Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прочность болтов

Прочность болтов

Маркировка головки болта обычно содержит следующие данные:

— клеймо завода изготовителя (JX, THE, L, WT, и т.п.);
— класс прочности;
— стрелка «против часовой стрелки» (если левая резьба).

Первая цифра обозначает номинальное временное сопротивление (предел прочности на разрыв): 1/100 Мпа (1/100 Н/мм 2 ;

1/10 кг/мм 2 ). Пример: (класс прочности 9.8) 9*10=900 Мпа (900 Н/мм 2 ; 91,71 кг/мм 2 ).

Вторая цифра обозначает процентное отношение предела текучести к временному сопротивлению (пределу прочности на разрыв): 1/10%. Пример: (класс прочности 9.8) 9*8=720 Мпа (720 Н/мм 2 ; 73,37 кг/мм 2 ).

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответсвенно.

По действующей международной классификации к высокопрочным болтам относятся изделия, временное сопротивление которых больше или равно 800 Мпа (800 Н/мм 2 ; 81,52 кг/мм 2 ). Соответсвенно начиная с 8.8 для болтов и 8 для гаек.

Примеры текучести материала

Примером может послужить обычная кухонная вилка. Изогнув её в одном направлении, можно получить совершенно другой предмет, значит нарушилась ее текучесть, что привело к деформации. Материал при этом только деформировался, но не сломался, что свидетельствует о большой степени упругости стали. Вывод: максимальная прочность намного выше текучести.

Другое кухонное оборудование, например нож, сломается при попытках изменить его форму. Вывод: у ножа одинаковая сила текучести и прочности, такое изделие можно назвать хрупким, несмотря на то, что оно изготовлено из стали.

Аналогичным практическим примером может послужить вкручивание гайки: сам болт увеличивает длину только после определенного действия над ним. При неблагоприятном исходе эксперимента может состояться срыв резьбы на креплении.

Можно просмотреть тематический ролик, который покажет способ испытания болтов.

Процент удлинения — это среднестатистический показатель, который демонстрирует длину деформированной детали еще до начало поломки. Образно, можно называть такого рода болты гибкими, имея ввиду именно способность к удлинению.

Техническая терминология на этот счет довольно простая: относительное удлинение — это не что иное, как процент увеличения образца по сравнению с первоначальным размером.

Твердость материала

Твёрдость по Бринеллю – это характеристика, которая позволяет определить твёрдость материала.

Крепежи из нержавеющий стали тоже оснащены специальной маркировкой на верхушке крепления.

Вид стали А2 или А4 и предел прочности — 50, 70, 80, примеры: А2-70, А4-80. На крепления, которые имеют четко выраженную резьбу, наноситься цветная маркировка для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным. Значение для предела текучести не указывается.

Например, значение 70 – самое стандартное и демонстрирует максимальную прочность крепежа из нержавеющей стали.

Максимальная текучесть для нержавеющих метизов, часто лишь справочное значение.

Текучесть в данном случае будет составлять 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80.

Приблизительное увеличение при этом будет не больше чем 40%. Иными словами, данный вид стали отменно меняет форму перед тем, как произойдёт непоправимая деформация.

Старые отечественные методы измерения по ГОСТ-у не позволяли уделить должное внимание максимально допустимым нагрузкам на болты, поэтому выпускаемые метизы были значительно ниже по качеству относительно современных.

Пример, чтобы максимально точно рассчитать нагрузку на материал, используя классификацию прочности:

Крепление М12 с прочностью 8.8 размером d2 = 10,7мм и максимально продолжительностью сечения 89,87мм2. В этом случае максимально допустимая степень нагрузки будет: (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон.

Таблица нагрузок для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.

ST-4.6ST-8.8А2-70А4-80
РЕЗЬБАd2, ммПлощадь по 62, тт2Макс. нагрузка, НьютонРабочая нагрузка, кгМакс. нагрузка, НьютонРабочая нагрузка, кгМакс. нагрузка, НьютонРабочая нагрузка, кгМакс. нагрузка, НьютонРабочая нагрузка, кг
М10,80,512132210126151
М21,72,27544201 452705672068130
М32,65,311 274603 3961601 327601 59270
М43,59,622 3081106 1543002 4041202 885140
М54,415,23 6471809 7264803 7991804 559220
М65,322,055 29226014 1127005 5132706 615330
М87,139,579 49747025 3261 2609 89349011 872590
М108,962,1814 92374039 7951 98015 54577018 654930
М1210,789,8721 5701 07057 5202 87022 4691 12026 9621 340
М1412,6124,6329 9101 49079 7613 98031 1571 55037 3881 860
М1614,6167,33401592 000107 0925 35041 8332 090501992 500
М2018,3262,8963 0933 150168 2498 41065 7223 28078 8673 940
М2421,9376,4990 3594 510240 95612 04094 1234 700112 9485 640
М2724,9486,71116 8105 840311 49315 570121 6776 080146 0127 300
М3027,6597,98143 5167170382 70819130149 4957 470179 3948 960

Дополненная таблица максимальных нагрузок на нержавеющие материалы и высокопрочные соединения.

Чтобы быть уверенным в безопасности нагрузки, можно без зазрения совести разделять нагрузку в Ньютонах на тридцать.

Из какой стали изготавливают болты

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.

Поясним значения некоторых терминов:
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, то предел ее прочности больше предела текучести. Напротив, нож скорей всего сломается при определенном усилии. Его предел прочности равен пределу текучести. В этом случае говорят, что ножи "хрупкие".

Японские самурайские мечи — пример классического сочетания материалов с различными характеристиками прочности. Некоторые их виды снаружи сделаны из твердой закаленной стали, а внутри выполнены из упругой, позволяющей мечу не ломаться при боковых изгибающих нагрузках. Такое строение называется "кобу-си" или, иначе, "пол-кулака", то есть "горсть" и при соответствующей длине катаны является очень эффективным решением для боевого клинка.

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".

Вот тут есть небольшой ролик с испытанием болтов на разрыв, наглядно демонстрирующий протекающие процессы.

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.

Для крепежа из нержавеющей стали также наносится маркировка на головке болта. Класс стали — А2 или А4 и предел прочности — 50, 70, 80, например: А2-70, А4-80.
На шпильки с резьбой наносится цветовая маркировка с торца: для A2 – зеленым цветом, для A4 – красным . Значение для предела текучести не указывается.
Пример: Для A4-80 Предел прочности = 80 х 10 = 800 Н/мм2.

Значение 70 – является стандартным пределом прочности нержавеющего крепежа и принимается в расчет пока явно не указано 50 или 80.

Предел текучести для нержавеющих болтов и гаек является справочным значением и составляет около 250 Н/мм2 для A2-70 и около 300 Н/мм2 для A4-80. Относительное удлинение при этом составляет около 40%, т.е. нержавейка хорошо “тянется” после превышения предела текучести, прежде чем наступит необратимая деформация. В сравнении с углеродистыми сталями относительное удлинение для ST-8.8 составляет 12%, а для ST-4.6 соответственно 25%

Отечественный ГОСТ 1759.4-87 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ не уделяет внимания вообще расчету нагрузок для нержавеющего крепежа, а также не указывает явно, какой размер резьбы d, d2 или d3 принимается в расчет. В результате сравнения значений из ГОСТа и таблицы размеров метрической резьбы из справочника фирмы FABORY , становится ясно, что это d2 – pitch diameter.

При расчетах болтового соединения для заданной нагрузки используют коэффициент 1/2, а лучше 1/3 от предела текучести. Иногда его называют Коэффициентом запаса, соответственно два или три.

Примеры расчета нагрузки по классу прочности материала и резьбе:
Болт М12 с классом прочности 8.8 имеет размер d2 = 10,7мм и расчетную площадь сечения 89,87мм2.
Тогда максимальная нагрузка составит: ОКРУГЛ( (8*8*10)*89,87 ;0) = 57520 Ньютон, а расчетная рабочая нагрузка — 57520 х 0,5 / 10 = приблизительно 2,87 тонны.

Для болта M12 из нержавеющей стали A2-70 та же расчетная рабочая нагрузка не должна превышать половину значения предела текучести и составит 250 x 89,87 / 20 = приблизительно 1,12 тонны, а для M12 A4-80 – 1,34 тонны.

Сравнительная таблица расчетных * данных нагрузок **
для болтов из углеродистой и из нержавеющей стали.

* Указаны приблизительные значения рабочей нагрузки, как 1/20 от максимальной в Ньютонах
с округлением до 10 в меньшую сторону.
** Расчетные данные рабочих нагрузок приведены в ознакомительных целях и не являются официальными данными.

В сокращенном виде этот материал изложен на последней странице крепежного каталога.

Дополнительные таблицы, сделанные еще перед выходом статьи в 2008 году и добавленные 21.09.2011 спустя почти четыре года. Добавлены сведения для нержавейки A2-50 и высокопрочных ST-10.9. Коэффициент запаса равен двум. Можно перестраховаться и смело делить на тридцать нагрузку в Ньютонах. Кстати, на такелаже именно так и делают, только делят нагрузку на сорок, т.е. принимают запас равным четырем.

Условное обозначение крепежных изделий — болтов, гаек, винтов, шпилек, шайб

При обозначении крепежа (болтов, гаек, винтов, шпилек, шайб) на чертежах, в спецификациях и в технической документации, во избежание разночтений, должны всегда использоваться утверждённые полные условные обозначения, одинаковой формы для всех случаев. Но, в связи с халатностью, ленью, спешкой, а также технической неграмотностью многих инженерно-технических работников, появились и нашли широкое применение различные виды условных обозначений:

  • полные обозначения: Болт В3М12х1,25-6gх50.58.С.019 ГОСТ . Гайка 2М6LH-6Н.8.016 ОСТ . , Шайба А30.01.08кп.019 ГОСТ . и т.п.
  • сокращённые обозначения ― образованы от полных путём сокращения несущественных для данного применения крепежа параметров: Винт М8-8gх60.029 ГОСТ . Гайка М16-6Н.032 ГОСТ . Шайба 10.019 ОСТ . и т.п.
  • упрощённые обозначения ― указываются только главные параметры и требования: Шайба 14,Гайка М16 ГОСТ . Болт 12х25 оц ГОСТ . Винт 6х45 хим.окс. ГОСТ .

Указание ГОСТ, ОСТ или ТУ в обозначении крепежа является обязательным, так как номер стандарта определяет конструкцию и геометрическую форму крепежа, точность изготовления, а в некоторых случаях также и марку стали, прочность крепежа и другие параметры. Все виды обозначений образованы от полного обозначения, правильность написания которого диктуют стандарты: для крепежа с резьбой до 48 мм — ГОСТ 1759.0-87, для крепежа с резьбой свыше 48 мм ― ГОСТ 18126-94. Кто-то возразит, что «сокращённые» и «упрощённые» обозначения абсолютно обоснованно существуют и используются именно потому, что неуказанные в них параметры неважны и не требуются в данном конкретном случае. Можно только отметить, что на этот счёт нет никаких утверждённых нормативных документов.

Полное условное обозначение.

Полное обозначение болтов, винтов, шпилек и гаек нормируется стандартом ГОСТ 1759.0-87 «Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия»

На постсоветском пространстве согласно ГОСТ 1759.0-87 и ГОСТ 18126-94 принята следующая схема условного обозначения для болтов, винтов и шпилек и гаек из углеродистых сталей и цветных сплавов:

Для шайб используется немного другая схема условного обозначения согласно ГОСТ 18123-82 «Шайбы. Общие технические условия»:

Приведенные схемы имеют общий вид, со всеми возможными элементами. В зависимости от вида крепежа обозначение может содержать большее или меньшее количество элементов. Также необходимо отметить, что некоторые виды болтов, шпилек, гаек и шайб имеют свои специфические условные обозначения, нормируемые конкретным стандартом (например: болты фундаментные ГОСТ 24379.1-80, шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75 и др.)

Примеры обозначения различного крепежа.

Рассмотрим обозначения различного крепежа на примерах с расшифровкой:

Болт 3М12х1,25LH-6gx50.58.C.019 ГОСТ 7798-70

В данном примере обозначения болта использованы следующие элементы:

Болт ― название крепёжной детали;

В ― класс точности болта (всего приняты три класса точности: А, В и С; самый точный ― класс А); в данном примере класс точности В не указывается, так как он продиктован указанным далее стандартом ГОСТ 7798-70 ― по этому стандарту болты не могут быть другого класса точности, кроме В;

3 ― исполнение болта (в зависимости от стандарта может быть от 1-го до 4-х исполнений; если исполнение не указано в обозначении болта ― то это значит, что применяется исполнение 1 ― цифра «1» не указывается);

М ― вид резьбы (в зависимости от стандарта может быть резьба: М ― метрическая; К ― коническая; Тр ― трапецеидальная);

12 ― номинальный диаметр резьбы болта в миллиметрах, мм;

1,25 ― шаг резьбы болта (если шаг резьбы крупный (основной), то он не указывается; указывается только мелкий и особо мелкий шаг резьбы в миллиметрах, мм ― в данном примере шаг резьбы 1,25 мм является мелким для резьбы М12, т.к. крупный основной шаг для резьбы М12 это 1,75 мм);

LH ― обозначение направления нарезки резьбы ― левая резьба (если резьба имеет правое направление нарезки (основное), то направление нарезки не указывается);

6g ― поле допуска резьбы ― определяет класс точности изготовления резьбы (бывает точный, средний, грубый класс ― обозначается цифрами от 4 до 8 с латинскими буквами; точный класс ― 4, грубый класс ― 8);

50 ― длина болта в миллиметрах, мм;

58 ― класс прочности болта (точку между цифрами в обозначении не ставят); утверждённый прочностной ряд для болтов из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности: обозначаются 36; 46; 48; 56; 58; 66; 68; 88; 98; 109; 129);

С ― указание о применении спокойной (С) или автоматной (А) стали ― для болтов класса прочности до 6.8; для болтов классов прочности 8.8 и выше, а также для болтов из легированных и специальных сталей и сплавов, в этом месте указывается применяемая марка стали или сплава;

01 ― цифровое обозначение вида покрытия; используются обозначения номеров покрытий от 01 до 13;

9 ― толщина покрытия в микронах, мкм;

ГОСТ 7798-70 ― тип и номер стандарта на конструкцию и геометрические параметры болта.

Винт ВМ16-6gx45.45Н.40Х.05 ГОСТ 1482-84

В данном примере обозначения винта установочного использованы следующие элементы:

Винт ― название крепёжной детали;

В ― класс точности винта (всего приняты три класса точности: А, В и С; самый точный ― класс А);

1 ― исполнение винта (в зависимости от стандарта может быть от 1-го до 4-х исполнений; если исполнение не указано в обозначении винта ― то это значит, что применяется исполнение 1 ― цифра «1» не указывается);

М ― вид резьбы (в зависимости от стандарта может быть резьба: М ― метрическая; К ― коническая; Тр ― трапецеидальная);

16 ― номинальный диаметр резьбы винта в миллиметрах, мм;

2 ― шаг резьбы винта (если шаг резьбы крупный (основной), как в данном примере,- то он не указывается; указывается только мелкий и особо мелкий шаг резьбы в миллиметрах, мм;

6g ― поле допуска резьбы ― определяет класс точности изготовления резьбы (бывает точный, средний, грубый класс ― обозначается цифрами от 4 до 8 с латинскими буквами; точный класс ― 4, грубый класс ― 8);

45 ― длина винта в миллиметрах, мм;

45Н ― класс прочности винта установочного (утверждённый прочностной ряд для винтов установочных содержит 4 класса прочности: обозначаются 14Н; 22Н; 33Н; 45Н);

40Х ― указание марки стали винта;

05 ― цифровое обозначение вида покрытия; используются обозначения номеров покрытий от 01 до 13;

ГОСТ 1482-84 ― тип и номер стандарта на конструкцию и геометрические параметры винта.

Гайка 2М10х1LH-6Н.32.079 ГОСТ 5927-70

В данном примере обозначения гайки использованы следующие элементы:

Гайка ― название крепёжной детали;

А ― класс точности гайки (всего приняты три класса точности: А, В и С; самый точный ― класс А); в данном примере класс точности А не указывается, так как он продиктован указанным далее стандартом ГОСТ 5927-70 ― по этому стандарту гайки не могут быть другого класса точности, кроме А;

2 ― исполнение гайки (в зависимости от стандарта может быть от 1-го до 3-х исполнений; если исполнение не указано в обозначении гайки ― то это значит, что применяется исполнение 1 ― цифра «1» не указывается);

М ― вид резьбы (в зависимости от стандарта может быть резьба: М ― метрическая; К ― коническая; Тр ― трапецеидальная);

10 ― номинальный диаметр резьбы гайки в миллиметрах, мм;

1 ― шаг резьбы гайки (если шаг резьбы крупный (основной), то он не указывается; указывается только мелкий и особо мелкий шаг резьбы в миллиметрах, мм ― в данном примере шаг резьбы 1 мм является особо мелким для резьбы М10, т.к. крупный основной шаг для резьбы М10 это 1,5 мм);

LH ― обозначение направления нарезки резьбы ― левая резьба (если резьба имеет правое направление нарезки (основное), то направление нарезки не указывается);

6Н ― поле допуска резьбы ― определяет класс точности изготовления резьбы (бывает точный, средний, грубый класс ― обозначается цифрами от 4 до 8 с латинскими буквами; точный класс ― 4, грубый класс ― 8);

32 ― указание группы материала гайки ― в данном случае латунь Л63 ― группа 32;

07 ― цифровое обозначение вида покрытия; используются обозначения номеров покрытий от 01 до 13;

9 ― толщина покрытия в микронах, мкм;

ГОСТ 5927-70 ― тип и номер стандарта на конструкцию и геометрические параметры гайки.

Шпилька 2М24х1,5LH-6gx220.109.45.029 ГОСТ 22032-76

В данном примере обозначения шпильки использованы следующие элементы:

Шпилька ― название крепёжной детали;

В ― класс точности шпильки (всего приняты три класса точности: А, В и С; самый точный ― класс А); в данном примере класс точности В не указывается, так как он продиктован указанным далее стандартом ГОСТ 22032-76 ― по этому стандарту шпильки не могут быть другого класса точности, кроме В;

2 ― исполнение шпильки (в зависимости от стандарта может быть от 1-го до 6-ти исполнений; если исполнение не указано в обозначении шпильки ― то это значит, что применяется исполнение 1 ― цифра «1» не указывается);

М ― вид резьбы (в зависимости от стандарта может быть резьба: М ― метрическая; К ― коническая; Тр ― трапецеидальная);

24 ― номинальный диаметр резьбы шпильки в миллиметрах, мм;

1,5 ― шаг резьбы шпильки (если шаг резьбы крупный (основной), то он не указывается; указывается только мелкий и особо мелкий шаг резьбы в миллиметрах, мм ― в данном примере шаг резьбы 1,5 мм является мелким для резьбы М24, т.к. крупный основной шаг для резьбы М24 это 3 мм);

LH ― обозначение направления нарезки резьбы ― левая резьба (если резьба имеет правое направление нарезки (основное), то направление нарезки не указывается);

6g ― поле допуска резьбы ― определяет класс точности изготовления резьбы (бывает точный, средний, грубый класс ― обозначается цифрами от 4 до 8 с латинскими буквами; точный класс ― 4, грубый класс ― 8);

220 ― длина шпильки в миллиметрах, мм;

109 ― класс прочности шпильки (точку между цифрами в обозначении не ставят); утверждённый прочностной ряд для шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности: обозначаются 36; 46; 48; 56; 58; 66; 68; 88; 98; 109; 129);

45 ― указание марки стали шпильки;

02 ― цифровое обозначение вида покрытия; используются обозначения номеров покрытий от 01 до 13;

9 ― толщина покрытия в микронах, мкм;

ГОСТ 22032-76 ― тип и номер стандарта на конструкцию и геометрические параметры шпильки.

Шайба 2.20х0,5.01.08кп.099 ГОСТ 13463-77

В данном примере обозначения шайбы стопорной с лапкой использованы следующие элементы:

Шайба ― название крепёжной детали;

А ― класс точности шайбы (всего приняты три класса точности: А, В и С; самый точный ― класс А); в данном примере класс точности А не указывается, так как он продиктован указанным далее стандартом ГОСТ 13463-77 ― по этому стандарту шайбы не могут быть другого класса точности, кроме А. Если стандарт на шайбы предусматривает несколько возможных классов точности ― то класс точности указывается в обозначении первым;

2 ― исполнение шайбы (в зависимости от стандарта может быть от 1-го до 3-х исполнений; если исполнение не указано в обозначении шайбы ― то это значит, что применяется исполнение 1 ― цифра «1» не указывается);

20 ― номинальный диаметр резьбы сопрягаемой резьбовой детали, для которой предназначена шайба, в миллиметрах, мм. Таким образом, в обозначении шайбы указывается не реальный диаметр внутреннего отверстия шайбы, а диаметр соответствующего резьбового крепежа (диаметр внутреннего отверстия шайбы, как правило, имеет немного большее значение);

0,5 ― толщина шайбы (если толщина шайбы соответствует указанному стандарту ГОСТ, то она не указывается; обязательно указывается только специальная, несоответствующая стандарту ГОСТ, толщина в миллиметрах, мм ― в данном примере толщина 0,5 мм является нестандартной для шайбы 20, т.к. по таблице ГОСТ 13463-77 стандартная толщина для шайбы 20 составляет 1 мм);

01 ― группа материала шайбы. Для шайб возможные стандартные материалы разбиты на группы:

Условные обозначения марки (группы)

Если материал нестандартный, то группа не указывается ― указывается только марка материала;

08кп ― указание марки материала шайбы;

09 ― цифровое обозначение вида покрытия; используются обозначения номеров покрытий от 01 до 13;

9 ― толщина покрытия в микронах, мкм;

ГОСТ 13463-77 ― тип и номер стандарта на конструкцию и геометрические параметры шайбы.

Классы прочности шпилек

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

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.

Класс прочностиМарка сталиГраница прочности, МПаГраница текучести, МПаТвердость по Бринелю, НВ
3,6Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп300…330180…19090…238
4,6Ст5кп, Ст.10400240114…238
4,8Ст.10, Ст.10кп400…420320…340124…238
5,6Ст.35500300147…238
5,8Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп500…520400…420152…238
6,6Ст.35, Ст.45600360181…238
6,8Ст.20, Ст.20кп, Ст.35600480181…238
8,8Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р800*640*238…304*
8,8Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р800…830**640…660**242…318**
9,8*Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р900720276…342
10,9Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА,1000…1040900…940304…361
12,9Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА1200…12201080…110366…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.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Какие шланги ставят на газовую плиту
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector