Высокопрочные болты, винты, шпильки
Современные тенденции в машиностроении, строительстве, нефтегазовой и других отраслях промышленности для повышения конкурентоспособности требуют уменьшения металлоемкости изделий и конструкций, но без потери прочности соединения. Достичь этого позволяет применение высокопрочного крепежа. Он нужен не всегда.
Чтобы прикрепить козырек или доску забора вполне достаточно крепежа с классом прочности 3.6 или 4.8. Другое дело скрепление металлоконструкций мостов, кровель, ответственные детали транспортных механизмов. Без болтов, гаек, шпилек с классом прочности 8.8, 10.9, 12.
9 в этом случае не обойтись и пренебрежение точным расчетом, применением крепежа соответствующего класса прочности может привести к плачевным последствиям.
Что значит “высокопрочный крепеж”
Рассмотрим этот вопрос на примере болтов. Резьбовой крепеж из углеродистых сталей производится по 11-и классам прочности, от 3.6 до 12.9. В соответствии с ГОСТ Р 52644-2006 к крепежу высокой прочности (высокопрочному) относятся болты с классом прочности с цифровой маркировкой 6.8, 8.8, 10.9, 12.9. По европейским нормам высокопрочный крепеж начинается с класса прочности 8.8.
Первая цифра в маркировке класса прочности определяется как сотая часть номинального временного сопротивления выраженного в МПа. Это же значение — предел прочности на растяжение. Например, у болта с классом прочности 8.8 он будет равен: 8/0,01 = 800 МПа
Вторая цифра обозначает десятую часть предела текучести (при достижении такой нагрузки в болте возникают невосстанавливаемые пластические деформации) по отношению к пределу прочности на растяжение. Тот же болт 8.8 будет иметь минимальный предел текучести: 800 * (8*0,1)= 640 МПа.
Значение предела текучести является максимальным рабочим напряжением. При расчетах нагрузок данное значение умножают на ½ или ⅓.
Класс прочности крепежа определяется следующими параметрами:
- марка стали
- вид производства
- тип обработки
Из стали стали одной и той же марки можно получить крепеж с разными классами прочности. Например, болты из стали марки Ст35, изготовленные методом холодной высадки (высадочные) без последующей обработки, будут иметь класс прочности 6.8, а подвергнутые термической обработке — 8.8.
Ниже таблица соответствия классов прочности крепежа и марок стали, из которых он изготавливается:
Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов и шпилек
ГОСТ и DIN на высокопрочный крепеж
Высокопрочные болты, винты, шпильки могут производиться как по общим ГОСТам, не указывающим конкретное применение крепежа, так и по узкоотраслевым. К первым относятся:
- международные стандарты на болты — ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, немецкие — DIN 933, DIN 931;
- шпильки резьбовые (одно- и двухметровые) DIN 975;
- винты с внутренним шестигранником (с потайной или цилиндрической головкой) ГОСТ 11378, ГОСТ Р ИСО 10642, DIN 7991;
- ряд других нормативов.
К узкоотраслевым в первую очередь относят ГОСТ Р 52644-2006 на высокопрочные болты для металлоконструкций с увеличенной шестигранной головкой.
С 01/07/2015 вступили в силу новые нормативы на болтокомплекты ГОСТ 32464.1-2013 — ГОСТ 32484.6-2013 , которые должны были сменить ГОСТ Р 52644.
Но пока на метизных заводах проходит проходит процесс адаптации к новым стандартам, действие ГОСТ Р 52644-52646 продлено.
Маркировка прочности
Обязательной маркировке подлежат:
- болты диаметром от 6 мм
- винты с внутренним шестигранником диаметром от 6 мм
Не обязательна маркировка винтов с крестообразным, плоским или иным шлицем, болтов, изготовленных методом резания или точения (не высадкой). В этом случае маркировка производится соответственно технологическим возможностям производителя по согласованию с заказчиком.
Метизы маркируются клеймом производителя и цифрами класса прочности, которые наносятся на торец или верх головки в виде выпуклости или углубления (на торце только углублением).
Если размер или форма головки на позволяют нанести цифры и буквы, стандартом предусмотрено нанесение специальных часовых символов.
На шпильки диаметром от 12 мм маркировка наносится на участок без резьбы.
Альтернативные знаки (символы) маркировки шпилек (наносятся на торце) и их соответствие классу прочности:
Статьи о продукции 08.02.2018 12:59:21
Источник: https://krepcom.ru/blog/products-articles/vysokoprochnye-bolty-vinty-shpilki/
Болты классов прочности 6.6, 5.6, 4.6 по ГОСТ
Завод металлоконструкций и метизов Спецмашметиз более 12 лет производит болты классов прочности 6.6, 5.6, 4.6 с нормированной ударной вязкостью и высокой пластичностью следующих типоразмеров:
- Болты М12-М48 класса прочности 6.6 из стали 40Х
- Болты М52-М64 класса прочности 6.6 из сталей 40ХН, 40ХН2МА
- Болты М12-М48 класса прочности 5.6 из сталей 40Х, 09Г2С, 35
- Болты М12-М48 класса прочности 4.6 из стали 09Г2С, 35, 20
* возможно изготовление из иных марок стали
Примеры условного обозначения болтов классов прочности 6.6 и 5.6:
Болт 2М20х120.66 ГОСТ 7798-70 — болт М20 по ГОСТ 7798-70 исполнения 2 (с отверстием под шплинт) длиной стержня 120 мм класса прочности 6.6 из стали по выбору производителя;
Болт М42х240.56.09Г2С ГОСТ 7805-70 — болт М42 по ГОСТ 7805-70 длиной стержня 240 мм класса прочности 5.6 из стали 09Г2С.
Стоит отметить, что в условном обозначении крепежа согласно ГОСТ 1759.0-87 цифры класса прочности записывают без разделительной точки.
Сортамент болтов классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6
Сортамент размеров болтов классов 6.6, 5.6 и 4.6 определен стандартами и чертежами:
Ассортимент не ограничен первым исполнением по ГОСТам, также изготавливаем болты с отверстиями 2-го и 3-го исполнений.
Принимаем заказы на болты классов 6.6, 5.6 и 4.6 с длинами стержня или резьбы, не указанной в ГОСТах, или с размерами головок не по стандартам.
Технические требования на нестандартные болты определяются чертежами Заказчика или чертежами СММ, разрабатываемыми по техническому заданию (ТЗ) Заказчика нашими конструкторами.
Применение болтов классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6
Болты классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6 применяются в машиностроении и строительстве в узлах, требующих повышенной пластичности и надежности крепежных деталей.
Основным назначением болтов классов прочности 6.6 и 5.6 являются конструкции и объекты, для которых важным фактором является целостность крепежа даже при существенных деформациях скрепляемых элементов и вибрационных воздействиях.
Например, такой крепеж используется в атомной промышленности, в судостроении, в оборонном машиностроении, в вагоностроении.
Болты классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6 в соответствии с ГОСТ должны иметь на головке клеймо класса прочности и знак производителя. На фото выше представлены болты 2М20х180.46 ГОСТ 7795-70 класса прочности 4.6, ниже фото болтов класса прочности 6.6. Буква «С» вокруг класса прочности — фирменный знак Спецмашметиза.
Классы прочности 6.6, 5.6 и 4.6. Технические требования
Технические требования к классам прочности болтов стандартизованы отмененными ГОСТ 1759.4-87, ГОСТ Р 52627-2006 и действующим ГОСТ Р ИСО 898-1-2011. Подробнее свойства крепежа различных классов прочности представлены на одноименной странице нашего сайта.
Принципиальной особенностью болтов классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6 являются значения ударной вязкости и пластичности, нормированные ГОСТ 1759.4-89.
Ударная вязкость болтов является показателем сопротивляемости стали хрупкому разрушению при ударных нагрузках и вибрациях.
Относительное удлинение при разрыве является показателем пластичности стали. Чем выше относительное удлинение, тем выше пластичность. В частности относительное удлинение для класса 4.
6 должно превышать 22%, для класса 5.6 — не менее 20%, для класса 6.6 — не менее 16%.
Отличие классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6 от класса 5.8
Согласно ГОСТ 1759.4-87 для болтов класссов прочности 6.6 и 5.6 кроме прочностных свойств нормирована также ударная вязкость (в отличие от широко распространенных болтов классов 5.8 и 4.8, для которых эти параметры не нормированы). Значения ударной вязкости нормируются также у высокопрочных болтов классов 8.8-12.9.
Относительное удлинение болтов классов 6.6, 5.6 и 4.6 в полтора-два раза выше, чем для крепежа классов 5.8 и 4.8. Относительное удлинение характеризует пластичность стали.
Замена болтов классов прочности 4.6 и 5.6 на распространенные болты классов 4.8 и 5.8 не допустима без согласования с проектировщиком конструкций. Предположение «чем выше цифры класса прочности, тем лучше болт» в данном случае не уместно, хотя и является распространенным заблуждением.
Значения прочности на растяжение у болтов 5.6 и 5.8 (4.6 и 4.8) одинаковые, но показатели пластичности разные: 20% против 10% (22% против 14%).
Кроме того, у классов 6.6, 5.6 и 4.6 нормирована ударная вязкость, а у классов 5.8 и 4.8 она не контролируется Производителем вообще.
Замена болтов класса 6.6 на класс 5.8 является грубым нарушением технических требований. Тем не менее, в силу редкости болтов класса прочности 6.6, некоторые Поставщики пренебрегают этим и предлагают Заказчику на замену болты класса 5.8 со складских запасов.
Отличие технологии изготовления болтов классов 6.6, 5.6 и 4.6 от класса 5.8
Болты классов 6.6, 5.6 и 4.6 изготавливаются горячей штамповкой. Для обеспечения механических свойств по классам прочности 6.6 и 5.6 требуется специальная термическая обработка для повышения пластичности и ударной вязкости стали.
Холодная высадка болтов, применяемая в массовом производстве на крупных заводах, приводит к эффекту наклепа металла и снижению пластичности и вязкости. Именно в следствие этого крупные метизные заводы, оснащенные холодновысадочными автоматами, производят крепеж классов 4.8 и 5.8.
Как купить болты классов прочности 6.6, 5.6 и 4.6
Уважаемые клиенты, если вам требуются болты классов 6.6, 5.6 и 4.6, направьте запрос в Спецмашметиз. В заявке обязательно укажите необходимый класс прочности.
Стоит отметить, что цена болтов классов 6.6, 5.6 и 4.6 превышает цену болтов класса 5.8 в силу отличия технологии изготовления. Если вам не принципиальна стойкость болтов к нагрузкам, выгоднее купить болты класса 4.8 или 5.8.
| Если надежность крепежа важна для конструкции, правильно заказать болты с нормированной ударной вязкостью и высокой пластичностью класса прочности 6.6 на заводе Спецмашметиз |
Минимальные монтажные нормы для запуска производства болтов под заказ на заводе Спецмашметиз составляют 500-2000 штук по каждому типоразмеру. Сроки изготовления варьируются от 25 до 40 рабочих дней в зависимости от загруженности производства.
Источник: http://metizspb.ru/making/bolts66.html
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.
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.
Помимо болтов со стандартной шестигранной головкой, также используются винты с внутренним шестигранником, болты с фланцем, болты с полукруглой головкой и квадратным подголовником и другие. Место расположения маркировки у таких болтов отличается от стандартных болтов. Маркировка может наноситься на цилиндрическую поверхность или под головку болта.
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/
Классы прочности крепежных изделий
Классы прочности обозначаются двумя числами, разделенными между собой точкой.
Крепежные изделия с наружной метрической резьбой — болты, винты, шпильки и прочие — подразделяют по прочности 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.
Первое число характеризует предел прочности на разрыв (умноженное на 100, определяет номинальное временное сопротивление в Н/мм²). Так у класса прочности 8.8 первое число означает, что предел прочности на разрыв будет не менее 800 Н/мм². Если нагрузка на болт равна или превышает вышеуказанное значение, происходит разрыв крепежного элемента.
Второе число — это умноженное на 10 отношение минимального предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к пределу прочности. У класса прочности 8.8 второе число означает, что у изделия, относящегося к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 8х8х10=640(Н/мм²).
Например, у двух болтов с классами прочности 4.6 и 4.8 минимальный предел прочности будет одинаков – 400 Н/мм², а вот пластическая деформация разная.
У первого болта минимальный предел текучести будет 400х0,6=240(Н/мм²), а у второго — 400х0,8= 320(Н/мм²).
То есть при достижении нагрузки на болты в 250 (Н/мм) у первого болта, в отличие от второго, начнется необратимая деформация формы и структуры его материала. Иначе говоря, болт начинет «течь».
Если согнуть руками обычную стальную вилку, она начнет деформироваться. Это означает, что нагрузка на вилку превысила предел текучести ee материала. Вилка не сломалась, а только погнулась, то есть предел ее прочности больше предела текучести. У кухонных ножей предел прочности равен пределу текучести, то есть ножи «хрупкие».
Гайки изготовленные из углеродистой стали, также подразделяют по прочности на 6 классов: 4, 5, 6, 8, 10, 12.
Класс прочности маркируется одним числом — это уменьшенное в 100 раз минимальное значение предела прочности болта, с которым можно использовать гайку, что бы она полностью выдержала нагрузку.
Например, гайку с классом прочности 10 можно использовать в паре с болтом, у которого минимальный предел прочности равен 1000 Н/мм², т.е. с болтом класса прочности 10.9.
Разрушающие нагрузки для болтов:
| Резьба | Рабочая площадь поперечного сечения мм2 | Класс прочности | |||||||||
| 3,6 | 4,6 | 4,8 | 5,6 | 5,8 | 6,8 | 8,8 | 9,8 | 10,9 | 12,9 | ||
| Минимальная разрушающая нагрузка, кН | |||||||||||
| М5 | 14,2 | 4,69 | 5,68 | 5,96 | 7,1 | 7,38 | 8,52 | 11,35 | 12,8 | 14,8 | 17,3 |
| М6 | 20,1 | 6,63 | 8,04 | 8,44 | 10 | 10,4 | 2,1 | 16,1 | 18,1 | 20,9 | 24,5 |
| М7 | 28,9 | 9,54 | 11,6 | 12,1 | 14,4 | 15 | 17,3 | 23,1 | 26 | 30,1 | 35,3 |
| М8 | 36,6 | 12,1 | 14,6 | 15,4 | 18,3 | 19 | 22 | 29,2 | 32,9 | 38,1 | 44,6 |
| М10 | 58 | 19,1 | 23,2 | 24,4 | 29 | 30,2 | 34,8 | 46,4 | 52,2 | 60,3 | 70,8 |
| М12 | 84,3 | 27,8 | 33,7 | 35,4 | 42,2 | 43,8 | 50,6 | 67,4 | 75,9 | 87,7 | 103 |
| М14 | 115 | 38 | 46 | 48,3 | 57,5 | 59,8 | 69 | 92 | 104 | 120 | 140 |
| М16 | 157 | 51,8 | 62,8 | 65,9 | 78,5 | 81,6 | 94 | 125 | 141 | 160 | 192 |
| М18 | 192 | 63,4 | 76,8 | 80,6 | 96 | 99,8 | 115 | 159 | — | 200 | 234 |
| М20 | 245 | 80,8 | 98 | 103 | 122 | 127 | 147 | 203 | — | 255 | 299 |
| М22 | 303 | 100 | 121 | 127 | 152 | 158 | 182 | 252 | — | 315 | 370 |
| М24 | 353 | 116 | 141 | 148 | 176 | 184 | 212 | 293 | — | 367 | 431 |
| М27 | 459 | 152 | 184 | 193 | 230 | 239 | 275 | 381 | — | 477 | 560 |
| М30 | 561 | 185 | 224 | 236 | 280 | 292 | 337 | 466 | — | 583 | 684 |
| М33 | 694 | 229 | 278 | 292 | 347 | 361 | 416 | 576 | — | 722 | 847 |
| М36 | 817 | 270 | 327 | 343 | 408 | 425 | 490 | 678 | — | 850 | 997 |
| М39 | 976 | 322 | 390 | 410 | 488 | 508 | 586 | 810 | — | 1020 | 1200 |
Источник: ГОСТ 1759.4-87
Источник: http://alfabolt.ru/articles/16-klassy-prochnosti-krepezhnykh-izdelij.html
Описание классов прочности болтов и гаек
При выборе крепежей из стали очень важно обращать внимание на такой критерий, как класс прочности, особенно, если речь идет о тяжелых конструкциях.
Определить его можно с помощью специальной маркировки, которая состоит из двух цифр, разделенных точкой.
Первая обозначает временное сопротивление, а вторая – предел прочности, от которого зависит максимально допустимая нагрузка крепежей. Если превысить эту цифру, произойдет разрушение.
Классы прочности болтов
Всего существует 11 таких классов, которые характеризуют механические свойства болтов по ГОСТ. Различаются они выбором марки стали в процессе изготовления и технологией производства.
Все классы, первое число которых ниже 8, не являются высокопрочными. Они изготавливаются из марок углеродистой стали 10 и 20, где также допускается содержание небольшого количества фосфора, серы и свинца (не более 0,3%). Применяются болты этих классов в следующих областях:
- В мебельной промышленности;
- В сельском хозяйстве (к примеру, для крепления дополнительного оборудования на транспорте);
- В дорожном строительстве (для монтажа ограждений и других конструкций);
- В машиностроении для крепления мелких изделий;
- Во всех отраслях, где необходимо соединить дерево и металл.
Наиболее распространёнными являются болты ГОСТ 5.8. В отличие от крепежей класса 4.8, нагрузка на них может быть значительно выше (до 20%).
Если класс болтов выше, чем 8.8, они считаются высокопрочными. Их используют в процессе монтажа важных нагруженных конструкций, в машиностроительстве, мостостроении, приборостроении, для крепления деталей ж/д, кранов и других важных изделий. Также идеально подходят для тех случаев, когда требуется демонтаж с последующим новым использованием.
В технологии их производства применяется метод горячей и холодной высадки, после чего резьба накатывается на специальных автоматах и поддаётся термической обработке, что предотвращает обезуглероживание изделий.
Класс 8.8 производится из углеродистой стали 35 и 20Г2Р с добавлением бора, хрома, или марганца. Применяется закалка и многократный отпуск. Выдерживают нагрузку в два раза больше по сравнению с классом 4.8.
Самыми прочными являются болты класса 9.8, 10.9 и 12.9. Здесь уже используется легированная сталь марок 20Г2Р, 40Х, 30Х3МФ, 35, 35Х, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА в зависимости от диаметра крепежа.
Такие болты могут иметь меньший размер, чем изделия класса прочности 8.8, но нагрузку при этом выдерживают такую же, и даже больше. Это сокращает металлоемкость, а также расходы (приблизительно на 30-40%).
Незаменимы на химическом производстве, на объектах, которые работают при слишком низких или высоких температурах.
Классы прочности гаек
В отличие от болтов, класс прочности гаек по Гост обозначается лишь одной цифрой.
Класс 5 и 6. Нагрузка должна быть минимальной. При диаметре М16 используются с болтами 3.6 до 4.8, при диаметре М48 – с болтами 4.5, 5.8.
Класс 8. Можно применять при креплении важных конструкций. Сочетаются с болтами 8.8. Материалом для изготовления сможет служить легированная сталь марки 20Г2Р или углеродистая сталь марки 35.
Классы 10 и 12.Обязательно используется легированная сталь 40Х и 20Г2Р, а также выполняется закалка. Применяется такая гайка с болтами 10.9 и 12.9 соответственно.
Также гайки с более высоким классом прочности могут заменять менее прочные, но никак не наоборот. К примеру, если у вас есть гайка ГОСТ 5927, она вполне подойдет для болтов 4.8.
Рекомендуется тщательно контролировать класс прочности используемых стальных крепежей, чтобы избежать очень серьёзных негативных последствий.
Источник: http://2663937.ru/opisanie-klassov-prochnosti-boltov-i-gayek
Автомобильные болты с классом прочности 8.8 и 10.9
Согласно принятым во всем мире единым нормам, высокопрочным называют крепеж, выдерживающий временное сопротивление по крайней мере в 800 мегапаскалей. Поскольку значение может быть и большим, различают несколько классов прочности такого крепежа. Из них для гаек самым низким будет восьмой, а для автомобидльных болтов – класс 8.8.
Насколько прочным является крепеж, можно понять, обратив внимание на марку металла и узнав технологию производства.
Высокопрочный крепеж может быть изготовлен путем высадки заготовок при высоких или низких температурах с последующим автоматическим нанесением резьбы.
Таким образом, существует «холодное» и «горячее» оборудование, выпускающее крепеж высокой прочности на большой скорости: за минуту готово одна-две сотни.
Классы прочности болтов
Для высокопрочных автомобильных болтов имеется три класса прочности: класс 8.8, класс 10.9 и класс 12.9. Их изготовляют из легированной стали и стали с низким процентом углерода – максимум 0,4 %. Допускается применение стали следующих марок: 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г и 40Х.
Выпущенные из них болты и гайки будут иметь характеристики в соответствии с характеристиками материала, обработанного в процессе производства под воздействием нужной температуры в электрических печах, защитная среда которых предупреждает потерю деталями углерода.
Метизное производство осуществляется при помощи автоматов, обеспечивающих выпуск обработанного термически высокопрочного крепежа самых распространенных классов прочности – 8.8 и 10.
9, а также изделий высокой прочности согласно ГОСТу 22356-70. Обозначение класса прочности двумя числами, отделенными точкой (допустим, 4.6, 8.8, 10.9 или 12.
9), указывает на то, что материалом для них послужила углеродистая сталь.
Понять суть обозначения несложно. Первое число равняется 0,01 номинальной величины предела прочности на разрыв, она указывается в мегапаскалях. То есть, число десять класса 10.9 нужно умножить на сто – мы получаем 1000 мПа, или 1000 Н/мм2, или 100 кгс/мм2.
Что касается числа после точки, оно указывает на десятикратную величину отношения предела текучести к пределу прочности. Таким образом, зная класс прочности, всегда легко определить предел текучести стали.
В нашем примере он равняется произведению девяти и десяти во второй степени: (9х10)2=900 Н/мм2. Знать предел текучести материала необходимо, так как он равняется максимально допустимой рабочей нагрузке болтов.
Источник: http://www.bolty.by/bolty-i-gaiki-krepleniya-koles-sekretki/bolty-prochnosti-8.8/
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
| 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
| 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
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/
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.
Для крепежа из нержавеющей стали также наносится маркировка на головке болта. Класс стали — А2 или А4 и предел прочности — 50, 70, 80, например: А2-70, А4-80.
На шпильки с резьбой наносится цветовая маркировка с торца: для цветом, для .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 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, 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.
Список файлов —
Источник: http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/pages/grade
Маркировка гаек и болтов — DRIVE2
Размеры крепежа
По многим причинам изготовители автомобилей все шире и шире применяют метрический крепеж. Однако, важно знать разницу между используемым иногда стандартным (называемым также американским, или стандарта SAE) и более универсальным в системе мер метрическим крепежом, так как, несмотря на внешнюю схожесть, они не являются взаимозаменяемыми.
Все болты, как стандартные, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу резьбы и длине.
Например, стандартный болт 1/2 — 13 х 1 имеет пол дюйма в диаметре, 13 витков резьбы на один дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт М12 — 1.75 х 25 имеет диаметр 12 мм, шаг резьбы 1.
75 мм (расстояние между соседними витками) и длину 25 мм. Оба болта внешне практически идентичны, однако не являются взаимозаменяемыми.
В дополнение к перечисленным признакам как метрические, так и стандартные болты могут быть идентифицированы путем осмотра головки. Для начала, расстояние между лысками головки метрического болта измеряется в мм, тогда как у стандартного — в дюймах (то же справедливо и для гаек).
Как следствие, стандартный гаечный ключ не годится для использования с метрическим крепежом, и наоборот. Кроме того, на головках большей части стандартных болтов обычно имеются радиальные зарубки, определяющие максимальное допустимое усилие затягивания болта (степень прочности).
Чем больше количество зарубок, тем выше допустимое усилие (на автомобилях обычно применяются болты со степенью прочности от 0 до 5). Класс прочности метрических болтов определяется цифровым кодом.
Цифры кода обычно отливаются, как и для стандартных, на головке болта (на автомобилях обычно применяются болты классов прочности 8.8, 9.8, и 10.9).
Маркировка класса прочности болтов (вверху — стандартные /SAE/USS, внизу — метрические)
1 – Класс прочности 1 или 22 – Класс прочности 5
3 – Класс прочности 8
4 – Маркировка класса прочности метрических болтовРазмеры/маркировка класса прочности стандартных (SAE и USS) болтов
G — маркировка класса прочности
L — длина (в дюймах)
T — шаг резьбы (количество витков
на дюйм)
D — номинальный диаметр (в дюймах)
Размеры/маркировка класса прочности метрических болтов
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 опять-таки цифр. Чем больше количество точек, или чем выше значение цифрового кода, тем выше допустимое усилие затягивания гайки.
Маркировка класса прочности стандартных шестигранных гаек
Шестигранная гайка.Класс прочности 5Идентификация класса: Три точки
Шестигранная гайка.Класс прочности 8
Идентификация класса: Шесть точек
Маркировка класса прочности метрических шестигранных гаек
Шестигранная гайка.Класс прочности 9Идентификация класса: Арабская 9
Шестигранная гайка.Класс прочности 10
Идентификация класса: Арабская 10
Торцы метрических шпилек также маркируются в соответствии с классом их прочности. Крупные шпильки маркируются цифровым кодом, тогда как на более мелкие наносится маркировка в виде геометрической фигуры.
Маркировка класса прочности метрических шпилек
1 ЗНАК — Класс прочности 10.92 ЗНАК — Класс прочности 9.8
3 ЗНАК — Класс прочности 8.8
Следует заметить, что значительная часть крепежа, в особенности класса прочности от 0 до 2, вообще не маркируется. В этом случае единственным способом отличия стандартного крепежа от метрического является измерение шага резьбы, или сравнивание резьбы с однозначно идентифицированной.
Стандартный крепеж часто называют также, в противоположность метрическому, крепежом стандарта SAE, однако, следует помнить, что под классификацию SAE попадает лишь мелкий крепеж. Крупный крепеж с неметрической резьбой является крепежом американского стандарта (USS).
Так как крепеж одного и того же геометрического размера (как стандартный, так и метрический) может иметь различные классы прочности, при замене на автомобиле болтов, гаек и шпилек следует уделять внимание соответствию класса прочности устанавливаемого нового крепежа классу прочности старого.
Источник: https://www.drive2.ru/b/3249839/
Класс прочности крепежа и их маркировка
В зависимости от назначения и области применения крепёж изготавливают различных классов прочности, соответственно из разных марок сталей.
Нет никакой надобности использовать высокопрочные болты для крепления, скажем, козырька на киоске, и напротив — совсем недопустимо использовать болты обычного, низкого, класса прочности в ответственных конструкциях башенных или козловых кранов — здесь применяются исключительно высокопрочные болты по ГОСТ 7817-70 — отсюда и народное название таких болтов «крановые болты». Желание сэкономить и использовать обычные болты — подешевле, или «крановые болты», но изготовленные из низкопрочных сталей, приводит к зрелищным новостям по телевизору с падающим краном в центре внимания.
Для различных видов крепежа (болты, винты, гайки, шпильки) используются разные стали, разные классы прочности и различная их маркировка.
Болты, винты и шпильки
Болты, винты и шпильки производятся из различных углеродистых сталей — разным сталям соответствуют разные классы прочности.Хотя, иногда можно из одной и той же стали изготовить болты различных классов прочности, используя при этом разные способы обработки заготовки или дополнительную термическую обработку — закалку.
Например, из Стали 35 можно изготовить болты нескольких классов прочности: класса прочности 5.6 — если изготовить болты методом точения на токарном и фрезерном станке: классов 6.6 и 6.8 — получатся при изготовлении болтов методом объёмной штамповки на высадочном прессе; и класса 8.8 — если полученные перечисленными способами болты подвергнуть термической обработке — закалке.
Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку. Утверждённый прочностной ряд для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности:
3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9
Первая цифра маркировки класса прочности болта обозначает 0,01 часть номинального временного сопротивления — это предел прочности на растяжение — измеряется в МПа (мегапаскалях) или Н/мм² (ньютонах на миллиметр квадратный). Также первая цифра маркировки класса прочности обозначает ≈0,1 часть номинального временного сопротивления, если Вы измеряете предел прочности на растяжение в кгс/мм² (килограммах-силах на миллиметр квадратный).
Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел прочности на растяжение
5/0,01=500 МПа (или 500 Н/мм²; или ≈50 кгс/мм²)
Вторая цифра обозначает 0,1 часть отношения предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к номинальному временному сопротивлению (пределу прочности на растяжение) — таким образом для шпильки класса прочности 10.9 второе число означает, что у шпильки, относящейся к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 90% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен: (10/0,01)×(9×0,1)=1000×0,9=900 МПа (или Н/мм²; или ≈90 кгс/мм²)
Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел текучести
500х0,8=400 МПа (или 400 Н/мм²; или ≈40 кгс/мм²)
Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, винта или шпильки, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки на болты, винты или шпильки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, то есть, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответственно.
Гайки
Класс прочности для гаек из углеродистых сталей нормальной высоты (Н≈0,8d), гаек высоких (Н≈1,2d) и особо высоких (Н≈1,5d) обозначается одним числом. Утверждённый прочностной ряд содержит семь классов прочности:
4; 5; 6; 8; 9; 10; 12
Это число обозначает 1/100 часть предела прочности болта с которым в паре должна компоноваться гайка в резьбовом соединении. Такое сочетание болта и гайки называется рекомендуемым и позволяет равномерно распределить нагрузку в резьбовом соединении.
Например, гайка класса прочности 8 должна компоноваться с болтом, у которого предел прочности не менее, чем:
8 х 100 = 800 МПа (или 800 Н/мм²; или ≈80 кгс/мм²)
Следовательно, можно использовать болты классов прочности 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 — оптимальной будет пара с болтом класса прочности 8.8.
Шайбы
В отличие от болтов и гаек, которые имеют классы прочности обозначаемые количественно цифрами, исходя из показателей прочности на разрыв и пластичности, шайбы несут нагрузки на сжатие, кручение, срез и, в основном, призваны распределить нагрузку в болтовом соединении на большую площать. В таком случае для шайб определяющим параметром является поверхностная твёрдость, и ко всем видам шайб предъявляются требования по твердости. Если речь идёт о классе прочности шайб, то подразумевается именно твердость шайб.
По аналогии с болтами, винтами и гайками многие называют твердость у шайб их классом прочности.
Класс прочности (твердость) шайб может измеряться и обозначаться в различных единицах — в зависимости от метода измерения твёрдости: методы измерения бывают по Виккерсу, по Роквеллу и по Бринеллю.
Размеры, наличие защитного покрытия и в обязательном порядке твердость определяют сферу применения шайб в различных условиях работы.
Наиболее распространён метод Виккерса — шайбы могут иметь твёрдость по Виккерсу от 100 единиц до 400, и обозначаются HV100, HV200, HV300 и т.д. По Роквеллу твёрдость обозначается HRC, по Бринеллю НВ.
Источник: https://kupit-bolty.ru/blog/klass-prochnosti-krepezha-i-ih-markirovka
Загрузка...
