Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Класс прочности болтов

Класс прочности болтов:

Механические свойства крепежа с наружной метрической резьбой определены ГОСТ 1759.0-87 и ГОСТ 1759.4-87, в которых указана подробная разбивка метизов на 10 классов прочности. Для обозначения классов принят формат из двух чисел, разделенных точкой:

Начальная цифра варьируется в интервале от 3 до 12 и показывает минимальный предел прочности (Н/мм²), уменьшенный в 100 раз. Например, у болта класса 5.6 отношение разрушающего усилия к площади сечения составит 500 Н/мм² (5*100).

Цифра после точки демонстрирует десятикратно увеличенный критический показатель пластической деформации (предел текучести) крепежа с учетом его прочностного лимита на растяжение. Например, у метиза класса 5.6 с показателем прочности в 500 Н/мм² (см выше) соотношение между напряжением деформации и предельной прочностью составляет 60%. Таким образом, абсолютный предел текучести крепежа будет 500*0,6= 300 Н/мм². Для резьбового крепежного изделия класса 5.8 этот показатель составит уже 500*0,8= 400 Н/мм². Чтобы при прочих равных условиях он подвергся начальным деформациям, понадобится на 30% больше разрушающе-растягивающих усилий, чем для крепежа класса 5.6.

Резьба болта

Болты изготавливаются с наружной резьбой крупного и мелкого шага. В зависимости от длины резьбы различают болты с полной резьбой (от конца стержня до основания головки) и болты с неполной резьбой, длина которой прямо зависит от длины болта. В зависимости от класса точности наружная резьба имеет соответствующее поле допуска резьбы: для классов точности А и В оно имеет величину 6g, для класса точности С – 8g. Во многих случаях допускается для болтов с неполной резьбой изготавливать гладкую часть стержня, равной среднему диаметру резьбы этой крепежной детали.

Классы прочности и конструктивные материалы крепежа

Идентичные типоразмеры крепежа могут значительно отличаться по классу прочности за счет применения различных по характеристикам металлов и технологий изготовления.

Метизы до 6.8 класса не являются высокопрочными и применяются для формирования малонагруженных надежных соединений в быту, сельском хозяйстве, строительстве, мебельном производстве и различных сферах народного хозяйства. Для их изготовления чаще всего используются качественные углеродистые стали марок 10, 15, 20.

Распространенный крепеж 8.8 класса прочности подходит для формирования ответственных соединений, изготавливается из конструкционной углеродистой стали (марка 35, 20Г2Р) с применением технологий горячей и холодной высадки, закалки и отпуска. Наличие в металле включений марганца, хрома, брома значительно увеличивает эксплуатационные характеристики готового изделия, как в плане прочности, так и устойчивости к агрессивному воздействию рабочей среды.

Высокопрочные резьбовые метизы 9.8, 10.9 и 12.9 изготавливаются из легированной стали 20Г2Р, 35, 35Х, 35ХГСА, 40Х и т.д., предназначены для создания сверхнадежных и долгосрочных соединений и в плане прочности троекратно превышают аналогичный по типоразмеру крепеж класса 4.6-4.8. Благодаря возможности изготавливать меньший по размеру, но подходящий по деформационно-прочностным характеристикам метиз удается облегчить итоговый вес крепежного соединения и добиться существенной экономии металла (до 40%).

Важно знать, что для крепежа из нержавеющих аустенитных сталей (А2, А4, 10Х17Н13М2, AISI 316) применяется другая маркировка и классификация по прочности (всего три класса). В маркировке сначала указывается тип металла, затем минимальный предел прочности (-50; -70; -80). Например, болт с маркировкой А4-80 изготовлен из нержавеющей молибденовой стали А4 и имеет предел прочности 800 Н/мм².

Класс прочности болтов из нержавеющей стали

dd95c465920d82d984ebdb7bd8e29f04-400x132.jpg

В продаже можно встретить самые различные крепежные элементы, которые могут применяться для соединения нескольких изделий в одну конструкцию. Наиболее распространенным предложением можно назвать болты. Они применяются на протяжении последних нескольких десятилетий. Различные виды болтов характеризуются различными геометрическими параметрами и эксплуатационными качествами. К примеру, класс прочности болтов может варьироваться в достаточно большом диапазоне. Рассмотрим подробнее характеристики болтов, которые определяют область применения получаемых механизмов и его срок службы.

Класс прочности болтов

Класс прочности резьбового крепежа

Класс прочности гаек определяет его механическими свойствами. Для классификации изделия по этому параметру применяется ГОСТ 1759 4-67. Согласно нормативной документации класс прочности делится на 11 категорий.

Скачать ГОСТ 1759.4-87 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний»

Применяемое обозначение винтов имеет следующие особенности:

  1. Расшифровать класс прочности 10 или 9 достаточно просто. Применяемые правила маркировки позволяют упростить поставленную задачу по выбору подходящих крепежных элементов.
  2. Определить класс прочности шайб или других крепежных материалов можно при рассмотрении нормативной документации. Первая цифра обозначения умножается на 100, за счет чего получается показатель прочности на растяжение и на разрыв. Предел прочности определяет то, насколько прочным является применяемое крепежное изделие.
  3. В маркировке есть и второе число, которое может применяться при расчете основных показателей. К примеру, класс точности 8.8 говорит о том, что второй показатель соответствует соотношение предела текучести к временному сопротивлению. В данном случае показатель составляет 80%.

При изготовлении крепежного материала из нержавеющей стали или других материалов следует учитывать следующие моменты:

  1. Предел текучести – значение нагрузки, при которой материал после деформации не подлежит восстановлению. При расчете нагрузки, которая оказывает воздействие на резьбу, учитывается тот момент, что должен быть трехкратный запас прочности.
  2. Таблица прочности болтов применяется для выбора наиболее подходящего крепежного материала.

Разрушающие нагрузки для болтов

Применяемые болты по ГОСТУ с сопротивлением 800 МПа и больше могут выдерживать существенную нагрузку. Именно поэтому они получили широкое распространение при строительстве мостов или других ответственных конструкций.

Нюансы выбора крепежа

К выбору крепежа следует относиться с большой ответственностью. Это связано с тем, что показатель их прочности может существенно отличаться. Подбор проводится с учетом того, какая марка стали болтов обладает более подходящими эксплуатационными качествами. К ключевым моментам отнесем следующую информацию:

  1. Тип применяемого материала при изготовлении.
  2. Класс точности.
  3. Применяемые методы термической и химической обработки.

Высокопрочные болты могут изготавливаться из различных металлов. Ключевыми моментами назовем:

  1. В большинстве случаев применяются следующие металлы: 10КП, 20КП, сталь 10, сталь 20, 20Г2Р, 40Х. Эти металлы соответствуют всем установленным требованиям по физико-механическим качествам.
  2. Для повышения эксплуатационных качеств может проводится термическая обработка. Для выполнения подобной операции применяются специальные электрические печи. За счет создания специальной защитной среды обеспечиваются требуемые эксплуатационные качества.
  3. Углеродистые стали получили самое широкое распространение. Это связано с их относительно невысокой стоимостью, а также высокими эксплуатационными качествами.

Читайте также Как подразделяются стали по степени раскисления?

Слишком низкий показатель может стать причиной деформации резьбовой поверхности при возникновении продольной нагрузки.

Перед выбором наиболее подходящего крепежного элемента нужно учитывать особенности соединения деталей при применении этого крепежного материала:

  1. Проведенные исследования указывают на то, что при правильном выборе класса прочности и момента затяжки можно обеспечить наиболее качественное соединение. Кроме этого, обеспечивается защита от самопроизвольного откручивания и длительный срок службы изделия.
  2. Качественный крепеж выдерживает поперечные и осевые нагрузки. При изготовлении крепежа применяются специальные металлы и сплавы, которые хорошо противодействуют нагрузкам, воздействующим в любом направлении.
  3. Существенно упрощается процесс монтажа и демонтажа. Стоит учитывать, что некоторые металлы могут окисляться, и через некоторое время пройти демонтаж конструкции будет сложно. Однако, упростить задачу можно при применении специального вещества.
  4. Есть возможность получить разъемные соединения. Очень часто можно встретить ситуацию, когда для выполнения различных работ требуется провести разбор конструкции. Для проведения демонтажных работ требуются простые инструменты, на выполнение работы, как правило, уходит немного времени.
  5. Существенно снижается стоимость получаемого изделия. Сварочное соединение обходится дорого, так как предусматривает использование специального сварочного аппарата.
  1. Концентрация напряжения в месте впадины профиля резьбы. Стоит учитывать, что применение специального металла позволяет существенно повысить надежность резьбовой поверхности.
  2. Есть вероятность того, что гайка открутится при сильном механическом воздействии. Конечно, для исключения подобной вероятности могут применяться различные методы фиксации.
Читайте так же:
Чистка алюминия в домашних условиях

Кроме этого, выделяют несколько видов резьбового крепления. Примером можно назвать болтовое и винтовое соединение. Некоторые соединения могут проводиться при помощи шпилек. Выбор более подходящего крепежного элемента проводится с учетом того, какими качествами должно обладать изделие.

Маркировка болтов

  1. Обязательная маркировка проводится при изготовлении винтов, диаметр которых составляет более 6 мм. Наносится маркировка прочности болтов и других показателей на изделия меньшего диаметра только по желанию производителя.
  2. Сортамент применяемых крепежных изделий с крестообразными или прямыми шлицами не предусматривает маркировку. Изделия, имеющие шестигранные шлицы, маркируются обязательно.
  3. Обязательной маркировке не подлежат не штампованные варианты исполнения, которые изготавливаются путем точения и резания. Маркировка наносится только в том случае, если этого требует заказчик. При этом расшифровка может проводится по-разному, стандарты применяются не во всех случаях.

Читайте также Из какой стали делают арматуру?

Рассматривая части болта, на которые наносится разметка, следует уделить внимание торцевой и боковой поверхности. Если применяется боковая поверхности, то обозначения наносятся углубленными знаками.

Классификация болтов

Существуют самые различные типы болтов. Выбор проводится в зависимости от того, какими эксплуатационными качествами должен обладать создаваемое изделие. Классификация болтов может проводится по нескольким критериям:

  1. Классу прочности. Если рассматривать наиболее распространенные таблицы, то основным критерием становится класс прочности. Он определяет возможность применения изделия в тех или иных случаях. Специальные болты могут обладать высокой прочностью, применяться при сооружении мостов или создании других ответственных конструкций. Класс прочности крепежа указывается практически всеми производителями. Это связано с тем, что класс прочности определяет возможность применения изделий в тех или иных условиях.
  2. Классификация по размеру важна. Это связано с тем, что с увеличением площади поперечного сечения повышается сопротивление скручиванию. Однако, для больших крепежей требуются отверстия с большим диаметром. Что касается длины стержня, то он выбирается в зависимости от толщины соединяемых элементов и требуемой длины резьбового соединения.
  3. Существуют различные виды головок. Примером можно назвать изделие с шестигранной головкой или в виде восьмигранника. Стоит учитывать, что этот показатель лишь определяет то, какой инструмент подходит больше всего для работы.

Класс точности болтов

Предприятия-производители изготавливают болты с такими классами точности:

  • класс точности А – повышенной точности;
  • класс точности В – нормальной точности;
  • класс точности С – грубой точности.

Классы точности болтов определены в соответствующих стандартах ГОСТ, DIN, ISO или технических условиях (ТУ) на крепеж. Точные сведения о классах можно увидеть в названии стандартов и в их разделах “Область распространения”. К примеру, нам нужно определить класс точности болтов ГОСТ 7798 – 70. Открываем этот стандарт, читаем его название и получаем ответ на этот вопрос: “ГОСТ 7798-70 Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры” Болт – крепежное изделие, состоящее из цилиндрической формы стержня с наружной резьбой и головки определенной формы с конструктивным элементом для захвата ключом. Материалами для изготовления крепежных деталей являются нержавеющие стали, углеродистые стали с добавками (легированные) и без добавок, а также цветные металлы и их сплавы. Болты применяют в разъемных резьбовых соединениях элементов конструкций из дерева, металла и различных твердых материалов. Крепеж в процессе сборочных или ремонтных работ может быть укомплектован гайкой, плоской шайбой, пружинной шайбой (типа гровер) и шплинтом. В комплектацию болтов с отверстием в резьбовой части стержня могут быть включены корончатые и прорезные гайки вместе с разводными шплинтами, предназначенными для стопорения этих гаек. Болты могут быть использованы в различных климатических условиях: сухих или влажных, где температура окружающей среды имеет высокие, нормальные или низкие показатели. Крепежные изделия из обычной углеродистой стали производят с нанесением различных защитных покрытий (гальваническое, термодиффузионное, горячий цинк) и без покрытия.

Болты 09Г2С

Болты 09Г2С

Крепеж, изготовленный из стали 09Г2С, используется в промышленной сфере при монтаже сборных конструкций. Благодаря особым свойствам этой стали, которые заключаются в устойчивости к низким температурам, болты могут использоваться в условиях Крайнего Севера при температуре до -70 градусов. Твердость данной марки стали составляет 265 НВ, благодаря чему изделия являются прочными и надежными.

Более тонкий крепеж из данной стали обладает теми же прочностными характеристиками, что и более толстый крепеж из других материалов. Поэтому болты 09Г2С характеризуются меньшим весом.

Из этой стали изготавливают болты любого назначения: для фиксации деталей оборудования, для создания фундаментов, для крепления строительных конструкций в условиях пониженных температур, для создания прочного и надежного соединения элементов, которые могут сильно нагреваться, и так далее.

Применение болтов 09Г2С

Такой крепеж используется в строительной сфере, для крепления деталей автомобилей, а также нефтяной и химической промышленности. Благодаря устойчивости материала к резким перепадам температур крепеж может эксплуатироваться в суровом климате. Поэтому купить болты 09Г2С рекомендуется для того, чтобы создавать с их помощью прочные и надежные соединения в любых климатических поясах.

Сталь 09Г2С является низколегированной. Она состоит из углерода на 0,09% и марганца на 2%. Кремний в этой стали составляет 1%. Благодаря такому составу эксплуатировать болты из этого материала можно при температуре от 425 до -70 градусов Цельсия. Помимо болтов из данной стали можно использовать и другие виды крепежа: гайки, шайбы и так далее.

Благодаря стойкости к высоким температурам, болты 09Г2С, изготовленные из металла, могут эксплуатироваться для закрепления элементов паровых котлов. Также они могут использоваться в судостроении. Вообще сферы применения данного крепежа не ограничены благодаря его уникальным характеристикам. Он может использовать в нефтегазовой и химической промышленности, так как является устойчивым к агрессивному воздействию окружающей среды. Для повышения защитных свойств крепежа на него можно нанести цинковое покрытие.

Такие болты используются при прокладке трубопроводов в качестве фланцевых креплений (для соединения элементов), при закладке основания здания (в качестве фундаментных болтов), при строительстве крановых колонн, в процессе монтажа паровых котлов и так далее. Весьма распространены эти метизы и в судостроении.

Технические характеристики болтов 09Г2С

Сталь 09Г2С является низколегированной конструкционной, предназначенной для изготовления различных металлических изделий, работающих под давлением и в условиях повышенной или пониженной температуры. Это незаменимый материал в машиностроении, строительстве и промышленной сфере. Крепеж, изготовленный из такой стали, характеризуется высокой механической прочностью и долговечностью (срок службы обычно составляет до 30 лет). Данная сталь не склонна к отпускной хрупкости.

Читайте так же:
Рейтинг бытовых шуруповертов аккумуляторных

Таким образом, болты из стали 09Г2С являются универсальным метизным изделием, способным работать в любых климатических условиях (при температуре от -70 до +425 градусов). Кроме этого, благодаря повышенным прочностным характеристикам стали, болты могут выдержать значительные статические и интенсивные динамические нагрузки.

Класс прочности болтов, изготовленных из стали 09Г2С, бывает от 5,8 до 6,8. Изготавливаются крепежные изделия методом горячей высадки или холодной объемной штамповки.

Виды болтов 09Г2С

Такие изделия делятся на виды в зависимости от сферы применения. Различают машиностроительный, фундаментный, строительный крепеж, а также изделия специального назначения. Примером такого крепежа может являться анкерная шпилька и фундаментный болт. Это незаменимые крепежные элементы для соединения деталей паровых котлов, ответственных конструкций линий электропередач, трубопроводов и так далее.

По типу головки болты бывают с многогранной головкой, с головкой полукруглой формы (фасонной), клеммного типа, с потайной головкой и так далее. Можно найти варианты с закладной, стыковой или другой головкой. Также классифицируются такие болты между собой в зависимости от размеров. Например, можно приобрести крепеж с диаметром резьбы от М6 до М64.

Примеры болтов из стали 09Г2С:

  1. Болт с шестигранной головкой М6-М48, длиной 16-300 мм и классом точности В.
  2. Болт с шестигранной уменьшенной головкой М6-М48, длиной 20-300 мм, класс точности – В.
  3. Болт с шестигранной уменьшенной головкой и направляющим подголовком М8-М27, диной 25-140 мм, класс точности – В.
  4. Болт с потайной головкой и квадратным подголовком М6-М20, длиной 16-200 мм, класс точности – С.
  5. Болт с увеличенной полукруглой головкой и квадратным подголовком М6-М24, диной 16-260 мм, класс точности – С.
  6. Болт откидной М5-М100, диной 25-1500, класса точности В, С.
  7. Фундаментный болт изогнутый М42х1500 и так далее.

Размеры болтов 09Г2С

Размеры такого крепежа рассмотрим на примере болта с шестигранной головкой М10, выполненного из этой стали. Номинальный диаметр резьбы составляет 10 мм, а шаг может быть крупным (1,5 мм) или мелким (1,25 мм). Высота головки составляет 6,4 мм. Головка имеет шестигранную форму. По длине такой болт может достигать 200 мм.

Также еще один пример: фундаментный болт, изготовленный из стали 09Г2С. Существует 6 типов таких болтов и каждый из них имеет по несколько исполнений. Например, фундаментные изогнутые болты в любом исполнении характеризуются диаметром резьбы от М12 до М48. Болты с анкерной плиткой, в зависимости от типа исполнения, могут иметь диаметр от 16 до 140 мм. Составные болты можно приобрести в диапазоне от М24 до М64. Прямой фундаменты болт из этой стали доступен в размерах М12-М48.

Цены на болты 09Г2С

Изготавливаются такие метизы по ГОСТ, но если необходимы специальные размеры крепежа, то их следует обсудить перед оформлением заказа. Цены на болты 09Г2С зависят от их размеров и сложности изготовления. Например, фундаментные болты будут стоить дороже обычных машиностроительных изделий с шестигранной головкой. Есть изделия с покрытием (наносимым методом гальванического напыления) или без покрытия.

У нас вы можете купить как готовые крепежные изделия, которые хранятся на нашем складе, так и заказать метизы по индивидуальным чертежам. Мы изготавливаем крепеж с соблюдением технических требований, регламентированных государственными стандартами. При необходимости можем покрыть болты дополнительным защитным слоем.

Почему стоит заказать крепеж у нас? Мы реализуем только высококачественную сертифицированную продукций, успешно прошедшую все испытания и имеющую высокие прочностные характеристики. Наши метизы производятся на высокотехнологическом оборудовании в кратчайшие сроки. Мы никогда не нарушаем сроков поставки товара, так как дорожим своей репутацией. У нас вы можете купить метизы любого назначения и в любом количестве.

В нашей компании вы можете заказать крепеж из любых марок сталей, в том числе высокопрочных и нержавеющих. Мы работаем по ГОСТ, ОСТ и ТУ, но также можем изготовить крепеж по индивидуальным параметрам заказчика. По желанию потребителя крепеж может быть дополнительно покрыт защитным слоем цинка.

Классы прочности болтов, винтов, шпилек и гаек из нержавеющих аустенитных сталей

Крепеж, представлен в ассортименте. Можно встретить изделия, которые предназначены для обыкновенного соединения деталей в сборочных единицах. А есть и такие, которые предназначены для повышения надежности узла, в котором они будут установлены. При выборе крепежа, необходимо учитывать класс прочности болтов и четко себе представлять с каким типом и размером нагрузки им придется столкнуться. Соответственно отталкиваясь от этого выбирать его типоразмер и группу прочности.

болт с маркировкой

Cвойства крепежа

Метизы, выпускаемые различными предприятиями, отличаются друг от друга геометрическими параметрами, формой, материалом, предназначением. Кроме этого их можно различить по типу покрытия и ряду других. Кроме, названных свойств болты одного типа отличаются параметрами прочности.

Например, болт М16, может быть использован для крепления деталей забора или ограждения и такой же болт, может быть, использовать для сборки мостовой или крановой конструкции. Соответственно для первого варианта может быть использован болт с меньшими прочностными параметрами, чем для второго варианта применения. Болты, применяемые для сборки кранов и аналогичного оборудования называют крановыми. Они отличаются более высокой прочности и для их изготовления применяют особо прочные стали. В РФ действует ГОСТ 7817-70, который нормирует требования к крепежу, применяемого в особо ответственных конструкциях.

Метизы имеют несколько форм исполнения – болты, гайки, винты и пр. Каждое из указанных изделий применяют для решения определенных задач. Для их изготовления применяют различные стали и разные технологии. От этого зависит и та маркировка, которая будет нанесена на поверхность крепежа.

Класс прочности резьбового крепежа

Этот параметр нормируется в ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) в этом документе определены группы прочности и их количество. Предусмотрено 11 классов 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Каждое из этих обозначений подлежит расшифровке. Для этого достаточно первую цифру перемножить на 100 и результатом станет предел прочности металла. То есть болт с номером 9.8 будет обладать пределом прочности в 900 Н/кв. мм. Если число после точки перемножить на 10, то результатом станет размер предела текучести. Он обозначает то напряжение, по достижении которого вступает в силу необратимый процесс пластической деформации.

Кстати, при выполнении расчетов болтовых соединений необходимо закладывать большой запас прочности от предела текучести. Как правило, его принимают в два или три раза больше от номинала.

Метизы, предел прочности которого равен или превышает 800 МПа, применяют для сооружения крановой техники, мостовых конструкций, на железной дороге. Такие болты называют высокопрочными и относят к группе 8.8, а гайки 8.0 и больше.

Класс прочности гаек

Класс прочности гаек — маркируется начиная с 8,0
Класс прочности гаек:

Читайте так же:
Торцовочная пила makita с протяжкой
Класс прочности гаекХарактеристики высокопрочных гаек
5,0 6,0Изготавливаются из стали 10, 20, применяются для малонагруженных соединений
8,0Изготавливаются из стали 35, 20Г2Р с закалкой, применяются для ответственных конструкций
10,0 12,0Изготавливаются из стали 20Г2Р, 40Х с закалкой, применяются для специальных конструкций

Особенности производства болтов высокой прочности

Класс определяют не только по марке стали, но и по методу, примененного для их производства. Так, болты высокого класса изготавливают на высадочных автоматах (холодных или горячих). Резьбу накатывают с применением специальной технологической оснастки. Затем их отправляют на термообработку. После нанесения покрытия, защищающие болты от коррозии и старения, они готовы к отправке потребителям.

Крепеж отправляют потребителю в ящиках определенного веса. В некоторых случаях на их поверхность наносят слой масла, который обеспечивает длительное хранение метизных изделий.

Оборудование, применяемое для производства болтов высокого класса, может выпускать от 100 до 200 изделий, в минуту. Для изготовления применяют проволочный прокат, полученный из низкоуглеродистой или легированной стали.

Стали для изготовления болтов

Для производства применяют несколько марок стали. Распространенными считают — 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. После выполнения термообработки, болты, получают заданные параметры, определенные в соответствующих нормативных актах. Термическую обработку осуществляют в электрических печах с применением защитной среды. Она препятствует исходу углерода из стали.

Болты высокой прочности могут быть произведены из разных марок и будут получены изделия, которые будут относиться к различным группам прочности. Варьируя разнообразные режимы термообработки, есть возможность получения изделий с разными параметрами прочности.

Как пример можно рассмотреть применение стали 35 для производства болтов, относящихся к разным группам прочности:

  • 6 — болты выполняют на станках токарно-фрезерной группы;
  • 6 и 6.8 — крепеж производят на высадочном прессовом оборудовании;
  • 8 — этот класс получат после прохождения термообработки.

Болты высокой прочности, включают в себя и специализированные метизы, нашедшие применения строго в определенных областях. Требования к продукции определяют в отраслевых документах.

Крепежные изделия, применяемые в авиастроении, производят на основании так называемых нормалей (отраслевых стандартов). Эти метизы отличает повышенная прочность, малый вес и точность. Применение этих болтов и гаек обеспечивает безопасность эксплуатации техники. Для их производства применяют стали, относящиеся к углеродистым или легированным. Готовые изделия покрывают усиленным слоем антикоррозийного покрытия.

Продукция, применяемая при возведении мостовых сооружений и их конструктивных элементов, нормируется ГОСТ Р 52644-2006.

Болты особой прочности, производят в разном исполнении. Различают несколько вариантов. Болты категории «У» допускается эксплуатировать работать при – 40 ºC. Изделие типа «ХЛ» эксплуатируются в диапазоне от – 40 до – 65ºC.

Для изготовления метизов с высокой прочностью, применяют следующие марки сплавов: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.

Типы проводимых испытаний

Для подтверждения качества продукции заводы производители проводят ряд испытаний. Перечень и методики испытаний определены в ГОСТ Р 52627-2006. Испытания могут быть осуществлены в заводской или любой другой лаборатории, прошедшей соответствующую аттестацию в центре Росстандарта. Ниже приведен краткий перечень тестов:

  • растяжение;
  • кручение;
  • твердость;

По результатам, проводимых испытаний будут определены свойства продукции, в частности – предел прочности, предел текучести и ряд других.

МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗРУШАЮЩИЕ НАГРУЗКИ И ПРОБНЫЕ НАГРУЗКИ

В табл. 6 и 7 приведены минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой.
В табл. 8 и 9 — для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой.

Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальная площадь сечения Аs

Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальная площадь сечения Аs

Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальная площадь сечения Аs

Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальная площадь сечения Аs

Маркировка болтов

Порядок обозначения продукции определен международной организацией по стандартизации – ISO. Все документы (ГОСТ, ТУ), разработанные в СССР и РФ, выполнены с учетом этой системы и полностью отвечают ее требованиям.

Обязательной маркировке подлежат все болты и винты с диаметром стержня выше 6 мм. Исключения составляют детали с некоторыми формами шлицов или головок. Ее наносят на головку продукции. Она может располагаться на торце или сбоку головки. Место расположение клейма и его содержание определено в ГОСТ Р 52644-2006. Оно должно нести в себе следующую информацию:

  1. Штамп завода производителя.
  2. Класс прочности данного изделия.
  3. Климатическое исполнение болта, оно наносится только на изделия, работающие в условиях ХЛ.
  4. Номер плавки стали, использованной для производства этого изделия.
  5. S – индекс обозначает, что размер головки увеличен.

На болтах, выполненных из нержавеющей стали должна быть указана марка стали. Индексы, наносимые на болт, могут выпуклыми или выдавленными. Размер шрифта определяет завод-изготовитель, руководствуясь требованиями ГОСТ.

Отличия болт ГОСТ 7805-70 от болт ГОСТ 7798-70

Метрический крепёж (в который входят болты, гайки, винты, шайбы) является составной частью крепёжных изделий. Болты с шестигранной головкой имеют ГОСТы 7805-70 и 7798-70. При этом существует 4 варианта их исполнения, а также разные классы точности.

Болты, изготовленные по ГОСТам 7805-70 и 7798-70 1-го и 4-го исполнения не содержат отверстий. В болтах исполнения 2 и 3 имеются сквозные отверстия, как в резьбовой части стержня, так и в головке. ГОСТы предписывают следующие параметры и конструкцию болтов: диаметры стержней, диаметр резьбы, диаметры отверстий в болтах, а также размеры «под ключ». Болты отечественного производства подразделяются на классы точности:

  • Класс А – повышенный класс точности.
  • Класс В – нормальная точность.
  • Класс С – грубая точность.

ГОСТы 7805-70 и 7798-70 распространяются только на болты, которые имеют класс точности А или В.

ГОСТ 7805-70 описывает болты класса точности А, имеющие диаметр резьбы до 48 мм. Так, по данному стандарту болт исполнения 2 имеет одно отверстие в резьбовой части стержня. При этом размер диаметра отверстия варьируется, начиная с 1.0, 1.2 … и т.д. до 8.0 мм. Болт исполнения 3 того же стандарта имеет радиальное отверстие различных диаметров: 1.0, 1.2, 2.0, … 5.0 мм. При диаметрах резьбы от 36 мм до 48 мм выпускают болты с резьбой с шагом 2 мм. ГОСТ 7805-70 предписывает изготавливать болты из нержавеющей аустенитной стали (марки А2 и А4 с классами прочности 50, 70 и 80) и из углеродистой стали. При этом рекомендуется изготавливать изделия с прочностью класса 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 или 10.9.

Болты с классом точности В и размером диаметра резьбы от 6 мм до 48 мм описывает ГОСТ 7798-70. Как и в предыдущем стандарте болты исполнения 2 имеют одно отверстие в резьбовой части стержня, однако согласно ГОСТ 7798 -70 диапазон размеров диаметров более узкий: 1.6, 2.0, 2.5,…, 8.0 мм.

Болты исполнения 3 имеют три радиальных отверстия в головке с диапазоном диаметра от 2 до 5 мм. Болты производятся из углеродистой стали, которая имеет класс прочности 4.8, 5.8, 8.8 или 10.9).

Читайте так же:
300 Квт сколько ампер

Болты в ГОСТах 7805-70 и 7798-70 отличаются по классам точности и диапазонам диаметров и длин. Основная разница между ними в том, что ГОСТ 7805 распространяется только на болты, имеющие класс точности A, а ГОСТ 7798 – на болты класса точности B. В большинстве сборочных производств заводов на текущий момент хватает нормальной точности болтов, поэтому болт ГОСТ 7798-70 более востребован и популярен, к тому же он немного дешевле обходится при его изготовлении.

Точность болтов

Другое важное свойство – это точность. Производители выпускают продукцию двух классов точности. Класс А – подразумевает то, что стержень встает в отверстие с минимальным зазором. Диаметр посадочного отверстия не может быть больше толщи болта на 0,3 мм. Такой точности довольно просто добиться в условиях производственного цеха, но практически невозможно на строительной площадке. Крепеж класса В и С могут быть установлены в посадочные отверстия больше стержня изделия на 2 – 3 мм.

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

Рейтинг: 0/5 — 0 голосов

Все о прочности болтов

Метод Роквелла также основан на вдавливании. В качестве индетора для твердых сплавов выступает алмазный конус, для более мягких — шарик из стали диаметром 1.6 миллиметров. В данном методе испытание проводится в две фазы. Сначала прикладывается предварительная нагрузка для плотного соприкосновения материала и наконечника. Затем в течение небольшого времени идет основная нагрузка. После того как рабочую нагрузку убирают, измеряется твердость. То есть расчеты будут происходить по глубине, на которой остался индетор, с приложенной предварительной нагрузкой. В данном методе выделяется 3 группы твердости:

  • HRA — для особо твердых металлов;
  • HRB — для относительно мягких металлов;
  • HRC — для относительно твердых металлов.

Твердость Виккерса определяется по ширине отпечатка. Вдавливаемым наконечником служит алмазная пирамида с четырьмя гранями. Измеряется расчетом соотношения нагрузки к площади полученной отметки. Замеры производятся под микроскопом, установленным на оборудовании. Данный метод отличается повышенной точностью и сверхчувствительностью. Применяемые способы измерения по ГОСТ в советские времена не позволяли определять все максимально допустимые нагрузки на крепежи, поэтому изготавливаемые материалы были низкого качества.

Классы прочности метрического крепежа

От правильного выбора крепежа по классу прочности зависит надежность, безопасность, долговечность крепежного соединения и всей конструкции. Эта характеристика является такой же важной, как размер элемента. Как определить класс прочности по маркировке? Что необходимо знать о свойствах крепежных элементов? Расскажем подробно.

Содержание:

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

Прочность стального крепежа

Все элементы с наружной метрической резьбой, такие как болты, винты, шпильки, различаются по классу прочности в пределах от 3.6 до 12.9. Это значение содержится в маркировке и обычно наносится на головку крепежа. Чем оно выше, тем прочнее крепеж.

Маркировка класса прочности болтов

Рассмотрим пример. На крепеже есть маркировка 8.8. Первое число показывает предел прочности на разрыв и определяет номинальное временное сопротивление (измеряется в Н/кв.мм). Чтобы узнать, соответствует ли крепежный элемент оказываемой на него нагрузке, необходимо 8 умножить на 100 – получим 800 (Н/кв.мм). Это минимальный предел прочности. Если нагрузка ниже данного значения, элемент выдержит. Второе число обозначает предел текучести, то есть натяжения, ведущего к пластической деформации крепежа. Определяется следующим образом: минимальный предел прочности умножается на соотношение второго числа, деленного на 10. Получим: 400х0,8 = 320 (Н/кв.мм). Если нагрузка будет превышать данное значение, начнется необратимое изменение формы и структуры элемента – он начнет течь, то есть деформироваться.

На заметку: предел прочности и текучести может обозначаться не только в ньютонах на квадратный миллиметр (Н/кв.мм), но и в мегапаскалях (МПа).

Есть условное разграничение метрического крепежа в зависимости от назначения.

  • Для малонагруженных соединений подходят изделия с классом прочности 4.8 и 5.8. Такие элементы изготавливаются из конструкционной углеродистой стали (марки 10 и 20).
  • Для ответственных нагруженных соединений предназначен крепеж с маркировкой 8.8. Это один из наиболее распространенных видов изделий, производится из закаленной стали (марки 35 и 20Г2Р).
  • Для особо тяжелых конструкций служат элементы классом прочности в 10,9 и 12,9. Это наиболее прочный крепеж, который способен выдерживать многократные циклы монтажа/демонтажа. Причем может иметь меньшие размеры, чем изделия низших классов прочности. Изготавливается из легированной стали (марки 40Х и 20Г2Р).

На заметку: при определении расчетной нагрузки на метрический крепеж необходимо заложить запас прочности, чтобы соединение было максимально надежным.

Соответствие марок стали классу прочности

Классы прочности гаек

У данных элементов класс прочности обозначается так же, как у стальных болтов, винтов и шпилек. Единственная разница – маркировка на гайках начинается с класса 8.0. Маркировка наносится на торцевую часть. Изделия с низким классом прочности не маркируются и применяются для конструкций с небольшой нагрузкой.

Маркировка класса прочности гаек

При подборе гаек к резьбовым крепежным элементам учитывают следующую взаимосвязь:

  • гайки класса 5.0 и диаметром резьбы М16 подходят к болтам класса 3.6 – 4.8;
  • гайки класса 6.0 и диаметром резьбы М48 подходят к болтам класса 4.5 – 5.8;
  • гайки класса 8.0 сочетаются с болтами прочностью в 8.8 с подходящим типом резьбы (такие изделия выполнены из углеродистой или легированной стали, подходят для ответственных соединений);
  • гайки класса 10.0, 12.0 используются с болтами прочностью 10.9 и 12.9 соответственно (выполнены из легированной стали и закалены, служат для высоконагруженных конструкций и крепления тяжеловесных элементов).

На заметку: существуют гайки, не предназначенные для крепежных соединений под нагрузкой, – в начале маркировки ставится 0, например, класс прочности может быть 04 или 05.

Правильный выбор гайки и болта по классу прочности и соблюдение усилия затяжки гарантируют надежное и долговечное соединение. Ему не грозит разрушение или срыв резьбы.

О прочности шайб

Свойства данных элементов не определяются прочностью на разрыв и текучесть, так как их основная задача – равномерное распределение нагрузки на опорную поверхность. Аналогом прочности является их твердость – значение может находиться в диапазоне от 35 до 45 HRC. Назначение элементов определяется материалом изготовления и защитным покрытием. Элементы без покрытия применяются в местах, где нет воздействия влаги, цинковое или оксидированное покрытие дает возможность использовать крепеж на улице без угрозы образования коррозии.

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.

Читайте так же:
Крепления для стеллажей и полок

Классы прочности трубы

Класс прочности сталей для труб оценивают по временному сопротивлению разрыву и обозначают буквой “К”. Нормативное значение измеряют в кгс/мм². Стандарт ГОСТ 20295-85 “Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов” устанавливает значения от К34 до К60. Компанией Газпром совместно с ведущими металлургическими предприятиями уже инициировано производство партий К80 для реализации пилотных проектов.

Тенденция к получению сверхпрочного трубопроката начала развиваться одновременно со строительством первых магистралей.

Увеличение внутреннего давления среды дает следующие преимущества:

  • Повышение производительности за счет транспортировки вещества в сжатом состоянии;
  • Использование материалов с высокими механическими свойствами снижает металлоемкость;
  • Сокращение операционных и капитальных расходов благодаря уменьшению числа компрессорных станций.

На историю производства труб с высокими классами прочности оказали влияние масштабные аварии и открытия:

1960

Хрупкое разрушение 13-километрового участка северо-американского трубопровода. Катастрофа послужила основанием для увеличения требований к показателям вязкости стали.

1968-1969

Впервые было обнаружено вязкое разрушение труб, которые предположительно считались трещиностойкими.

1970

На Аляске и в части Канады построен первый трубопровод с гарантированной вязкостью при -69⁰ (предел текучести более 551 МПа).

1978

Ознаменован большим числом стресс-коррозионных разрушений только что проложенных трубопроводов в Канаде и Австралии. СКР проявляются в виде продольных трещин, образующихся на внешней поверхности магистрали под действием деформационных факторов и агрессивной среды. Как следствие, требования к качеству металла были вновь повышены, возникла необходимость в стойких покрытиях.

С 1950-х годов внимание уделяли в основном механическим прочностным характеристикам, параметры увеличивали, повышая массовые доли углерода, марганца или хрома, но сталь обладала малой ударной вязкостью, а склонность к охрупчиванию выводила из строя целые участки газопроводов.

В середине 60-х для нефтегазовой отрасли были разработаны марки системы Si-Mn, имеющие класс прочности до К52 (17ГС, 17Г1С и 17Г1С-у). Температуры эксплуатации не должны были опускаться ниже -5⁰. Дальнейшее повышение механических характеристик за счет недорогих добавок стало невозможным, поэтому основное внимание сконцентрировалось на дисперсионном твердении, особенно карбонитридном (14Г2САФ, 16Г2САФ, 17Г2САФ). Но все полученные сплавы имели низкую сопротивляемость хрупкому разрушению.

Параллельно предпринимались попытки создания экономных низколегированных сталей, подвергающихся термомеханической прокатке (13ГС, 13Г1С). Они отличались пониженной долей углерода, глубокой очисткой от серы, применением микролегирования. Первая попытка максимально измельчить зерно задала направление движению к оптимизации состава сталей.

В современных сплавах для газовой и нефтяной промышленности применяют следующие структурные механизмы:

  • Твердорастворное упрочнение: введение в кристаллическую решетку элементов, изменяющих свойства металла;
  • Дисперсионное твердение: формирование интерметаллических включений у границ зерен, легирующие добавки выпадают в межструктурное пространство;
  • Измельчение зерна: нормализация с помощью термообработки.

Трубный прокат класса прочности К60 был создан более 30 лет назад с помощью ускоренного охлаждения. Получение низкотемпературных продуктов превращения аустенита, встроенных в структуру (верхний и нижний бейнит, мартенсит), привело к появлению К65. В России материал был впервые апробирован на предприятии Северсталь.

Трубы с классом прочности К48

Изделия К48 выдерживают давление 48 кгс/мм². Это бесшовный трубный прокат с диаметром 42-426 мм из углеродистых стальных сплавов, предназначенный для выполнения различных задач. Толщина стенки достигает 28 мм.

  • ТУ-14-3-1971-97 — горячекатаные, изготовленные из марки Ст.20 и ее модификаций, с повышенной коррозионной стойкостью;
  • ТУ 1317-204-0147016-01 — хладостойкие с увеличенной сопротивляемостью коррозии из 09СФ, 12ГФ;
  • ТУ 1308-269-0147016-2003 — специальный трубопрокат, устойчивый к холодовому охрупчиванию, для месторождений Сургутнефтегаз из марок 20Ф, 06Х1Ф;
  • ТУ 1317-006.1-593377520-2003 — с повышенной эксплуатационной надежностью смикролегированием для месторождений ОАО “ТНК” (20А, 20ФА, 09СФА, 08ХМФЧА, 13ХФА и др.)
  • ТУ 1381-159-0147016-01 — с улучшенной поверхностью для нанесения антикоррозийных покрытий из 09ГСФ, 06Х1, 06ХФ.

Преимущественно продукция применяется в северных регионах России: Ханты-Мансийский и Ямало-ненецкий округа, Восточная Сибирь.

Трубы с классом прочности К52

Бесшовный горячекатаный трубопрокат с диаметрами 57- 426 мм, толщиной стенки 5-26 мм, выдерживающий значительные перепады давления.

  • ТУ 14-3-1972-97 и ТУ 1317-204-0147016-01 — с повышенной коррозионной стойкостью и хладостойкостью.
  • ТУ 1317-006.1-593377520-2003 — микролегированные с увеличенной эксплуатационной надежностью для месторождений ОАО “ТНК”.
  • ТУ-14-3Р-91-2004 — хладостойкие с высокой сопротивляемостью к локальной коррозии, изготавливаются для ОАО “Сургутнефтегаз”.

Марки стали: 06Х1, 06ХФ, 09ГСФ, 12ГФ, 13ХФА, 20ФЧА, 15 ХМФ и др. Сплавы дополнительно очищены от вредных примесей, предназначены для транспортировки нефтепродуктов и газа, содержащих соединения серы, устойчивы к отрицательным температурам.

По ТУ 14-3-1573-96 изготавливают прямошовные изделия с диаметром до 1020 мм с толщиной стенки до 32 в северном и обычном исполнении. Предусмотрены технические условия для производства листового материала: ТУ 14-1-4034-96, ТУ 14-1-1950-89, ТУ 14-1-1921-76.

Трубы с классом прочности К56

Класс прочности К56 объединяет электросварной и бесшовный прокат для магистральных трубопроводов с высокой эксплуатационной надежностью и коррозионной стойкостью, способных выдерживать значительное давление или экстремальные температуры, изготовленных с применением технологий микролегирования.

  • ТУ 14-3Р-28-99 — из стали 06ГФБАА. Разработка превосходит многие марки по критическим коэффициентам интенсивности напряжений и другим параметрам, работает в широком диапазоне температур (от -70⁰ до 450⁰);
  • ТУ 14-3Р-04-94 — из 12Г2СБ, расчетные нагрузки до 15 МПа. В холодном климате ударная вязкость сохраняется, относительное удлинение при разрыве достигает 20%.
  • ТУ 14-3-1573-88 — из микролегированных сталей обычного типа исполнения: 12Г2С, 13ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У.
  • ТУ 1317-006.1-593377520-2003 — с увеличенной эксплуатационной надежностью для месторождений ОАО “ТНК”.
  • ТУ 1308-226-0147016-02 — из сплавов с микролегированием для транспортировки различных сортов нефти в климатической зоне “Лукойл-Коми”с температурой транспортируемых сред до +40⁰.

В 1970-х при начале освоения месторождений, расположенных в средней полосе и строительстве трубопроводов с давлением до 7 МПа, были созданы первые стальные партии К56 с повышенными характеристиками.

Трубы с классом прочности К60

Сортамент К60 включает в себя прямошовные, спиральношовные, бурильные и обсадные изделия с различной резьбой.

  • ГОСТ ISO 3183-2015 — общие техусловия для стального трубопроката, применяемого в нефтяной и газовой промышленности;
  • ГОСТ 31447-2012 — общие технические параметры для нефтегазовой отрасли в России;
  • ГОСТ 31446-2017 — насосно-компрессорные и обсадные;
  • ГОСТ Р 50278-92 — бурильные с приварными замками;
  • ГОСТ Р 51245-99 — бурильные универсальные и др.;

Прямошовные электросварные трубы класса прочности К60 диаметром 530- 1020 мм производят по ТУ 14-3-1573-96, ТУ 1381-012-05757848-2005, ТУ 1394-01505757848-2011 (с полиэтиленовым покрытием) и др. из следующих стальных сплавов:

  • 10Г2ФБЮ;
  • 10Г2ФБ;
  • 10Г2СБ;
  • 10Г2СФБ.

Характеристики: толщина стенки до 32 мм, рабочее давление до 9,8 МПа, в северном и обычном исполнении. Сварные швы должны иметь плавный переход к основному металлу. Наличие дефектов, влияющих на прочность не допускается.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector