Класс прочности винтов гост

Крепежные элементы, представленные на современном рынке в большом разнообразии, используются как для простого соединения элементов различных конструкций, так и для увеличения их надежности и способности переносить значительные нагрузки. От того, для каких целей планируется использовать эти элементы, зависит класс прочности болтов, которые необходимо выбрать.

Болт шестигранный оцинкованный с гайкой

Важность правильного выбора крепежа

Болты, выпускаемые современной промышленностью, могут значительно отличаться по классам своей прочности, что зависит преимущественно от марки стали, которая была использована для их изготовления. Именно поэтому выбирать болты, соответствующие тому или иному классу, следует исходя из того, для решения каких задач их планируется использовать.

К примеру, для соединения элементов легкой ненагруженной конструкции подойдут болты более низкого класса прочности, а для крепления ответственных конструкций, эксплуатирующихся под значительными нагрузками, необходимы высокопрочные изделия. Наиболее примечательными из таких конструкций являются башенные и козловые краны, соответственно, болты, отличающиеся самой высокой прочностью, стали называть «крановыми». Характеристики таких крепежных элементов, используемых для соединения элементов самых ответственных конструкций, регламентируются требованиями ГОСТ 7817-70. Такие болты делают из высокопрочных сортов стали, что также оговаривается в нормативном документе.

Крепежные элементы, как известно, бывают нескольких видов: болты, гайки, винты, шпильки. Каждое из таких изделий имеет свое назначение. Для их изготовления используются стали разных классов прочности. Соответственно, будет различаться и маркировка болтов, а также крепежных элементов других типов.

Классы прочности резьбовых крепежных изделий

Класс прочности гаек, винтов, болтов и шпилек определен их механическими свойствами. По ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78) предусмотрено разделение крепежных элементов по классам их прочности на 11 категорий: 3.6; 4.6; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.

Правила расшифровки класса прочности болтов достаточно просты. Если первую цифру обозначения умножить на 100, то можно узнать номинальное временное сопротивление или предел прочности материала на растяжение (Н/мм 2 ), которому соответствует изделие. К примеру, болт класса прочности 10.9 будет иметь прочность на растяжение 10/0,01 = 1000 Н/мм 2 .

Умножив второе число, стоящее после точки, на 10, можно определить, как соотносится предел текучести (такое напряжение, при котором у материала начинается пластическая деформация) к временному сопротивлению или к пределу прочности на растяжение (выражается в процентах). Например, у болта класса 9.8 минимальный предел текучести составляет 8 × 10 = 80%.

Болт с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником

Предел текучести – это такое значение нагрузки, при превышении которой в материале начинаются не подлежащие восстановлению деформации. При расчете нагрузок, которые будут воздействовать на резьбовой крепеж, закладывается двух- или даже трехкратный запас от предела текучести.

Высокопрочные болты, временное сопротивление у которых равно или больше 800 МПа, используются не только для крепления элементов крановых конструкций, но и при строительстве мостов, при производстве сельскохозяйственной техники, в железнодорожных соединениях и для решения ряда других задач. Высокопрочные болты соответствуют классу 8.8 и выше, а гайки — 8.0 и выше.

Параметром, который определяет, какой класс прочности будет у болтов, является не только марка стали, но и технология, по которой они изготовлены. Болты, относящиеся к категории высокопрочных, преимущественно изготавливаются по технологии высадки (холодной и горячей), резьбу на них формируют накаткой на специальном автомате. После изготовления они подвергаются термообработке, затем на них наносится специальное покрытие.

Болт с шестигранной головкой и фланцем

Автоматы по холодной и горячей высадке, на которых изготавливаются болты высоких классов прочности, могут быть различных марок, некоторые модели позволяют производить от 100 до 200 изделий в минуту. Сырьем для производства является проволока из низкоуглеродистой и легированной стали, содержание углерода в которой не превышает 0,4%.

Основными марками стали, используемыми для производства таких крепежных элементов, являются 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Требуемые механические свойства этим высокопрочным болтам придаются и при помощи термической обработки, проводимой в электропечах, в которых создается специальная защитная среда (с ее помощью удается избежать обезуглероживания стали).

Разные типы болтов изготавливаются и из углеродистой стали, при этом получаются изделия, относящиеся к разным классам прочности. Применяя различные технологии изготовления и термическую обработку (закалку), из одной марки стали можно получать болты, относящиеся к разным классам прочности.

Рассмотрим, к примеру, сталь 35, из которой можно изготовить болты следующих классов прочности:

• 5.6 — болты изготавливают на токарных или фрезерных станках методом точения;
• 6.6 и 6.8 — такие крепежные элементы изготавливают по технологии объемной штамповки, для чего используют высадочные прессы;
• 8.8 — такой класс прочности можно получить, если подвергнуть болты закалке.

Основные марки стали, применяемые при производстве болтов

Приведенная таблица позволяет ознакомиться с наиболее популярными марками сталей, используемыми для производства крепежных изделий. Если к характеристикам последних предъявляются особые требования, то в качестве материала изготовления выступают и другие марки сталей.

Классификация болтов, относящихся к категории высокопрочных, включает в себя узкоспециализированные изделия, используемые в отдельных отраслях промышленности. Характеристики таких узкоотраслевых крепежных элементов оговариваются отдельными нормативными документами.

Так, требования к высокопрочным болтам, головка «под ключ» у которых имеет увеличенные размеры, используемым при возведении мостов, оговариваются советским ГОСТ 22353-77 (ГОСТ Р 52644-2006 — российский стандарт). Прочность, указанная в этих нормативных документах, соответствует временному сопротивлению на разрыв (кгс/см 2 ). Фактически этот показатель соответствует границам прочности.

Классификация болтов узкоспециализированного назначения также подразумевает их разделение по вариантам исполнения. Так, различают следующие категории болтов.

1. Виды болтов с исполнением «У», которые могут эксплуатироваться при температурах, доходящих до –40 градусов Цельсия. Что важно, буква «У» не указывается в обозначении таких изделий.
2. Изделия с исполнением «ХЛ», которые могут использоваться в еще более жестких температурных условиях: от –40 до –65 градусов Цельсия. В обозначении таких изделий указывается класс их прочности, после которого следуют буквы «ХЛ».

Параметры высокопрочных болтов

В таблице указаны параметры, которым соответствуют высокопрочные болты. Для того чтобы изготовить крепежные элементы с еще более высокими прочностными характеристиками, используются следующие сорта сталей: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.

Маркировка болтов по классу их прочности

Система маркировки болтов, значение которой можно посмотреть в специальных таблицах, чтобы определить, какой именно тип крепежа вам подойдет, разработана Международной организацией по стандартизации (ISO). Все стандарты, разработанные в советское время, а также современные российские нормативные документы, основываются на принципах данной системы.

Обязательной маркировке подлежат болты и винты, диаметр которых составляет более 6 мм. На крепежные изделия меньшего диаметра маркировка наносится по желанию производителя.

Маркировка не наносится на винты, имеющие крестообразный или прямой шлиц, а изделия, имеющие шестигранный шлиц и любую форму головки, маркируются обязательно.

Не подлежат обязательной маркировке также нештампованные болты и винты, которые изготовлены точением или резанием. Маркировка на такие изделия наносится только в том случае, когда этого требует заказчик подобной продукции.

Стандартное расположение маркировки на болтах

Местом, на которое наносится маркировка болта или винта, является торцевая или боковая часть их головки. В том случае, если для этой цели выбрана боковая часть крепежного изделия, маркировка должна наноситься углубленными знаками. Выпуклая маркировка по высоте не должна превышать:

• 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.

ГОСТ 7798-70 оговаривает как технические характеристики таких болтов, так и их геометрические параметры. С материалами ГОСТ 7798-70 можно ознакомиться ниже.

Особенности соединения с помощью резьбы

1. Надежность за счет использования специальной метрической резьбы и универсальности профиля. Многочисленные исследования подтверждают, что при правильно выбранном классе прочности болта, а также моменте затяжки такое соединение выдерживает большие нагрузки, а также надежно защищено от самооткручивания.
2. Выдерживание поперечных и осевых нагрузок. Изготовленные из специальных марок стали, болты хорошо противодействуют нагрузкам в любом направлении.
3. Несложный монтаж и демонтаж конструкций. Несмотря на то, что спустя некоторое время открутить резьбовое соединение бывает непросто (из-за коррозии металла), с помощью специальных растворителей это сделать вполне реально.
4. Небольшая стоимость работ, которая значительно ниже затрат на сварку. Многие конструкции возводятся сегодня с использованием болтов, поскольку это требует меньше времени и сил.

Нужно отметить, что небольшим недостатком резьбового соединения можно считать сильную концентрацию напряжения в месте впадины профиля самой резьбы. По этой причине маркировка болта должна быть подобрана правильно, в точном соответствии с нагрузкой, которую испытывает деталь. Это позволит уменьшить риск как самооткручивания при слабой затяжке, так и разрыва гайки / срезания резьбы вследствие экстремального напряжения.

Болт лемешный с потайной головкой

Не нужно забывать, что сегодня также активно применяются всевозможные средства стопорения, включая контргайки и пружинные шайбы.

Виды резьбового крепления

Для выполнения резьбового соединения нужны как минимум две детали, одна из которых имеет наружную, а другая – внутреннюю резьбу. Существует несколько конструкционных разновидностей резьбы.

В соединяемых деталях сверлятся сквозные отверстия, после чего вовнутрь вставляется болт, который затягивается с другой стороны гайкой.

В таком типе соединения роль гайки выполняет сама деталь, в которой предварительно высверливается отверстие, затем наносится резьба, после чего с помощью болта или винта крепится другая деталь. Если применять саморезы, то сверлить предварительное отверстие не обязательно, поскольку деталь при закручивании сама автоматически делает резьбу.

С помощью шпилек

Один конец такой шпильки вворачивается в узловую деталь, а на второй специальным образом накручивается подходящая гайка.

Шпилька с ввинчиваемым концом

Как правильно затягивать и откручивать болт

Чаще всего при затяжке болтовых соединений на различных конструкциях в домашнем хозяйстве используются обычные гаечные ключи – торцевые, рожковые и накидные. Однако в таком случае точно определить момент затяжки тяжело, поэтому в промышленном производстве и ремонтных мастерских опытные слесари применяют специальные динамометрические ключи или пневматические гайковерты, главное достоинство которых – возможность выставлять требуемый уровень затяжки, зависящий от типа механизма.

Чтобы открутить болт, используют те же самые ключи, однако в старых конструкциях чаще всего болты сильно «прикипают» к гайке из-за коррозии. Для безопасного откручивания применяют несколько простых способов:

• использование проникающей смазки WD-40 аэрозольного типа;
• небольшое постукивание по ржавому болту молотком для разрушения ржавчины в профиле резьбового соединения;
• небольшой проворот гайки в сторону закручивания (всего на несколько градусов).

Резьбовые соединения применяются во многих конструкциях и механизмах, поскольку на практике доказали свою высокую надежность и эффективность. Правильно подобранный тип болта, закрученный на требуемый момент затяжки, способен справляться с нагрузкой на протяжении всего срока эксплуатации механизма.

Настоящий стандарт распространяется на установочные винты и на аналогичные крепежные изделия из углеродистой или легированной стали с номинальным диаметром резьбы от 1,0 до 39 мм, не работающие на растяжение.
Настоящий стандарт не распространяется на установочные винты и аналогичные крепежные изделия, к которым предъявляются специальные требования на свариваемость, коррозионную стойкость, способность выдерживать температуры выше плюс 300°С (или плюс 250°С для автоматной стали) и ниже минус 50°С.

Обозначение:	ГОСТ 25556-82*
Название рус.:	Винты установочные. Механические свойства и методы испытаний
Статус:	действующий (Введен впервые)
Дата актуализации текста:	01.10.2008
Дата добавления в базу:	01.02.2009
Дата введения в действие:	01.01.1985
Разработан:	Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности СССР
Утвержден:	Госстандарт СССР (28.12.1982)
Опубликован:	Стандартинформ № 2006

Механические свойства и методы испытаний

Set screws Mechanical properties and test methods

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартамот 28 декабря 1982 г. № 5171 дата введения установлена

Настоящий стандартраспространяется на установочные винты и на аналогичные крепежные изделия изуглеродистой или легированной стали с номинальным диаметром резьбы от 1,0 до 39мм, не работающие на растяжение.

Настоящий стандарт нераспространяется на установочные винты и аналогичные крепежные изделия, ккоторым предъявляются специальные требования на свариваемость, коррозионнуюстойкость, способность выдерживать температуры выше плюс 300°С (или плюс 250°Сдля автоматной стали) и ниже минус 50°С.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.1. По механическим свойствам установочные винтыподразделяют на классы прочности, указанные в табл. 1.

Класс прочности винта

Твердость по Виккерсу, HV , не менее

Примечание. Обозначение классовпрочности состоит из минимального значения твердости по Виккерсу, деленного на10, и буквы Н – условного обозначения твердости.

1.2. Установочные винты должныизготовляться из углеродистой стали, соответствующей требованиям, указанным втабл. 2.

Класс прочности винта

Термическая обработка винта

Фосфор, не более

Закалка и отпуск

Для винтов классапрочности 14Н допускается применение автоматной стали с содержанием свинца неболее 0,35% , фосфора не более 0,11% , серы не более 0,34%.

Для винтов с квадратной головкойкласса прочности 14Н допускается цементация.

Для винтов класса прочности 22Н,33Н и 45Н допускается применение стали с максимальным содержанием свинца 0,35%.

Для винтов класса прочности 22Н,33Н, 45Н допускается применение стали с содержанием одного или более легирующихэлементов, таких как хром, никель, молибден, ванадий или бор.

Для винтов класса прочности 45Ндопускается применять другой материал при условии удовлетворительногорезультата испытаний винтов на кручение по п. 2.3.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3. Механические свойствавинтов, при нормальной температуре, должны соответствовать указанным в табл. 3.

Для винтов класса прочности 22Ндопускается превышение верхнего предела твердости на 10%.

Значение параметра для винтов класса прочности

Высота необезуглероженной зоны резьбы, мм, не менее

Глубина полного обезуглероживания резьбы, мм, не более

* h -высота профиля резьбы винта.

**Для винтов класса прочности 45Н полное обезуглероживание не допускается.

1.4. Марки сталей, применяемыхдля изготовления установочных винтов, приведены в приложении.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1.Твердость установочных винтов следует измерять на торце винта, как можно ближек центру. Твердость винтов с засверленным концом измеряют на кольцевойповерхности торца.

При превышении максимальногозначения твердости проводят повторное измерение твердости на поперечном сечениивинта на расстоянии 0,5 мм от его торца.

В спорных случаях решающимявляется измерение твердости по Виккерсу.

Допускается вместо контролятвердости винтов с классом прочности 14Н контролировать твердость исходногоматериала.

Твердость винтов следуетизмерять:

по Виккерсу – по ГОСТ2999;

по Бринеллю – по ГОСТ9012 ;

по Роквеллу – по ГОСТ9013 и ГОСТ8.064.

2.2.Глубину обезуглероженного слоя следует измерять методом микроскопическогоисследования по ГОСТ 1759.0 , ГОСТ1759.1 , ГОСТ1759.2 , ГОСТ1759.4 .

Значения глубины полногообезуглероживания должны соответствовать указанным в табл. 3, значения высоты необезуглероженной зоны резьбы – указаннымв табл. 3 или 4.

Высота профиля резьбы

Значение высоты необезуглероженной зоны резьбы, не менее, при классе прочности винтов

Класс прочности DIN и ГОСТ – предел стали на разрыв, поэтому при установке на объекты и оборудование необходимо учесть, в какой среде будет находиться крепление, а так же какой нагрузке, вибрации и давлению будет подвержено соединение. Основными стандартами крепежа, которые применяются на территории Российской Федерации, считаются DIN (немецкий стандарт), ISO и ГОСТ. Каждый стандарт имеет 10 классов прочности, который отличается у болтов, винтов и шпилек в зависимости от их механических характеристик.

Классом прочности показывается важная механическая характеристика металлических крепёжных изделий. Этим самым обозначается предел металла на разрыв. Для крепежа, что выпускается из стали углеродистой, он имеет обозначение в виде двух чисел, которые разделены между собой точкой. Одновременно указывается стандарт, с требованиями которого изготовлено крепёжное изделие.

Болты, гайки, шпильки поделены на 10 классов по прочности

Число первое показывает в сто раз уменьшенное значение критичного предела на разрыв. Оно выражается обозначением Н/мм². То есть воздействие растягивающей силы на площадь сечения метиза. Например, в значении 8.8 первая цифра информирует о том, что прочностной предел равняется 800 Н/мм². Вторая восьмёрка показывает предел текучести, после которого начинаются деформационные процессы. Второе число можно записать в таком варианте как 800(Н/мм²).

Совокупность изделий	Класс прочности	Предел прочности на растяжение, Н/мм2		Напряжение от пробной нагрузки, Н/мм2
		Номинальный	Не менее	Номинальное

Болт, винт, винт с внутренним шестигранником, шпилька.

3.6 300 330 200 4.6 400 400 225 4.8 400 420 310 5.6 500 500 280 5.8 500 520 380 6.6 600 600 440 8.8 800 800* 580** 9.8 900 900 650 10.9 1000 1040 830 12.9 1200 1220 970

* Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 830 Н/мм2

** Для болтов диаметром более 16 мм, значение равно 600 Н/мм2

Для болтов, винтов и шпилек из углеродистых нелегированных или легированных сталей, в соответствии с ГОСТ ISO 898-1-2014, установлены следующие классы прочности:

• 3.6;
• 4.6;
• 4.8;
• 5.6;
• 5.8;
• 6.8;
• 8.8;
• 9.8;
• 10.9
• 12.9.

Для удобного подбора метизов по механическим и другим свойствам создаются специальные таблицы, в которых отражены класс прочности DIN и ГОСТ. Это даёт заказчикам крепёжного материала более оперативно оформлять заявки с указанием абсолютно точных параметров, а также по сопротивлению на силовые воздействия на разрыв, срез и так далее.

Класс прочности болтов

Прочность болтов маркируется Проверяется на разрыв и на срез. Болты тестируются. если первая цифра больше второй то болты более прочные на разрыв, но менее гибкие.

Изготавливаются из марок стали 10, 20.

Имеют относительно не высокую прочность на разрыв. Болты класса прочности 5.8 выдерживают нагрузки на 20% больше, чем болты класса прочности 4.8.

Широко применяются во всех отраслях народного хозяйства для малонагруженных соединений.

Изготавливаются из стали 35, 20Г2Р, 40Х с последующей закалкой.

Выдерживают в два раза большее разрушающее воздействие по сравнению с классом прочности 4.8.

Рекомендуем применять в ответственных конструкциях и механизмах.

Изготавливаются только из стали 20Г2Р, 40Х, 30Х3МФ в зависимости от диаметра болта с последующей закалкой.

Выдерживают разрушающее воздействие в 2.7 раза больше по сравнению с классом прочности 4.8.

Высокий класс прочности позволяет применять крепежные изделия меньшего размера при тех же нагрузках; сократить металлоемкость крепежа и снизить цену на 30-40%. Незаменимы в механизмах, требующих частой сборки-разборки, грузоподъемных машинах и ответственных конструкциях.

Как проверяют класс прочности болтов (видео)

Классы прочности по DIN и ГОСТ

Болты класс прочности 5.8 по ГОСТ
ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, ГОСТ 15589,
ГОСТ 7795, ГОСТ 7796, ГОСТ 7808
ГОСТ 7795, ГОСТ 7796, ГОСТ 7808

Болты класс прочности 5.8 по DIN
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 6.8 по ГОСТ
ГОСТ 7805,

Болты класс прочности 6.8 по ГОСТ
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 8.8 по ГОСТ
ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, ГОСТ 7808, ГОСТ 22353-77, ГОСТ 7795, ГОСТ 7796,

Болты класс прочности 8.8 по ГОСТ
DIN 931, DIN 933

Болты класс прочности 10.9, 11.0 ХЛ, по ГОСТ
ГОСТ Р52644, ГОСТ 22353

Болты класс прочности 10.9 по DIN
DIN 931, DIN 933

Класс прочности гаек

Внимание! Класс прочности гаек маркируется только начиная с 8 класса прочности!
Гайки класс прочности 5.8 по ГОСТ
Гайка ГОСТ 5915, ГОСТ 5927, ГОСТ 15526 (класс прочности 6.0)

Гайки класс прочности 5.8 по DIN
DIN934

Гайки класс прочности 8.8 по ГОСТ
ГОСТ 5915, ГОСТ 5927,

Гайки класс прочности 8.0 по DIN
DIN 934

Гайки класс прочности 10.9, 11.0 ХЛ по ГОСТ
ГОСТ Р52645-2006, ГОСТ 22354-77