Классы прочности крепежных изделий

Классы прочности крепежных изделий из углеродистых сталей

Класс прочности – характеризует механические характеристики крепежных изделий: предел прочности, предел текучести.

Предел прочности или временное сопротивление разрыву при растяжении указывает значение напряжения, при котором крепежное изделие может разрушиться.

Предел прочности при растяжении измеряется в МПа (мегапаскалях) или H/мм² (ньютон на миллиметр квадратный).

Справочно:

Ньютон — (Н, N) — единица измерения силы в СИ.

(1 Ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы).

1 Н = 1 кг·м/с².
1 Н = 105 дин.
1 Н ≈ 0,101971621 кгс.

Обозначение предела прочности:

— σB для крепежа, произведенного в соответствии с ГОСТ

Rm для крепежа, произведенного в соответствии с DIN.

Если в процессе работы происходит превышение механического напряжения, металл, из которого сделан болт, разрушается.

Для определения предела прочности при разрушении выполняется испытание на растяжение. Разрушение может произойти в стержне или в резьбе болта.

Болты, винты и шпильки производятся из углеродистых сталей разных марок, поэтому разным сталям соответствуют разные классы прочности. Используя разные способы обработки стали, например, закалку при определенных температурах, можно получить совершенно разные классы прочности готового крепежного изделия.

Из стали конструкционной углеродистой с помощью различных методов можно изготовить крепежные изделия, например, болты, винты или шпильки нескольких классов прочности:

— получить класс прочности 5.6 методом точения на токарном станке;

— получить класс прочности 6.6, 6.8 методом объёмной штамповки на высадочном прессе;

— получить класс прочности 8.8, если изготовленные вышеуказанными методами болты подвергнуть термической обработке при определенных температурных условиях, например, закалке.

Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку. Утверждённый прочностной ряд для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

Первая цифра до точки маркировки класса прочности крепежного изделия обозначает 0,01 (одну сотую) часть номинального временного сопротивления или предел прочности на растяжение в МПа (и, ≈0,1 часть номинального временного сопротивления, если предел прочности на растяжение измеряется в кгс/мм² (килограмм-сила на миллиметр квадратный)).

В качестве примера, определяем  предел прочности на растяжение болта, имеющего класс прочности 8.8:

8/0,01=800 МПа (или 800 Н/мм²; или ≈80 кгс/мм²)

Вторая цифра в маркировке после точки обозначает 0,1 часть отношения предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к номинальному временному сопротивлению (пределу прочности на растяжение). Для болта класса прочности 8.8 второе число означает, что у болта, относящегося к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 80% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен: (8/0,01)×(8×0,1)=800×0,8=640 МПа (или Н/мм²; или ≈64 кгс/мм²)

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, винта или шпильки, при превышении которой происходит не восстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки на болты, винты или шпильки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, то есть, с двукратным или трёхкратным запасом прочности.

класс прочности стальной гайки 8.0 МПа, предел прочности (временное сопротивление) равно 800Н/мм2 или ≈80 кгс/мм²).

Класс прочности гаек в маркировке указывается, начиная с 8 класса прочности (такой класс прочности и выше, имеют высокопрочные гай1ки).

Шайбы не имеют классов прочности. Твердость шайб измеряется единицами HV (по Виккерсу). У обычной шайбы, например, DIN 125 твердость по нормативу составляет 140 HV, у высокопрочной шайбы твердость 300 HV.

Классы прочности крепежных изделий из нержавеющих сталей

Болты, винты, шпильки и гайки, материалом изготовления которых является нержавеющая сталь, классифицируются по классам прочности. Но, обозначение классов прочности отличается от системы обозначения классов прочности для изделий из углеродистой стали. Отличие состоит в том, что в маркировке обязательно указывается марка стали и через дефис класс прочности нержавеющей стали.

Всего существует три класса прочности нержавеющей стали: 50, 70, 80.  Эти числа- уменьшенные в 10 раз минимальные значения пределов прочности, т.е. 500, 700 и 800 Н/мм2.

Например, болт из нержавеющей стали А4-70 (маркировка наносится производителем крепежа на головку болта) означает, что данный болт изготовлен из аустенитной нержавеющей стали А4 (обозначение стали в системе EN ISO), минимальный предел прочности – 700 Н/мм2.

Значение предела прочности при растяжении для нержавеющих винтов А1-А5 тестируется по всему крепежному изделию см. (ГОСТ ISO 3506-1-2014).

Posted in Без рубрики.