Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Болты. Винты. Шпильки. Марки стали для них. Классы прочности.

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.

Класс прочности и марки сталей — Болты. Винты. Шпильки

Классы прочности для болтов, винтов и шпилек обозначаются двумя числами, разделёнными между собой точкой.

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.

Согласно существующим международным нормам, изготавливаемые из углеродистой стали болты, винты и шпильки с диаметром резьбы более М5, по возможности маркируются соответствующим классом прочности на головке или торце изделия.

Читать еще:  Как правильно провести диагностику высоковольтных проводов системы зажигания

Рекомендованные марки сталей
(в особых случаях также применяются и другие стали, когда их применение продиктовано дополнительными требованиями к крепежу)

Класс прочности 3.6 — марка стали Ст3кп Ст3сп Ст5кп Ст5сп
Класс прочности 4.6 марка стали Ст5кп Ст.10
Класс прочности 4.8 марка стали Ст.10 Ст.10кп
Класс прочности 5.6 марка стали Ст.35
Класс прочности 5.8 марка стали Ст.10 Ст.10кп Ст.20 Ст.20кп
Класс прочности 6.6 марка стали Ст.35 Ст.45
Класс прочности 6.8 марка стали Ст.20 Ст.20кп Ст.35
Класс прочности 8.8 марка стали Ст.35 Ст.35Х Ст.38ХА Ст.40Х Ст.45 Ст.20Г2Р
Класс прочности 9.8 марка стали Ст.35 Ст.35Х Ст.45 Ст.38ХА Ст.40Х Ст.30ХГСА Ст.35ХГСА Ст.20Г2Р
Класс прочности 10.9 марка стали Ст.35Х Ст.38ХА С.45 Ст.45Г Ст.40Г2 Ст.40Х Ст.40Х Селект Ст.30ХГСА Ст.35ХГСА
Класс прочности 12.9 марка стали Ст.30ХГСА Ст.35ХГСА Ст.40ХНМА

Механические свойства болтов и гаек различного класса прочности

Когда вы смотрите описания различных видов крепежа в нашем онлайн-каталоге или спецификации в магазине, то наверняка обращали внимание на характеристику под названием «класс прочности». Что это такое и какой от этой характеристики прок – узнайте в этой статье.

Самое грубое применение: чем ответственнее конструкция, в которой предполагается использовать болт или гайку, тем более прочным должен быть крепёж. Самые прочные крепёжные элементы используются при монтаже конструкций козловых и башенных кранов, поэтому такие болты так и называют – крановые.

Как понять, какая прочность у болта?

Все крепёжные элементы из углеродистой стали делятся на 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. Это закреплено в стандарте ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78), там можно посмотреть самую детальную информацию по этой теме. Класс прочности болта диаметром более 6 мм чаще всего маркируется на торцевой, реже — на боковой части головки. Вместе с классом прочности наносится и клеймо завода-изготовителя, обычно в виде буквенного кода или специального знака.

Что означают цифры класса прочности?

Первая цифра маркирует предел прочности (временное сопротивление) на растяжение. Чтобы узнать, какое растяжение может выдержать материал болта до разрушения, нужно первую цифру в маркировке умножить на 100. Если это, например, болт классом прочности 6.8, то предел прочности на растяжение для его материала 6*100 = 600 Н/мм 2 (ньютон на квадратный миллиметр сечения). Хотя чаще всего предел прочности на растяжение для разных материалов или конструктивных элементов измеряется не в этой величине, а в мегапаскалях (МПа). Например, в специальной литературе часто можно встретить упоминание о том, что при монтаже ответственных конструкций применяются высокопрочные болты с пределом прочности на растяжение 800 МПа и выше (классы прочности 8.8 и следующие)

Вторая цифра в классе прочности обозначает предел текучести. Это тот уровень предела прочности (временного сопротивления) на растяжение, при котором начинается необратимая пластическая деформация материала. Выражается он в процентах. Чтобы определить предел текучести, нужно вторую цифру в маркировке умножить на 10. Для того же болта классом прочности 6.8 предел текучести составляет 8*10 = 80% от предела прочности или 600*80% = 480 МПа. Проще говоря, при нагрузке на растяжение 480 МПа болт класса 6.8 уже начинает деформироваться и на это нужно обращать внимание при проектировании и монтаже конструкций.

Кроме того, по классу прочности болта можно определить и марку стали, из которой он сделан, и даже технологию изготовления. Так, простые болты классов 4.8 или 5.8 изготавливаются из Ст.10, а вот высокопрочные болты класса 8.8 — уже из Ст.35. Болты класса 5.6 вытачивают на токарном станке, классов 6.6 и 6.8 — штампуют, а 8.8 – ещё и закаливают.

Как понять, какая прочность у гайки?

В отличие от болтов, у гаек прочность обозначается одной цифрой. Всего 6 классов прочности гаек: 4, 5, 6, 8, 10, 12. Что означают эти цифры? Проще говоря, эта цифра соответствует первой цифре в маркировке тех болтов, с которыми эта гайка может использоваться. Например, гайка класса прочности 8 или 8.0 используется с болтами класса 8.8, а гайка класса 6 — с болтами классов 6.6 или 6.8

В ответственных конструкциях применяются болты из нержавеющей стали. У них в маркировке отображается предельная прочность на разрыв в кГс/мм 2 ( 1 килограмм-сила ≈ 9,807 ньютонов) Используются всего три величины этого показателя: 50, 70 и 80. Кроме того, в маркировку включают марку стали. Таким образом, болт из нержавеющей стали с маркировкой А2-80 выполнен из нержавеющей аустенитной стали А2 с предельной прочностью на разрыв 80 кГс/мм 2 или примерно 785 Н/мм 2

Что важно знать?

При проектировании и монтаже сборных конструкций нужно закладывать использование таких крепежных элементов, которые могут выдержать нагрузку, равную 2-3-кратной величине предельной нагрузке для этой конструкции. То есть если при проектировании конструкции расчетные нагрузки на резьбовое соединение составляют порядка 400 МПа, то в нем необходимо использовать высокопрочные болты класса 8.8 и выше.

Читать еще:  Строительство бассейна из бетона – плаваем у себя дома

В компании «Юниформ-Металл» можно приобрести как обычные болты классов 4.6-5.8, так и высокопрочные болты классов 8.8-12.9. Кроме того, для монтажа в агрессивных средах есть болты и гайки из нержавеющей стали А2 и А4. Вся продукция сертифицирована, соответствует стандартам ГОСТ и DIN. Не испытывайте на прочность свою судьбу – используйте крепёж соответствующей прочности!

Классы прочности и система их обозначения

Вопрос прочности резьбового соединения является одним из самых важных при выборе таких крепёжных элементов как болт, винт, шпилька или гайка. Прочность этих изделий зависит не только от механических свойств исходного материала, но также и от технологического процесса изготовления, в ходе которого эти свойства могут изменяться. При производстве крепёжного изделия заданной прочности подбирается не только определённый материал, но и задаются необходимые режимы термообработки.

Все производимые из углеродистой стали крепёжные изделия, имеющие наружную метрическую резьбу: болты, винты, шпильки — принято подразделять по прочности на 10 классов:

Эти классы прочности обозначаются двумя числами, разделёнными между собой точкой.

Первое число – это уменьшенное в 100 раз минимальное значение предела прочности (отношения разрушающей растягивающей нагрузки к площади напряжённого поперечного сечения), выраженного в Н/мм². Так, например, у класса прочности 8.8 первое число означает, что у изделия, относящегося к этому классу, предел прочности будет не менее 800 Н/мм².

Второе число – это увеличенное в 10 раз отношение минимального предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к пределу прочности. Например, у класса прочности 10.9 второе число означает, что у изделия, относящегося к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 90% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен: 1000х0,9=900(Н/мм²). Если, например, сравнить два класса прочности 4.6 и 4.8, то можно сказать, что у изделий, изготовленных по этим классам, минимальный предел прочности будет одинаков – 400 Н/мм², а вот пластическая деформация у изделия по первому классу начнётся раньше, чем у изделия по второму, то есть в первом случае минимальный предел текучести будет 400х0,6=240(Н/мм²), а во втором – 400х0,8= 320(Н/мм²).

Согласно существующим международным нормам, изготавливаемые из углеродистой стали болты, винты и шпильки с диаметром резьбы более М5, по возможности маркируются соответствующим классом прочности на головке или торце изделия.

Гайки нормальной высоты (0,8 d), изготовленные из углеродистой стали, также маркируются соответствующим классом прочности, но при этом используется только одно число.

Классы прочности гаек:

Число, обозначающее класс прочности гайки, – это уменьшенное в 100 раз минимальное значение предела прочности болта, в паре с которым гайка может работать и полностью выдерживать нагрузку, то есть, например, гайка класса прочности 10 может использоваться в паре с болтом, у которого минимальный предел прочности равен 1000 Н/мм², т. е. с болтом класса прочности 10.9.

Болты, винты, шпильки и гайки, изготавливаемые из нержавеющих сталей, также классифицируются по прочности, но система обозначения классов прочности отличается от системы обозначения классов прочности для изделий из углеродистой стали. Так для изделий из нержавеющей стали существуют только три класса: -50, -70 и -80. Эти числа – уменьшенные в 10 раз минимальные значения пределов прочности, т.е. 500, 700 и 800 Н/мм². Кроме числового обозначения предела прочности у изделий из нержавеющей стали в маркировке присутствует ещё и марка стали. Например, маркировка А4-70 на головке болта означает, что данный болт изготовлен из аустенитной нержавеющей стали А4 (обозначение в системе EN ISO), минимальный предел прочности – 700 Н/мм².

Класс прочности DIN и ГОСТ

Класс прочности DIN и ГОСТ – предел стали на разрыв, поэтому при установке на объекты и оборудование необходимо учесть, в какой среде будет находиться крепление, а так же какой нагрузке, вибрации и давлению будет подвержено соединение. Основными стандартами крепежа, которые применяются на территории Российской Федерации, считаются DIN (немецкий стандарт), ISO и ГОСТ. Каждый стандарт имеет 10 классов прочности, который отличается у болтов, винтов и шпилек в зависимости от их механических характеристик.

Классом прочности показывается важная механическая характеристика металлических крепёжных изделий. Этим самым обозначается предел металла на разрыв. Для крепежа, что выпускается из стали углеродистой, он имеет обозначение в виде двух чисел, которые разделены между собой точкой. Одновременно указывается стандарт, с требованиями которого изготовлено крепёжное изделие.

Болты, гайки, шпильки поделены на 10 классов по прочности

Число первое показывает в сто раз уменьшенное значение критичного предела на разрыв. Оно выражается обозначением Н/мм². То есть воздействие растягивающей силы на площадь сечения метиза. Например, в значении 8.8 первая цифра информирует о том, что прочностной предел равняется 800 Н/мм². Вторая восьмёрка показывает предел текучести, после которого начинаются деформационные процессы. Второе число можно записать в таком варианте как 800(Н/мм²).

Болт, винт, винт с внутренним шестигранником, шпилька.

* Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 830 Н/мм2

** Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 600 Н/мм2

Для болтов, винтов и шпилек из углеродистых нелегированных или легированных сталей, в соответствии с ГОСТ ISO 898-1-2014, установлены следующие классы прочности:

  • 3.6;
  • 4.6;
  • 4.8;
  • 5.6;
  • 5.8;
  • 6.8;
  • 8.8;
  • 9.8;
  • 10.9
  • 12.9.
Читать еще:  Рым болт ГОСТ 4751-73: техническая документация изделия

Для удобного подбора метизов по механическим и другим свойствам создаются специальные таблицы, в которых отражены класс прочности DIN и ГОСТ. Это даёт заказчикам крепёжного материала более оперативно оформлять заявки с указанием абсолютно точных параметров, а также по сопротивлению на силовые воздействия на разрыв, срез и так далее.

Класс прочности болтов

Прочность болтов маркируется Проверяется на разрыв и на срез. Болты тестируются. если первая цифра больше второй то болты более прочные на разрыв, но менее гибкие.

Изготавливаются из марок стали 10, 20.

Имеют относительно не высокую прочность на разрыв. Болты класса прочности 5.8 выдерживают нагрузки на 20% больше, чем болты класса прочности 4.8.

Широко применяются во всех отраслях народного хозяйства для малонагруженных соединений.

Изготавливаются из стали 35, 20Г2Р, 40Х с последующей закалкой.

Выдерживают в два раза большее разрушающее воздействие по сравнению с классом прочности 4.8.

Рекомендуем применять в ответственных конструкциях и механизмах.

Изготавливаются только из стали 20Г2Р, 40Х, 30Х3МФ в зависимости от диаметра болта с последующей закалкой.

Выдерживают разрушающее воздействие в 2.7 раза больше по сравнению с классом прочности 4.8.

Высокий класс прочности позволяет применять крепежные изделия меньшего размера при тех же нагрузках; сократить металлоемкость крепежа и снизить цену на 30-40%. Незаменимы в механизмах, требующих частой сборки-разборки, грузоподъемных машинах и ответственных конструкциях.

Как проверяют класс прочности болтов (видео)

Классы прочности по DIN и ГОСТ

Болты класс прочности 5.8 по ГОСТ
ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, ГОСТ 15589,
ГОСТ 7795, ГОСТ 7796, ГОСТ 7808
ГОСТ 7795, ГОСТ 7796, ГОСТ 7808

Болты класс прочности 5.8 по DIN
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 6.8 по ГОСТ
ГОСТ 7805,

Болты класс прочности 6.8 по ГОСТ
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 8.8 по ГОСТ
ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, ГОСТ 7808, ГОСТ 22353-77, ГОСТ 7795, ГОСТ 7796,

Болты класс прочности 8.8 по ГОСТ
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 10.9, 11.0 ХЛ, по ГОСТ
ГОСТ Р52644, ГОСТ 22353

Болты класс прочности 10.9 по DIN
DIN 931, DIN 933

Класс прочности гаек

Внимание! Класс прочности гаек маркируется только начиная с 8 класса прочности!
Гайки класс прочности 5.8 по ГОСТ
Гайка ГОСТ 5915, ГОСТ 5927, ГОСТ 15526 (класс прочности 6.0)

Гайки класс прочности 5.8 по DIN
DIN934

Гайки класс прочности 8.8 по ГОСТ
ГОСТ 5915, ГОСТ 5927,

Гайки класс прочности 8.0 по DIN
DIN 934

Гайки класс прочности 10.9, 11.0 ХЛ по ГОСТ
ГОСТ Р52645-2006, ГОСТ 22354-77

Болт класс прочности 8.8

Отечественные и зарубежные стандарты

Болт 8.8 это деталь для крепления. При ее изготовлении соблюдаются и выполняются необходимые технологические операции. Производственный контроль гарантирует проведение испытаний качества, где проверяются физические и механические свойства болта.

Головка болта 8.8 — шестигранник, по размеру возможны отличия. Стержень делают с полной или неполной резьбой.

Болт 8.8 выдерживает довольно сильное разрушающее воздействие, поэтому этот продукт находит применение в серьезных конструкциях.

Болты класса прочности 8.8 выполняют различные задачи

Скрепляют элементы крановых конструкций

Применяются в строительстве железной дороги, мостов

Без них невозможно производство сельскохозяйственной техники

Разбираемся в обозначении. Маркировка болта 8.8

Маркирует изделие завод — изготовитель. Взгляните на торцевую часть головки болта. Здесь вы увидите две цифры, разделенные точкой. Они говорят о классе прочности крепежа.

Вот так обозначается класс прочности 8.8

  • Первая цифра 8 обозначает предел стойкости на разрыв

Цифру надо умножить на 100 — это и будет номинальный предел прочности на растяжение. Равен этот предел 800 Н/мм². Если приложить нагрузку более этой величины, то болт разрушиться.

  • Вторая цифра 8 расскажет об условном пределе текучести

То есть это самое большое напряжение, при котором уже произойдет деформация. Вычисляется она так: 800*0,8= 640 Н/мм². Величина предела текучести болта 8.8 равна 640 Н/мм². Чтобы не произошло разрушение структуры детали нельзя превышать эту рабочую нагрузку.

Если сказать простым языком, маркировка 8.8 говорит о том, что если будет нагрузка больше 8 тонн на 1 см.кв, то болт порвется.

Материал болтов 8.8 и его обработка

Устойчивость и надежность крепежа зависит от того, какая марка стали использована и самой технологии. Высокопрочные болты класс прочности 8.8 изготавливаются из углеродистой стали и проходят обработку цинком.

Устойчивость и надежность крепежа зависит от применения определенной марки стали и самой технологии:

  • Высокопрочные болты класс прочности 8.8 изготавливаются из углеродистой стали с добавками хрома, марганца или бора и из углеродистой стали без добавок
  • Производство болта 8.8 происходит с помощью «холодного» и «горячего» оборудования. Применяется технология высадки (холодная и горячая)
  • Потом на специальном автомате накатывается резьба
  • Достигается предел прочности 8.8 путем закалки болта в электропечах с защитной средой, которая предотвратит обезуглероживание изделия
  • И в конце, на изделие наносят спец покрытие

Выпущенные из них болты и гайки будут иметь характеристики в соответствии с характеристиками материала.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector