Размеры болтов и гаек
В последнее время производители автомобилей все шире и шире применяют метрический крепеж и все дальше уходят от дюймового крепежа
Но, важно знать разницу между используемым иногда дюймовым (называемым также американским, или стандарта SAE) и более универсальным в системе мер метрическим крепежом, так как, несмотря на внешнюю схожесть, они не являются взаимозаменяемыми
Все болты , гайки , шпильки и другой крепеж , как дюймовые, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу резьбы и длине. Например, стандартный болт 1/2 х 13 х 1 имеет пол дюйма в диаметре, 13 витков резьбы на один дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт М12 х 1.75 х 25 имеет толщину в диаметре 12 мм, шаг резьбы 1.75 мм (расстояние между витками резьбы) и длину 25 мм. Оба болта внешне очень похожи, однако не являются взаимозаменяемыми.
Нюансы выбора крепежа
К выбору крепежа следует относиться с большой ответственностью. Это связано с тем, что показатель их прочности может существенно отличаться. Подбор проводится с учетом того, какая марка стали болтов обладает более подходящими эксплуатационными качествами. К ключевым моментам отнесем следующую информацию:
- Тип применяемого материала при изготовлении.
- Класс точности.
- Применяемые методы термической и химической обработки.
Высокопрочные болты могут изготавливаться из различных металлов. Ключевыми моментами назовем:
- В большинстве случаев применяются следующие металлы: 10КП, 20КП, сталь 10, сталь 20, 20Г2Р, 40Х. Эти металлы соответствуют всем установленным требованиям по физико-механическим качествам.
- Для повышения эксплуатационных качеств может проводится термическая обработка. Для выполнения подобной операции применяются специальные электрические печи. За счет создания специальной защитной среды обеспечиваются требуемые эксплуатационные качества.
- Углеродистые стали получили самое широкое распространение. Это связано с их относительно невысокой стоимостью, а также высокими эксплуатационными качествами.
Диаметр болтов также является важным критерием выбора. Диаметральные размеры могут варьироваться в достаточно большом диапазоне. С увеличением показателя площади поперечного сечения повышается прочностью и надежность соединения. Длина болтов считается важнейшим геометрическим показателем, который нужно учитывать
Применяемые материалы могут иметь самые различные характеристики К примеру, уделяется внимание тому, какова твердость болтов
Перед выбором наиболее подходящего крепежного элемента нужно учитывать особенности соединения деталей при применении этого крепежного материала:
- Проведенные исследования указывают на то, что при правильном выборе класса прочности и момента затяжки можно обеспечить наиболее качественное соединение. Кроме этого, обеспечивается защита от самопроизвольного откручивания и длительный срок службы изделия.
- Качественный крепеж выдерживает поперечные и осевые нагрузки. При изготовлении крепежа применяются специальные металлы и сплавы, которые хорошо противодействуют нагрузкам, воздействующим в любом направлении.
- Существенно упрощается процесс монтажа и демонтажа. Стоит учитывать, что некоторые металлы могут окисляться, и через некоторое время пройти демонтаж конструкции будет сложно. Однако, упростить задачу можно при применении специального вещества.
- Есть возможность получить разъемные соединения. Очень часто можно встретить ситуацию, когда для выполнения различных работ требуется провести разбор конструкции. Для проведения демонтажных работ требуются простые инструменты, на выполнение работы, как правило, уходит немного времени.
- Существенно снижается стоимость получаемого изделия. Сварочное соединение обходится дорого, так как предусматривает использование специального сварочного аппарата.
Читать также: Зачем нужен плавный пуск
Качество соединений можно существенно повысить при применении дополнительных различных элементов. К примеру, используются шайбы и контргайки, которые существенно повышают качество и надежность соединения. Однако, у резьбовых соединений есть и несколько существенных недостатков:
- Концентрация напряжения в месте впадины профиля резьбы. Стоит учитывать, что применение специального металла позволяет существенно повысить надежность резьбовой поверхности.
- Есть вероятность того, что гайка открутится при сильном механическом воздействии. Конечно, для исключения подобной вероятности могут применяться различные методы фиксации.
Кроме этого, выделяют несколько видов резьбового крепления. Примером можно назвать болтовое и винтовое соединение. Некоторые соединения могут проводиться при помощи шпилек. Выбор более подходящего крепежного элемента проводится с учетом того, какими качествами должно обладать изделие.
Технические характеристики болтов по ГОСТ 7798-70
Болты ГОСТ 7798-70
производятся из разных типов стали (конструкционные легированные и низколегированные, конструкционные теплоустойчивые, углеродистые конструкционные, жаростойкие, коррозионно-стойкие, жаропрочные) и сплавов цветных металлов. Возможно нанесение дополнительных покрытий для защиты от воздействия агрессивных факторов и улучшения эксплуатационных характеристик. Наиболее распространенной является обработка изделий защитными покрытиями на базе цинка и никеля.
В ГОСТ 7798-70
установлены стандартные классы прочности. К наиболее распространенным и востребованным относятся 5.8, 8.8, 10.9, 12.9. Болты среднего класса прочности (5.8, 8.8) обычно есть в наличии. Изготовление более стойких крепежей выполняется по требованиям заказчика. Длина стержня, диаметр резьбы и другие характеристики зависят от сферы применения и задач, возложенных на крепежи. Наша компания предлагает несколько вариантов исполнения болтов для применения в самых разных сферах производства и строительства.
Крепежи изготавливаются в 4 вариантах:
- Исполнение 1. Плоская шестигранная головка со снятой фаской в верхней части (возможно наличие цилиндрического подголовника);
- Исполнение 2. Конфигурация та же, что и в первом варианте. Нижняя часть стержня содержит отверстие, в которое может устанавливаться шплинт;
- Исполнение 3. Шестигранная головка с двумя контровочными просверленными отверстиями, расположенными под острым углом, и сплошным стержнем;
- Исполнение 4. Верхняя плоскость головки с лункой для маркировки изделия или других целей.
Фото: Болт М20-6gх80.58.016
Болты монтируются при помощи гаечного ключа либо специальной насадки на шестигранную головку. Дополнительно используются шайбы и гайки подходящего размера.
Крепежи, изготовленные по ГОСТ 7798-70
, применяются в машиностроении, строительстве и некоторых других отраслях. С их помощью соединяют жесткие металлические конструкции, совместно с анкерными гильзами они подходят для монтажа оборудования.
Компания «Столичный Крепеж» изготовит болты любых размеров с соблюдением всех стандартных параметров и требований ГОСТ. Вы можете заказать крепежи с разными типами покрытия, из конкретной марки стали либо определенного размера. Все этапы производства сопровождаются строгим контролем качества, благодаря чему продукция имеет высокое качество и превосходные эксплуатационные характеристики.
Фото: Болт М6-6gх20.58.096
Эффективность покрытия болта 016
Покрытие болта 016 обеспечивает ряд преимуществ, которые делают его эффективным в различных сферах применения.
Высокая стойкость к коррозии: Покрытие болта 016 создает защитный слой, который предотвращает ржавление и коррозию. Благодаря этому свойству, болты с покрытием 016 имеют долгий срок службы и могут использоваться в различных климатических условиях.
Устойчивость к механическим повреждениям: Покрытие болта 016 обладает высокой прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям. Благодаря этому, такие болты могут выдерживать большие нагрузки и не ломаться.
Простота монтажа: Болты с покрытием 016 легко монтируются и демонтируются благодаря специальному покрытию, которое обеспечивает легкое скольжение и минимальное трение.
Эстетический внешний вид: Покрытие болта 016 придает ему элегантный и привлекательный внешний вид
Это особенно важно при использовании болтов в декоративных целях или в открытых конструкциях, где их внешний вид играет важную роль.
Экологическая безопасность: Покрытие болта 016 не содержит вредных веществ и не выделяет токсичных испарений. Это позволяет использовать такие болты в различных отраслях, включая пищевую и медицинскую промышленность.
В заключение, покрытие болта 016 обладает рядом свойств и особенностей, которые делают его эффективным и универсальным материалом для использования в различных областях. Болты с покрытием 016 обеспечивают надежность, долговечность и эстетическую привлекательность, что позволяет использовать их как в промышленном, так и в декоративном строительстве.
Классы высокопрочных болтов
Болтовые изделия высокой прочности имеют широкую область применения: станки, оборудование, сельхозтехника, машиностроение, строительство мостов, зданий, судостроение, промышленность, производство. Монтаж с использованием высокопрочных болтов обеспечивает прекрасный эффект, подвергающихся вибрационным и динамическим нагрузкам, атмосферным воздействиям, химическим веществам. К высокопрочным болтам относятся отдельный вид изделий из металлического сплава в виде стержня, на котором нанесена наружная резьба и головка шестигранником, закручиваемые под гаечный ключ. Эти высокопрочные изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 7817-70.
Высокопрочный болт
Для распределения нагрузки при использовании болтов применяются шайбы. Болты из высокопрочной стали устойчивы к контакту с химическими веществами, сильным ветрам, осадкам, климатическим изменениям и обеспечивают надежный монтаж сооружениям, подвернутые к механическим нагрузкам и вибрациям. Таким образом, объясняется использование изделий в строительстве станков, мостов, судов. С целью получения необходимых характеристик крепёжных изделий высокой прочности установлены требования по физико-механическим показателей ГОСТ. Их изготавливают из стали 10, стали 20, 20Г2Р, 10КП, 20КП и закаливают в специальных печах при высокой температуры.
Следует отметить, при изготовлении крепёжных изделий с различной прочностью, используют разные способы обработки. Крепежным изделиям присваиваются разный уровень прочности. На болтах указывается класс прочности в виде двух цифр, Согласно нормативной технической документации высокопрочные и обычные болты делят на классы: 12.9; 10.9; 9.8; 8.8; 6.8; 6.6; 5.8; 5.6; 4.8; 4.6; 3.6.
Широкое применение при строительстве мостов и сложных конструкций применяют болты по ГОСТ с сопротивлением 800 МПа и выдерживают оптимальную нагрузку.
Марки стали для болтов, обладающими более подходящими эксплуатационными качествами выбираются с большой ответственностью. Основные параметры являются: способы обработки, класс точности, материал изготовления. Такие показатели как длина и диаметр крепежных изделий является основными показателями, которые в обязательном порядке учитываются. Больший диаметр крепежных изделий обеспечивает высокую прочность и надежность соединения. Различают диаметры: М6, М8, М10, М12, М14, М16, М20, М22, М24, М27, М30.
При механической нагрузки малый диаметр приводит к деформации резьбы. Назначение целей использования болтов необходимо осуществлять исходя из класса прочности крепежных изделий. Для соединения отдельных элементов сложных конструкций и обеспечивает их надежность или использование при высоких механических нагрузках.
Прочность болтов зависит не только от их материала и технология изготовления. Болты высокой прочности изготавливают из низкоуглеродистой стали с использованием метода высадки отливок холодным или горячим способами. Затем, специальными станками наносится резьба. Изделия проходят закалку в термических печах, что обеспечивает их длительную эксплуатацию и прочность. Для того, чтобы защитить от коррозии их покрывают специальным покрытием. На высокопрочных болтах наносится маркировка. В классификации высокопрочных болтов имеются специализированные изделия, используемые в производстве. Такие болты обозначаются буквы: У, ХЛ. Данные крепежные изделия применимы даже в быту. С их помощью возможен идеальный крепеж металлоконструкций на бетоне, крепления колес автомобиля.
Все характеристики основных видов болтов и обозначения прописываются в нормативной технической документации.
31.07.2019
Способы маркировки покрытий
1. Покрытия по DIN/ISO
Технические условия поставки, приведенные в стандарте ISO 4042, определяют следующие виды маркировки покрытий, нанесенных электролитическим методом (холодная оцинковка, гальваника):
- Код покрытия A = цинк (Zn)
- Код толщины 2 = 5 мкм
- Код отделки A = полуглянцевая, синее пассивирование
1. Материал покрытия | 2. Толщина покрытия |
A = цинк (Zn) | 1 = 3 мкм |
B = кадмий (Cd) | 2 = 5 мкм |
C = медь (Cu) | 3 = 8 мкм |
D = латунь (CuZn) | 9 = 10 мкм |
E = никель (Ni) | 4 = 12 мкм |
F = никель-хром (NiCr) | 5 = 15 мкм |
G = медь-никель (CuNi) | 6 = 20 мкм |
H = медь-никель-хром (CuNiCr) | 7 = 25 мкм |
J = олово (Sn) | 8 = 30 мкм |
2. Покрытия по ГОСТ
Способы маркировки покрытий определены стандартом ГОСТ 9.306-85. Порядок обозначения покрытия в технической документации включает следующие разделы:
Обозначение материала покрытия
Материал покрытия, состоящий из металла, обозначают символами в виде 1 или 2 букв, входящих в наименование соответствующего металла.
Например: кадмий — «Кд», олово — «О».
Материал покрытия, состоящий из сплава, обозначают символами компонентов, входящих в состав сплава, разделяя их знаком дефис, и в скобках указывают максимальную массовую долю первого или второго (в случае трехкомпонентного сплава) компонентов в сплаве, отделяя их точкой с запятой.
Например, М-Ц (60%) означает покрытие сплавом медь-цинк с массовой долей меди 60%.
Обозначение неметаллических неорганических покрытий:
А) Окисное — Окс
Б) Фосфатное — Фос
Минимальная толщина покрытия
Толщину покрытия, равную или менее 1 мкм, в обозначении не указывают (за исключением драгоценных металлов).
Обозначение способа получения покрытия
Метод покрытия обозначают по 2-3 буквам, входящим в название данного метода.
Например, метод термодиффузионного покрытия обозначают — ТД, горячего оцинкования — Гор.
Обозначение способа обработки основного металла, функциональных или декоративных свойств покрытия, дополнительной обработки поверхности покрытиямогут при необходимости указываться в обозначении покрытия. При этом используется принцип сокращения, когда по первым 1-3 буквам идентифицируются данные свойства.
Например, обозначение покрытия М30.Нт15.Х.б означает:
Хромовое покрытие с толщиной 0,5-1 мкм, блестящее, с подслоем меди толщиной 30мкм и трехслойного никеля толщиной 15мкм.
В целях упрощения идентификации покрытий принято цифровое обозначение покрытия, в котором первые 2 цифры указывают вид покрытия, а третья толщину покрытия в микронах (мкм). В таблице представлено соответствие цифровых обозначений наиболее распространенных видов покрытия крепежа:
Вид покрытия | Обозначение покрытия | |
По ГОСТ 9.306-85 | цифровое | |
Цинковое, хроматированное | Ц.хр | 01 |
Кадмиевое, хроматированное | Кд.хр. | 02 |
Многослойное: медь-никель | М-Н | 03 |
Многослойное: медь-никель-хром | М-Н-Х | 04 |
Окисное, пропитанное маслом | Окс. прм. | 05 |
Фосфатное, пропитанное маслом | Фос. прм | 06 |
Оловянное | О | 07 |
Медное | М | 08 |
Цинковое | Ц | 09 |
Серебряное | Ср | 12 |
Никелевое | Н | 13 |
Сокращения, используемые в для основных видов покрытия:
Без покрытия | |
Электролитический (гальванический) метод нанесения цинка | Цинк |
Метод термодиффузионного оцинкования | ТД цинк |
Желтое пассивирование | Желт. цинк |
Фосфатирование | Фосфат. |
Оксидирование | Оксид |
В чем же отличаются болты высокой прочности от обычных?
Все элементы крепления обязаны соответствовать классу прочности указанному в действующих стандартах ГОСТ. Существует 11 маркировочных категорий класса прочности. Маркировочные цифры обозначают прочность. Умножая на 100 первую цифру — получим предельную прочность. Умножая на 10 вторую цифру – получим соотносимый предел прочности в процентной ставке.
Высокопрочные болты подразумевают продукт класса 9.8, 10 и выше. Главным отличием обычных и болтов с максимальным классом прочности, является физическая и механическая особенность, которая дает возможность крепежам воспринимать тяжелую нагрузку. Эксплуатация высокопрочных болтов может проходить в условиях сурового климата (Маркирование «ХЛ»), при средней холодной температуре (Маркирование «У»). Болты производятся с резьбой м12 – м36.
Шайбы — госты, обозначения
Шайбы применяют для предохранения поверхности детали от повреждения гайкой при затяжке последней и увеличения опорной площади гайки, головки болта или винта, для устранения возможности самоотвинчивания гаек при испытываемых ими вибрациях, изменения температуры в других случаях. Различают шайбы круглые (рис. 8.57, а), квадратные (рис. 8.57, б), пружинные (представляющие собой виток винтового выступа левого направления) (рис. 8.58), многолапчатые (рис. 8.59), стопорные, сферические, устраняющие перекос шпильки или болта при изменении положения части соединенных деталей (рис. 8.60), быстросъемные (рис. 8.61), косые (рис. 8.62) для выравнивания уклонов полок швеллеров и двутавровых балок и др.
Изготавливают шайбы вырубкой из листового материала (металла, кожи, резины, пластмассы) или точением из пруткового металла, в частности калиброванного.
Примеры обозначений: Шайба А.12.01.08кп.016 ГОСТ 11371—78 (рис. 8.57, а), где исполнение 1 (не указывают), для крепежной детали с диаметром резьбы 12 мм, с толщиной, установленной стандартом, из стали марки 08кп (указывают для групп 01, 02, 11, 32, так как каждая из них содержит по две марки стали); 016 — покрытие. То же, исполнения 2 (класса точности А):Шайба 2.12.01.08кп. 016 ГОСТ 11371—78.Фактический диаметр отверстия в шайбах немного больше указываемого в обозначении на 0,5…2 мм в зависимости от диаметра резьбы.
Аналогично обозначают шайбы многолапчатые (имеют по одному исполнению):Шайба 64.02. СтЗ.016 ГОСТ 11872—89 (см. рис. 8.59), где 64 — диаметр резьбы круглой шлицевой гайки, 02 — группа материала.Пример обозначения быстросъемной шайбы (см. рис. 8.61):Шайба 5.03.016 ГОСТ 11648—75, где 5 —диаметр d отверстия, согласованный с диаметром d1 проточки на валу.Пружинные шайбы (см. рис. 8.58) выпускают четырех типов: легкие (Л), нормальные (Н), тяжелые (Т); особо тяжелые (ОТ). Пример обозначения:Шайба 12 65Г ГОСТ 6402—70, где 12 — диаметр резьбы крепежной детали, 65Г — марка стали (пружинная марганцовистая). Исполнение 1 не пишется, шайба нормального типа (литеру Н не указывают), без покрытия. Запись в обозначении, например, 12Т определит шайбу тяжелого типа. На рис 8.58, а — шайба пружинная исполнения 2.Шайбы типа, показанного на рис. 8.57, б, обозначают: Шайба 6 ГОСТ 24197—80, где б — диаметр отверстия. Материал не указан, так как он предусмотрен стандартом (СтЗпк по ГОСТ 380—71**). При применении спокойной стали после размера диаметра отверстия ставят букву С, например 6С. На учебных чертежах обычно принимают, что шайбы не имеют покрытия.ГОСТ 6402—70* дополнен данными о пружинных шайбах исполнения 2.
Материалы для изготовления болтом М16 «ЮНИФОРМ-МЕТАЛЛ»
Для производства болтов, в том числе М16, используют следующие материалы:
- обыкновенная сталь – СТ3 или СТ3КП;
- стали, имеющие углеродистую структуру. К таковым относится материал следующих марок: 10, 10КП, 20, 20КП, 35, 40, 45;
- углеродистые стали с легированными свойствами. Основными представителями являются материалы: 40Х, 20ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА, 40ХГСА;
- стали, применяющиеся для создания сварных строительных конструкций – материал марки 09Г2C.
Также при изготовлении болтов М16 применяются нержавеющие стали марок 10Х17Н13М2Т, AISI 316 и жаропрочные материалы 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13, 40Х13, AISI 304.
Особенности производства болтов высокой прочности
Класс определяют не только по марке стали, но и по методу, примененного для их производства. Так, болты высокого класса изготавливают на высадочных автоматах (холодных или горячих). Резьбу накатывают с применением специальной технологической оснастки. Затем их отправляют на термообработку. После нанесения покрытия, защищающие болты от коррозии и старения, они готовы к отправке потребителям.
Крепеж отправляют потребителю в ящиках определенного веса. В некоторых случаях на их поверхность наносят слой масла, который обеспечивает длительное хранение метизных изделий.
Оборудование, применяемое для производства болтов высокого класса, может выпускать от 100 до 200 изделий, в минуту. Для изготовления применяют проволочный прокат, полученный из низкоуглеродистой или легированной стали.
Стали для изготовления болтов
Для производства применяют несколько марок стали. Распространенными считают — 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. После выполнения термообработки, болты, получают заданные параметры, определенные в соответствующих нормативных актах. Термическую обработку осуществляют в электрических печах с применением защитной среды. Она препятствует исходу углерода из стали.
Болты высокой прочности могут быть произведены из разных марок и будут получены изделия, которые будут относиться к различным группам прочности. Варьируя разнообразные режимы термообработки, есть возможность получения изделий с разными параметрами прочности.
Как пример можно рассмотреть применение стали 35 для производства болтов, относящихся к разным группам прочности:
- 6 — болты выполняют на станках токарно-фрезерной группы;
- 6 и 6.8 — крепеж производят на высадочном прессовом оборудовании;
- 8 — этот класс получат после прохождения термообработки.
Болты высокой прочности, включают в себя и специализированные метизы, нашедшие применения строго в определенных областях. Требования к продукции определяют в отраслевых документах.
Крепежные изделия, применяемые в авиастроении, производят на основании так называемых нормалей (отраслевых стандартов). Эти метизы отличает повышенная прочность, малый вес и точность. Применение этих болтов и гаек обеспечивает безопасность эксплуатации техники. Для их производства применяют стали, относящиеся к углеродистым или легированным. Готовые изделия покрывают усиленным слоем антикоррозийного покрытия.
Продукция, применяемая при возведении мостовых сооружений и их конструктивных элементов, нормируется ГОСТ Р 52644-2006.
Болты особой прочности, производят в разном исполнении. Различают несколько вариантов. Болты категории «У» допускается эксплуатировать работать при – 40 ºC. Изделие типа «ХЛ» эксплуатируются в диапазоне от – 40 до – 65ºC.
Для изготовления метизов с высокой прочностью, применяют следующие марки сплавов: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.
Типы проводимых испытаний
Для подтверждения качества продукции заводы производители проводят ряд испытаний. Перечень и методики испытаний определены в ГОСТ Р 52627-2006. Испытания могут быть осуществлены в заводской или любой другой лаборатории, прошедшей соответствующую аттестацию в центре Росстандарта. Ниже приведен краткий перечень тестов:
- растяжение;
- кручение;
- твердость;
По результатам, проводимых испытаний будут определены свойства продукции, в частности – предел прочности, предел текучести и ряд других.
2 Коротко о стандартах гаек и болтов
На данный момент все резьбовые соединения унифицированы по международным и государственным стандартам (ISO, ГОСТ, DIN). Необходимость в такой унификации была очевидной изначально, но далеко не все производители гаек и болтов стремились к ней. Им было выгоднее иметь свои производственные стандарты.
Первая система унификации была придумана Витворотом в 1841 году в Британии. Она используется англичанами и до сих пор. Также действуют следующие стандарты резьбы на болтах:
- американская система резьб, созданная Селлерсом в 1864 году;
- унифицированная система (применяется в англоязычных странах), составленная на базе систем Селлерса и Витворта;
- DIN – немецкая система (имеются стандарты DIN EN, DIN ISO и другие);
- ISO – метрическая стандартная система, используемая с 1964 года во многих государствах.
В 1970-х годах ISO была улучшена Национальным институтом США до ANSI/ISO. Сейчас именно она считается наиболее распространенным стандартом для резьбовых соединений.
В Советском Союзе, а сейчас в России и СНГ чаще используются ГОСТы – обязательные для исполнения Государственные (межгосударственные) стандарты.
Как правильно выбрать болт с покрытием 016?
Болт с покрытием 016 имеет улучшенные характеристики сопротивления коррозии и износу, что делает его привлекательным в использовании в различных областях. Однако, выбор правильного болта с покрытием 016 может быть сложным процессом, особенно для тех, кто не знаком с техническими характеристиками болтов.
В первую очередь нужно убедиться, что выбранный болт имеет правильный размер, соответствующий задаче, для которой он будет использоваться
Далее следует обратить внимание на материал, из которого изготовлен болт и общую нагрузку, которую он должен выдержать
Кроме того, стоит учитывать среду, в которой будет использоваться болт. Если это высокоагрессивная среда, например, при работе с кислотами, следует выбрать болт с высоким уровнем сопротивления коррозии, чтобы избежать его скорейшей коррозии и поломки.
Важно также обратить внимание на производителя болта, чтобы убедиться в его надежности и качестве производства. При этом не стоит забывать и о цене, которая может быть отличаться в зависимости от бренда, качества и характеристик болта
Выбор правильного болта с покрытием 016 важен для успешной реализации проекта и заботы о безопасности
Поэтому нужно проявлять осторожность и внимание при выборе болта, обращаться к профессионалам, если есть сомнения, и учитывать все вышеперечисленные факторы
Область применения
Болтовые соединения высокой прочности предназначены для монтажа сложных строительных конструкций, которые будут подвергаться:
- высоким температурным перепадам;
- осадкам;
- сильным и частым ветрам;
- контакту с химическими веществами.
Так как размеры крепежа, предусмотренные ГОСТом, различаются, области применения метизов обширны:
- станки, оборудование;
- сельхозтехника, машиностроение;
- строительство мостов, зданий;
- судостроение;
- промышленность, производство.
Фрикционное соединение на высокопрочных болтах прекрасно справляется с задачей крепкого и надежного монтажа конструкций, подвергающихся динамическим нагрузкам и вибрациям.
Широкое применение данный крепеж имеет в быту. Он идеален при ремонте квартир, балконов, надежно закрепит любые конструкции на бетонных стенах. Автолюбители не обходятся без таких болтов, ремонтируя свою машину, особенно крепления колес.
Области применения
Некоторые области использования особо прочного крепежа уже названы. Но его можно использовать не только для металлоконструкций в строительстве и машиностроении, как часто думают. Эти изделия нужны также для сельскохозяйственной техники и для железнодорожных креплений. Главная особенность — пригодность для таких монтажных соединений, которые подвергаются очень большой нагрузке, и где поэтому нельзя применять стандартные способы фиксации. Подобный крепеж востребован даже в самом «тяжелом» строительстве — при сооружении мостов, туннелей, высоких башен и вышек.
Любые части высокопрочных болтов, разумеется, должны иметь повышенную надежность и механическую крепость. Все соединения, где использован такой крепеж, относят к сдвигоустойчивой категории. При использовании подобного крепежа рассверливать либо прочищать отверстия не потребуется. Ввинчивать высокопрочный болт можно не только в металл, но и в железобетон. Отдельно стоит сказать о болтах под шестигранник.
Есть еще изделия с уменьшенной высотой головки (а один их подвид рассчитан под маленькие ключи). Однако изделия с внутренним шестигранником хороши благодаря:
- большему удобству;
- повышенной прочности;
- оптимальной надежности.
Маркировка болтов по классу их прочности
Система маркировки болтов, значение которой можно посмотреть в специальных таблицах, чтобы определить, какой именно тип крепежа вам подойдет, разработана Международной организацией по стандартизации (ISO). Все стандарты, разработанные в советское время, а также современные российские нормативные документы, основываются на принципах данной системы.
Обязательной маркировке подлежат болты и винты, диаметр которых составляет более 6 мм. На крепежные изделия меньшего диаметра маркировка наносится по желанию производителя.
Маркировка не наносится на винты, имеющие крестообразный или прямой шлиц, а изделия, имеющие шестигранный шлиц и любую форму головки, маркируются обязательно.
Не подлежат обязательной маркировке также нештампованные болты и винты, которые изготовлены точением или резанием. Маркировка на такие изделия наносится только в том случае, когда этого требует заказчик подобной продукции.
Стандартное расположение маркировки на болтах
Местом, на которое наносится маркировка болта или винта, является торцевая или боковая часть их головки. В том случае, если для этой цели выбрана боковая часть крепежного изделия, маркировка должна наноситься углубленными знаками. Выпуклая маркировка по высоте не должна превышать:
- 0,1 мм – для болтов и винтов, диаметр резьбы которых не превышает 8 мм;
- 0,2 мм – для крепежных изделий, диаметр резьбы которых находится в интервале 8–12 мм;
- 0,3 мм – для болтов и винтов с диаметром резьбы больше 12 мм.
Геометрию различных видов резьбового крепежа регламентируют отдельные ГОСТы. В качестве примера можно рассмотреть изделия, выпускаемые по ГОСТ 7798-70. Такие болты с головкой шестигранного типа, относящиеся к категории изделий нормальной точности, активно используются в различных сферах деятельности.
Программа испытаний
Вся специфика высокопрочного крепежа базируется на улучшенных механических свойствах, полученных за счет подбора материалов и термической обработки.
Чтобы проверить полученные характеристики болтов и шпилек, назначают программу обязательных испытаний:
- Определение твердости. Выполняют методом Бринелля или Виккерса (второй становится решающим в спорных вопросах). Замеряют по гладкой части резьбового стержня, головке болта, на торцах.
- Разрыв на косой шайбе и разрыв целых изделий. Разрушение металла должно произойти по стержню, без среза резьбы и отрыва около головки.
- Растяжение образцов, выточенных из болта или шпильки.
- Ударный изгиб выточенных образцов.
- Определение коэффициента закручивания.
Для гаек после замера твердости по торцам назначают только испытания пробной нагрузкой, эквивалентные растяжению и разрыву болтов.
Коэффициент закручивания — это расчетная зависимость между крутящим моментом затяжки, нормальным усилием натяжения и диаметром крепежа. Для высокопрочного крепежа без покрытия диапазон допустимых значений составляет 0,14..0,20, с покрытием любого рода — 0,10..0,20.
В процессе проверки болт или шпильку жестко фиксируют, а крутящий момент прикладывают к гайке. Предварительно детали соединения тщательно очищают в растворе щелочей, промывают, просушивают и наносят специальную смазку. По результатам испытаний сверяют фактический коэффициент закручивания с допустимыми значениями. При затяжке и выкрутке не должно быть заедания резьбы, деформирования или среза витков.
Высокопрочные шпильки, предназначенные для оборудования сферы атомной энергетики, подвергают:
- ультразвуковой дефектоскопии;
- определению критической температуры хрупкости;
- магнитопорошковому контролю поверхностных и скрытых дефектов (трещин, пор, раковин и иных несплошностей).
В отдельных случаях назначают дополнительные операции:
- определение степени обезуглероживания/науглероживания поверхностного слоя;
- выполнение микрошлифов с последующим травлением для оценки микроструктуры металла на соответствие эталону. Структура мартенсит для закаленных болтов нежелательна ввиду излишней перенапряженности стали.
Всесторонняя проверка механических характеристик позволяет исключить риск попадания в работу изделий с недостаточным уровнем надежности.
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
Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77
Строго говоря, ГОСТ 22353-77 сегодня уже утратил силу в Российской Федерации. Вместо него болты теперь делают по ГОСТу Р 52644-2006, о котором мы скажем чуть ниже.
Но, поскольку изготовленные по этому ГОСТу болты все еще встречаются на практике, давайте посмотрим, какая выполнялась на них маркировка, и что она означает.
Состоит она из двух частей: в верхней части — какие-то буквенные символы, снизу — цифры.
Так что же означают цифры и буквы на головке болта по ГОСТ 22353-77?
1. Буквенное обозначение вверху, которое идет первым — это клеймо завода изготовителя (D, OC, L, Ч, WT, и др.)
2. Ряд цифр следом за буквами — временное сопротивление болта в МПа, деленное на 10
3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата)
4. Номер плавки.
Если резьба на болте левая, то такой болт дополнительно маркируется стрелкой (против часовой), если резьба правая, то никакой стрелкой болт не маркируется.