности болтов: маркировка, классификация, ГОСТ 7798-70

Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. От того, для каких целей планируется использовать эти элементы, зависит класс прочности болтов, которые необходимо выбрать.

Болт шестигранный оцинкованный с гайкой

Болт шестигранный оцинкованный с гайкой

Шпилька резьбовая как незаменимый тип крепежного элемента

шпилька резьбовая

Мы более 20 лет профессионально вовлечены в проектирование и производство высококачественного крепежа и метизов, которые сегодня на постоянной основе востребованы на более чем 100 предприятиях России, СНГ и ближнего зарубежья.

Задайте вопрос или запросите стоимость продукции

Содержание:

  1. 1. Прочность стального крепежа
  2. 2. Классы прочности гаек
  3. 3. О прочности шайб
  4. 4. Маркировка элементов из нержавеющей стали

Описание и назначение шпилек

Шпилька — изделие для крепежа в форме цилиндрического стержня с резьбой на внешней стороне. Для соединения деталей работает совместно с гайками, шайбами.

Особенности строения:

  • с одного края конец с резьбой, чтобы ввинчивать в отверстие с внутренней нарезкой витков или без нее;
  • средний участок гладкий;
  • второй конец с витками для накручивания гайки.

Протяженность изделия включает сумму длин участков. Для удобства установки и результативной работы шпильки по ГОСТ 22032-76 делают в двух модификациях:

  • все три отрезка крепежа выполнены одного диаметра;
  • средний участок делают более тонким по сравнению с гаечной и ввинчиваемой частью.

Диаметр резьбовой части бывает в диапазоне 2 – 52 мм, длина — до двух метров, при этом шаг витков может быть мелким или крупным. Чаще других видов устанавливают стандартные виды и шпильки-штанги.

Технические свойства и характеристики изделий должны соответствовать требованиям ГОСТа 1759.4 – 1987. В зависимости от прочности элементы делят на 11 классов: 3,6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12,9. Первая цифра, если умножить ее на 100, говорит о временном сопротивлении, выраженном в Н/мм², вторая (после точки) показывает отношение границы текучести к временному сопротивлению, выраженное в %.

Сфера применения

Шпильки ставят в местах, где нет возможности использовать другой вид соединения, например, болтового. Есть случаи, когда для головки болта не находится места или нужно сделать компактную деталь. Шпилька позволяет соединить два конструктивных элемента так, чтобы между ними был промежуток. Отсутствие выступающей шляпки помогает сделать потайной стык внутри детали, закрепить гайкой.

Резьбовые шпильки используют:

  • при возведении сборных конструкций мостов, галерей, подмостей, лесов, навесов, перил;
  • в процессе монтажа мелких и крупных трубопроводов;
  • при обустройстве отопительных, вентиляционных систем;
  • для подвешивания разных конструкций в строительстве.

Валера

Прочность витков резьбы гаек и шпилек для фланцевых соединений | Трубопроводы

Разрушение витков резьбы — довольно рас­пространенный вид по­ломок крепежных изделий. Основными кон­структивными параметрами, определяющими прочность витков, яв­ляются диаметр d и шаг резьбы Р, радиус впадины резьбы R, вы­сота гайки Н (длина свинчивания), соот­ношение механических характеристик материалов болта (шпиль­ки) и гайки (корпуса). В меньшей степени влияют поперечные размеры гайки (размер под ключ).

Влияние кон­структивных параметров резьбы на ее прочность

Рис. 1. Зависимость минимальной разрывающей
силы от относительной длины свинчивания гайки

Результаты испытаний резьбовых соединений при осевых растягивающих нагрузках показывают, что при недостаточной высоте гайки происходит поломка соединения вследствие разрушения резьбы. Для повышения несущей способности резьбы увеличивают высоту гайки (длину свинчивания соединения). На рис. 1 приведена типичная за­висимость силы, разрушающей соединение, от длины свинчива­ния. Светлыми точками на кривых обозначено разрушение резьбы, темными — обрыв стержня по резьбовой части вне корпуса. Материал гаек — сталь 45 нормализованная (σв = 680 МПа), болтов — сталь 45 термоулучшенная (σв = 950 МПа). Кривые 1 получены при испытании соединений с диаметром резьбы d = 32 мм, кривые 2 — d = 24 мм, кривые 3 — d = 18 мм, кри­вые 4 — d = 12 мм, кривая 5 — d = 6 мм.

Влияние диаметра резьбы

Установлено, что с увеличением диаметра резьбы (при неизменных шаге и высоте гайки) несущая способность соедине­ния, оцениваемая по нагрузке, разрушающей резьбу, возрастает либо пропорционально диаметру (для соединений стальных шпи­лек с корпусными деталями из алюминиевых и магниевых сплавов, либо нелинейно (для стальных соединений). В по­следнем случае интенсив­ность повышения несущей способности резьбы снижа­ется при больших диамет­рах, однако несущественно, и в практических расчётах можно считать, что проч­ность резьбы увеличивается пропорционально ее диа­метру.

Влияние шага резьбы

Уменьшение шага резь­бы (см. рис. 1) при не­изменных наружном диа­метре и высоте гайки сни­жает прочность соединения, так как для мелкой резьбы труднее в пределах одного класса точности обеспечить перекрытие витков, одинаковое с крупной резьбой. Кроме того, радиальные деформации тела гайки при нагружении также сильнее сказываются на несущей способности соединений с мелкой резьбой. Снижение прочности соединения при уменьшении шага резьбы было обнаружено позднее.

Соотношение прочности материала гайки и болта

Степень влияния шага резьбы на прочность соединения в значительной мере зависит от материалов резьбовых деталей трубопроводов. При существенном различии пределов прочности материалов болта и гайки (σв, бв, г> 1,4) и одинаковых модулях упругости (Еб = Ег) прочность резьбы с увеличени

Что значат цифры маркировки на болтах?

Ну а что же обозначают цифры на болтах? Как мы уже говорили, для болтов из из углеродистой стали они показывают класс прочности болта.

Сейчас мы очень глубоко не будем разбираться в классификации прочности болтов, потому что на эту тему написана отличная большая статья, в которой все рассмотрено подробнейшим образом.

Отметим только, что в маркировке класс прочности болта обозначается двумя цифрами, которые написаны через точку. Например, на болтах мы можем видеть цифры: 3.6, 8.8, 10.9, 12.9 и т.п.

Первая цифра показывает нам нагрузку, которую может выдержать резьбовое соединение. Точнее — одну сотую номинальной величины предела прочности болта на разрыв, измеренную в МПа.

Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м2; 1 МПа = 1 Н/мм2 = 10 кгс/см2.

Иными словами, если на болте написано 8.8 — то цифра 8 обозначает, что предел прочности этого болта на разрыв равняется 8 х 100 = 800 МПа. Или 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2

Вторая цифра показывает нам отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала. Для этого нужно умножить обе цифры, и еще умножить их на 10. То есть: 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2

Чтобы было совсем понятно, рассмотрим еще один пример. Если на болте стоит маркировка класса прочности 5.8, то у этого болта предел прочности на разрыв = 500 Н/мм2. А предел текучести = 5*8*10=400 Н/мм2)

Значение предела текучести — это и есть максимальная рабочая нагрузка болта!

При расчетах болтового соединения по заданной нагрузке используют коэффициент 0,5-0,6 от предела текучести.

Например, Болт М14 с классом прочности 8.8 имеет диаметр тела около 12 мм и площадь сечения около 1 см2.

Тогда предел прочности на разрыв составит 8 тонн, предел текучести 6,4 тонны, а расчетная нагрузка — 6,4 х 0,5 = 3,2 тонны.

markirovka klassa prochnosti metricheskih shpilek - Как маркируются болты и гайки - расшифровкаmarkirovka klassa prochnosti boltov - Как маркируются болты и гайки - расшифровкаmarkirovka klassa prochnosti metricheskih shpilek1 - Как маркируются болты и гайки - расшифровка

Типы шпилек резьбовых, названия и определения

Шпилька представляет собой резьбовой крепежный элемент круглого сечения с продольной осью симметрии. Резьба может быть нанесена как быстрым методом прокатки на вальцах (т.н. резьбонакатка), так и более медленно, но значительно более точно – методом точения на станке.

Резьбовая зона контакта может покрывать все изделие целиком (полнорезьбовая шпилька), так и быть нанесена по концам изделия (т.н. штанга для гладких сквозных или глухих отверстий, в России нормируется по ГОСТ 22042-76).

шпилька полнорезьбовая

шпильки запрессовочные и приварные

Этимология слова

Интересно происхождение слова «шпилька». Оно восходит к польскому термину «szpilka», от которого, в свою очередь берет начало древненемецкое слово «Spille», что значит «иголка».

Связь с крепежным элементом, по-видимому, обусловлена сходством форм этих изделий, оба из которых представляют собой вытянутые, длинные объекты. Кстати, от этого же слова происходит «шпиль», например, церковный или вышечный.

Типы болтов

У этих метизов есть несколько классификаций по разным параметрам. Например, в зависимости от формы головки они бывают универсальные (с шестигранной головкой), анкерные, рым-болты и др. По форме стержня крепеж тоже различается: резьба наносится на весь стержень или занимает только часть. Сама резьба в соответствии с ГОСТ 27017-86 может быть метрической, шурупной, самонарезающей или конической.

В зависимости от назначения болты делятся на несколько видов: лемешные для сельскохозяйственной техники; мебельные, с гладкой ровной головкой, которая не выступает на поверхности мебели; дорожные для монтажа ограждений и фиксации металлических, деревянных или пластиковых конструкций; машиностроительные для соединения запчастей транспортных средств, обладают особой прочностью и стойкостью к изменениям от воздействия агрессивной внешней среды; фундаментные служат для крепления оборудования к фундаменту, имеют специальную форму головки; путевые соединяют части рельс.

Обратите внимание! Не существует универсальных болтов, которые подойдут для любой задачи. Для каждой нужно выбирать крепеж в соответствии с его классом прочности. Именно класс прочности болта влияет на безопасность конструкций, разрушение которых может привести к гибели людей.

Класс прочности – это наиболее важная характеристика для крепежа. Определяет устойчивость болтов к механическим воздействиям и показывает предел прочности на разрыв. Остановимся на ней подробнее.

bolty2

Разновидности, правила выбора и монтажа

По форме штифта выпускают стальные изогнутые и прямые элементы. Выгнутые концы предназначены для фиксации в основании по типу фундаментного болта. Более распространены прямые изделия. Бывают забивными и закручивающимися.

Другие различия шпилек резьбовых М10 и М8:

  • по виду нарезки и шагу витков;
  • по точности производства;
  • по классу надежности;
  • по материалу изготовления.

Резьбовые стержни делают с метрической, дюймовой, трапециевидной резьбой. Витки бывают трубными, квадратными или прямоугольными, упорными. Чаще используют метрическую систему нарезки.

Материалы для производства:

  • обыкновенные стали;
  • качественные легированные и конструкционные сплавы;
  • низколегированные для сварных типов;
  • нержавейка жаропрочная и коррозионностойкая;
  • латунь, медь, технический титан, титановые сплавы.

Класс точности зависит от шероховатости поверхности штифта и резьбы. На инженерном чертеже такой параметр показывают значком . Наиболее популярен класс В. Изделия этой категории ставят в отверстия, сечение которых превышает диаметр шпильки на 1 – 1,5 мм. Изделия высокопрочного класса А употребляют в ответственных местах, при этом разница диаметров на уровне 0,25 – 0,35 мм.

Выбирают шпильки с учетом нагрузки, условий работы, материалов соединяемых деталей.

Разрывное усилие болта

Калькулятор разрывного усилия болта

Болты

На головку болта наносится следующая маркировка:

  • клеймо завода изготовителя (CW, NH, JD, JX, THE, L, WT и др.)
  • класс прочности (3.6 — 14.9)
  • стрелка против часовой стрелки (если левая резьба)

Класс прочности для изделий из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку — 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9; 14.9.

Первая цифра обозначает предел прочности на разрыв (1/100 Н/мм²;

1/10 кг/мм²). Например один квадратный миллиметр болта с классом прочности 9.8 на разрыв выдержит 900 Н (

Вторая цифра обозначает процентное отношение предела текучести к пределу прочности на разрыв (1/10%). Например болт с классом прочности 9.8 не деформируется безвозвратно при усилии до 720 Н/мм² (

72 кг/мм²), 80% от предела прочности.

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответсвенно.

По действующей международной классификации к высокопрочным болтам относятся изделия, временное сопротивление которых больше или равно 800 Н/мм² (

80 кг/мм²). Соответсвенно начиная с 8.8 для болтов и 8 для гаек.

Гайки

На гайки с высотой равной или более 0,8d наносится обозначение наибольшего класса прочности болтов, с которыми они могут использоваться. Например гайку с маркировкой 8 можно использовать с болтами с классом прочности 8.8 и менее, гайку с маркировкой 10 с болтами 10.9 и менее.

Схема условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек

Схема условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек

Примеры условных обозначений крепежных изделий

Винт — по ГОСТ 17473-80 класса точности А, исполнения 2, диаметром резьбы d=12 мм с мелким шагом резьбы, с полем допуска резьбы 6e, длиной l=60 мм, класса точности 5.8, из спокойной стали с цинковым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным

Винт А2М12×1,25-6e×60.58.С.019 ГОСТ 17473-80

Гайка — по ГОСТ 5916-70 исполнения 2, диаметром резьбы d=12 мм, с мелким шагом резьбы, с левой резьбой, с полем допуска 6Н, класса прочности 05, из стали марки 40Х, с инковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным

Гайка 2М12×1,25-Л-6Н.05.40Х.016 ГОСТ 5916-70

Примечания:

  1. В условном обозначении не указывают: исполнение 1, крупный шаг резьбы, правую резьбы, отсутствие покрытия, а также параметры, однозначно определяемые стандартами на продукцию; класс точности В, если стандартом на конкретное крепежное изделие предусматривают два класса точности (А и В).
  2. Если применяется покрытие, не предусмотренное настоящим стандартом, его обозначение указывается по ГОСТ 9.306-85.
  • Резьбы цилиндрические
  • Резьбы конические
  • Резьба метрическая
  • Сбеги, недорезы, проточки и фаски по ГОСТ 10549
  • Резьба упорная
  • Резьба трапецеидальная
  • Механические свойства болтов, винтов, шпилек, гаек.
  • Болты общего назначения с шестигранными головками
  • Винты общего назначения
  • Винты невыпадающие
  • Винты установочные
  • Болты и винты специального назначения
  • Винты самонарезающие для металла и пластмасс
  • Стопорение гайки относительно болта дополнительными элементами
  • Стопорение гаек относительно корпуса
  • Стопорение гайки относительно болта за счет дополнительного трения, сварки и пластического деформирования
  • Стопорение болтов. Предохранение винтов и гаек от потери
  • Стопорение винтов
  • Фланцевые соединения деталей
  • Фланцевые соединения труб и крышек цилиндров
  • Фланцевые соединения труб металлоконструкций
  • Примеры применения установочных винтов
  • Клеммовые соединения
  • Фрикционно-винтовые зажимы
  • Стяжки и упоры
  • Крепление машин к основаниям

Назначение и области применения резьбовых элементов шпилечного типа

Основным назначением шпилек является обеспечение надежного резьбового соединения конструкций, узлов, агрегатов или элементов машин, нередко располагающихся на значительном удалении друг от друга – до 3 метров и более.

Шпилечный крепеж незаменим во фланцевых соединениях, являющихся “уязвимыми” точками теплоэнергетического оборудования – запорные клапана, паровые и водогрейные котлы, топки, нагреватели, турбинные установки, системы отопления.

фланцевое соединение

Читайте подробнее о фланцевом крепеже на соответствующей странице.

Зачастую без шпильки невозможно осуществление крепления агрегатов в автомобильной, тракторной и иной моторной технике, в авиа- и судостроении, возведении мостов и переправ, шахтных выработок, тоннелей и прочих ответственных – надземных и подземных – конструкций.

Практические и предельные моменты затяжки болтов и гаек с метрической резьбой

Думаю, только реально «работающие руками» люди могут понять насколько важно точно знать практические и предельные моменты затяжки болтов и гаек из углеродистой стали с метрической резьбой.

Ведь еще неизвестно что лучше: «недотянуть» соединение, или «сорвать резьбу».

Ну что же… Эта проблема решаема, ведь к счастью, есть справочники, в которых все написано. И сейчас мы рассмотрим какие моменты затяжки для метрических болтов и гаек являются практическими, а какие — предельными

Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006

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

маркирова болтов по ГОСТ ГОСТ Р 52644-2006.

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

Классификация стандартов шпилек по различным технологическим аспектам

Шпильки ГОСТ, ОСТ – Россия и некоторые страны СНГ

В России и некоторых странах СНГ – участницах бывшего СССР (к примеру, Казахстан, Грузия, Беларусь) – это, традиционно, ГОСТы и ОСТы, (ГОСТом называется широкий межгосударственный стандарт, ОСТом – отраслевой).

Среди наиболее значимых ГОСТов – щепетильно учитываемых на нашем предприятии – следует отметить следующие нормативы: 11371 78 (шайбы), 9066 75 (стержни фланцевые, с температурой рабочих сред от 0 до 650 ℃), 22042 76 (для деталей с гладкими отверстиями), 22038 76 (с ввинчиваемым концом длиной 2d), 22036 76 (с ввинчиваемым концом длиной 1,6d), 22034 76 (с ввинчиваемым концом длиной 1,25d), 24705 2004 (резьба метрическая), 19256 73 (стержни под накатывание метрической резьбы), 24379.1 80 (болты фундаментные) и некоторые второстепенные.

DIN 975 и 976 – Deutsches Institut für Normung (Немецкий Институт Стандартизации)

штаб-квартира DIN в берлине

  • DIN 975 нормирует шпилечные изделия (англ. Threaded Rod) с крупной и мелкой метрической резьбой в диапазоне значений от M2 до M52. Классы прочности штанг 4.6 или 5.6. Тип контактных концов может варьировать от производителя к производителю, (но в рамках стандарта DIN 267). В целом, стандарт на шпильки DIN 975 позволяет изготавливать крепеж индивидуально, отталкиваясь от специфических требований Заказчика / Потребителя.
  • Полнорезьбовая шпилька DIN 976. Диапазон длин – от 25 миллиметров до 5 метров, включая размерности в 1000, 2000 и 3000 миллиметров. Штанги ДИН 976 предназначены для операций стягивания с использованием гаек. Материалы исполнения – латунь, нержавеющая сталь A2 и A4, углеродистые марки.

ISO – International Standard Organization

Затрагивая стандартизацию, нельзя не упомянуть и международный комитет ISO, который также занимается внедрением стандартов по всему миру, (включая Австралию, Океанию и обе Америки). Впрочем, в разрезе обозрения штанговой продукции с резьбой следует отметить лишь несколько ключевых стандартов ISO, распространяющихся на данный (и сопутствующие) типы метизов – это ISO 2339 (штифты конические), 13918 (для дуговой сварки), ISO 7089 (плоские шайбы), 7090 (шайбы плоские с фаской).

Являясь полноцикловым производителем с собственными современными линиями, «Ижснабметиз» предлагает к изготовлению шпильки по ГОСТ, DIN и ISO, а также соответствующие гайки, шайбы, стопорные кольца и любой другой крепеж, в том числе, высокопрочный, жаропрочный, усиленный, а также производство метизов в рамках индивидуального Заказа по Вашим чертежам.

Механические свойства

Чтобы правильно подобрать крепеж, нужно не только ориентироваться на класс прочности, но и знать, какие характеристики за ним скрываются. От этого зависит назначение метиза. Например, болты низкой прочности класса до 6.6 подойдут для монтажа козырька надо крыльцом. Класс прочности высокопрочных болтов – от 6.6 до 12.9. Их используют при строительстве кранов, мостов, зданий, транспорта, железнодорожных путей. Это же значение определяет, может ли на крепеж прилагаться несущая силовая нагрузка.

В таблице ниже мы приведем класс прочности болтов. Расшифровка терминов до таблицы поможет вам сориентироваться в свойствах крепежа по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78).

  • Временное сопротивление – это предел прочности болта, максимальная сила, которая может быть к нему приложена. При достижении критического параметра крепеж разрушится. Это действует для любого вида механической силы: сжатия, изгиба, скручивания, растяжения.
  • Твердость по Виккерсу – это отношение нагрузки вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды противоположным углом к площади поверхности того предмета, на который воздействует сила. Простыми словами, это значение определяет, насколько устойчив болт к деформации от удара/соприкосновения с другим предметом.
  • Предел текучести – это максимальная рабочая нагрузка на болт. Если будет достигнута, начнется необратимая деформация без увеличения нагрузки (можно сказать, саморазрушение). При расчетах нагрузки следует выбирать болты, которые превышают необходимые требования вдвое.

Механические свойства болтов в зависимости от класса прочности

Класс прочности Временное сопротивление, МПа Твердость по Виккерсу, HV Предел текучести, МПа
3.6 300 – 330 95 – 250 180 – 190
4.6 400 – 400 120 – 250 240
4.8 400 – 420 130 – 250 320 – 340
5.6 500 155 – 250 300
5.8 500 – 520 160 – 250 400 – 420
6.6 600 190 – 250 360 – 480
6.8 600 190 – 250 640
8.8 800 – 830 250 – 335 640 – 660
9.8 900 290 – 360 720
10.9 1000 – 1040 320 – 380 900 – 940
12.9 1200 – 1220 385 – 435 1080 – 1100

Зная класс прочности, можно рассчитать среднее временное сопротивление самостоятельно. Для этого умножьте первую цифру класса прочности на 100. Например, для болта 6.6 это значение будет 600. Также можно рассчитать предел текучести, умножив временное сопротивление на вторую цифру класса прочности и поделив полученный результат на 10. Для того же болта 6.6 это будет выглядеть так: 600×6÷10 = 360.

Маркировка прочности гаек

Для гаек характерны те же самые правила, что и для болтов. Сама маркировка расположена по борту гайки. Она подается в сокращенном виде, поэтому полное обозначение нужно смотреть на упаковке.

маркировка гаек

Первым делом, идет наименование изделия, затем класс точности. Но он, однако, указывается далеко не всегда, так как в конце описания идет госстандарт, согласно которому изготовлен этот тип гайки, где и прописана вся нужная информация. Далее указан тип резьбы: К — коническая, Т — трапециевидная, М — метрическая. Здесь же прописан диаметр гайки в миллиметрах. Иногда в этом месте также дают шаг резьбы в миллиметрах, который указывается только в тех случаях, если резьба очень мелкая и направление резьбы, если оно левое.

Следом идет класс прочности и значение покрытия в микронах, указываемое в виде цифры от единицы до тринадцати. И наконец, государственный стандарт, о котором уже упоминалось выше.

Гайки имеют семь классов прочности: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Как и в случае с болтом, класс прочности обозначает одну сотую предела прочности, что является рекомендуемым значением для равномерного распределения давления на крепеж.

Но есть и отличия от маркировки болтов: указанные классы прочности годятся только для стандартных и высоких гаек. На боку низкой гайки вы увидите другие обозначения: 04 и 05. Они говорят, что этот метиз не предназначен для высоких нагрузок.

Маркировка

В соответствии с ГОСТ 1759.0-87 (СТ СЭВ 4203-83) на каждый болт ставится знак класса прочности и клеймо изготовителя. В зависимости от размера болта их наносят на торцевую или боковую поверхность головки. Также производитель может указать дополнительные характеристики крепежа. Пример показан на рисунке.

markirovka

1 (буква D) – клеймо или товарный знак изготовителя.

2 (11.14) – числовое значение указывает на номер плавки.

3 (10.9) – класс прочности шестигранных болтов. Если не указан, значит, он меньше 6.

4 (S) – болт имеет шестигранную головку, которая превышает стандартный размер.

5 (ХЛ) – климатическое исполнение: ХЛ – для холодного климата до -65 °С; У – для умеренного климата до -40 °С.

Обратите внимание! В статье приводится маркировка болтов по ГОСТ. Существуют международные стандарты, например DIN или ISO. Не стоит пугаться, если на крепеж нанесены другие обозначения.

Надеемся, наша шпаргалка и таблица классов прочности болтов поможет вам с выбором. Подобрать крепеж можно на этой странице. Если остались вопросы, звоните нашему менеджеру – он вас проконсультирует.

Маркировка элементов из нержавеющей стали

Отдельно следует сказать о крепеже, изготовленном из нержавеющей стали. У него особая маркировка. Например, А2-70, где А-2 – это марка стали, 70 – предел прочности. Чтобы вычислить предел прочности, необходимо указанное значение умножить на 10: получим 700 МПа (что соответствует классу прочности крепежа из углеродистой стали 5.6).

Надеемся, что данная статья будет полезна при выборе крепежных изделий для конкретного вида работ. Вы сможете определить, подходит ли метрический крепеж под нагрузку и тип конструкции. Заказать болты, винты, шпильки, гайки и шайбы вы можете в нашем интернет-магазине. Выбрать подходящие элементы легко – в карточках товаров дана подробная информация о каждом из них.

Материалы крепёжных изделий

Согласно стандарту на крепёж ГОСТ

1759.4-87 «Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытания» («Bolts, screws and studs. Mechanical properties and test methods»), механические характеристики углеродистых и легированных сталей, применяемых для изготовления болтов, винтов и гаек, а также марки стали должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1. Механические характеристики коррозионно-стойких (нержавеющих), жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей (при нормальной температуре) для производства винтов, болтов, изготовления шпилек и гаек.

Применение бессемеровских сталей для изготовления крепежных деталей

запрещено, так как такой стальной крепёж обладает повышенной хрупкостью вследствие высокого содержания фосфора и азота, поглощаемых из воздуха при продувке.

При жёстких требованиях к коррозионной стойкости, прочности, габаритам и массе соединения применяют крепёжные изделия из титановых и бериллиевых сплавов, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов.

Как правильно затягивать и откручивать болт

Чаще всего при затяжке болтовых соединений на различных конструкциях в домашнем хозяйстве используются обычные гаечные ключи – торцевые, рожковые и накидные. Однако в таком случае точно определить момент затяжки тяжело, поэтому в промышленном производстве и ремонтных мастерских опытные слесари применяют специальные динамометрические ключи или пневматические гайковерты, главное достоинство которых – возможность выставлять требуемый уровень затяжки, зависящий от типа механизма.

Чтобы открутить болт, используют те же самые ключи, однако в старых конструкциях чаще всего болты сильно «прикипают» к гайке из-за коррозии. Для безопасного откручивания применяют несколько простых способов:

  • использование проникающей смазки WD-40 аэрозольного типа;
  • небольшое постукивание по ржавому болту молотком для разрушения ржавчины в профиле резьбового соединения;

Виды маркировки болтов

Полная

Пояснения

  • Существует 3 класса точности крепежных деталей. Для болтов и гаек данный параметр не указывается (позиция 2), так как все они, согласно стандарту, относятся к категории B.
  • Вариантов исполнений бывает 4. Если болт первого, то цифра «1» не проставляется.
  • Существующие виды резьбы: Тр – трапецеидальная, К – коническая, М – метрическая. Ее диаметр и шаг – в «мм». Если она традиционная (правая), то это подразумевается. При левой резьбе ставится символ LH (позиция 6).
  • Толщина покрытия (на позиции 12) выражается в «мкм».

При сокращенной маркировке указываются только наиболее существенные параметры. При упрощенной указываются главные характеристики — как правило, длина и сечение. Например, 16 х 25.

Что наносится на головку болта

  1. Стрелка. В случае если резьба – левая. Для правой, традиционной, маркировка не предусмотрена.
  1. Класс прочности металла (сплава). Варианты расположения знаков показаны в таблице.

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.

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

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.

С помощью шпилек

Один конец такой шпильки вворачивается в узловую деталь, а на второй специальным образом накручивается подходящая гайка.

Важность правильного выбора крепежа

Болты, выпускаемые современной промышленностью, могут значительно отличаться по классам своей прочности, что зависит преимущественно от , 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.

Размеры/маркировка класса прочности дюймовых (SAE и USS) болтов

markirvovka dyujmovyh boltov i gaek - Как маркируются болты и гайки - расшифровка

  • G — маркировка класса прочности
  • L — длина (в дюймах)
  • T — шаг резьбы (количество витков на дюйм)
  • D — номинальный диаметр (в дюймах)

Размеры и маркировка класса прочности метрических болтов

razmery markirovka klassa prochnosti metricheskih boltov - Как маркируются болты и гайки - расшифровка

  • P — класс прочности
  • L — длина (в мм)
  • T — шаг резьбы (расстояние между соседними витками в мм)
  • D — номинальный диаметр (в мм)

Также по меткам класса прочности стандартные гайки могут быть отличены от метрических. Для идентификации прочности стандартных гаек применяются точечные метки, проштамповываемые на одной из торцевых поверхностей гайки, в то время как маркировка метрических гаек производится с помощью цифр. Чем больше количество точек, или чем выше значение цифрового кода, тем выше допустимое усилие затягивания гайки (класс прочности).

16.1. Болты

Болт состоит из двух частей: головки и стержня с резьбой.

Условное обозначение болта
:
Болт 2 М 16 × 1,5. 6g × 75. 68. 09 ГОСТ 7798-70-2 – исполнение; М 16 – тип и размер резьбы; 1,5 – величина мелкого шага резьбы; 6g – поле допуска; 75 – длина болта
ι
; 68 – условная запись класса прочности, указывающего, что болт выполнен из стали с определенными механическими свойствами; 09 – цинковое покрытие; ГОСТ 7798-70 – стандарт, указывающий, что болт имеет шестигранную головку и выполнен с нормальной точностью.

Что означают цифры 5.8 на шляпке любого болта, независимо от размера?

  • Авто и мото Автоспорт
  • Автострахование
  • Автомобили
  • Сервис, Обслуживание, Тюнинг
  • Сервис, уход и ремонт
  • Выбор автомобиля, мотоцикла
  • ГИБДД, Обучение, Права
  • Оформление авто-мото сделок
  • Прочие Авто-темы
    Искусство и развлечения
    Военная служба
    Здоровье
    Первые блюда
    Дружба
    Компьютеры
    Домашние задания
    Самостоятельный отдых
    Обстановка на работе

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.

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

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий