Клас міцності болтів — ГОСТ 7798-70, маркування, види, позначення

Кріпильні елементи, представлені на сучасному ринку у великому розмаїтті, використовуються як для простого з’єднання елементів різних конструкцій, так і для збільшення їх надійності та здатності переносити значні навантаження. Від того, для яких цілей планується використовувати ці елементи, залежить клас міцності болтів, які необхідно вибрати.

Шестигранний Болт оцинкований з гайкою

Важливість правильного вибору кріплення

Болти, що випускаються сучасною промисловістю, можуть значно відрізнятися по класах своїй міцності, що залежить переважно від марки сталі, яка була використана для їх виготовлення. Саме тому вибирати болти, що відповідають тому чи іншому класу, слід виходити з того, для рішення яких завдань їх планується використовувати.

Наприклад, для з’єднання елементів легкої ненавантаженому конструкції підійдуть болти більш низького класу міцності, а для кріплення відповідальних конструкцій, що експлуатуються під значними навантаженнями, необхідні високоміцні вироби. Найбільш примітними з таких конструкцій є баштові і козлові крани, відповідно, болти, відрізняються найвищою міцністю, стали називати «крановими». Характеристики таких кріпильних елементів, які використовуються для з’єднання елементів найбільш відповідальних конструкцій, регламентуються вимогами ГОСТ 7817-70. Такі болти роблять з високоміцних сортів сталі, що також обумовлюється в нормативному документі.

Кріпильні елементи, як відомо, бувають декількох видів: болти, гайки, гвинти, шпильки. Кожне з таких виробів має своє призначення. Для їх виготовлення використовуються сталі різних класів міцності. Відповідно, буде відрізнятися і маркування болтів, а також кріпильних елементів інших типів.

Класи міцності різьбових кріпильних виробів

Клас міцності гайок, гвинтів, болтів і шпильок визначено їх механічними властивостями. По ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) передбачено поділ кріпильних елементів за класами їх міцності на 11 категорій: 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Правила розшифровки класу міцності болтів досить прості. Якщо першу цифру позначення помножити на 100, то можна дізнатися номінальна тимчасовий опір або межа міцності матеріалу на розтяг (Н/мм2), якому відповідає виріб. Наприклад, болт класу міцності 10.9 буде мати міцність на розтяг 10/0,01 = 1000 Н/мм2.

Помноживши друге число, що стоїть після крапки, на 10, можна визначити, як співвідноситься межа плинності (така напруга, при якому матеріалу починається пластична деформація) до тимчасового опору або до межі міцності на розтяг (виражається у відсотках). Наприклад, у болта класу 9.8 мінімальний межа плинності становить 8 ? 10 = 80%.

Болт з циліндричною головкою і внутрішнім шестигранником

Межа плинності – це таке значення навантаження, при перевищенні якої матеріалі починаються не підлягають відновленню деформації. При розрахунку навантажень, які будуть впливати на різьбовий кріплення, закладається двох — або навіть триразовий запас від межі текучості.

Високоміцні болти, тимчасовий опір у яких дорівнює або більше 800 МПа, використовуються не тільки для кріплення елементів конструкцій кранів, але і при будівництві мостів, при виробництві сільськогосподарської техніки, залізничних з’єднаннях і для вирішення ряду інших завдань. Високоміцні болти відповідають класу 8.8 і вище, а гайки — 8.0 і вище.

Параметром, який визначає, який клас міцності болтів у, є не тільки марка стали, але і технологія, за якою вони виготовлені. Болти, що відносяться до категорії високоміцних, переважно виготовляються за технологією висадки (холодної та гарячої), різьблення на них формують накаткою на спеціальному автоматі. Після виготовлення вони піддаються термообробці, потім на них наноситься спеціальне покриття.

Болт з шестигранною головкою і фланцем

Автомати з холодної і гарячої висадки, на яких виготовляються болти високих класів міцності, можуть бути різних марок, деякі моделі дозволяють виробляти від 100 до 200 виробів в хвилину. Сировиною для виробництва є дріт з низьковуглецевої і легованої сталі, вміст вуглецю в якій не перевищує 0,4%.

Основними марками сталі, що використовуються для виробництва таких кріпильних елементів, є 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Необхідні механічні властивості цим високоміцних болтів придаются і за допомогою термічної обробки, проведеної в електропечах, в яких створюється спеціальна захисна середовище (з її допомогою вдається уникнути зневуглецювання сталі).

Різні типи болтів виготовляються і з вуглецевої сталі, при цьому виходять вироби, що відносяться до різних класів міцності. Застосовуючи різні технології виготовлення і термічну обробку (гартування), з однієї марки сталі можна отримувати болти, що відносяться до різних класів міцності.

Розглянемо, наприклад, сталь 35, з якої можна виготовити болти наступних класів міцності:

  • 5.6 — болти виготовляють на токарних або фрезерних верстатах методом точіння;
  • 6.6 та 6.8 — такі кріпильні елементи виготовляють за технологією об’ємного штампування, для чого використовують высадочные преси;
  • 8.8 — такий клас міцності можна отримати, якщо піддати болти загартуванню.

Основні марки сталі, що застосовуються при виробництві болтів

Наведена таблиця дає змогу ознайомитися з найбільш популярними марками сталей, що використовуються для виробництва кріпильних виробів. Якщо до характеристик останніх пред’являються особливі вимоги, то в якості матеріалу для виготовлення виступають і інші марки сталей.

Класифікація болтів, що належать до категорії високоміцних, включає в себе вузькоспеціалізовані вироби, що використовуються в окремих галузях промисловості. Характеристики таких вузькогалузевих кріпильних елементів визначаються окремими нормативними документами.

Так, вимоги до високоміцних болтів, головка «під ключ» у яких має збільшені розміри, використовуваним при зведенні мостів, обумовлюються радянським ГОСТ 22353-77 (ГОСТ Р 52644-2006 — російський стандарт). Міцність, зазначена в цих нормативних документах, відповідає тимчасовому опору на розрив (кгс/см2). Фактично цей показник відповідає межі міцності.

Класифікація болтів вузькоспеціалізованого призначення передбачає їх поділ за варіантами виконання. Так, розрізняють наступні категорії болтів.

  1. Види болтів з виконанням «У», які можуть експлуатуватися при температурах, що доходять до -40 градусів Цельсія. Що важливо, буква «У» не вказується в позначенні таких виробів.
  2. Вироби з виконання «ХЛ», які можуть використовуватися в ще більш жорстких температурних умовах: від -40 до -65 градусів Цельсія. В позначенні таких виробів вказується клас їх міцності, після якого йдуть літери «ХЛ».

Параметри високоміцних болтів

В таблиці вказані параметри, яким відповідають високоміцні болти. Для того щоб виготовити кріпильні елементи з ще більш високими характеристиками міцності, використовуються наступні сорти сталей: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.

Маркування болтів по класу їх міцності

Система маркування болтів, значення якої можна подивитися в спеціальних таблицях, щоб визначити, який саме тип кріплення вам підійде, розроблена Міжнародною організацією по стандартизації (ISO). Всі стандарти, розроблені за радянських часів, а також сучасні російські нормативні документи, що ґрунтуються на принципах даної системи.

Обов’язковому маркуванню підлягають болти і гвинти, діаметр яких становить понад 6 мм. На кріпильні вироби меншого діаметру маркування наноситься за бажанням виробника.

Маркування не наноситься на гвинти, мають хрестоподібний або прямий шліц, а вироби, що мають шестигранний шліц і будь-яку форму головки, обов’язково маркуються.

Не підлягають обов’язковому маркуванню також нештампованные болти і гвинти, які виготовлені точінням або різанням. Маркування на такі вироби не наноситься тільки в тому випадку, коли цього вимагає замовник подібної продукції.

Стандартне розташування маркування на болтах

Місцем, на яке наноситься маркування болта або гвинта, є торцева або бічна частина їх головки. У тому випадку, якщо для цієї мети обрана бічна частина кріпильного виробу, маркування повинно наноситись заглибленими знаками. Опукла маркування по висоті не повинна перевищувати:

  • 0,1 мм – для болтів і гвинтів, діаметр різьби яких не перевищує 8 мм;
  • 0,2 мм – для кріпильних виробів, діаметр різьби яких знаходиться в інтервалі 8-12 мм;
  • 0,3 мм – для болтів і гвинтів з діаметром різьби більше 12 мм.

Геометрію різних видів різьбового кріплення регламентують окремі Гости. В якості прикладу можна розглянути вироби, що випускаються по ГОСТ 7798-70. Такі болти з головкою шестигранного типу, які відносяться до категорії виробів нормальної точності, активно використовуються в різних сферах діяльності.

ГОСТ 7798-70 обумовлює технічні характеристики таких болтів, так і їх геометричні параметри. З матеріалами ГОСТ 7798-70 можна ознайомитися нижче.

Особливості з’єднання з допомогою різьби

  1. Надійність за рахунок використання спеціальної метричної різьби і універсальності профілю. Численні дослідження підтверджують, що при правильно вибраному класі міцності болта, а також момент затяжки таке з’єднання витримує великі навантаження, а також надійно захищене від самооткручивания.
  2. Витримування поперечних і осьових навантажень. Виготовлені із спеціальних марок сталі, болти добре протидіють навантажень в будь-якому напрямку.
  3. Нескладний монтаж та демонтаж конструкцій. Незважаючи на те, що через деякий час відкрутити різьбове з’єднання буває непросто (із-за корозії металу), з допомогою спеціальних розчинників це зробити цілком реально.
  4. Невелика вартість робіт, яка значно нижче витрат на зварювання. Багато конструкції зводяться сьогодні з використанням болтів, оскільки це вимагає менше часу і сил.

Потрібно відзначити, що невеликим недоліком різьбового з’єднання можна вважати сильну концентрацію напруги в місці западини профілю самої різьби. З цієї причини маркування болта повинна бути підібрана правильно, у точній відповідності з навантаженням, яку відчуває деталь. Це дозволить зменшити ризик як самооткручивания при слабкому затягуванні, так і розриву гайки / зрізування різьби внаслідок екстремального напруги.

Болт лемешный з потайною голівкою

Не потрібно забувати, що сьогодні також активно застосовуються всілякі засоби стопоріння, включаючи контргайки і пружинні шайби.

Види різьбового кріплення

Для виконання різьбового з’єднання потрібні як мінімум дві деталі, одна з яких має зовнішню, а інша – внутрішню різьбу. Існує кілька конструкційних різновидів різьблення.

Болтове

В з’єднуваних деталях свердляться наскрізні отвори, після чого всередину вставляється болт, який затягується з іншого боку гайкою.

Гвинтове

У такому типі з’єднання роль гайки виконує сама деталь, в якій попередньо висвердлюється отвір, потім наноситься різьблення, після чого за допомогою болта або гвинта кріпиться інша деталь. Якщо застосовувати саморізи, то свердлити попереднє отвір не обов’язково, оскільки деталь при закручуванні сама автоматично робить різьблення.

За допомогою шпильок

Один кінець такий шпильки укручується в вузлову деталь, а на другий спеціальним чином накручується відповідна гайка.

Шпилька з кінцем ввинчиваемым

Як правильно затягувати й викручувати болт

Найчастіше при затягуванні болтових з’єднань на різних конструкціях в домашньому господарстві використовуються звичайні гайкові ключі – торцеві, ріжкові і накидні. Однак у такому випадку точно визначити момент затягування важко, тому в промисловому виробництві і ремонтних майстерень досвідчені слюсарі застосовують спеціальні динамометричні ключі або пневматичні гайковерти, головне достоїнство яких – можливість виставляти необхідний рівень затяжки, що залежить від типу механізму.

Щоб відкрутити болт, використовують ті ж самі ключі, однак у старих конструкціях найчастіше болти сильно «прикипають» до гайки із-за корозії. Для безпечного відкручування застосовують кілька простих способів:

  • використання проникаючої мастило WD-40 аерозольного типу;
  • невелика постукування по іржавій болту молотком для руйнування іржі в профілі різьбового з’єднання;
  • невеликий проворот гайки в бік закручування (всього на кілька градусів).

Різьбові з’єднання застосовуються в багатьох конструкціях і механізмах, оскільки на практиці довели свою високу надійність і ефективність. Правильно підібраний тип болта, закручений на необхідний момент затягування, здатний справлятися з навантаженням на протязі всього строку експлуатації механізму.

Ссылка на основную публикацию