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

Классы прочности крепежа - Росметизснаб

Болты, винты и шпильки

Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку.

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

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.

Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов и шпилек

Класс прочностиМарка сталиГраница прочности, МПаГраница текучести, МПаТвердость по Бринеллю, HB

3.6	Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп	300…330	180…190	90…238
4.6	Ст5кп, Ст.10	400	240	114…238
4.8	Ст.10, Ст.10кп	400…420	320…340	124…238
5.6	Ст.35	500	300	147…238
5.8	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	500…520	400…420	152…238
6.6	Ст.35, Ст.45	600	360	181…238
6.8	Ст.20, Ст.20кп, Ст.35	600	480	181…238
8.8	Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р	800*	640*	238…304*
8.8	Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р	800…830**	640…660**	242…318**
9.8*	Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р	900	720	276…342
10.9	Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА,	1000…1040	900…940	304…361
12.9	Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА	1200…1220	1080…110	366…414

В таблице приведены самые распространённые в метизном производстве и рекомендованные марки сталей, но в различных особых случаях также применяются и другие стали, когда их применение продиктовано дополнительными требованиями к крепежу.

Значками помечено в таблице:

* применительно к номинальным диаметрам до 16 мм.

** применительно к номинальным диаметрам больше,чем 16 мм.

Существуют специальные стандарты на высокопрочные болты узкоотраслевого применения, имеющие свою градацию прочности. Например, стандарты на высокопрочные болты с увеличенным размером "под ключ", применяемые в мостостроении - так называемые "мостовые болты": ГОСТ 22353-77 и российский стандартГОСТ Р 52644-2006.

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

Такие болты могут производиться в двух исполнениях:

Исполнение У - для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С - буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ - для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С - обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Резьба болтовКласс прочностиболтовМарка сталиГраница прочности, МПа (кгс/см²)Относит. удлинение, %Ударная вязкость болтов исполнения ХЛ, МДж/м²(кгс·м/см²)Макс. твердость по Бринеллю, HB

М16...М27	110	40Х Селект	1100 (110)…1350 (135)	минимум 8	минимум 0,5 (5)	388
М30	95		950 (95)...1150 (115)			363
М36	75		750 (75)...950 (95)
М42	65		650 (65)...850 (85)
М48	60		600 (60)...800 (80)

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

Маркировка прочности болтов, винтов, шпилек

Маркировка болтов и винтов под шестигранный ключ

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

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

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

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

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

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

Болты и винты с шестигранной и звездообразной головкой (в том числе изделия с фланцем) маркируют товарным знаком изготовителя и обозначением класса прочности. Данная маркировка наносится на верхней части головки выпуклыми или углубленными знаками; может также наноситься на боковой части головки углубленными знаками. Для болтов и винтов с фланцем, если в процессе производства невозможно нанести маркировку на верхней части головки, маркировку наносят на фланце.

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

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

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

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

Маркировка шпилек

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

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

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.

Классы прочности и марки сталей для гаек нормальной высоты, гаек высоких игаек особо высоких

Класс прочностиМарка сталиГраница прочности, МПаТвердость по Бринеллю, HB

4	Ст3кп, Ст3сп, Ст.5, Ст.5кп, Ст.20	510	112…288
5	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	520…630	124…288
6	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп, Ст.35, ст.45, ст.40Х	600…720	138…288
8	Ст.35, Ст.45, Ст.20Г2Р, Ст.40Х	800…920	162…288
9	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х	1040…1060	180…288
10	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	900…920	260…335
12	Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	1150…1200	280…335

Правило подбора гаек к болтам заключается в сохранении целостности резьбы гайки, навинченной на болт, при приложении пробной испытательной нагрузки - попросту говоря, при испытаниях гайку не должно "сорвать" от испытательной нагрузки для выбранного болта.

При подборе классов прочности болтов и гаек, сопрягаемых в резьбовом соединении, можно пользоваться следующей таблицей согласно ГОСТ 1759.4-87:

Класс прочности гайки	Сопрягаемые болты
Класс прочности гайки	Класс прочности	Диаметр резьбы
4	3.6; 4.6; 4.8	до М16
5	3.6; 4.6; 4,8	свыше M16
5	5.6; 5.8	до М48
6	4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8	до М48
8	8.8	до М48
9	8.8	от М16 до М48
9	9.8	до M16
10	10.9	до М48
12	12.9	до М48

Как правило, гайки высших классов прочности могут заменить гайки низших классов прочности. Такая замена рекомендуется для соединений "болт + гайка", напряжение в которых будет выше предела текучести, или напряжения от пробной нагрузки болта.

Классы прочности и марки сталей для гаек низких

По причине того, что низкие шестигранные гайки предназначены, в основном, для препятствия отвинчиванию сопрягаемых шестигранных гаек нормальной или увеличенной высоты, и не несут силовой нагрузки - их изготавливают из низкоуглеродистых сталей. Класс прочности низкой гайки обозначается двузначным числом из двух цифр: первая - 0 (обозначает, что гайка не предназначена для несения силовой нагрузки), вторая 4 или 5 (обозначает 1/100 часть нагрузки, при которой срывается резьба гайки). Прочностной ряд для низких гаек состоит из двух классов прочности: 04 и 05

Также существует группа особо низких гаек с высотой Н менее 0,5d. В эту группу включены гайки для лёгких соединений, которые не подвергаются каким-либо существенным нагрузкам. Для таких гаек не определяется класс прочности - вместо этого может быть указана 1/10 часть от минимальной твёрдости по Виккерсу, HV.

В следующей таблице приведены марки сталей, используемые при изготовлении низких гаек:

Класс прочностиМарка сталиГраница прочности, МПаТвердость по Бринеллю, HB

04	Ст.3, Ст.3кп, Ст.5, Ст.5кп	380	162…288
05	Ст.10, Ст.10кп	500	260…335

Значками помечено в таблице:

* для номинальных диаметров до 16 мм.** для номинальных диаметров свыше16 мм.

Совместно с высокопрочными болтами узкоотраслевого применения, имеющими свою градацию прочности, применяются соответствующие высокопрочные гайки. Например, с уже упомянутыми "мостовыми болтами" по ГОСТ 22353-77 и ГОСТ Р 52644-2006 применяются гайки с увеличенным размером "под ключ" по стандартам ГОСТ 22354-77 и ГОСТ Р 52645-2006.

Прочность гаек согласно этих стандартов обозначается таким же значением, как у сопрягаемого болта - значением временного сопротивления на разрыв (границы прочности) в кгс/см²: 110, 95, 75 и т.д. Такие гайки, как и болты могут производиться в двух исполнениях:

Исполнение У - для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С - буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ - для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С - обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Резьба сопрягаемых болтовМарка стали болтаКласс прочности гайкиГраница прочности, МПа (кгс/см²)Марка стали гайкиТвердость по Бринеллю, HB

М16...М27	Ст. 40Х Селект	110	1100 (110)	Ст. 35, Ст.40, Ст.45, Ст. 35Х, Ст.40Х	241...341
М30		95	950 (95)		229...341
М36		75	750 (75)
М42		65	650 (65)
М48		60	600 (60)

В производстве высокопрочных гаек по данным стандартам используются также стали 30Х3МФ, 30Х2АФ и 30Х2НМФА совместно с болтами из соответствующих сталей. Применение таких сталей позволяет добиться ещё более высокой прочности гаек.

Маркировка шестигранных гаек

Маркируют гайки с диаметром резьбы более 6 мм. Знаки маркировки наносят на одну из торцевых поверхностей. Гайки наименьшего класса прочности 4 не маркируют.

В некоторых технически обоснованных случаях допускается наносить маркировку на боковых поверхностях (гранях) гайки.

Знаки должны быть углубленными.

Допускается маркировка гаек по системе циферблата. Такая система используется в основном на гайках малых размеров, когда для цифровых знаков просто нет места. При этом способе маркировка наносится:

углубленными знаками на торцевой поверхности - точка на 12 часов и риски по окружности боковой поверхности
выпуклыми или углубленными знаками на фасках - точка на 12 часов и риски по окружности наклонной поверхности фасок

Соответствие маркировки с классом прочности гайки приведено на схеме:

Точка на 12 часов может быть заменена товарным знаком производителя. В гайках класса прочности 12 точка обязательно должна быть заменена на товарный знак производителя, чтобы избежать визуального слияния с риской на 12 часов.

Прочность шайб

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.

rosmetizsnab.ru

Классы прочности Болтов, Винтов, Шпилек, Гаек. Маркировка прочности крепежа

Стали и прочность крепежа

Машиностроительный крепёж может иметь различное назначение и выполнять самые разные задачи - от простого формирования целостности конструкции до восприятия основной несущей силовой нагрузки на конструкцию. Чем больше нагрузка на крепёж, тем более высокой прочностью он должен обладать.

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.

Рассмотрим по-порядку.

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

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел прочности на растяжение

5/0,01=500 МПа (или 500 Н/мм²; или ≈50 кгс/мм²)

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел текучести

500х0,8=400 МПа (или 400 Н/мм²; или ≈40 кгс/мм²)

Классы прочности и марки сталей для болтов, винтов и шпилек

Класс прочности Марка стали Граница прочности, МПа Граница текучести, МПа Твердость по Бринеллю, HB

3.6	Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп	300…330	180…190	90…238
4.6	Ст5кп, Ст.10	400	240	114…238
4.8	Ст.10, Ст.10кп	400…420	320…340	124…238
5.6	Ст.35	500	300	147…238
5.8	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	500…520	400…420	152…238
6.6	Ст.35, Ст.45	600	360	181…238
6.8	Ст.20, Ст.20кп, Ст.35	600	480	181…238
8.8	Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р	800*	640*	238…304*
8.8	Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р	800…830**	640…660**	242…318**
9.8*	Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р	900	720	276…342
10.9	Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА,	1000…1040	900…940	304…361
12.9	Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА	1200…1220	1080…110	366…414

Значками помечено в таблице:

* применительно к номинальным диаметрам до 16 мм.

** применительно к номинальным диаметрам больше,чем 16 мм.

Такие болты могут производиться в двух исполнениях:

Исполнение У - для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С - буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ - для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С - обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Резьба болтов Класс прочности болтов Марка стали Граница прочности, МПа (кгс/см²) Относит. удлинение, % Ударная вязкость болтов исполнения ХЛ, МДж/м² (кгс·м/см²) Макс. твердость по Бринеллю, HB

М16...М27	110	40Х Селект	1100 (110)…1350 (135)	минимум 8	минимум 0,5 (5)	388
М30	95		950 (95)...1150 (115)			363
М36	75		750 (75)...950 (95)
М42	65		650 (65)...850 (85)
М48	60		600 (60)...800 (80)

Маркировка прочности болтов, винтов, шпилек

Маркировка болтов и винтов под шестигранный ключ

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

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

Маркировка шпилек

Гайки

4; 5; 6; 8; 9; 10; 12

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)

Классы прочности и марки сталей для гаек нормальной высоты, гаек высоких и гаек особо высоких

Класс прочности Марка стали Граница прочности, МПа Твердость по Бринеллю, HB

4	Ст3кп, Ст3сп, Ст.5, Ст.5кп, Ст.20	510	112…288
5	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	520…630	124…288
6	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп, Ст.35, ст.45, ст.40Х	600…720	138…288
8	Ст.35, Ст.45, Ст.20Г2Р, Ст.40Х	800…920	162…288
9	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х	1040…1060	180…288
10	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	900…920	260…335
12	Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	1150…1200	280…335

Класс прочности гайки	Сопрягаемые болты
Класс прочности гайки	Класс прочности	Диаметр резьбы
4	3.6; 4.6; 4.8	до М16
5	3.6; 4.6; 4,8	свыше M16
5	5.6; 5.8	до М48
6	4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8	до М48
8	8.8	до М48
9	8.8	от М16 до М48
9	9.8	до M16
10	10.9	до М48
12	12.9	до М48

Классы прочности и марки сталей для гаек низких

В следующей таблице приведены марки сталей, используемые при изготовлении низких гаек:

Класс прочности Марка стали Граница прочности, МПа Твердость по Бринеллю, HB

04	Ст.3, Ст.3кп, Ст.5, Ст.5кп	380	162…288
05	Ст.10, Ст.10кп	500	260…335

Значками помечено в таблице:

* для номинальных диаметров до 16 мм.** для номинальных диаметров свыше16 мм.

Исполнение У - для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С - буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ - для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С - обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Резьба сопрягаемых болтов Марка стали болта Класс прочности гайки Граница прочности, МПа (кгс/см²) Марка стали гайки Твердость по Бринеллю, HB

М16...М27	Ст. 40Х Селект	110	1100 (110)	Ст. 35, Ст.40, Ст.45, Ст. 35Х, Ст.40Х	241...341
М30		95	950 (95)		229...341
М36		75	750 (75)
М42		65	650 (65)
М48		60	600 (60)

Маркировка шестигранных гаек

Знаки должны быть углубленными.

углубленными знаками на торцевой поверхности - точка на 12 часов и риски по окружности боковой поверхности
выпуклыми или углубленными знаками на фасках - точка на 12 часов и риски по окружности наклонной поверхности фасок

Соответствие маркировки с классом прочности гайки приведено на схеме:

Прочность шайб

oootantal.prom.ua

Классы прочности и система их обозначения / ЦКИ

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:

3.6

4.6

4.8

5.6

5.8

6.8

8.8

9.8

10.9

12.9

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.

www.cki-com.ru

Классы прочности и марки сталей для гаек

Класс прочности для гаек из углеродистых сталей:

нормальной высоты (Н≈0,8d),
высоких (Н≈1,2d)
особо высоких (Н≈1,5d)

обозначается одним числом. Утверждённый прочностной ряд содержит семь классов прочности:

4; 5; 6; 8; 9; 10; 12

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)

Класс прочности

Марка стали

Граница прочности, МПа

Твердость по Бринеллю, HB

4	Ст3кп, Ст3сп, Ст.5, Ст.5кп, Ст.20	510	112…288
5	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	520…630	124…288
6	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп, Ст.35, ст.45, ст.40Х	600…720	138…288
8	Ст.35, Ст.45, Ст.20Г2Р, Ст.40Х	800…920	162…288
9	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х	1040…1060	180…288
10	Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	900…920	260…335
12	Ст.30ХГСА, Ст.40ХНМА	1150…1200	280…335

При подборе классов прочности болтов и гаек, сопрягаемых в резьбовом соединении, можно пользоваться следующей таблицей согласно

ГОСТ 1759.4-87:

Класс прочности гайки	Сопрягаемые болты
Класс прочности гайки	Класс прочности	Диаметр резьбы
4	3.6; 4.6; 4.8	до М16
5	3.6; 4.6; 4,8	свыше M16
5	5.6; 5.8	до М48
6	4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8	до М48
8	8.8	до М48
9	8.8	от М16 до М48
9	9.8	до M16
10	10.9	до М48
12	12.9	до М48

Классы прочности и марки сталей длят гаек низких

Также сущ ествует группа особо низких гаек с высотой Н менее 0,5d. В эту группу включены гайки для лёгких соединений, которые не подвергаются каким-либо существенным нагрузкам. Для таких гаек не определяется класс прочности - вместо этого может быть указана 1/10 часть от минимальной твёрдости по Виккерсу, HV.

В следующей таблице приведены марки сталей, используемые при изготовлении низких гаек:

Класс прочности

Марка стали

Граница прочности, МПа

Твердость по Бринеллю, HB

04	Ст.3, Ст.3кп, Ст.5, Ст.5кп	380	162…288
05	Ст.10, Ст.10кп	500	260…335

Исполнение У - для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С - буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ - для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С - обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Новости Метизного Альянса Новости отрасли

www.metiza.ru

Южно-Российская Метизная Компания

Описание классов прочности стального крепежа

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

Класс прочности болтов.

Класс прочности характеризует предел прочности, предел текучести с обязательной маркировкой на головке болта. 4.8 и 5.8 Изготавливаются из марок стали 10, 20. Не высокая прочность на разрыв. Болты класса прочности 5.8 выдерживают нагрузки на 20% больше, чем 4.8. Широко применяются во всех отраслях народного хозяйства для малонагруженных соединений. 8.8 Изготавливаются из стали 35, 20Г2Р с последующей закалкой. Выдерживают в два раза большее разрушающее воздействие по сравнению с классом прочности 4.8 Рекомендуем применять в ответственных конструкциях и механизмах. 10.9 и 12.9 Иготавливаются только из стали 20Г2Р или 40Х 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. Незаменимы в механизмах, требующих частой сборки-разборки, грузоподъемных машинах и ответственных конструкциях.

Класс прочности гаек.

Гайки с прочностью 5 и 6 изготавливаются из стали 10, 20, применяются для малонагруженных соединений Гайки с прочностью 8 изготавливаются из стали 35, 20Г2Р с закалкой, применяются для ответственных конструкций Гайки с прочностью 10 и 12 изготавливаются из стали 20Г2Р, 40Х с закалкой, применяются для специальных конструкций

Высокопрочный крепеж классом прочности 8.8, 10.9.

По действующей международной классификации к высокопрочному крепежу относятся изделия, временное сопротивление которых больше или равно 800 Мпа. Исходя из этого параметра, классы прочности для высокопрочного крепежа начинаются с класса 8.8 для болтов и 8 для гаек. Прочностные характеристики крепежа определяются, выбором соответствующей марки стали и технологией его изготовления. Современная технология изготовления высокопрочго крепежа, базируется на использовании методов холодной или горячей высадки заготовок и накатки резьбы на специальных автоматах. Применяются различные холодно- и горячевысадочные автоматы, способные изготавливать высокопрочный крепеж с высокой производительностью (100-200 шт/мин) Высокопрочный крепеж выпускается с классом прочности 8.8, 10.9, 12.9. В качестве исходного сырья используются низкоуглеродистые и легированные стали (с содержанием углерода не более 0,40%) марок 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Механические свойства высокопрочных болтов и высокопрочных гаек, также определяются свойствами ис-пользуемой стали с последующей термической обработкой в электропечах с защитной средой, предотвращающей обезуглероживание изделий. Метизное производство располагает необходимым оборудованием для изготовления термообработанного высокопрочного крепежа наиболее широко употребляемых классов прочности 8.8., 10.9. и высокопрочного крепежа по ГОСТ 22356-70. Для изделий из углеродистой стали, класс прочности обозначают двумя цифрами через точку. Пример: 4.6, 8.8, 10.9, 12.9. Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренную в МПа. В случае 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2. Вторая цифра - это отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2. Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта.Примеры расчета нагрузки по классу прочности материала и резьбе: Болт М12 с классом прочности 8.8 имеет расчетную площадь сечения 89,87мм2. Соответственно, максимальная нагрузка составит 57520 Ньютон, а расчетная рабочая нагрузка - 57520 х 0,5 / 10 = приблизительно 2,87 тонны.

Основные термины.

Предел прочности на разрыв - величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение - "наибольшее разрушающее напряжение".Предел текучести - величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация 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 - предел ее прочности больше предела текучести. Напротив, нож скорей всего сломается при определенном усилии. Его предел прочности = пределу текучести. В этом случае говорят, что ножи "хрупкие". 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".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.

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

urmk61.narod.ru

Классы прочности автомобильных болтов.

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.

www.bolty.by