Твердость болтов: Прочность болтов. Расшифровка класса прочности

Производство высокопрочного крепежа в г. Орле

Твердость болтов

^а Для болтов класса прочности 8. 8 диаметром d £ 16 мм существует повышенный риск повреждения гайки в случае чрезмерной затяжки, приводящей к тому, что создаваемая нагрузка превосходит пробную нагрузку для гайки, установленную в ГОСТ Р 52628.

^b Распространяется только на изделия с номинальным диаметром резьбы d £ 16 мм.

^с Для строительных болтовых соединений предельное значение равно 12 мм.

^d Значения твердости, измеренные на конце болтов, винтов и шпилек, должны быть не более 250 HV, 238 НВ или 99,5 HRB.

Твердость гаек

Механические свойства болтов, винтов и шпилек

Механические свойства		Класс прочности
		3. 6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6	6.8	8.8		10.9	12.9
									d≤16мм*	d>16*
Временное сопротивление σB (Rm), в Н / мм 2	Номин.	300	400		500		600		800	800	1000	1200
	Мин.	330	400	420	500	520	600		800	830	1040	1220
Предел текучести σт (ReL), в Н / мм 2	Номин.	180	240	320	300	400	360	480
	Мин.	190	240	340	300	420	360	480
Условный предел текучести σ0,2 (Rp 0,2), в Н / мм 2	Номин.								640	640	900	1080
	Мин.								640	660	940	1100
Предел текучести σт (ReL) или условный предел текучести σ0,2 (Rp 0,2) при высокой температуре, в Н / мм 2	+100۫ С				270				590		875	1020
	+200۫ С				230				540		790	925
	+250۫ С				215				510		745	875
	+300۫ С				195				480		705	825
Относительное удлинение после разрываσ5 (A 5), в %**	Мин.	25	22	—	20	—	—	—	12		9	8
Твердость по Виккерсу F≤98N (HV)**	Мин…Макс	95 — 220	120 — 220	130 — 220	155 — 220	160 — 220	190 — 250	190 — 250	250 — 320	255 — 335	320 — 380	385 — 435
	***	250	250	250	250	250
Твердость по Бринеллю F=30D² (HB)**	Мин…Макс	90 — 209	114 — 209	124 — 209	147 — 209	152 — 209	181 — 238	181 — 238	238 — 304	242 — 318	304 — 361	366 — 414
	***	238	238	238	238	238
Твердость по Роквеллу HR**	Мин…Макс	52 — 95	67 — 95	71 — 95	79 — 95	82 — 95	89 — 99,5	89 — 99,5
	***	99,5	99,5	99,5	99,5	99,5
	Мин…Макс								22 — 32	23 — 34	32 — 39	39 — 44
Удврная вязкость Дж (Дж/см²)**					25 (50)		20 (40)		30 (60)	30 (60)	20 (40)	15 (30)

*d – номинальный диаметр резьбы
** Характеристики при температуре +20 ^oC
*** Максимальное значение у головки болта, винта

Твердость сердцевины и твердость поверхности в крепежных изделиях

Твердость стали является мерой способности стали сопротивляться деформации, такой как истирание и вдавливание, когда к материалу прилагается нагрузка. В этой статье мы рассмотрим твердость винтов, болтов и шпилек с внешней резьбой, изготовленных из легированной или углеродистой стали. Большинство стандартов и спецификаций крепежных изделий содержат два требования к механическим свойствам твердости: твердость сердцевины и твердость поверхности. Как правило, крепеж из углеродистой и легированной стали становится прочнее по мере упрочнения. В частности, с увеличением твердости увеличивается и предел прочности. (Вы можете получить больше информации о прочности на растяжение здесь). Из-за этой взаимосвязи между твердостью и прочностью твердость является критическим фактором для крепежных изделий. Вот почему многие стандарты крепежных изделий требуют проверки твердости, прежде чем детали можно будет считать соответствующими.

Твердость сердцевины

Измеритель твердости по Роквеллу, используемый для определения твердости сердцевины и твердости поверхности

Сначала поговорим о твердости сердцевины. Твердость сердцевины относится к твердости материала внутри детали. Испытание на твердость сердцевины проводят на поперечном сечении внутренней части детали. Деталь необходимо разрезать, чтобы обнажить внутреннюю часть, поэтому испытания на твердость сердцевины являются разрушающими испытаниями. Измерение твердости сердцевины — это быстрый и всеобъемлющий способ получить точное измерение твердости по всему диаметру детали.

В качестве иллюстрации мы будем использовать образец детали с приличным количеством материала: винт с шестигранной головкой M16 x 1,50 класса прочности (PC) 10,9. Для проведения испытания лаборант сначала подготавливает образцы деталей, вырезая поперечное сечение на расстоянии не менее одного диаметра от конца детали. Затем техник помещает каждый образец в твердомер по Роквеллу. К алмазному индентору прикладывается заданная нагрузка, которая проникает в образец посередине радиуса. Машина измеряет вдавливание и рассчитывает твердость. Машина делает несколько углублений на каждом образце, чтобы обеспечить постоянную твердость всей детали.

Алмазный индентор, используемый при измерении твердости стержня по Роквеллу для крепежных изделий

Для детали класса прочности 10.9 мы используем измерения по шкале С Роквелла (RC). Лаборант сравнивает результаты с пределами спецификации, чтобы определить соответствие. Для нашего примера выборочные показания были 36-37 RC. Спецификация устанавливает ограничения на уровне 32-39 RC. Как вы можете видеть, показания находятся в пределах спецификации, и детали соответствуют. Если вы хотите узнать больше о процедуре тестирования, мы рекомендуем ASTM E-18 и ISO 89.8-1.

Твердость сердцевины и прочность на растяжение

Как указано выше, для материалов, которые мы используем, существует хорошая корреляция между твердостью сердцевины и прочностью на растяжение. Из-за этой корреляции большинство стандартов основывают свои требования к твердости сердцевины на желаемой прочности деталей на растяжение. Стандарты, как правило, устанавливают минимальную твердость сердцевины на значении, которое обеспечивает прочность на растяжение выше желаемой минимальной прочности на растяжение детали. Аналогичным образом, максимальная твердость сердцевины устанавливается на значение, при котором предел прочности при растяжении будет чуть ниже максимально допустимого предела прочности при растяжении деталей. Зачем нужен верхний предел твердости детали? Некоторые стали могут стать хрупкими при превышении определенной твердости, поэтому некоторые стандарты ограничивают твердость ниже порога, при котором хрупкость вызывает беспокойство.

Твердость поверхности и науглероживание

Отрезной болт с выемкой для испытания на твердость поверхности по Роквеллу

Далее рассмотрим твердость поверхности. В процессе термообработки на поверхности детали может образоваться тонкий слой науглероженного материала. Этот науглероженный материал более твердый и хрупкий, чем материал остальной части детали. Большинство спецификаций устанавливают максимальное значение твердости поверхности, чтобы поверхность не была хрупкой. Проверка твердости поверхности выполняется быстро и неразрушающим образом. Лаборант проводит испытание либо на стержне без резьбы, либо на головке крепежного изделия. Образец помещают на машину Роквелла и к индентору прикладывают небольшую нагрузку. Индентор проникает в поверхность и делает небольшие углубления на поверхности детали. Машина измеряет глубину вмятин и рассчитывает твердость.

Как видно из рисунка, на нашем примере детали M16 отступы для испытания на твердость поверхности намного меньше, чем отпечатки для испытания на твердость сердцевины. Машина делает несколько углублений на каждой детали. Машина измеряет глубину вмятин и рассчитывает твердость поверхности. Лаборант сравнивает результаты теста с максимумом спецификации и определяет соответствие.

Для нашего примера M16 мы используем измерения по шкале Rockwell 30N (R30N). Из всех проведенных измерений самый высокий результат по твердости был измерен при 57 R30N. Максимум спецификации составлял 58,6 R30N. Поэтому детали соответствуют требованиям. Для получения дополнительной информации о конкретных требованиях к испытаниям см. ASTM-E18 и ISO 89.8.

Обезуглероживание

На твердость поверхности также может влиять другое условие, которое может возникнуть в процессе термической обработки: обезуглероживание. Обезуглероживание может привести к образованию тонкого мягкого поверхностного слоя, который может снизить прочность резьбы. К счастью, у нас есть тесты, которые могут определить наличие обезуглероживания. Некоторые технические условия на поставку требуют, чтобы крепежные детали были проверены на обезуглероживание. Если вы хотите узнать больше об этом тестировании, мы рекомендуем оптические методы ASTM F2328 класса 2.

На этом мы завершаем обсуждение твердости крепежа. Спасибо за чтение. Для получения дополнительной информации о крепежных материалах ознакомьтесь с нашей статьей о прокаливаемости материалов. Вот тизер: твердость и прокаливаемость — не одно и то же.

Нужен специальный крепеж?

Wilson-Garner производит в небольших количествах специальные болты, винты и шпильки, которые вы больше нигде не найдете. Свяжитесь с нами и посмотрите, что мы можем сделать для вас!

СВЯЗАННЫЕ: Нужен специальный болт, винт или шпилька? Уилсон-Гарнер может помочь.

Специальные застежки

Твердость крепежа в сравнении с прочностью | Melfast

Назад в блог

12 апреля 2016 г.

• Нестандартные гайки и болты Крепеж
• Крепление распределителя
• Распределитель крепежа
• Крепежная промышленность
• Тяжелые винты с шестигранной головкой
• Винты с шестигранной головкой
• Гайки и болты
• Болты из нержавеющей стали
• Крепеж из нержавеющей стали

Когда вы покупаете крепеж, обычно важно иметь минимальные технические знания о том, как он работает. Таким образом, вам будет легче определить, какие характеристики вы должны получить для крепежа. Кроме того, эта информация облегчит вам заказ креплений на заказ […]

Когда вы покупаете крепеж, обычно важно иметь минимальные технические знания о том, как он работает. Таким образом, вам будет легче определить, какие характеристики вы должны получить для крепежа. Кроме того, эта информация облегчит вам заказ креплений на заказ, если они вам когда-нибудь понадобятся. Существует довольно много технических характеристик, которые вам часто нужно понимать, но большинство людей не уделяют им должного внимания — это вопрос твердости и прочности. Большинство людей считают их синонимами, но это не так. Между ними есть небольшие, но существенные различия, которые вам необходимо понимать, если вы хотите получить лучшие продукты. Это особенно актуально, когда вы собираетесь купить винты с шестигранной головкой из нержавеющей стали или алюминиевые установочные винты с внутренним шестигранником для применений, в которых на крепеж будет приходиться большой вес.

Твердость крепежа в зависимости от прочности

В технических кругах под твердостью понимается способность одного материала проникать в другой. Крепеж называется твердым, если он сопротивляется любой силе, стремящейся его деформировать. С другой стороны, прочность — это то, насколько материал может выдержать силу, прежде чем он начнет деформироваться. Вы обнаружите, что в большинстве случаев твердые застежки имеют тенденцию быть хрупкими. Это означает, что когда они подвергаются воздействию сил, которые превышают их способность сопротивляться изменениям, они в конечном итоге ломаются таким образом, что их невозможно починить. Однако прочный материал имеет тенденцию претерпевать некоторую степень пластического изменения. В этот момент снятие нагрузки приведет к тому, что застежка вернется в свою прежнюю форму. Однако, когда этот диапазон превышен, в конечном итоге это приведет к необратимым изменениям.

Какой крепеж выбрать?

Некоторые продукты обладают прочностью, а некоторые – твердостью. В большинстве случаев вы обнаружите, что чем больше у вас одного, тем меньше у вас будет другого. Если вы заинтересованы в покупке крепежа, вам нужно выяснить, какое качество вам нужно между этими двумя. Если вы считаете, что идеальная застежка — это та, которая будет максимально сопротивляться даже незначительной деформации, то вам нужно сделать ее из материала с высокой степенью твердости.

Важность профессионального вклада

Как вы понимаете, разобраться во всем этом может быть непросто, особенно если у вас нет знаний в области физики или любой другой смежной области. Если вы хотите сделать минимальные ошибки при инвестировании в крепеж, вам рекомендуется проконсультироваться с профессионалом, чтобы он мог выяснить, какое качество вам следует выбрать. Обычно это включает в себя сначала определение условий, в которых будет использоваться застежка, а затем выполнение расчетов, чтобы определить, должна ли идеальная застежка быть очень твердой или очень прочной.