Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

Классы прочности болтов по ГОСТу: особенности и маркировка

Содержание

Подъемный кран упал и раздавил мужчину. Рухнул мост с автомобилями. Внезапно перевернулся КамАЗ… Неутешительные новости о трагедиях появляются регулярно. Причины разные: халатность, невнимательность, безответственность. А еще одна из причин – проблемы с болтовыми соединениями. Казалось бы, такая мелочь! А ведь на болтах в буквальном смысле держится все: они несут вибрационные, весовые и динамические нагрузки. В этой статье мы поговорим о том, какие типы болтов бывают, как узнать класс прочности болта и как читается маркировка.

Типы болтов

У этих метизов есть несколько классификаций по разным параметрам. Например, в зависимости от формы головки они бывают универсальные (с шестигранной головкой), анкерные, рым-болты и др. По форме стержня крепеж тоже различается: резьба наносится на весь стержень или занимает только часть. Сама резьба в соответствии с ГОСТ 27017-86 может быть метрической, шурупной, самонарезающей или конической.

В зависимости от назначения болты делятся на несколько видов: лемешные для сельскохозяйственной техники; мебельные, с гладкой ровной головкой, которая не выступает на поверхности мебели; дорожные для монтажа ограждений и фиксации металлических, деревянных или пластиковых конструкций; машиностроительные для соединения запчастей транспортных средств, обладают особой прочностью и стойкостью к изменениям от воздействия агрессивной внешней среды; фундаментные служат для крепления оборудования к фундаменту, имеют специальную форму головки; путевые соединяют части рельс.

Обратите внимание! Не существует универсальных болтов, которые подойдут для любой задачи. Для каждой нужно выбирать крепеж в соответствии с его классом прочности. Именно класс прочности болта влияет на безопасность конструкций, разрушение которых может привести к гибели людей.

Класс прочности – это наиболее важная характеристика для крепежа. Определяет устойчивость болтов к механическим воздействиям и показывает предел прочности на разрыв. Остановимся на ней подробнее.

Классы прочности

В ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78) можно найти обозначение класса прочности болтов. Характеристика зависит от множества факторов, например, от стали, из которой выполнен болт, и от того, была ли термообработка материала. Приведем список классов прочности и их основные параметры.

Классы от 3.6 до 6.8

Материал: углеродистая сталь

Возможные добавки: нет

Термическая обработка: нет

Класс 8.8

Материал: углеродистая сталь

Возможные добавки: бор, марганец, хром

Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 425 °С

Класс 9.8

Материал: углеродистая сталь

Возможные добавки: бор, марганец, хром

Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 425 °С

Класс 10.9

Материал: углеродистая или легированная сталь

Возможные добавки: бор, марганец, хром

Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 340 или 425 °С

Класс 12.9

Материал: легированная сталь

Возможные добавки: нет

Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 380 °С

Чем легированная сталь отличается от углеродистой? Тем, что в ней содержится молибден, титан, вольфрам или другие добавки. Они улучшают эксплуатационные характеристики, увеличивают твердость, плотность и термостойкость материала.

Часто болты покрывают другим материалом для улучшения их свойств:

  • цинком – для болтов, которые используются в промышленности, толщина покрытия доходит до 25 мкм;
  • никелем – декоративное покрытие болтов для мебели, не влияет на прочность;
  • фосфатами или оксидами – так можно создать защитный слой, который сделает крепеж более долговечным;
  • цинк-ламельным покрытием – увеличивает срок службы болта вдвое.

Что такое термическая обработка стали и зачем она нужна? Это технологический процесс изменения структуры материала, в результате которого повышается предел выносливости стали, увеличивается прочность и износостойкость самого крепежа.

Обратите внимание! Классы прочности могут маркироваться как с точкой, например 3.6, так и без нее, например 36.

Механические свойства

Чтобы правильно подобрать крепеж, нужно не только ориентироваться на класс прочности, но и знать, какие характеристики за ним скрываются. От этого зависит назначение метиза. Например, болты низкой прочности класса до 6.6 подойдут для монтажа козырька надо крыльцом. Класс прочности высокопрочных болтов – от 6.6 до 12.9. Их используют при строительстве кранов, мостов, зданий, транспорта, железнодорожных путей. Это же значение определяет, может ли на крепеж прилагаться несущая силовая нагрузка.

В таблице ниже мы приведем класс прочности болтов. Расшифровка терминов до таблицы поможет вам сориентироваться в свойствах крепежа по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78).

  • Временное сопротивление – это предел прочности болта, максимальная сила, которая может быть к нему приложена. При достижении критического параметра крепеж разрушится. Это действует для любого вида механической силы: сжатия, изгиба, скручивания, растяжения.
  • Твердость по Виккерсу – это отношение нагрузки вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды противоположным углом к площади поверхности того предмета, на который воздействует сила. Простыми словами, это значение определяет, насколько устойчив болт к деформации от удара/соприкосновения с другим предметом.
  • Предел текучести – это максимальная рабочая нагрузка на болт. Если будет достигнута, начнется необратимая деформация без увеличения нагрузки (можно сказать, саморазрушение). При расчетах нагрузки следует выбирать болты, которые превышают необходимые требования вдвое.

Механические свойства болтов в зависимости от класса прочности

Класс прочности Временное сопротивление, МПа Твердость по Виккерсу, HV Предел текучести, МПа
3.6 300 – 330 95 – 250 180 – 190
4.6 400 – 400 120 – 250 240
4.8 400 – 420 130 – 250 320 – 340
5.6 500 155 – 250 300
5.8 500 – 520 160 – 250 400 – 420
6.6 600 190 – 250 360 – 480
6.8 600 190 – 250 640
8.8 800 – 830 250 – 335 640 – 660
9.8 900 290 – 360 720
10.9 1000 – 1040 320 – 380 900 – 940
12.9 1200 – 1220 385 – 435 1080 – 1100
Читайте также:
Как оформить однокомнатную квартиру для семьи с ребенком

Зная класс прочности, можно рассчитать среднее временное сопротивление самостоятельно. Для этого умножьте первую цифру класса прочности на 100. Например, для болта 6.6 это значение будет 600. Также можно рассчитать предел текучести, умножив временное сопротивление на вторую цифру класса прочности и поделив полученный результат на 10. Для того же болта 6.6 это будет выглядеть так: 600×6÷10 = 360.

Маркировка

В соответствии с ГОСТ 1759.0-87 (СТ СЭВ 4203-83) на каждый болт ставится знак класса прочности и клеймо изготовителя. В зависимости от размера болта их наносят на торцевую или боковую поверхность головки. Также производитель может указать дополнительные характеристики крепежа. Пример показан на рисунке.

1 (буква D) – клеймо или товарный знак изготовителя.

2 (11.14) – числовое значение указывает на номер плавки.

3 (10.9) – класс прочности шестигранных болтов. Если не указан, значит, он меньше 6.

4 (S) – болт имеет шестигранную головку, которая превышает стандартный размер.

5 (ХЛ) – климатическое исполнение: ХЛ – для холодного климата до -65 °С; У – для умеренного климата до -40 °С.

Обратите внимание! В статье приводится маркировка болтов по ГОСТ. Существуют международные стандарты, например DIN или ISO. Не стоит пугаться, если на крепеж нанесены другие обозначения.

Надеемся, наша шпаргалка и таблица классов прочности болтов поможет вам с выбором. Подобрать крепеж можно на этой странице. Если остались вопросы, звоните нашему менеджеру – он вас проконсультирует.

Все классы прочности болтов

Долговечность и работоспособность конструкции во многом зависят от прочности болтов. Для качественного соединения деталей важно правильно выбирать крепежные изделия. Это станет гарантией длительной и надежной эксплуатации.

Почему нужно обращать внимание на прочность болтов

От выбора метизов зависят устойчивость и безопасность машины/оборудования/объекта.

Что такое высокопрочные болты

Высокопрочный болт (БВП) – крепежная деталь, отличающаяся повышенной стойкостью к механическим воздействиям. Во время эксплуатации метизы способны выдержать большие постоянные, переменные и особые нагрузки (вибрационные, весовые, ветровые, динамические, сейсмические) без изменения формы и размеров.

Иногда их используют для бытовых целей – при ремонте балконов, для монтажа отдельных элементов к железобетонным стенам помещения.

Классы прочности болтов и маркировка – таблица

Класс прочности болта – технико-эксплуатационная характеристика, которая отражает предельную нагрузку на металлоизделие при скреплении деталей, показывает устойчивость к деформациям, ударам и разрыву.

Классы прочности отражают предельную нагрузку при скреплении деталей.

По ГОСТу 1759.4-87 (ISO 898.1-78) метизы подразделяются на 11 групп: 3.6; 4.6; 4,8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Чем выше значение, тем большее усилие способен выдержать крепеж, тем он прочнее и выносливее.

К категориям от 3.6 до 6.8 относят болты, предназначенные для эксплуатации в легких конструкциях, 8.8-12.9 – высоконадежные.

Механические свойства крепежей в зависимости от показателя прочности представлены ниже в таблице:

Класс прочности Номинальное временное сопротивление, Н/мм² Твердость по Виккерсу (min/max), HV Предел текучести (min/max), МПа
3.6 300 95/250 180/190
4.6 400 120/250 240
4.8 400 130/250 320/340
5.6 500 155/250 300
5.8 500 160/250 400/420
6.6 600 190/250 360/480
6.8 600 190/250 640
8.8 800 250/335 640/660
9.8 900 290/360 720
10.9 1000 320/380 900/940
12.9 1200 385/435 1080/1100

Что наносится на шапку болта

На стандартном болте, сделанном по ГОСТ 7798-70, есть маркировка.

В нее входят:

  1. Класс прочности. Определяет степень нагрузки и сферу применения.
  2. Клеймо завода-изготовителя. Позволяет идентифицировать компанию, занимающуюся производством метизов.
  3. Стрелка. Указывает на левостороннюю резьбу.

Стандартное расположение маркировки на болтах

Обозначения наносят на верхнюю часть головки. Они бывают выпуклыми и углубленными. Геометрию определяет производитель.

На болтах и винтах диаметром более 6 мм маркировка обязательна. На крепежах меньших размеров номер не ставят.

На стандартном болте есть маркировка с классом прочности.

На деталях малого размера или нестандартной формы применяют символы из циферблатной системы.

Расшифровка знаков на болтах из нержавеющего металла:

  1. Обозначение марки аустенитной стали:
    • А2 – устойчивость к воздействию воды;
    • А4 – стойкость к солям, щелочам, кислотам.
  2. Граница прочности – 50, 60, 80, что соответствует 500, 600, 800 МПа и классам 5.6(8), 6.6(8), 8.8.

Возможно заводское клеймо.

Изделия из мартенситного сплава маркируют аналогично углеродистым, при этом цифры внизу подчеркнуты. Стандартом разрешено не ставить точку в обозначении.

В БВП знаки указывают согласно ГОСТ 52644-2006.

В качестве примера: D 11.14 8.8 S ХЛ, где:

  • D – идентификатор производителя;
  • 11.14 – номер плавки;
  • 8.8 – граница прочности;
  • S – болт с 6-гранной увеличенной шляпкой;
  • «ХЛ» – климатическое исполнение (холодный регион).

Изделия из мартенситного сплава имеют заводское клеймо.

Условные обозначения на шпильки наносят, если диаметр резьбы превышает 12 мм.

Требования по ГОСТу

Метизы должны соответствовать прописанным в ГОСТах размерам, механическим свойствам, классу точности, нормам качества, не иметь крупных дефектов и следов коррозии.

На чертежах и в спецификациях инженеры отмечают болты строго по стандарту.

Что такое предел текучести и как его определить

Предел текучести σт – критическая нагрузка на разъемное соединение, при которой наступает необратимый процесс разрушения конструкции без увеличения воздействующей силы.

На параметр влияет температура. При ее повышении σт понижается.

Для расчета показателя существуют 2 формулы:

  1. По временному сопротивлению на растяжение: 1-ю цифру в обозначении класса прочности умножают на 100, затем умножают на 2-ю цифру, результат делят на 10. Так, для метизов группы 5.8 σт=400 МПа (5х100х8:10=400).
  2. По классу прочности: 1-ю и 2-ю цифры умножают друг на друга, затем на 10. Для категории 5.8: σт=400 МПа (5х8х10=400).
Читайте также:
Монтаж металлоконструкций – цена за тонну

Пределом текучести называется критическая нагрузка на разъемное соединение.

Чем выше предел текучести, тем дольше деталь способна находиться в состоянии напряжения, противодействовать динамическим и стационарным силам. При подборе крепежа учитывают 2- или 3-кратный запас прочности.

Класс прочности и марка стали

На качество изделий влияет содержание углерода в сплаве. С уменьшением количества вещества повышаются надежность, твердость и прочность детали.

Болты выпускают:

  • низкой прочности – из Ст 10, 20;
  • средней – из стали до 0,4% углерода (У4);
  • высокой – из конструкционных низко-, среднеуглеродистых и легированных сталей с упрочняющими добавками.

Необходимые свойства достигаются в результате термообработки (закалки) в электропечах. Каленый сплав отличается высокими эксплуатационными характеристиками.

Наиболее распространенные марки для изготовления БВП – Ст30ХГСА; Ст35; Ст35Х; Ст35ХГСА; Ст38ХА; Ст40Х; Ст40Х «Селект»; Ст20Г2Р.

Прочность узкоспециализированных болтов

Для БВП узкоотраслевого назначения предусмотрены отдельные стандарты и требования. Крепежи изготавливают увеличенными.

Характеристика, определяющая прочность металла, – напряжение, соответствующее максимальному усилию и предшествующее разрыву.

К группе специализированных БВП относят мостовые, башмачные, анкерные, железнодорожные болты и т. д.

Некоторые из них предназначены для эксплуатации в сложных и экстремальных условиях, имеют маркировку:

  • «ХЛ» – для сурового климата с температурой до -60°С;
  • «У» – для областей со средним холодным (умеренным) режимом до -40°С.

Механические свойства прописаны в ГОСТ 22353-77, Р 52644-2006, 24379.1-80.

Виды крепления болтов

Резьбовые соединения конструктивно отличаются друг от друга.

Болтовое

Болт – деталь, снабженная головкой и резьбой на разных концах. Резьба необходима для навинчивания гайки. Головку подхватывают снаружи гаечным ключом.

Для установки метиза на соединяемых поверхностях высверливают отверстия большего диаметра. С торцевой стороны снимают фаску.

Болтовое крепление легко заменить при обрыве.

Недостаток соединения – требует много места, что приводит к увеличению габаритов и веса конструкции.

Достоинство – легкая замена при обрыве.

Винтовое

Винт ввертывают в корпус специальным торцевым инструментом. Головка бывает разной формы, в т. ч. 6-гранной. Главное отличие – малая площадь установки.

Отрицательный момент: при монтаже резьба часто повреждается, извлечь часть крепежа трудно. Поэтому винтовое соединение не применяют при многократном монтаже/демонтаже.

С помощью шпилек

Шпилька – крепежное изделие цилиндрической формы без головки, на концах которого имеется резьба одинакового диаметра. На одной стороне выполнена тугая нарезка. Другой конец необходим для установки гайки.

Крепление с помощью шпилек востребовано при частой сборке конструкции.

Элемент востребован при частой сборке/разборке конструкции и установке в труднодоступных местах. Шпилька может гнуться и терять прочность. От сильных нагрузок резьба часто срывается.

Соединение болтов с помощью резьбы

Классификация резьб:

  • метрическая;
  • дюймовая;
  • трубная цилиндрическая;
  • коническая;
  • прямоугольная;
  • трапецеидальная;
  • упорная;
  • стандартизированная круглая.

Метрическая резьба – основной тип резьбового соединения. Ее параметрами являются номинальный диаметр и шаг резьбы в миллиметрах, устанавливаемые ГОСТ 8724-81.

Соединение болтов с помощью резьбы является надежным и технологичным.

Достоинства:

  • надежность;
  • многофункциональность;
  • технологичность;
  • возможность регулировки силы сжатия;
  • наличие широкой номенклатуры изделий.

Недостаток – склонность к самоотвинчиванию.

Как правильно затягивать и откручивать болты

В паре «болт-гайка» устанавливают контргайку для удержания от раскручивания. Для стопорения используют простые, стопорные или специальные шайбы – круглые, пружинные, плоские квадратные либо особой формы. Зубчатые закручивают до указанного крутящего момента, попарно клиновые – до момента затяжки.

Удобный способ затягивания крепежа – анаэробный фиксатор. Жидкость наносят на место резьбы, накручивают гайку на болт. Вещество растекается по деталям, застывает. Конструкция становится неразборной.

При затягивании метизов пользуются ключами:

  • гаечными обыкновенными или 2-сторонними с 2 растворами;
  • торцевыми с прямым стержнем и захватом по всем граням.

Усилие начальной затяжки определяют:

  • динамометрическими ключами с упругой рукояткой;
  • инструментами предельного момента (при превышении нормы происходит проскальзывание);
  • тарированной упругой шайбой (при достижении необходимой затяжки деталь распрямляется, становится жесткой).

Метизы откручивают рожковыми или накидными ключами, отвертками, пневматическим гайковертом, головками с использованием воротка.

Крепеж с правой резьбой раскручивают против часовой стрелки. Если есть следы коррозии или ржавчины, необходимо нанести смазку-аэрозоль WD-40. Для выпадания ржавых остатков следует аккуратно постукать по болту молотком. Затем провернуть гайку на несколько градусов и свободно изъять крепеж.

Технические условия
на болты, винты, шпильки и гайки

требования на изготовление, обозначение и маркировку сортаментов

КЛАССЫ ПРОЧНОСТИ БОЛТОВ, ВИНТОВ И ШПИЛЕК
( ГОСТ 1759.4-87, ИСО 898/1-78 )

Стандарт распространяется на болты, винты и шпильки из углеродистых нелегированных или легированных сталей с метрической резьбой по ГОСТ 24705-2004 диаметром от 1 до 48 мм.

В таблице значения твердости приведены только для гаек с крупным шагом резьбы. Минимальные значения твердости обязательны только для термообработанных гаек и гаек, которые не могут быть испытаны пробной нагрузкой. Для остальных гаек минимальное значение твердости приводится только для справок.

Для классов прочности 04, 4, 5, 6, 9 нижний предел твердости HRC не регламентируется, верхний – не более HRC 30.

Классы прочности гаек с номинальной высотой, равной или более 0,8d (эффективная длина резьбы равна или более 0,6d), обозначаются цифрой, указывающей наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут сопрягаться в соединении, и соответствующей 1/100 номинального напряжения от пробной нагрузки в испытательной оправке.

Классы прочности гаек с номинальной высотой, равной или более 0,5d и менее 0,8d (эффективная длина резьбы равна или более 0,4d и менее 0,6d), обозначаются комбинацией двух цифр: вторая цифра соответствует 1/100 номинального напряжения от пробной нагрузки в закаленной испытательной оправке, а первая указывает на то. что нагрузочная способность соединения данной гайки с болтом ниже, чем с закаленной оправкой и ниже, чем у гаек с высотой, равной или более 0,8d.

ПРИМЕРЫ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Винт по ГОСТ 17473-80 класса точности А, исполнения 2, диаметром резьбы d = 12 мм с мелким шагом резьбы, с полем допуска резьбы 6е, длиной l = 60 мм, класса прочности 5,8, из спокойной стали, с цинковым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным:

Винт А2М12 х 1,25-6е х б0.58.С.019 ГОСТ 17473-80

Гайка по ГОСТ 5916-70 исполнения 2, диаметром резьбы d = 12 мм, с мелким шагом резьбы, с левой резьбой, с полем допуска 6Н, класса прочности 05, из стали марка 40Х, с цинковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным:

Гайка 2М12 х 1,25-LH-6H.05.40Х.016 ГОСТ 5916-70

Болт исполнения 1, диаметром резьбы d – 12 мм. с размером под ключ S = 18 мм, длиной l = 60 мм с крупным шагом резьбы, поле допуска 6g, класса прочности 5,8, без покрытия:

Болт M12-6g х 60.58 (S18) ГОСТ 7805-70

То же исполнение 3, с мелким шагом резьбы, поле допуска 6g, класса прочности 10,9, из стали 40Х, с покрытием 01 толщиной 6 мкм:

Болт ЗМ12 х 1,25 – 6g х 60.109.40Х.016 ГОСТ 7808-70

Примечания:
1. В условном обозначении не указываются: исполнение 1, крупный шаг резьбы, правая резьба, отсутствие покрытия, а также параметры, однозначно определяемые стандартами на продукцию, класс точности В, если стандартом на конкретное крепежное изделие предусматриваются два класса точности (А и В).
2. Если применяется покрытие, не предусмотренное стандартом, его обозначение указывается по ГОСТ 9306-85.

Рекомендуемая схема условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек:

где,
1 – наименование изделия;
2 – класс точности;
3 – исполнение;
4 – номинальный диаметр резьбы;
5 – шаг резьбы;
6 – направление резьбы; LH – левая;
7 – поле допуска резьбы;
8 – длина изделия (кроме гаек);
9 – класс прочности или группа материала;
10 – указание и применении спокойной (С) или автоматной (А) стали;
11 – марка материала для изделий классов прочности 05; 8; 8.8 и выше, групп 21-26 и 31-35;
12 – вид и толщина (суммарная) покрытия;
13 – номер стандарта на продукцию.

С вводом в действие новых ГОСТов на крепеж, соответствующих стандартам ISO, появилась и новая форма условного обозначения.

Болт по ГОСТ Р ИСО 4014-2013:
Болт с шестигранной головкой ГОСТ Р ИСО 4014 – М12 x 120 – 12.9 – B5R

Гайка по ГОСТ Р ИСО 7042-2011:
Гайка шестигранная ГОСТ Р ИСО 7042 – М12 – 12

Винт по ГОСТ Р ИСО 12474-2012:
Винт с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ
ГОСТ Р ИСО 12474 – М12 x 1,25 x 20 – 12.9 – B7R

Такие ГОСТы имеют и соответствующие технические требования – ИСО.

ВИДЫ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
БОЛТОВ, ВИНТОВ, ШПИЛЕК И ГАЕК

( ГОСТ 1759.0-87 )

Вид покрытия Обозначение покрытия
по ГОСТ 9.306-85 цифровое
Цинковое, хроматированное
Кадмиевое, хроматированное
Многослойное: медь-никель
Многослойное: медь-никель-хром
Окисное, пропитанное маслом
Фосфатное, пропитанное маслом
Оловянное
Медное
Цинковое
Окисное, наполненное хроматами
Окисное из кислых растворов
Серебряное
Никелевое
ц. хр
Кд. хр
М. Н
М. Н. X. 6
Хим. Окс. прм
Хим. Фос. прм
О
М
Ц
Ан. Окс. нхр
Хим. Пас
Ср
н
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13

Болты, винты, шпильки и гайки изготовляют с одним из видов покрытий, указанных в таблице, или без покрытий. Допускается применять другие виды покрытий – по ГОСТ 9.303-84. Выбор толщины покрытий – по ГОСТ 9.303-84. Технические требования – по ГОСТ 9.301-86.

Основные отклонения резьбы должны назначаться по ГОСТ 16093-2004 в зависимости от требуемой толщины покрытия. Поля допусков резьбы указываются для изделий без покрытия. После нанесения покрытия требования к резьбе – в соответствии с ГОСТ 16093-2004.

Конструкция, размеры и шероховатость поверхности болтов, винтов, шпилек и гаек устанавливается в стандартах на продукцию. Допуски размеров, формы и расположения поверхностей болтов, винтов, шпилек и гаек – по ГОСТ 1759.1.

Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек из нелегированных и легированных сталей и марки стали

Класс прочности Технологические процессы Марка стали Стандарт
3.6 Горячая штамповка
Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой
10, 10кп ГОСТ 10702
4.6 Горячая ипамповка
Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой
20 ГОСТ 1050
4.8 Холодная штамповка 10, 10кп ГOCT 10702
5.6 Горячая штамповка
Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой
30,35 ГОСГ 1050
ГОСТ 4543
ГОСТ 10702
5.8 Холодная штамповка 10, 10кп, 20, 20кп
6.6 Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском
Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском
35 ГОСТ 1050
ГОСТ 4543
ГОСТ 5663
ГОСТ 10702
Горячая штамповка 45, 40Г
6.8 Холодная штамповка 20, 20кп ГОСГ 1050
ГОСТ 5663
ГОСТ 10702
8.8 – 12.9 Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском
Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском
Резание с последующей закалкой и отпуском
Холодная штамповка из термоупрочненного металла
35, 35X, 38XA, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р ГОСТ 4543
ГОСТ 10702

Механические свойства болтов, винтов и шпилек из коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей при нормальной температуре

Условное обознач. группы Временное сопротивление
σв, Н/мм&sup2
Предел текучести
σт, Н/мм&sup2
Относительное удлиннение
δ, %
Сталь
не менее Марка Стандарт
21 510 195 35 12X18H10T 12X18H9T 10X17H13M2T 10X17H13M3T 06ХН28МДТ ГОСТ 5632
22 590 345 20 12X13 08X21H6M2T
23 690 540 12 20X13
14X17H2
24 880 540 8 10X11H23T3MP
25 880 735 10 13X11H2B2MФ 25Х1МФ 25Х2М1Ф 20Х1М1Ф1ТР ГОСТ 5632 ГОСТ 20072
26 1080 835 10 07Х16Н6 ГОСТ 5632

Механические свойства гаек из коррозионно-стойких, жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей при нормальной температуре

Условное обозначение группы Напряжение
от пробной нагрузки
σ, Н/мм&sup2
Сталь
не менее Марка Стандарт
21 510 12X18H10T 12X18H9T 10X17H13M2T 10X17H13M3T 06ХН28МДТ ГОСТ 5632
22 590 12X13 08X21H6M2T
23 690 20X13
14X17H2
24 880 10X11H23T3MP
25 880 13X11H2B2MФ 25Х1МФ 25Х2М1Ф 20Х1М1Ф1ТР ГОСТ 5632 ГОСТ 20072
26 1080 07Х16Н6 ГОСТ 5632

Механические свойства болтов, винтов и шпилек
из цветных сплавов при нормальной температуре

Условное обознач. группы Временное сопротивление
σв, Н/мм&sup2
Предел текучести
σт, Н/мм&sup2
Относительное удлиннение
δ, %
Материал
не менее Марка Стандарт
31 260 120 15 АМг5П, АМг5 ГОСТ 4784
32 310 12 Латунь Л63
Латунь ЛС59-1
ГОСТ 15527 ГОСТ 12920
33 310 12 Латунь ЛС59-1 антимагнитная Латунь Л63 антимагнитная ГОСТ 15527 ГОСТ 12920
34 490 12 Бронза Бр.
АМц9-2
ГОСТ 18175
35 370 195 10 Д1, Д1П, Д16, Д16П ГОСТ 4784

Гайки имеют соответствующие группы, только регламентируется напряжение от пробной нагрузки. Таблица в ГОСТ 1759.0-87.

МАРКИРОВКА

Болты с шестигранной головкой, винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ, шпильки и гайки шестигранные маркируются знаком класса прочности (или группы материала) и клеймом (товарным знаком) завода-изготовителя, а изделия с левой резьбой дополнительно знаком левой резьбы (стрелка).

Знак левой резьбы для болтов и гаек может заменяться надрезами на ребрах шестигранников.

Обязательной маркировке подлежат:
– болты с шестигранной головкой классов прочности 4.6. 5.6, 6.6, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9;
– винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ и шпильки классов прочности 8.8, 9.8, 10.9, 12.9;
– гайки классов прочности 05, 8, 9, 10, 12.

Изделия, не указанные выше и неуказанных классов прочности, а также изделия, изготовленные методом резания, маркируют по соглашению между изготовителем и потребителем.

Знаки маркировки могут быть выпуклыми или углубленными.

При маркировке классов прочности допускается не ставить точку, разделяющую первое и второе число знака класса прочности.

При использовании для изделий класса прочности 10.9 низкоуглеродистых мартенситных сталей, знак класса прочности должен быть подчеркнут: 10.9 или 109.

Маркировке подлежат болты и винты с диаметром от 6 мм.

Маркировке подлежат шпильки с диаметром резьбы от 12 мм. Допускается маркироать шпильки с диаметром резьбы от 8 мм с применением заменительных знаков:

В ГОСТ 1759.0-87 в Приложении 2 приводятся минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупным и мелким шагом резьбы в зависимости от диаметра и группы материала.

УТРАТИВШИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ ГОСТы НА КРЕПЕЖ

ГОСТ 7798-70 – Болты с шестигранной головкой класса точности В. Конструкция и размеры
– утратил силу на территории РФ с 01.07.2014. По приказу № 318-ст от 05.05.2015 ГОСТ 7798-70 восстановлен на территории РФ только в отношении продукции, поставляемой по Государственному оборонному заказу;
– в части болтов с крупным шагом резьбы и резьбой не на всей длине стержня, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4014-2013;
– в части болтов с крупным шагом резьбы и резьбой до головки, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4017-2013;
– в части болтов с мелким шагом резьбы и резьбой до головки, пользоваться ГОСТ Р ИСО 8676-2013;
– в части болтов с мелким шагом резьбы и резьбой не на всей длине стержня, пользоваться ГОСТ Р ИСО 8765-2013.

ГОСТ 7805-70 – Болты с шестигранной головкой класса точности А
– утратил силу на территории РФ с 01.07.2014. По приказу № 316-ст от 05.05.2015 ГОСТ 7798-70 восстановлен на территории РФ только в отношении продукции, поставляемой по Государственному оборонному заказу;
– в части болтов с крупным шагом резьбы и резьбой не на всей длине стержня, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4014-2013;
– в части болтов с крупным шагом резьбы и резьбой до головки, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4017-2013;
– в части болтов с мелким шагом резьбы и резьбой до головки, пользоваться ГОСТ Р ИСО 8676-2013;
– в части болтов с мелким шагом резьбы и резьбой не на всей длине стержня, пользоваться ГОСТ Р ИСО 8765-2013.

ГОСТ 11738-84 – Винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ класса точности А.
– утратил силу на территории РФ с 01.07.2014. По приказу № 320-ст от 05.05.2015 ГОСТ 7798-70 восстановлен на территории РФ только в отношении продукции, поставляемой по Государственному оборонному заказу;
– в части винтов с крупным шагом резьбы, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4762-2012;
– в части винтов с мелким шагом резьбы, пользоваться ГОСТ Р ИСО 12474-2012.

ГОСТ 15589-70 – Болты с шестигранной головкой класса точности С.
– утратил силу на территории РФ с 01.07.2014. По приказу № 317-ст от 05.05.2015 ГОСТ 7798-70 восстановлен на территории РФ только в отношении продукции, поставляемой по Государственному оборонному заказу;
– в части болтов с резьбой не на всей длине стержня, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4016-2013;
– в части болтов с резьбой до головки, пользоваться ГОСТ Р ИСО 4018-2013.

ГОСТ 22353-77 – Болты высокопрочные класса точности В.
– утратил силу на территории РФ;
– пользоваться ГОСТ Р 52644-2006.

ГОСТ 22354-77 – Гайки высокопрочные класса точности В.
– утратил силу на территории РФ;
– пользоваться ГОСТ Р 52645-2006.

ГОСТ 22355-77 – Шайбы класса точности С к высокопрочным болтам.
– утратил силу на территории РФ;
– пользоваться ГОСТ 32484.5-2013.

ГОСТ 1759.0-87 – Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия
ГОСТ 1759.1-82 – Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей
ГОСТ 1759.2-82 – Болты, винты и шпильки. Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1759.3-83 – Гайки. Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1759.4-87 – Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ 1759.5-87 – Гайки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р ИСО 4014-2013 – Болты с шестигранной головкой. Классы точности А и В.
ГОСТ Р ИСО 4017-2013 – Винты с шестигранной головкой. Классы точности А и В.
ГОСТ Р ИСО 8676-2013 – Винты с шестигранной головкой с мелким шагом резьбы. Классы точности А и В.
ГОСТ Р ИСО 8765-2013 – Болты с шестигранной головкой с мелким шагом резьбы. Классы точности А и В.

Преимущества, характеристики и критерии выбора высокопрочных болтов, винтов и шпилек

Высокопрочные болты, винты и шпильки при небольших габаритах способны обеспечить разъемное соединение, не уступающее по прочности сварному и превосходящее заклепочное. Интенсивно эксплуатируемая техника или массивные строительные металлоконструкции требуют применения именно высокопрочного крепежа. Стремление снизить расходы и использовать в ответственных узлах крепления низкопрочные детали может привести к быстрому разрушению конструкций или выходу из строя механизмов.

Перед внедрением высокопрочного крепежа в той или иной проект проектировщики производят точный расчет болтовых соединений с учетом силовой нагрузки на метизы и их прочностных характеристик. К сожалению, в отечественной промышленности объем использования высокопрочных крепежных изделий меньше, чем в развитых зарубежных странах. Это связано с отсутствием достаточной информации о преимуществах и эффективности их применения, а также технической литературы и справочных данных для их практического использования.

Создание долговечной выносливой техники также невозможно без особо прочного крепежа. К сожалению, но факт, что наши автомобили часто не выдерживают даже гарантийного срока эксплуатации из-за крепежных деталей низкой прочности, чего не скажешь об автомобильном парке немецкого, японского, французского, американского производства. Но ситуация в нашей стране постепенно налаживается не только за счет импорта высокопрочного крепежа, но и из-за того, что многие отечественные метизные заводы налаживают его выпуск по российским и европейским стандартам.

В чем отличие высокопрочного крепежа от обычного?

Главное отличие от метизов общего назначения заключается в особых физико-механических свойствах высокопрочного крепежа, которые дают ему возможность воспринимать более тяжелую нагрузку. К примеру, болт высокого класса прочности 12.9 разорвется при нагрузке 1200 Н/мм², а аналогичный по диаметру низкого класса 4.8 – при 420 Н/мм², то есть при нагрузке в 2.7 раза меньшей.

Высокопрочный винт ISO 7380-1 класса прочности 10.9

Помимо колоссальной стойкости к повышенным нагрузкам, крепеж высокого класса прочности дает еще целый ряд преимуществ:

  • Снижение металлоемкости изделий и конструкций, при одновременном сохранении надежности крепежных узлов. Это достигается путем использования меньших по размеру винтов, но рассчитанных на более высокие нагрузки.
  • Использование шпилек меньшего диаметра влечет за собой уменьшение диаметра монтажных отверстий и, как следствие, повышение прочности металлоконструкций, фланцевых соединений. Кроме того, замена обычных метизов на более прочные позволяет сократить количество точек крепления, снизив тем самым затраты на крепеж.
  • Возможность применения в различных климатических условиях. Высокопрочные болты северного исполнения могут эксплуатироваться в условиях сурового климата до -60°С (маркировка «ХЛ») или средних холодных температур до -40°С (маркировка «У»).
  • Способность воспринимать постоянные, переменные и особые нагрузки (подвижные, вибрационные, динамические, сейсмические).
  • Возможность применения в конструкциях, эксплуатируемых в слабо-, средне-, сильноагрессивных средах с использованием защитных металлических или лакокрасочных покрытий.
  • Создание сдвигоустойчивых соединений. В обычном болтовом соединении при нагрузке на сдвиг происходит смещение соединяемых элементов, равное величине зазора между шпилькой и стенкой отверстия. Высокопрочный болткомплект позволяет стянуть элементы с большим усилием, благодаря чему между ними возникает трение, исключающее сдвиг. Такое соединение называется фрикционным.

Преимущества перед сварочным соединением:

  • Соединения на болтах снижают трудоемкость монтажа, позволяют вести сборку силами рабочих невысокой квалификации, автоматизировать, механизировать сборочный процесс.
  • Применение высокопрочных болтовых соединений при монтаже металлоконструкций позволяет использовать элементы из трудносвариваемых сталей повышенной прочности.
  • Возможность визуального контроля целостности монтажного соединения на болтах, тогда как в сварных швах могут быть скрытые дефекты.

Преимущества перед заклепочным соединением:

Сегодня при возведении металлоконструкций на смену заклепкам пришли высокопрочные болткомплекты, которые более выносливы переменным нагрузкам за счет равномерного распределения напряжения по сечению болтового соединения. К тому же в отличие от заклепок они могут быть легко заменены в случае износа, дают возможность сборки/разборки конструкции, могут использоваться многократно, что облегчают ремонт оборудования.

Высокие классы прочности и их расшифровка

Согласно международной классификации резьбовых метизов, к высокопрочным болтам, винтам, шпилькам относятся изделия, имеющие цифровую маркировку классов прочности 8.8, 9.8, 10.9, 12.9, а к сверхпрочным – 14.9. Это важнейшая из характеристик, которая обязательно учитывается в любом проекте. Чем выше эти значения, тем прочнее, выносливее, качественнее и соответственно дороже метиз.

Первая цифра указывает на предельную нагрузку на растяжение, при которой крепеж разорвется. Эта величина называется пределом прочности на разрыв, определяется как одна сотая от номинального временного сопротивления, выражается в МПа или Н/мм².

Например, для болта 10.9 она равняется: 10 / 0,01 = 1000 МПа (Н/мм²).

Вторая цифра говорит нам о напряжении, при котором крепеж необратимо деформируется при изгибе, а называется этот параметр – предел текучести. Определяется умножением первой цифры на вторую и на 10.

Например, для того же болта 10.9 он равен: 10х9х10 = 900 МПа (Н/мм²).

При расчете соединения для заданной нагрузки значение предела текучести умножают на коэффициент 1/2 или 1/3 для обеспечения 2-х или 3-кратного прочностного запаса.

Марки сталей и особенности изготовления крепежа высокой прочности

Крепежные изделия классов от 8.8 до 14.9, включая болты для автомобильной промышленности, производятся из конструкционных среднеуглеродистых сталей, легированных упрочняющими добавками. Эксплуатационные свойства крепежа определяются двумя факторами:

Самые популярные марки: 35, 40, 40Х Селект, 38ХА, 30ХГСА, 35ХГСА, 40ХН2МА, 38ХГНМ. Реже используют слаболегированные борсодержащие стали марок 12Г1Р, 20Г2Р, 30-35Г1Р. Стали, легированные бором, обладают благоприятным сочетанием прочностных и пластических свойств, но из-за некоторых технологических трудностей при их выплавке, их внедрение в метизное производство сдерживается.

Исходное сырье поступает на производство в виде стержней или проволоки. Болты формируют методом холодной штамповки под давлением на высадочных автоматах, затем на них наносят резьбу на накатных автоматах. Для придания готовым изделиям высоких прочностных характеристик, эксплуатационной надежности и устранения хрупкости их подвергают термическому упрочнению путем нагревания в закалочной печи и последующему отпуску (охлаждению).

Таблица 1. Марки сталей, рекомендованные для изготовления болтов, винтов, шпилек высоких классов прочности.

Класс прочности 8.8 10.9 12.9
Марка стали Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.45Г, Ст.40Г2, СТ.40Х, Ст.40Х Селект Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА
Граница прочности, МПа 800. 830 1000. 1040 1200. 1220
Граница текучести, МПа 640. 660 900. 940 1080. 1100
Твердость по Бринеллю, НВ 242. 318 304. 361 366. 414

Стандарты ГОСТ и DIN на высокопрочный крепеж

Сегодня “высокопрочка” поступает на рынок от отечественных, европейских и азиатских производителей. И если качество китайского крепежа вызывает недоверие у потребителей, то российский и европейский продукт пользуется большим спросом. Во многих зарубежных нормативах DIN, EN прописано использование болткомплектов (болт, гайка, шайба в сборе) от одного производителя. В наших документах нет таких правил. Нет в них и требований по виду защитного покрытия, тогда как европейские метизы оцинковываются, как правило, горячим методом.

Таблица 2. Стандарты на высокопрочный крепеж в России и Европе.

Национальные стандарты РФ Европейские стандарты
ГОСТ Р 52643-2006 Общие технические условия DIN EN 14399-1:2006 Общие требования
ГОСТ Р 52644-2006 (ИСО 7411:1987) Болты DIN EN 14399-2:2006 Проверка пригодности к предварительным натяжениям
ГОСТ Р 52645-2006 (ИСО 4775:1984) Гайки DIN EN 14399-4:2006 Гарнитуры из болтов и гаек. Система HV
ГОСТ Р 52646-2006 (ИСО 7415:1984) Шайбы DIN EN 14399-5:2006 Шайбы
DIN EN 14399-6:2006 Шайбы с фаской

Основные виды высокопрочных болтов, винтов и шпилек, используемые в России строительными компаниями и машиностроительными предприятиями:

  • ГОСТ 52644, ГОСТ 22353, DIN 6914, ISO 7412

Перечисленные стандарты распространяются на шестигранные болты высокой прочности (БВП), разработанные для использования при монтаже строительных металлоконструкций из стали, а также в мостостроении и тяжелом машиностроении для создания высоконагруженных соединений. Размерный ряд ограничен диаметрами М16 – М48. Выпускаются в климатическом исполнении «У» и «ХЛ»

  • ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, DIN 933, DIN 931, ISO 4014, ISO 4017

Стандарты на БВП с нормальной шестигранной головкой, полной и неполной резьбой, используемые для скрепления деталей и элементов конструкций в автомобилестроении, других производственных и строительных областях. Имеют широкий диапазон диаметров от М3 до М64. Выпускаются без покрытия или оцинкованными разными способами (гальваническим, термодиффузионным, горячим). Аналоги с мелкой резьбой – DIN 960, DIN 961.

  • DIN 912, DIN 6912, ГОСТ 11738, ISO 4762

По данным стандартам изготавливаются винты с внутренним шестигранником и головкой в форме цилиндра, которые используются в самых разных отраслях промышленности. Винты DIN, ISO имеют более длинный перечень размеров, выпускаются только в высоких классах прочности 8.8, 10.9, 12.9, тогда как ГОСТ допускает их изготовление и низких классов, но ограниченного диаметра от М3 до М36.

  • DIN 444, ГОСТ 3033-79

Настоящие стандарты описывают требования к откидным винтам (болтам) с ушком и метрической резьбой диаметром от М5 до М36, которые применяются в станочных приспособлениях, в качестве детали соединения в машиностроении или совместно со строительными анкерами с внутренней резьбой.

  • DIN 975, DIN 976

Данные стандарты регламентируют размеры, длину, шаг и тип резьбы резьбовых шпилек (штанг). К высокопрочным относят шпильки с границей прочности 800…1200 Нм. Они имеют фиксированную длину 1000 или 2000 мм, диаметр от М4 до М48. Применяются в машиностроении, строительной отрасли, при монтаже кабельно-трубных эстакад.

Все вышеперечисленные метизы изготавливаются в черном исполнении (под покраску) и оцинкованном различными способами.

Усилие затяжки высокопрочных болтов

При установке БВП следует учитывать характер монтажного соединения: сдвигоустойчивое (фрикционное) или с несущими болтами. В первом случае соединение затягивается до требуемой (проектной) величины динамометрическими ключами для обеспечения сил трения между соединяемыми элементами. Момент затяжки – это усилие, приложенное к гайке или головке винта и создающее в теле метиза контролируемое усилие натяжения. Расчетные значения момента закручивания и усилия предварительной затяжки болтов сведены в специальные справочные таблицы.

Таблица 3. Нормы затяжки болтов (коэффициент трения 0,14)

Диаметр резьбы, мм Шаг резьбы, Р Площадь сечения As, мм Усилие предварительной затяжки Q, кН Крутящий момент Мкр, кН
8.8 10.9 12.9 8.8 10.9 12.9
М4 0,7 8,78 4,3 6,3 7,4 3,3 4,8 5,6
М5 0,8 14,2 7 10,3 12 6,5 9,5 11,2
М6 1 20,1 9,9 14,5 17 11,3 16,5 19,3
М8 1,25 36,6 8,1 26,6 31,1 27,3 40,1 46,9
М10 1,5 58 28,8 42,2 49,4 54 79 93
М12 1,75 84,3 41,9 61,5 72 93 137 160
М14 2 115 57,5 84,4 98,8 148 218 155
М16 2 157 78,8 115,7 135,4 230 338 395
М18 2,5 193 99 141 165 329 469 549
М20 2,5 245 127 181 212 464 661 773
М22 2,5 303 158 225 264 634 904 1057
М24 3 353 183 260 305 798 1136 1329
М27 3 459 240 342 400 1176 1674 1959
М30 3,5 561 292 416 487 1597 2274 2662
М33 3,5 694 363 517 605 2161 3078 3601
М36 4 817 427 608 711 2778 3957 4631
М39 4 976 512 729 853 3597 5123 5994

Где и как маркируется прочность на изделии?

Маркировка высокопрочных болтов

Требования к обозначению прочности болтов, винтов, шпилек прописаны в ГОСТ 1759.0-87 (для диаметров до 48 мм) и ГОСТ 18126-94 (для диаметров от 48 мм). Знаки маркировки хорошо читаются на метизах, поэтому потребитель может легко определить класс прочности крепежа, с которым имеет дело.

Болты с шестигранными головками, винты с цилиндрическими головками под внутренний шестигранник и резьбовые шпильки маркируются по прочности цифровым кодом 8.8, 10.9, 12.9, 14.9 (с разделительной точкой или без нее), а шестигранные гайки – 9, 10, 12, 14. Это нестираемые выпуклые или углубленные клейма, нанесенные на головку болтов сбоку или сверху.

Маркировка классов прочности на крепеже малых диаметров может выполняться по системе циферблата.

Таблица 4. Циферблатная маркировка прочности болтов

Классы прочности шпилек отображаются, как правило, на их торцевой поверхности. Если шпилька имеет неполную резьбу, то цифровой код может быть нанесен на ее гладкую часть. Для шпилек также может применяться маркировка цветом (желтый для класса 8.8, белый для 10.9) или условными обозначением, нанесенным на торец:

Маркировка высокопрочных шпилек

Критерии выбора высокопрочного крепежа

  • Тип, размер и класс прочности крепежных изделий должен соответствовать проектной документации.
  • Замену одних деталей крепления на другие вправе производить только специалист после проведения соответствующих нормативных расчетов.
  • Крепежные изделия должны быть равны или превышать по прочности материал конструкции.
  • Несущая способность БВП должна соответствовать поставленной задаче, а антикоррозийная защита соответствовать эксплуатационным условиям.
  • Необходимо учитывать совместимость металла конструкции и метиза во избежание гальванической коррозии.
  • Не стоит покупать высокопрочные метизы у поставщиков с сомнительной репутацией.
  • Перед покупкой желательно провести визуальный контроль для выявления возможных дефектов.

Высокопрочные болты, винты и шпильки – это особый вид метизов, на которые возлагается большая ответственность за надежность и долговечность автомобилей, станков, грузоподъемной техники, мостов, эстакад, портовых сооружений, спортивных арен, других масштабных строительных объектов. Компания «Крепком» сотрудничает только с ответственными производителями, на предприятиях которых исследуется состав поступающего сырья, а каждая партия готового крепежа проходит испытания, установленные действующими стандартами. Кроме того, в собственной лаборатории «Крепком» осуществляется входной контроль поступающей продукции на соответствие стандартным прочностным показателям.

Класс прочности болтов: обозначение, маркировка и их виды

ГОСТ 1759.4-87
(ИСО 898-1-78)

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ

Механические свойства и методы испытаний

Bolts, screws and studs.
Mechanical properties and test methods

МКС 21.060.10
ОКП 12 8200; 12 8400

Дата введения 1989-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.12.87 N 5112

3. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 898-1-78

4. ВЗАМЕН ГОСТ 1759-70 (в части механических свойств и методов испытаний болтов, винтов и шпилек)

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта, приложения

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 5-6-93)

7. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)

Настоящий стандарт распространяется на болты, винты и шпильки из углеродистых нелегированных или легированных сталей с метрической резьбой – по ГОСТ 24705 диаметром от 1 до 48 мм.

Стандарт не распространяется на установочные винты и аналогичные им резьбовые крепежные изделия, а также на болты, винты и шпильки, к которым предъявляются специальные требования, такие как свариваемость, коррозионная стойкость, работоспособность при температурах выше плюс 300 °С (для автоматной стали – плюс 250 °С) и ниже минус 50 °С.

1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ

Система обозначений классов прочности болтов, винтов и шпилек приведена в табл.1.

По оси абсцисс дано номинальное значение временного сопротивления в Н/мм ;

по оси ординат – относительное удлинение в %.

Обозначение класса прочности состоит из двух цифр:

первая соответствует 1/100 номинального значения временного сопротивления разрыву в Н/мм ;

вторая соответствует 1/10 отношения номинального значения предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение указанных двух цифр соответствует 1/10 номинального значения предела текучести в Н/мм .

Минимальный (или условный) предел текучести и минимальное временное сопротивление равны или больше их номинальных значений.

_________________
* Применяется только для изделий с диаметром резьбы 16 мм.

Примечание. Не все классы прочности, приведенные в табл.1, могут использоваться для всех крепежных изделий. Указание о применении определенных классов прочности для стандартизованных изделий приведены в соответствующих стандартах на эти изделия. Для нестандартизованных изделий рекомендуется делать выбор по аналогии.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2. МАТЕРИАЛ

В табл.2 указаны стали для изготовления болтов, винтов и шпилек различных классов прочности и их термообработка.

Химический состав сталей обязателен только для тех крепежных изделий, которые не могут быть испытаны на растяжение.

Минимальная температура отпуска, указанная в табл.2, обязательна для классов прочности от 8.8 до 12.9.

Материал и обработка

Химический состав
(контрольный анализ), %

Температура отпуска °С, мин.

Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная

Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная

Легированная сталь закаленная и отпущенная

Легированная сталь закаленная и отпущенная

* Для данных классов прочности допускается применение автоматных сталей с содержанием серы, фосфора и свинца не более 0,34%; 0,11%; 0,35% соответственно.

** Для размеров свыше М20 с целью достижения необходимой прокаливаемости могут применяться стали, рекомендуемые для изделий класса прочности 10.9.

*** В случае обычной углеродистой стали с добавками бора, с содержанием углерода менее 0,25% (анализ пробы из ковша), минимальное содержание марганца должно быть 0,6% для класса прочности 8.8 и 0,7% для классов прочности 9.8 и 10.9.

Изделия должны дополнительно маркироваться путем подчеркивания символа класса прочности (см. ГОСТ 1759.0).

Материалы, предназначенные для этих классов прочности, должны обладать прокаливаемостью, достаточной для получения структуры, содержащей приблизительно 90% мартенсита в сердцевине резьбового участка крепежного изделия в состоянии закалки перед отпуском.

На крепежных изделиях класса прочности 12.9, подвергаемых действию растягивающих напряжений, не допускается определяемый металлографическим исследованием белый фосфористый налет.

Легированная сталь должна содержать один или несколько легирующих элементов: хром, никель, молибден или ванадий.

Допускается применять другие материалы и виды термообработки по соглашению между изготовителем и потребителем, если изготовитель гарантирует выполнение всех механических свойств, предусмотренных настоящим стандартом.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

При испытаниях по методам, описанным в разд.6, болты, винты и шпильки при комнатной температуре должны иметь механические свойства, указанные в табл.3 (при повышенных температурах – по приложению 2). Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек – по приложению 1.

Кладочные растворы и их виды

Кладочные растворы служат основным соединительным материалом при возведении стен дома. Швы являются самым уязвимым местом кладки, так как разрушение и появление трещин происходит обычно именно по швам. Чтобы продлить срок службы здания, необходимо подбирать качественный кладочный раствор, который соответствует всем требованиям ГОСТ.

  • Состав
  • Как сделать кладочный раствор
  • Приготовление цементно-песчаного раствора
  • Приготовление цементно-известкового раствора
  • Виды
  • Классификация по условиям эксплуатации
  • Классификация по типу вяжущего вещества, входящего в состав
  • Классификация по области применения
  • Технические характеристики кладочных растворов
  • Марки кладочных растворов
  • Цвет кладочного раствора
  • Готовые кладочные растворы
  • Цветная кладочная смесь Perel
  • Кладочный раствор Основит Брикформ
  • Кладочный раствор PERFEKTA Линкер
  • Кладочный раствор Quick Mix
  • Заключение

Состав

Кладочный раствор – искусственный каменный материал, получаемый после твердения растворной смеси, в состав которой входит вяжущее вещество, песок, вода и различные добавки. Кладочные растворы используются для бутовой, каменной и кирпичной кладки.

Песок для кладочного раствора должен быть не крупнее 2,5 мм.

В качестве добавок могут применяться органические вещества (лигносульфонаты технические – ЛСТ, сульфитно-дрожжевая бражка – СДБ и мылонафт) и неорганические (вулканические пеплы, золы, молотый шлак и др.). В зимних растворах есть противоморозные, а также воздухововлекающие добавки.

Кладочный раствор для кирпича должен быть пластичным. Для кирпичной кладки лучше всего подойдет цементно-извесковый состав или теплый раствор из извести.

Как сделать кладочный раствор

Для начала необходимо подобрать состав кладочного раствора.

Приготовление цементно-песчаного раствора

Таблица 1. Пропорции цементного кладочного раствора:

Марка раствора, кгс/см 2 Рекомендованная марка цемента Соотношение цемент/песок в смеси
М25 ЦЕМ 22,5 (М300) 1:9,5
М50 ЦЕМ 22,5 (М300) 1:5,8
ЦЕМ 32,5 (М400) 1:7,4
М75 ЦЕМ 22,5 (М300) 1:4,2
ЦЕМ 32,5 (М400) 1:5,4
ЦЕМ 42,5 (М500) 1:6,7
М100 ЦЕМ 22,5 (М300) 1:3,4
ЦЕМ 32,5 (М400) 1:4,3
ЦЕМ 42,5 (М500) 1:5,3
М150 ЦЕМ 22,5 (М300) 1:2,6
ЦЕМ 32,5 (М400) 1:3,25
ЦЕМ 42,5 (М500) 1:3,9

В первую очередь смешивают сухие компоненты, а затем в них добавляют чистую питьевую воду при температуре 15-20 ℃ и тщательно все перемешивают. На выходе должна получиться однородная масса без комочков.

Смесь, в которой содержатся только песок, цемент, вода и щебень, имеет один существенный недостаток – она получается жесткой и малоподвижной. Поэтому рекомендуется добавлять в нее специальные пластифицирующие и другие добавки.

Приготовление цементно-известкового раствора

Таблица 2. Пропорции цементно-известкового кладочного раствора:

Разводят до густого состояния гашеную известь (пушонку) и процеживают ее. Смешивают песок и цемент. Добавляют в сухие ингредиенты разведенную известь и тщательно все перемешивают.

Классификация по условиям эксплуатации

  • Смесь для воздушно-сухих условий эксплуатации. Чаще всего в этом случае используют растворы на известковом вяжущем, они обладают высокой пластичностью и хорошо сцепляются с кирпичом. Известковые смеси долго твердеют, в процессе выделяя воду, что создает некоторые неудобства при строительных работах.
  • Для влажных эксплуатационных условий. Вяжущим служит шлакопортландцемент или протландцемент. Они не пропускают влагу, поэтому их применяют в подземных частях сооружений. Можно смешивать цементные растворы с известковыми, тогда они будут обладать высокой прочностью и пластичностью, морозостойкостью и удобоукладываемостью, подойдут для возведения надземных и подземных частей здания.

Классификация по типу вяжущего вещества, входящего в состав

  • Гипсовый кладочный раствор. Быстро схватывается и твердеет, это экологически чистый состав. Имеет низкую прочность и влагостойкость. Применяется в основном для отделочных работ и в процессе создания декоративных элементов.
  • Известковый кладочный раствор. Используется для кладки кирпичей, блоков и природного камня. Смесь легко укладывается, она прочная, долговечная, пластичная. В процессе эксплуатации строительный раствор не растрескивается.
  • Цементный раствор. Его чаще остальных растворов применяют в процессе кладочных работ, также его можно использовать в качестве стяжки пола и при оштукатуривании помещений. В отличие от бетона, в цементном кладочном растворе содержится щебень меньших фракций.
  • Смешанный кладочный раствор. Содержит в составе комбинации из вышеперечисленных материалов.

Классификация по области применения

  • Универсальный раствор. Применяется в кирпичной, каменно кладке, а также кладке строительных блоков.
  • Специальный. Служат для строительства печей, дымоходов, каких-либо резервуаров.
  • Цветной. Выступает не только в роли соединительного, но и отделочного материала.

Технические характеристики кладочных растворов

Свойства, которыми должен обладать раствор, определяются исходя из целей его использования. Важнейшими техническими характеристиками раствора являются: влажность, подвижность, значение водонепроницаемости, текучесть, плотность и температурный интервал. Эти требования к кладочному раствору прописаны в ГОСТ 28013-98.

Качества, которыми должен обладать раствор:

  • Хорошее сцепление с самой кладкой, способность сопротивляться сдвигу и разрыву. Называется это свойство агдезией.
  • Морозостойкость кладочного раствора. Показывает, сколько циклов попеременного замораживания и оттаивания способен выдержать материал. Обозначается F или Мрз.
  • Водонепроницаемость. Это способность не пропускать воду под давлением, она нужна, чтобы кладка не разрушалась под действием атмосферных осадков.
  • Пластичность. Чтобы увеличить пластичность смеси, в нее следует добавить пластификаторы. Пластификатором для кладочного раствора служат жидкие и порошковые лигносульфонаты технические. С добавлением ЛСТ становится более пластичной, то есть можно корректировать ее положение и положение кладочных строительных материалов в процессе работ.
  • Водоудерживающая способность. Это способность раствора удерживать воду, не разлагаясь. При транспортировке этот показатель может падать, что отрицательно сказывается на качестве растворной смеси.
  • Подвижность. Это способность раствора под воздействием силы тяжести расплываться по поверхности материала.
  • Прочность. Это главный показатель растворной смеси. Чем он больше, тем большие нагрузки материал способен выдерживать и тем больше будет срок службы конструкции. Прочность указывается в марке смеси (М100, М200 и т.д.).
  • Расслаиваемость раствора. Ее определяет состав кладочного раствора, пр добавлении извести и глины, она сокращается.

Марки кладочных растворов

  • Кладочный раствор М 25. Применяется для покрытия штукатуркой стен, потолков, перегородок, колонн, создания цементной стяжки пола. Обладает высокой подвижностью и пластичностью. Можно добавлять в него декоративные пигменты и использовать при декоративных работах. Не содержит искусственных добавок, но при этом смесь обладает хорошими прочностными характеристиками.
  • Раствор кладочный М 50. Это универсальная смесь, стойкая к внешним воздействиям, практичная. Ее можно использовать для кладки кирпичных и каменных стен в малоэтажном строительстве. В составе содержатся пластифицирующие добавки и замедлители схватывания. Также раствор используется в ремонтных и монтажных работах для заделки в конструкциях щелей и трещин, его можно применять в качестве армопояса.
  • Раствор кладочный М 75. Чаще всего применяют для кладки бетонных блоков, в железобетонных конструкциях, при устройстве внутренних стен зданий и сооружений и при бетонной стяжке пола.
  • Раствор кладочный М 100. Является наиболее распространенным. Применяется в гражданском строительстве: при строительстве монолитных многоэтажных зданий, частных домов.
  • Кладочный раствор М 150. В составе ограничено содержание гипса и извести. Применяют для фундаментов в грунтах с пониженной прочностью.

Цвет кладочного раствора

Чтобы раствор приобрел какой-либо цвет, в него добавляют необходимые пигменты. Пигменты для кладочных растворов могут быть следующих видов: известковые, цементные и цементно-известковые.

Они должны составлять около 8 % от общей массы смеси.

  • Цветной кладочный раствор. Применяется в кирпичной кладке при облицовочных работах. Дополнительно в состав такой смеси входят цветные наполнители. В качестве добавки к кладочному раствору используются обычно щелочестойкие красители. Добавление охры в раствор позволяет получить желто-оранжевый цвет, сурика – коричнево-бородовый или красный, ультрамарина – синий и фиолетовый, оксида хрома – зеленый.
  • Белый кладочный раствор. Роль пигмента в белом кладочном растворе играет избыток гашеной извести, окись цинка или титана.
  • Черный кладочный раствор. Чтобы получить черный цвет смеси, в нее добавляют строительную сажу.
  • Серый кладочный раствор. Цвет кладочного раствора зависит от добавок, если их нет, то раствор будет цвета бетона, то есть обыкновенного серого цвета.

Готовые кладочные растворы

Цветная кладочная смесь Perel

Цветная кладочная смесь предназначена для выполнения кирпичной лицевой кладки и одновременной отделки швов в одном рабочем цикле на основе фракционированных кварцевых наполнителей, высокопрочного цемента, европейских пигментов и полимерных добавок.

Основные преимущества:

  • Стабильное качество смеси (благодаря заводскому производству);
  • Легкое приготовление и использование раствора;
  • Раствор не пачкает лицевую сторону;
  • Полная наполняемость швов;
  • Быстрый набор прочности;

Кладочный раствор Основит Брикформ

С его помощью осуществляется кладка стен из всех видов кирпичей: силикатного, керамического и клинкерного. Хорошо подходит для строительства лестниц и заборов. Может использоваться как для внутренних, так и для наружных работ. В продаже есть белые и цветные растворы, всего представлено 19 цветов смесей. После приготовления получается гладкий и однородный раствор.

Кладочный раствор PERFEKTA Линкер

Поможет создать прочную, надежную и долговечную кладку стен. Выпускается белая и цветная смесь. Швы обладают паропроницаемостью, высокой водостойкостью и морозостойкостью. Смесь предназначена для внутренних и наружных работ, для кладки полнотелых и пустотелых кирпичей с водопоглощением 5-15 %

Кладочный раствор Quick Mix

При помощи раствора выполняется кирпичная кладка лицевого кирпича с водопоглощением от 3 до 8 %, одновременно с этим происходит декоративная отделка швов. Смесь также может быть белой и цветной. Раствор quick mix устойчив к дождю и другим атмосферным воздействиям, способен хорошо противостоять низким температурам, обладает хорошим сцеплением с кирпичом.

Заключение

Кладочный раствор можно замешивать самостоятельно, а можно заказать уже готовый на заводе. В любом случае нужно придерживаться методики приготовления смеси и технологии ведения кладочных работ. Современные кладочные растворы бывают цветными, что позволяет не только сделать кладку надежной, но и придает ей эстетичный внешний вид.

Кладочные строительные растворы: состав, область применения, характеристики

Кладочный строительный раствор – смесь, составленная из компонентов, взятых в определенном процентном соотношении. Компоненты перемешивают до однородного состояния.

В состав смеси входят – вяжущее (цемент, гипс, известь, глина), песок (или другой заполнитель), вода, добавки, улучшающие определенные свойства пластичного раствора или уже отвердевшего продукта.

Крупность песка, соответствующего требованиям ГОСТа 8736-2014 и других нормативов, не должна превышать 2,5 мм.

Функциональное назначение

Кладочные растворы (в том числе для проведения монтажных работ) предназначены для кладки конструкций из кирпича, камня, бетонных блоков, плит.

Особенности приготовления продукции и ее свойства регламентируют ГОСТ 28013-98 и СП 82101-98. При использовании кладочных смесей для строительства объектов с особыми природными и/или эксплуатационными условиями (сейсмоопасные регионы, вечная мерзлота, влажные производственные помещения) руководствуются специально разработанными нормативами.

Виды вяжущего в кладочном растворе и их характеристики

Виды вяжущего выбирают в соответствии с характеристиками строящегося объекта и эксплуатационными условиями.

Если применяется один вид вяжущего, такой раствор называется простым, если несколько – сложным.

Цемент

Это наиболее распространенный вариант. Растворам на цементом вяжущем характерны – хорошая водостойкость, прочность, отсутствие токсичных выделений, возможность применения внутри помещений и снаружи. Цементно-песчаные растворы, благодаря высокой прочности на сжатие, могут использоваться при возведении тяжело нагружаемых конструкций, опор, арок. В общем случае для приготовления растворов используется портландцемент марок М400 и М500 с минеральными добавками до 20%, а также другие виды цемента, выбираемые в зависимости от условий эксплуатации конструкции.

Таблица выбора цемента в соответствии с эксплуатационными условиями

Тип конструкций и условия эксплуатации

Надземные при относительной влажности воздуха внутри объекта до 60%

Портландцемент – классического состава, пластифицированный, гидрофобный, пуццолановый, шлакопортландцемент

Фундаменты в маловлажном грунте

Надземные при повышенной относительной влажности внутри объекта

Фундаменты, расположенные во влажных грунтах

Фундаменты, сооружаемые в грунтах с водами, содержащими повышенное количество сульфатов

Портландцемент – сульфатостойкий и пуццолановый.

В таких растворах обычно используют смесь строительного гипса и цемента. Продукт отличается высокой схватываемостью, ускоренным твердением, прочностью. Чаще всего изготавливаются в сочетании с замедлителями схватывания. Продукция на базе гипсового вяжущего может использоваться при строительстве несущих стен. Для возведения цокольных этажей и других конструкций, подверженных сильному увлажнению, не применяется.

Известь

Известь может использоваться самостоятельно или в сочетании с цементом. Известково-цементные кладочные растворы используются для возведения стен из кирпича, крупных камней, бетонных блоков. Такая продукция отличается прочностью, повышенной пластичностью, долговечностью. Наличие извести повышает устойчивость поверхности к появлению грибка и плесени, предотвращает повреждение грызунами, повышает огнестойкость. Известковые растворы без добавок цемента используются только в малоэтажном строительстве, в основном для сооружения тонкостенных объектов хозназначения, из-за невысокой устойчивости к усилиям на сжатие.

Цемент+глина

Комплексное вяжущее, применяемое для кладки наземных конструкций при относительной влажности воздуха внутри объекта до 60% и фундаментов в маловлажных грунтах, содержит 1,5 объемных частей глиняного теста и 1 часть насыпного объема цемента (портландцемента). Для сооружения наземных конструкций при относительной влажности помещения более 60% и фундаментов во влажных грунтах соотношение вяжущих составляет 1:1.

Кладочные растворы со специальными свойствами

Для специфических областей применения применяют специальные кладочные растворы. Рассмотрим характеристики жаростойких и теплоизоляционных продуктов.

Жаростойкие

К такой продукции относятся цементно-шамотные, шамотно-бокситовые, шамотно-глиноземистые смеси.

    • Цементно-шамотные. Используются для кладки печей бытового и производственного назначения. Могут выдерживать температуры до +1200°C. Вяжущее – непластифицированный и пластифицированный портландцемент. Запрещены к использованию – пуццолановый, сульфатостойкий и шлакопортландцемент. Заполнитель – шамотный порошок, в производстве которого используется бой, брак, лом шамотных изделий. Пластификаторы – огнеупорная или бетонитовая глина, сульфитно-дрожжевая бражка.

  • Шамотно-бокситовые и шамотно-глиноземистые. Первый тип востребован для монтажа промышленных нагревательных печей, второй – доменных агрегатов.

Теплоизоляционные

Такие смеси применяют при кладке блоков и плит с высокими теплоизоляционными характеристиками из пено- или газобетона, газосиликата. Заполнитель – керамзитовый песок, перлит, пемза, древесная зола, вяжущее – цемент. Как правило, теплоизоляционную продукцию используют для заполнения швов внутри помещений. Для наружной кладки из-за невысокой прочности она практически не применяется.

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: