Класс прочности крепежа: Классы прочности метизов, болтов и гаек
Содержание
Классы прочности крепежа — изготовление крепежа и метизов
Класс прочности наряду с коррозийной защитой является одной из главных технико-эксплуатационных характеристик крепежных метизов. Этот критерий становится особенно значимым в ситуациях с ответственными соединениями, крепежом конструкций большого веса, наличием серьезных механических нагрузок. Потребителю порой не просто понять, какой же крепеж более выносливый и прочный, глядя на внешне схожие болты, шпильки или гайки. При этом каждое изделие соответствует определенному классу прочности, который указан в виде маркировки на поверхности метиза (головка, торец) и в сопутствующей технической документации.
Маркировка болтов, шпилек, винтов
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:
3. | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 |
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.
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.
Классы прочности для гаек
Для резьбовых гаек ГОСТ 1759.5-87 предусматривает свое собственное разделение на классы прочности, которые обозначаются одной цифрой:
| 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 |
Такая специфика объясняется высокой сопрягаемостью гаек одного класса с резьбовым крепежом из целого прочностного диапазона.
Так, гайка класса 5 подходит для болтов и шпилек класса прочности от 3.6 до 5.8.
Необходимо учитывать, что допускается применение более прочных гаек с менее прочными метизами с наружной резьбой, но не наоборот!
Классы прочности метрического крепежа — Журнал о строительстве и ремонте
Содержание
- 1 Прочность стального крепежа
- 2 Классы прочности гаек
- 3 Шайбы
- 4 Маркировка крепежа из нержавеющей стали
Долговечность, безопасность, надежность крепежного соединения и конструкции в целом во многом зависит от того, насколько верно крепеж подобран по классу прочности. Это не менее важно, чем размер метиза. Класс прочности указан в маркировке.
Прочность стального крепежа
Класс прочности шпилек, винтов, болтов и других метизов с наружной метрической резьбой выражается цифрами от 3.6 до 12.9. Чем больше цифра, тем крепеж прочнее. Найти ее можно в маркировке, нанесенной обычно на головку.
- Первое из чисел – это минимальный предел прочности или номинальное временное сопротивление на разрыв (измеряется в Н/кв.
мм или МПа). Допустимая нагрузка рассчитывается путем умножения этого числа на 10. Метиз выдержит (не разорвется), если нагрузка не будет превышать полученного значения. - Второе число – это предел текучести(измеряется в Н/кв.мм или МПа), то есть нагрузки, после которой крепеж деформируется. Для его расчета второе число делят на 10 и перемножают с минимальным пределом прочности. Метиз выдержит (не будет «течь»), если нагрузка не будет превышать полученного значения.
мм или МПа). Допустимая нагрузка рассчитывается путем умножения этого числа на 10. Метиз выдержит (не разорвется), если нагрузка не будет превышать полученного значения.ПРИМЕР: На головке болта написано 8.4.
- 8 х 100 = 800 Н/кв.мм
- 0,8 х 4 = 320 Н/кв.мм
В зависимости от класса прочности принято разделять метрический крепеж и по назначению:
- 8-5.8 – для малонагруженных соединений. Такие метизы делают из углеродистой конструкционной стали (Ст10, Ст20).
- 8 – для нагруженных ответственных соединений. Это самый востребованный тип крепежа, изготавливаемый из закаленной марочной стали (Ст35, СТ20Г2Р).
- 9-12. 9 – для особо тяжелых конструкций. Такие метизы обладают не только повышенной прочностью, но и способны неоднократно выдержать монтаж и демонтаж. Производится из легированной марочной стали (Ст20Г2Р, Ст40Х) и может иметь меньшие размеры, чем метизы более низких классов прочности.
9 – для особо тяжелых конструкций. Такие метизы обладают не только повышенной прочностью, но и способны неоднократно выдержать монтаж и демонтаж. Производится из легированной марочной стали (Ст20Г2Р, Ст40Х) и может иметь меньшие размеры, чем метизы более низких классов прочности.ВАЖНО. Чтобы соединение было действительно надежным, рассчитывая минимальную нагрузку на крепеж, следует заложить запас прочности.
Классы прочности гаек
У этих метизов класс прочности начинается с 8.0 и обозначается аналогично классу прочности метрического крепежа с наружной резьбой. Если маркировки на торцевой части гайки нет, она относится к низкому классу прочности и используется только для умеренных нагрузок.
ВАЖНО. Правильный подбор болта и гайки по классу прочности при соблюдении усилия затяжки гарантируют долговечное и надежное соединение.
Подбирать гайки к болтам, винтам или шпилькам необходимо с учетом их классов прочности:
- Гайки М16 класса 5. 0 подходят к метизам с наружной резьбой класса 3.6-4.8.
- Гайки М48 класса 6.0 подходят к метизам с наружной резьбой класса 4.5-5.8.
- Гайки класса 8.0 подходят к метизам с подходящим типом резьбы класса 8.8. Их делают из легированной и углеродистой марочной стали и используют для ответственных соединений.
- Гайки класса 10.0 и 12.0 подходят, соответственно, к метизам с наружной резьбой класса 10.9 и12.9. Их делают из легированной закаленной марочной стали и используют для тяжеловесных элементов и высоконагруженных конструкций.
0 подходят к метизам с наружной резьбой класса 3.6-4.8.ВАЖНО. Есть гайки с классом прочности, начинающимся на 0. Их нельзя использовать для крепежных соединений под нагрузкой.
Шайбы
Они ставятся для того, чтобы нагрузка распределялась на опорную поверхность равномерно, поэтому для них важен не предел прочности, а твердость. Она обозначается числом от 35 до 45 HRC и зависит от материала изготовления. На предназначение также влияет наличие защитного покрытия: если его нет, шайбу нельзя использовать на улице или в помещениях с повышенной влажностью.
Маркировка крепежа из нержавеющей стали
Она отличается от маркировки обычных метизов и обозначается буквами и цифрами.
ПРИМЕР: А2-70. А2 – это марка стали, а 70 – предел прочности, который для расчета допустимой нагрузки следует умножить на 10.
СТЕПЕНЬ ПРОЧНОСТИ КРЕПЕЖА/КЛАСС
Крепеж
как в метрических, так и в дюймовых размерах, описанный по категории материала и размерам, также описан по информации об их прочности, классе и марке. Полная информация показана ниже вместе с графическими описаниями.
Метрический класс/марка
Прочность на растяжение — это наиболее широко связанное механическое свойство резьбового крепежа, которое представляет собой максимальную приложенную нагрузку на растяжение, которую крепежный элемент может выдержать до разрушения. Его также называют Предел прочности при растяжении UTS.
Системы прочности для болтов основаны на уровнях их предела прочности при растяжении, когда болт подвергается растяжению вдоль своей оси и соответственно удлиняется. Если приложена небольшая нагрузка, величина растяжения также невелика, и болт растягивается упруго; когда нагрузка снимается, болт возвращается к своей первоначальной длине, и предел упругости не превышен.
Если мы увеличим нагрузку на болт сверх его предела упругости, мы достигнем его предел текучести и болт постоянно растягивается.
В конце концов, при дальнейшем увеличении нагрузки болт достигает своей предельной нагрузки и максимального натяжения, эту точку не следует превышать, иначе у крепежного элемента образуется уменьшенный стержень, называемый сужением, и он выйдет из строя.
Метрический крепеж Классы прочности/класс
Метрические классы свойств (степени) прочности определяются двумя числами, разделенными точкой, где увеличение числа обычно представляет увеличение предела прочности при растяжении.
Число слева от точки указывает предел прочности при растяжении в МПа, деленное на 100.
Число справа представляет собой отношение между пределом текучести и пределом прочности при растяжении. Крепеж с классом прочности 8.8 имеет минимальный предел прочности при растяжении 800 МПа и предел текучести 0,8×800=640 МПа.
Гайка метрическая Класс
Для шестигранных гаек класс прочности представлен однозначным символом. Цифры приблизительно равны 1/100 минимального предела прочности при растяжении в МПа. Например, гайка класса прочности 8 имеет минимальный предел прочности при растяжении 800 МПа. Этот номер также представляет соответствующий класс болта, с которым должна сочетаться гайка. Правильное соответствие гайки, используемой с болтами класса прочности 10.9.является орехом 10 класса.
Дюймовый американский крепеж Марки
Существуют альтернативные системы для унифицированных болтов и винтов дюймовой серии из углеродистой и легированной стали.
Болты обычно маркируются на головке, чтобы показать класс болта и идентификацию производителя. Класс 2 Класс 5 Класс 8
США Болты класса 2 являются коммерческими болтами с низким растяжением и не требуют маркировки класса, обычно они имеют маркировку производителя на головке материал аналогичен по прочности европейскому метрическому классу 4,6
США Болты класса 5 являются наиболее распространенными болтами, используемыми в автомобильной и других областях. Болты класса 5 США имеют 3 равномерно расположенные радиальные линии на головке, а материал по прочности аналогичен европейскому метрическому классу 8.8
Болты класса 8 США изготовлены из сплава и прочнее болтов класса 5. Они используются в требовательных приложениях. Болты класса 8 США имеют 6 равномерно расположенных радиальных линий на головке, а материал по прочности аналогичен европейскому метрическому классу 10.9
Дюймовые американские гайки
Марка A класс 2 Класс B класс 5 Класс C класс 8 Гайка класса A представляет собой гайку с низким пределом прочности и используется с болтами класса 2, класс B используется с болтом класса 5, а класс C — с болтом класса 5.
Шестигранные гайки также могут быть получены в соответствии с ASTM A563 в аналогичных классах, и существуют другие стандарты, охватывающие сорта для газа и нефти.
Класс прочности/классы для британских размеров в дюймах
Коммерческие британские крепежные изделия обычно производятся с классом «R» для Whitworth и BSF и с классом «S» для британских Unc/Unf, а буквенное обозначение и знак производителя указаны на головке . Если не указано иное, унифицированный класс «S» будет заменен аналогичным классом USA SAE класса 5.
Великобритания Класс DIN
Нержавеющая сталь, метрическая система, класс/класс
Болты и крепежные детали из нержавеющей стали изготавливаются из аустенитных нержавеющих сталей, обозначаемых буквой «А». Аустенитные материалы являются лучшими по коррозионной стойкости и широко используются в производстве крепежных изделий из нержавеющей стали, что составляет примерно 75% всех производимых нержавеющих сталей.
Аустенитное металлургическое состояние этих нержавеющих сплавов заключается в том, что их можно упрочнить только холодной обработкой, а не термической обработкой.
Для аустенитных сталей существует три важных класса сплавов, наиболее распространенным из которых является A2; если требуется повышенная коррозионная стойкость, морской сорт A4 является доступным коммерческим классом. Класс свободной механической обработки обозначается A1 и используется в дюбелях, штифтах и других изделиях.
Окончательной идентификацией является класс прочности, который выражается в (мегапаскалях) МПа, разделенных на 10. Соответственно, A2-70 соответствует прочности 700 МПа, а A2-80 — 800 МПа.
Нержавеющая сталь, дюймовая Марки
Крепеж, производимый для дюймовых рынков, изготавливается из аустенитной нержавеющей стали аналогично F593 и обозначается как 304, но иногда по старому номеру 18-8, который относится к содержанию приблизительно 18% хрома и 8% никеля.
.
Вторым по популярности типом нержавеющей стали после марки 304 является марка 316. В крепежных деталях из нержавеющей стали марки 316 по сравнению с 304 содержание хрома снижено с 18% до 16%, однако содержание никеля увеличено до 10 % и 2% молибдена добавляют в смесь материалов. Это изменение соотношения хром/никель и добавление молибдена повышают устойчивость к хлоридам. Вот почему нержавеющая сталь типа 316 часто используется в более агрессивных средах, где материал будет подвергаться химической, растворяющей или соленой коррозии, что делает ее предпочтительным материалом для морского строительства.
0,28 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 10 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,27 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 12 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,29 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 15 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,29 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 16 | Резьба в сборе | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,33 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 18 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,29 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 20 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,32 сингапурского доллара | 1 шт. | В тот же день | 10 | 6 | 25 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,40 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 30 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,39 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 35 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,46 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 40 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,49 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 6 | 50 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,71 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 12 | Резьба в сборе | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,41 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 15 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,36 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 18 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,64 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 45 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,64 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 50 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
0,67 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 55 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,79 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 60 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,84 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 65 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,98 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 75 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,06 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 80 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,38 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 85 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,49 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 95 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,50 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 100 | Половинная резьба | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,76 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 105 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,9 сингапурских доллара0 | 1 шт. | 5 дней или более | 10 | 8 | 110 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
2,10 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 115 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
2,17 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 120 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
2,46 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 8 | 125 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,58 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 15 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,58 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 16 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,49 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 18 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,84 сингапурского доллара | 1 шт. | В тот же день | 10 | 10 | 35 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,06 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 50 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1 сингапурский доллар | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 55 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,43 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 70 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,29 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 75 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,40 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 80 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,42 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 85 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
1,54 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 95 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
2,09 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 105 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
2,09 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 110 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,67 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 120 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
2,80 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 125 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
2,80 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 130 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
3,51 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 150 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
3,97 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 160 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
4,60 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 170 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
5,24 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 180 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
5,87 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 190 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
6,51 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 200 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
7,28 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 210 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
8,05 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 220 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
8,86 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 230 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
6,39 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 240 | Половина резьбы | Небольшое количество (можно приобрести от одного) | ||
6,88 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 10 | 250 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одного) | ||
0,83 сингапурского доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 12 | 20 | Полная резьба | Небольшое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,22 сингапурских доллара | 1 шт. | 4 дня или более | 10 | 12 | 45 | Половина резьбы | Малое количество (можно приобрести от одной штуки) | ||
1,40 сингапурского доллара | 1 шт.  |