Гост р 52643-2006 болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. общие технические условия (с изменением n 1)

Расшифровка цифр

Самая полная маркировка монтажных болтов содержится в таблице. Она имеет как буквенное, так и цифровое значение, а расположены все эти символы в строго определенном ГОСТом порядке. Если указать такую маркировку в спецификации строительного или монтажного проекта, любой инженер без труда сможет понять, о каких метизах идет речь и какими характеристиками они обладают.

В качестве наглядного примера рассмотрим обозначение метиза, у которого маркировка располагается на шляпке: Болт А3М12х1,50LH-4gx60.66. С. 097.

• Первым идет наименование изделия. Слово «болт» может быть заменено на наименование другого изделия, которое подлежит маркировке.
• Буква А обозначает класс точности изделия. Всего имеется 3 класса точности: A, B, C. А означает, что точность исполнения болта высокая.
• Цифра 3 сообщает нам о типе исполнения изделия. Согласно стандартам, существует 4 типа исполнения, но в маркировке 1 тип не указывается.
• Следующая буква М информирует о том, какой тип резьбы на стержне болта. Тип резьбы различают конический, метрический или трапециевидный. Буква М обозначает метрический.
• Число 12 указывает диаметр в миллиметрах у стержня болта. Примечательно, что маркировку М12 имеют изделия только класса А.
• Число 1,50 дает сведения о том, с каким шагом нарезана резьба у болта. Если шаг резьбы стандартный для диаметра, в маркировке его не указывают.
• Буквы LH показывают, что болт имеет левую резьбу. В случае, когда нарезка резьбы делается стандартной правосторонней, в маркировке это не отображается.
• Обозначение 4g информирует о классе точности. Резьбу нарезают с точностью по шкале от 4 до 8. Чем ниже показатель, тем точнее выполнена резьба на метизе.
• Число 60 обозначает длину болта. В данном примере он составляет 60 мм.
• Число 66 говорит о прочности. Такие временные параметры твердости отделяются от величины длины при помощи точки.
• Следующая буква обозначает марку сплава стали, из которой изготовлен болт. Буква С означает, что метиз сделан из так называемой спокойной стали. Если бы в маркировке была буква А, это означало бы, что сталь автоматная.
• Цифры 097 показывают, какое покрытие у метиза. Всего различают 13 типов покрытия, причем цифрой 9 маркируют оцинкованные метизы. Цифра 7 обозначает толщину покрытия в микронах, в нашем случае толщина оцинкованного покрытия равна 7 мкм.

Единые требования к метизам и их маркировке, принятой в нашей стране, дают возможность точно и быстро подобрать крепеж. У изделий европейского или американского производства маркировка отличается, так как размеры указываются в дюймовых величинах. Для прочтения дюймовых обозначений применяют переводные таблицы.

Все о маркировке болтов в видео ниже.

2 Класс прочности крепежа из легированных и углеродистых сталей

Прочностные показатели болтов самой распространенной группы подробно изложены в ГОСТ 1759.4. В соответствии с этим документом классы прочности легированного и углеродистого крепежа бывают такими:

• 3.6 – изделия из нелегированных сплавов, изготавливаемые по простой технологии без отпуска металла.
• 4.6 – из стали с углеродом не выше 0,55 %;
• 5.6 – изготавливаются без отпуска, в них углерода не меньше 0,15 %;
• 5.8 – аналогичны болтам 5.6, но углерода в сталях для их изготовления бывает менее 0,15 %;
• 6.6, 6.8 – крепеж из углеродистых сплавов без добавок;
• 8.8 – используется закаленная сталь с присадками марганца, бора, хрома, металл обязательно отпускается при температуре 425° после закалки;
• 9.8 – аналог предыдущих метизов с более высоким показателем прочности;
• 10.9 – болты с добавками, увеличивающими механические свойства (хром, марганец), из сплавов, прошедших закалку и отпуск (340–425°);
• 12.9 – изделия из легированных сталей с минимальным содержанием серы, фосфора (до 0,035 %).

Метизы указанных категорий отличаются друг от друга механическими свойствами. Под классом прочности крепежа понимают целый комплекс характеристик. Он включает в себя величины ударной вязкости, напряжения от нагрузки, предела текучести, сопротивления, твердости, относительного удлинения. Об этом подробнее в следующем разделе.

Крепежные болты

3 Механические свойства элементов и расшифровка их маркировки

Временное сопротивление – это отношение нагрузки, которую может выдержать болт без разрушения, к его поперечному первоначальному сечению. Данная величина варьируется в пределах 30–160 кгс/кв. мм (минимальное значение) и 49–208 (теоретически возможный максимум). Под ударной вязкостью подразумевают определенный цикл воздействия на образец болта в форме призмы (его делают с вырезкой на одной стороне), после которого метиз разрушается. Иногда испытания останавливают в случаях, когда крепежный элемент начинает деформироваться. Величина вязкости равняется 3–6 кгс*м/кв. см

Обратите внимание! Для некоторых классов прочности (3.6, 5.8, 6.8) показатель ударной вязкости в ГОСТ не регламентируется

Маркировка болтов

Минимальная нагрузка, которая вызывает деформацию метизов без ощутимого повышения растягивающего напряжения, называется пределом текучести. Для болтов 3.6 он равняется 20 кгс/кв. мм, для изделий 12.9 – 108. Текучесть устанавливается на спец. образцах по стандартной методике (воздействие на изделие до момента его деформирования). Величина относительного удлинения определяется как отношение повышения длины болта после его разрушения к первоначальной протяженности изделия. Важный момент. Минимальное относительное удлинение отмечается у болтов прочностью 12.9 (8 %), максимальное – у метизов 3.6 (25 %). Твердость крепежных элементов по шкале HRB составляет 48–86 единиц, по Бринеллю – 90–330 НВ.

Теперь, зная все о механических характеристиках болтов, можно разбираться с принципом их маркировки. Здесь все достаточно просто. Обозначение класса прочности – это две цифры, разделенные точкой. Достаточно умножить на 10 первое число, чтобы получить значение временного минимального сопротивления болта. Аналогичным образом поступаем со второй цифрой. Умножаем ее на 10 и узнаем соотношение (в процентах) текучести изделия к его сопротивлению. Например, для метизов класса 8.8 это отношение будет равняться 80 % (8*10). Маркировку наносят на торце головки крепежа выпуклыми цифрами.

1 Что представляют собой болты и гайки, когда они были созданы?

Под болтом понимают стержень цилиндрической формы, который располагает наружной резьбой и головкой. Последняя бывает овальной, конической, шестигранной, эллиптической, цилиндрической, квадратной. Самые первые болты, на которые не нарезалась резьба, появились, по мнению специалистов, еще в эпоху Древнего Рима. Такие изделия выполнялись в виде стержня со специальной прорезью, куда монтировали клин, который не позволял болту смещаться. В 15-м столетии были придуманы болты с резьбой.

Гайки представляют собой шестигранные либо квадратные детали из металла. Они обязательно имеют отверстия в центральной части, внутри которых выполняется резьба. Видов гаек в наши дни немало. Они бывают:

• крыльчатыми;
• с продольными шлицами;
• стопорными;
• корончатыми.

В гайках корончатого вида и гайках со шлицами предусмотрено отверстие, предназначенное для контровочной проволоки либо шплинта. Изделия стопорного типа всегда снабжаются нейлоновыми вкладышами для повышения сопротивляемости при кручении силам трения.

Первые соединения гаек с болтами стали применяться в 17-м столетии.

Видимо, с этого времени болты с резьбой начали называть винтами. Активное использование гаек и винтов пришлось на 1760-е. Тогда была изобретена паровая машина и резьбовые соединения давали возможность увеличивать надежность собираемых паровых механизмов. Такие соединения начали применять и при производстве других промышленных установок – хлопкоочистительных агрегатов и прядильных машин.

Шурупы и саморезы

Эти два вида крепежных изделий можно отнести в одну категорию, так как они имеют схожую конструкцию и сферу применения. По сути, саморез – это тот же шуруп, но в современном исполнении и с рядом преимуществ. Так, для фиксации при помощи шурупа, необходимо сначала рассверлить отверстие, и только после этого вкрутить крепеж. Саморез, в ряде случаев сам справляется с задачей сверления и вкручивается без дополнительной подготовки посадочного места. Шуруп, даже изготовленный из закаленной стали, не имеет заточки на резьбе, поэтому, даже используя его для соединения двух деревянных элементов, необходимо сначала их подготовить.

Конструкционно, эти метизы выглядят похоже, за исключением резьбы. У шурупа она чаще всего неполная, то есть часть тела остается гладкой, хотя существуют шурупы и с полной резьбой. Саморез, если оно кроткий, полностью покрыт резьбой. Основное назначение шурупов – скрепление деревянных элементов, в то время как саморез, способен работать с металлическими элементами, что существенно расширяет сферы его применения. Саморезы для металла и дерева отличаются размером и шагом резьбы: метизы для дерева имеют широкую резьбу с большим шагом, а металлические мелкую спираль с максимально коротким шагом.

Также саморезы имеют конструкционные отличия. Обычный элемент, для закручивания в металл требует сверления отверстия меньшего диаметра, в которое и закручивается крепеж. Для упрощения этого процесса были разработаны саморезы со сверлящим наконечником. Они сами пробивают отверстие, но следует помнить, что с металлом большой толщины они не справятся. Сверлящая головка рассчитана на работу с металлом толщиной максимум до пяти миллиметров.

Классы прочности

ГОСТ 1759.4−87, в зависимости от механических характеристик деталей, предполагает деление этих изделий на одиннадцать категорий. Правила расшифровки их обозначений не должны вызвать серьезных проблем — умножение на 100 цифры, расположенной перед точкой, позволяет определить такой показатель, как предел прочности материала болта на растяжение. Для его измерения используется единица — Н/мм 2 . Например, обозначение 4.6 предполагает наличие у изделия параметра прочность на растяжение равного 400 Н/мм 2 .

Умножение второй цифры на 10, позволяет узнать показатель параметра предела текучести (напряжение, при котором сплав становится подвержен пластическим деформациям). Например, для категории 3.6 он будет равен 60%.

При расчете нагрузок в резьбовых соединениях принято закладывать определенный запас прочности по показателю предела текучести.

Болты, принадлежащие к группе высокопрочных изделий, должны обладать пределом прочности при растяжении не менее 800 МПа. Они нашли широкое применение в тех отраслях промышленности, в которых к конструкциям предъявляются жесткие требования по надежности. К этой группе относятся все детали начиная с категории 8.8. Высокопрочными гайками, в свою очередь, следует считать изделия класса не менее 8.0.

Необходимо заметить, что категория прочности резьбовых деталей зависит не только от их материала, но также технология изготовления. Практически все болты, входящие в группу высокопрочных изделий, производятся методом высадки, а для формирования резьбы используются специальные накатные полуавтоматы. После механической обработки изделия проходят соответствующую термообработку. Финальным этапом производства высокопрочных болтов является нанесение покрытия.

Технологическое оборудование, используемое для выпуска деталей методом высадки, отличается большим разнообразием. Существуют модели, способные за одну минуту выпускать около 200 единиц продукции. Основной материал для их производства — низкоуглеродистые и легированные стальные сплавы. Основным требованием, предъявляемым к ним, является количество углерода. Согласно документации, этот параметр не должен превышать 40%.

Отличным примером таких материалов могут быть стали 20КП, 40Х, 20Г2Р и другие. Благодаря применению различных видов термической обработки, можно из одного материала произвести детали, принадлежащие к разным категориям прочности. В качестве примера стоит рассмотреть сталь 35, из которой можно изготовить следующие изделия:

• 5.6 — достигается путем обработки изделия на токарном и фрезерном станках.
• 6.6, 6.8 — объемная штамповка.
• 8.8 — после механической обработки изделие подвергается закалке.

Классификация высокопрочных болтов предполагает наличие узкоспециализированных изделий, используемых в некоторых отраслях промышленности. Все их характеристики описываются в специальной нормативной документации. А также узкоспециализированные болты могут отличаться вариантами исполнения, для обозначения которых используются буквы:

• У — говорит о возможности применения крепежного элемента при температурах до -40 °C. Стоит заметить, что в обозначении буква чаще всего не указывается.
• ХЛ — температурные условия ужесточены, и такое изделие можно использовать при -65 °C.

8.2 Испытание твердости

Приконтролегаекиспытаниетвердостипроводятнаоднойизопорныхповерхностейгайкивтрех точках, смещенныхотносительнодругдругана 120°, азначениятвердостиопределяюткаксреднеарифметическоетрехизмерений.

Вспорныхслучаяхтвердостьпроверяютнапродольномсечении, проходящемчерезосьгайки, в точках, расположенныхкакможноближекнаружномудиаметрурезьбыгайки.

ИспытаниетвердостипоВиккерсуявляетсярешающими, гдеэтовозможно, следуетприменять нагрузку 30HV.

ВслучаепримененияиспытанийпоБринеллюиРоквеллуследуетиспользоватьпереводныетаблицы.

ИспытаниетвердостипоВиккерсу-поГОСТ 2999.

ИспытаниетвердостипоБринеллю-поГОСТ 9012.

ИспытаниетвердостипоРоквеллу-поГОСТ 9013.

8.1 Испытание на растяжение обработанных образцов

Виспытанияхнарастяжениеобработанныхобразцовследуетпроверятьследующиехарактеристики

а) пределпрочностинарастяжениеR_m;

b) пределтекучестиR_eLилиусловныйпределтекучестиR_р0,2;

c) относительноеудлинениеприразрывевпроцентах

d) относительноесужениеприразрывевпроцентах

Прииспытаниинарастяжениенеобходимоиспользоватьобработанныйобразец, показанныйна рисунке 1. Вслучаеневозможностиопределенияудлиненияприразрывеиз-задлиныболта, необходимоизмерятьсужениеприразрывеприусловии, чтодлинаL_oпоменьшеймереравна 3 d_o.

d—номинальныйдиаметррезьбы;

d_o—диаметриспытательногообразца (d_o
< внутреннегодиаметрарезьбы);

b—длинаучасткасрезьбой (b≥d);

L_o= 5 d_oили (): исходнаябазоваядлинадляопределенияудлинения;

L_o≥ 3
d_oисходнаябазоваядлинадляопределениясужения;

L_c—длинацилиндрическогоучастка (L_o+d_o);

L_t—полнаядлинаиспытательногообразца (L_c+
2r+ b);

L_u—конечнаябазоваядлинапослеразрыва;

S_o—площадьпоперечногосеченияпередиспытаниемнарастяжение;

S_u—площадьпоперечногосеченияпослеразрыва;

r—радиусзакругления (r≥ 4 мм)

Рисунок 1
—Обработанныйобразецдляиспытанийнарастяжение

Приобработкеиспытательногообразцаизтермообработанногоболтаивинтадиаметромd > 16 мм
уменьшениедиаметрастержнянедолжнопревышать 25 % исходногодиаметра (приблизительно 44 % начальнойплощадипоперечногосечения) испытательногообразца.

Изделияклассовпрочности 4.8, 5.8 и 6.8 (упрочненныехолоднымдеформированием) следуетиспытыватьнарастяжениеполноразмерными (см. ).

Заклепки

Разновидность крепежных изделий, попадающая под категорию безударной фиксации и одностороннего монтажа. Применяется при скреплении нескольких объектов путем клепания, то есть не требует закручивания или ударов по метизу. Состоит из двух элементов:

1. Стальной ножки с расширением на конце,
2. И алюминиевого элемента, сплющиваемого при фиксации.

Принцип действия следующий: клепка вставляется в специальный инструмент, который захватывает металлический центральный стержень. После этого клепка погружается в заранее просверленное отверстие, и нажатием на рычаги инструмента, металлический стержень вытягивается, расширяя алюминиевую гильзу. За счет разницы плотности металлов, алюминий полностью сплющивается, как только достигает места фиксации. После этого инструмент отрезает уже не нужный стрежень, и клепка остается внутри, надежно скрепляя объекты.

Изъять такой крепеж из посадочного места уже невозможно. Только путем высверливания, то есть заклепка является одноразовым крепежом и далеко не всегда ее можно использовать. Например, стандартные клепки не используют при скреплении деревянных элементов. Натяжение метиза может просто расщепить дерево. Также существует ограничение по толщине скрепляемых элементов. Клепки бывают разных размеров, и максимальная толщина скрепляемых элементов не должна превышать длину алюминиевой гильзы. Также следует понимать, что чем длиннее и толще клепка, тем сложнее ее будет зафиксировать ручным инструментом, так как придется прикладывать серьезное усилие. В этом случае используются клепальные машины с электрическим приводом или сложной системой рычагов, снижающих нагрузку на человека, который использует инструмент.

Также клепки отличаются по материалу, из которого они изготовлены. Существуют медные и латуневые метизы, но основная сфера их применения довольно узкая. Они используются при судостроении, то есть при фиксации элементов, находящихся в агрессивных условиях. Например, под водой. Кроме того, медные клепки применяются на объектах повышенной пажароопасности. При соприкосновении с чем-либо они не создают искру, в отличие от обычной стали.

Схема условного обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек

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 6e, длиной l=60 мм, класса точности 5.8, из спокойной стали с цинковым покрытием толщиной 9 мкм, хроматированным

Винт А2М12×1,25-6e×60.58.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 марки 40Х, с инковым покрытием толщиной 6 мкм, хроматированным

Гайка 2М12×1,25-Л-6Н.05.40Х.016 ГОСТ 5916-70

Примечания:

1. В условном обозначении не указывают: исполнение 1, крупный шаг резьбы, правую резьбы, отсутствие покрытия, а также параметры, однозначно определяемые стандартами на продукцию; класс точности В, если стандартом на конкретное крепежное изделие предусматривают два класса точности (А и В).
2. Если применяется покрытие, не предусмотренное настоящим стандартом, его обозначение указывается по ГОСТ 9.306-85.

Соседние страницы

• Резьбы цилиндрические
• Резьбы конические
• Резьба метрическая
• Сбеги, недорезы, проточки и фаски по ГОСТ 10549
• Резьба упорная
• Резьба трапецеидальная
• Механические свойства болтов, винтов, шпилек, гаек.
• Болты общего назначения с шестигранными головками
• Винты общего назначения
• Винты невыпадающие
• Винты установочные
• Болты и винты специального назначения
• Винты самонарезающие для металла и пластмасс
• Стопорение гайки относительно болта дополнительными элементами
• Стопорение гаек относительно корпуса
• Стопорение гайки относительно болта за счет дополнительного трения, сварки и пластического деформирования
• Стопорение болтов. Предохранение винтов и гаек от потери
• Стопорение винтов
• Фланцевые соединения деталей
• Фланцевые соединения труб и крышек цилиндров
• Фланцевые соединения труб металлоконструкций
• Примеры применения установочных винтов
• Клеммовые соединения
• Фрикционно-винтовые зажимы
• Стяжки и упоры
• Крепление машин к основаниям

Свинец и олово в чистом виде и сплавы

Свинец в чистом виде в холодильной или пищевой промышленности почти не применяется, а олово в пищевой отрасли используется как покрытие пищевой тары. При его маркировке «О» означает олово, цифры же — его условный номер. С повышением номера количество примесей повышается. Буквосочетание «пч» указывает на повышенную чистоту материала. В пищевой промышленности с целью лужения консервной жести используется олово, маркируемое как О1 и О2.

В зависимости от назначения свинцовые или оловянные сплавы подразделяются на две категории:

• баббиты;
• припои.

Баббиты представляют собой сложные сочетания из свинца и олова, дополнительно в них присутствуют медь, сурьма и прочее. Их маркируют буквой «Б», а также числом, указывающим на процентное соотношение олова в составе. Помимо буквы «Б» могут быть еще буквы, обозначающие особые добавки, например:

• Н — никелевый баббит;
• С — свинцовый баббит и прочие.

Полный химический состав установить только по марке баббита невозможно. В отдельных случаях даже количество олова не указывается, хотя в марке БН его присутствует порядка 10 процентов. Есть баббиты и без олова (в частности, свинцово-кальциевые).

Данный материал признан лучшим антифрикционным и используется преимущественно в подшипниках скольжения.

Вторая категория — припои. Они в зависимости от своих признаков делятся по следующим признакам:

• по температуре расплавления;
• по ключевому компоненту;
• по методу плавки и другим особенностям.

В частности, по температуре расплавления припои бывают следующих типов:

• особо легкоплавкие (температура плавления составляет около 145 градусов);
• легкоплавкие (от 145 до 450 градусов соответственно);
• среднеплавкие (от 450 до 1100 градусов);
• высокоплавкие (1100−1850 градусов);
• тугоплавкие (температура от 1850 градусов и выше).

Первые две категории используются с целью низкотемпературной пайки, а прочие для высокотемпературной соответственно.

По своему ключевому компоненту припои бывают таких видов:

• оловянными;
• алюминиевыми;
• кадмиевыми;
• галлиевыми;
• свинцовыми;
• цинковыми и т. д.

Цветные металлы и их сплавы могут иметь разное назначение и разные технические характеристики. Определить их особенности можно по нанесенной маркировке, которую нужно уметь расшифровывать.