Что написано на болтах
Классы прочности болтов: маркировка, классификация, ГОСТ 7798-70
Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. От того, для каких целей планируется использовать эти элементы, зависит класс прочности болтов, которые необходимо выбрать.
Болт шестигранный оцинкованный с гайкой
Важность правильного выбора крепежа
Болты, выпускаемые современной промышленностью, могут значительно отличаться по классам своей прочности, что зависит преимущественно от марки стали, которая была использована для их изготовления. Именно поэтому выбирать болты, соответствующие тому или иному классу, следует исходя из того, для решения каких задач их планируется использовать.
К примеру, для соединения элементов легкой ненагруженной конструкции подойдут болты более низкого класса прочности, а для крепления ответственных конструкций, эксплуатирующихся под значительными нагрузками, необходимы высокопрочные изделия. Наиболее примечательными из таких конструкций являются башенные и козловые краны, соответственно, болты, отличающиеся самой высокой прочностью, стали называть «крановыми». Характеристики таких крепежных элементов, используемых для соединения элементов самых ответственных конструкций, регламентируются требованиями ГОСТ 7817-70. Такие болты делают из высокопрочных сортов стали, что также оговаривается в нормативном документе.
Крепежные элементы, как известно, бывают нескольких видов: болты, гайки, винты, шпильки. Каждое из таких изделий имеет свое назначение. Для их изготовления используются стали разных классов прочности. Соответственно, будет различаться и маркировка болтов, а также крепежных элементов других типов.
Классы прочности резьбовых крепежных изделий
Класс прочности гаек, винтов, болтов и шпилек определен их механическими свойствами. По ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) предусмотрено разделение крепежных элементов по классам их прочности на 11 категорий: 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
Умножив второе число, стоящее после точки, на 10, можно определить, как соотносится предел текучести (такое напряжение, при котором у материала начинается пластическая деформация) к временному сопротивлению или к пределу прочности на растяжение (выражается в процентах). Например, у болта класса 9.8 минимальный предел текучести составляет 8 × 10 = 80%.
Болт с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником
Предел текучести – это такое значение нагрузки, при превышении которой в материале начинаются не подлежащие восстановлению деформации. При расчете нагрузок, которые будут воздействовать на резьбовой крепеж, закладывается двух- или даже трехкратный запас от предела текучести.
Высокопрочные болты, временное сопротивление у которых равно или больше 800 МПа, используются не только для крепления элементов крановых конструкций, но и при строительстве мостов, при производстве сельскохозяйственной техники, в железнодорожных соединениях и для решения ряда других задач. Высокопрочные болты соответствуют классу 8.8 и выше, а гайки — 8.0 и выше.
Параметром, который определяет, какой класс прочности будет у болтов, является не только марка стали, но и технология, по которой они изготовлены. Болты, относящиеся к категории высокопрочных, преимущественно изготавливаются по технологии высадки (холодной и горячей), резьбу на них формируют накаткой на специальном автомате. После изготовления они подвергаются термообработке, затем на них наносится специальное покрытие.
Болт с шестигранной головкой и фланцем
Автоматы по холодной и горячей высадке, на которых изготавливаются болты высоких классов прочности, могут быть различных марок, некоторые модели позволяют производить от 100 до 200 изделий в минуту. Сырьем для производства является проволока из низкоуглеродистой и легированной стали, содержание углерода в которой не превышает 0,4%.
Основными марками стали, используемыми для производства таких крепежных элементов, являются 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Требуемые механические свойства этим высокопрочным болтам придаются и при помощи термической обработки, проводимой в электропечах, в которых создается специальная защитная среда (с ее помощью удается избежать обезуглероживания стали).
Разные типы болтов изготавливаются и из углеродистой стали, при этом получаются изделия, относящиеся к разным классам прочности. Применяя различные технологии изготовления и термическую обработку (закалку), из одной марки стали можно получать болты, относящиеся к разным классам прочности.
Рассмотрим, к примеру, сталь 35, из которой можно изготовить болты следующих классов прочности:
Основные марки стали, применяемые при производстве болтов
Приведенная таблица позволяет ознакомиться с наиболее популярными марками сталей, используемыми для производства крепежных изделий. Если к характеристикам последних предъявляются особые требования, то в качестве материала изготовления выступают и другие марки сталей.
Классификация болтов, относящихся к категории высокопрочных, включает в себя узкоспециализированные изделия, используемые в отдельных отраслях промышленности. Характеристики таких узкоотраслевых крепежных элементов оговариваются отдельными нормативными документами.
Так, требования к высокопрочным болтам, головка «под ключ» у которых имеет увеличенные размеры, используемым при возведении мостов, оговариваются советским ГОСТ 22353-77 (ГОСТ Р 52644-2006 — российский стандарт). Прочность, указанная в этих нормативных документах, соответствует временному сопротивлению на разрыв (кгс/см 2 ). Фактически этот показатель соответствует границам прочности.
Классификация болтов узкоспециализированного назначения также подразумевает их разделение по вариантам исполнения. Так, различают следующие категории болтов.
Параметры высокопрочных болтов
В таблице указаны параметры, которым соответствуют высокопрочные болты. Для того чтобы изготовить крепежные элементы с еще более высокими прочностными характеристиками, используются следующие сорта сталей: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.
Маркировка болтов по классу их прочности
Система маркировки болтов, значение которой можно посмотреть в специальных таблицах, чтобы определить, какой именно тип крепежа вам подойдет, разработана Международной организацией по стандартизации (ISO). Все стандарты, разработанные в советское время, а также современные российские нормативные документы, основываются на принципах данной системы.
Обязательной маркировке подлежат болты и винты, диаметр которых составляет более 6 мм. На крепежные изделия меньшего диаметра маркировка наносится по желанию производителя.
Маркировка не наносится на винты, имеющие крестообразный или прямой шлиц, а изделия, имеющие шестигранный шлиц и любую форму головки, маркируются обязательно.
Не подлежат обязательной маркировке также нештампованные болты и винты, которые изготовлены точением или резанием. Маркировка на такие изделия наносится только в том случае, когда этого требует заказчик подобной продукции.
Стандартное расположение маркировки на болтах
Местом, на которое наносится маркировка болта или винта, является торцевая или боковая часть их головки. В том случае, если для этой цели выбрана боковая часть крепежного изделия, маркировка должна наноситься углубленными знаками. Выпуклая маркировка по высоте не должна превышать:
Геометрию различных видов резьбового крепежа регламентируют отдельные ГОСТы. В качестве примера можно рассмотреть изделия, выпускаемые по ГОСТ 7798-70. Такие болты с головкой шестигранного типа, относящиеся к категории изделий нормальной точности, активно используются в различных сферах деятельности.
ГОСТ 7798-70 оговаривает как технические характеристики таких болтов, так и их геометрические параметры. С материалами ГОСТ 7798-70 можно ознакомиться ниже.
Особенности соединения с помощью резьбы
Нужно отметить, что небольшим недостатком резьбового соединения можно считать сильную концентрацию напряжения в месте впадины профиля самой резьбы. По этой причине маркировка болта должна быть подобрана правильно, в точном соответствии с нагрузкой, которую испытывает деталь. Это позволит уменьшить риск как самооткручивания при слабой затяжке, так и разрыва гайки / срезания резьбы вследствие экстремального напряжения.
Болт лемешный с потайной головкой
Не нужно забывать, что сегодня также активно применяются всевозможные средства стопорения, включая контргайки и пружинные шайбы.
Виды резьбового крепления
Для выполнения резьбового соединения нужны как минимум две детали, одна из которых имеет наружную, а другая – внутреннюю резьбу. Существует несколько конструкционных разновидностей резьбы.
В соединяемых деталях сверлятся сквозные отверстия, после чего вовнутрь вставляется болт, который затягивается с другой стороны гайкой.
В таком типе соединения роль гайки выполняет сама деталь, в которой предварительно высверливается отверстие, затем наносится резьба, после чего с помощью болта или винта крепится другая деталь. Если применять саморезы, то сверлить предварительное отверстие не обязательно, поскольку деталь при закручивании сама автоматически делает резьбу.
Один конец такой шпильки вворачивается в узловую деталь, а на второй специальным образом накручивается подходящая гайка.
Шпилька с ввинчиваемым концом
Как правильно затягивать и откручивать болт
Чаще всего при затяжке болтовых соединений на различных конструкциях в домашнем хозяйстве используются обычные гаечные ключи – торцевые, рожковые и накидные. Однако в таком случае точно определить момент затяжки тяжело, поэтому в промышленном производстве и ремонтных мастерских опытные слесари применяют специальные динамометрические ключи или пневматические гайковерты, главное достоинство которых – возможность выставлять требуемый уровень затяжки, зависящий от типа механизма.
Чтобы открутить болт, используют те же самые ключи, однако в старых конструкциях чаще всего болты сильно «прикипают» к гайке из-за коррозии. Для безопасного откручивания применяют несколько простых способов:
Резьбовые соединения применяются во многих конструкциях и механизмах, поскольку на практике доказали свою высокую надежность и эффективность. Правильно подобранный тип болта, закрученный на требуемый момент затяжки, способен справляться с нагрузкой на протяжении всего срока эксплуатации механизма.
Маркировка на болтах, что означает
Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77
Строго говоря, ГОСТ 22353-77 сегодня уже утратил силу в Российской Федерации. Вместо него болты теперь делают по ГОСТу Р 52644-2006, о котором мы скажем чуть ниже. Но, поскольку изготовленные по этому ГОСТу болты все еще встречаются на практике, давайте посмотрим, какая выполнялась на них маркировка, и что она означает. Состоит она из двух частей: в верхней части — какие-то буквенные символы, снизу — цифры.
Так что же означают цифры и буквы на головке болта по ГОСТ 22353-77? 1. Буквенное обозначение вверху, которое идет первым — это клеймо завода изготовителя (D, OC, L, Ч, WT, и др.) 2. Ряд цифр следом за буквами — временное сопротивление болта в МПа, деленное на 10 3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата) 4. Номер плавки. Если резьба на болте левая, то такой болт дополнительно маркируется стрелкой (против часовой), если резьба правая, то никакой стрелкой болт не маркируется.
Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006
А вот так выглядит маркировка на болтах уже по новому ГОСТу:
Значения маркировки на шестигранной головке высокопрочного болта:
Что значат цифры маркировки на болтах?
Ну а что же обозначают цифры на болтах? Как мы уже говорили, для болтов из из углеродистой стали они показывают класс прочности болта. Отметим, что в маркировке класс прочности болта обозначается двумя цифрами, которые написаны через точку. Например, на болтах мы можем видеть цифры: 3.6, 8.8, 10.9, 12.9 и т.п. Так вот, Первая цифра показывает нам нагрузку, которую может выдержать резьбовое соединение. Точнее — одну сотую номинальной величины предела прочности болта на разрыв, измеренную в МПа.
Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м2; 1 МПа = 1 Н/мм2 = 10 кгс/см2.
Иными словами, если на болте написано 8.8 — то цифра 8 обозначает, что предел прочности этого болта на разрыв равняется 8 х 100 = 800 МПа. Или 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2 Вторая цифра показывает нам отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала. Для этого нужно умножить обе цифры, и еще умножить их на 10. То есть: 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2 Чтобы было совсем понятно, рассмотрим еще один пример. Если на болте стоит маркировка класса прочности 5.8, то у этого болта предел прочности на разрыв = 500 Н/мм2. А предел текучести = 5*8*10=400 Н/мм2) Обратите внимание!
Значение предела текучести — это и есть максимальная рабочая нагрузка болта!
При расчетах болтового соединения по заданной нагрузке используют коэффициент 0,5-0,6 от предела текучести. Например, Болт М14 с классом прочности 8.8 имеет диаметр тела около 12 мм и площадь сечения около 1 см2. Тогда предел прочности на разрыв составит 8 тонн, предел текучести 6,4 тонны, а расчетная нагрузка — 6,4 х 0,5 = 3,2 тонны. Немного о маркировке болтов из нержавеющей стали. На болты из нержавеющей стали наносится в первую очередь маркировка самой стали — А2 или А4. И затем — Предел прочности — 50, 60, 70, 80. Например, маркировка на болтах из нержавеющей стали выглядит так: А2-50, А4-80.
Число в этом обозначении — 1/10 соответствия Пределу прочности углеродистой стали. Пример: На болте нанесена маркировка А2-50. Предел прочности: — 50 х 10 = 500 Мпа. Иными словами, класс прочности этих болтов соответствует классу прочности болтов из углеродистой стали 500 Мпа (5.6).
Как разобраться в обозначении крепежных изделий.
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:
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:
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.