Что обозначают цифры на крепёжных изделиях

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Инструменты и запчасти

Крепёжные изделия являются неотъемлемой частью современной промышленности и строительства, без них не обходится практически ни одно соединение, также они имеют большое применение и в быту. Все замечали маркировку на крепеже (например, на шляпке болта), и это не зашифрованный момент затяжки, как многие думают, а класс прочности. От правильного выбора класса прочности крепежа зависит надёжность и долговечность конструкций, механизмов и оборудования, собранных с их помощью.

Автор: bdos

К резьбовым крепёжным изделиям, на которые наносится маркировка, относятся: болтовой крепёж с шестигранной головкой, винты с внутренним шлицем цилиндрического или шестигранного типа, шестигранные гайки и резьбовые шпильки. Нанесение маркировки возможно как на поверхность самих крепёжных изделий: на верхнюю плоскость головки (наиболее распространённый вариант); на боковую грань шестигранника; на торец (для болтов с внутренним шестигранником). В случае мелких элементов маркировка может присутствовать в технической документации либо в сопроводительном листе партии (иначе была бы не читаема).

Маркировка обязана включать следующие данные: класс прочности материала, конструктивные размеры изделия, указание на левую резьбу (если она предусмотрена), информацию о защитном покрытии (его наличии и типе), а также клеймо или товарный знак производителя. В качестве примера можно рассмотреть маркировку на головках болтов, которая содержит данные о производителе и ключевые параметры изделия. Обычно она включает: обозначение класса или степени прочности материала крепежа, а также сплавов; товарный знак или клеймо завода изготовителя; стрелку, указывающую направление ввинчивания (если резьба левая).

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

Самая важная характеристика крепежа — класс прочности. Он показывает, какую нагрузку выдержит деталь до разрыва, и при какой нагрузке начнёт деформироваться. В простых бытовых соединениях это не так важно, а в ответственных, например, мостах или кранах — прочность крепежа должна точно выполняться согласно расчётам. В соответствии с нормативным документом ГОСТ 1759.4 87 класс прочности указывают двумя числами через точку (4.6, 5.8, 10.9, 12.9). Эти числовые показатели служат индикатором прочности: чем они больше, тем выше несущая способность крепежа.

Значение первой цифры соответствует номинальному пределу прочности материала крепежа в Н/мм2, поделенному на 100. Параметр показывает критическую нагрузку — при её превышении изделие разрушится, независимо от типа воздействия (растяжение, изгиб или кручение). Вторая цифра, следующая за точкой, отражает предел текучести материала, то есть уровень нагрузки, вызывающий необратимую деформацию — как в режиме сжатия, так и в режиме растяжения.

Когда возникает нагрузка на крепёжное соединение, происходит увеличение расстояний между атомами материала; превышение предела ведёт к разрушению межатомных связей, что исключает восстановление исходной формы. Оно показывает отношение предела текучести к пределу прочности, умноженное на 10.

Автор: bdos

Рассмотрим структуру маркировки прочности на примере обозначения 10.9. Первое числовое значение (10) соответствует пределу прочности материала на разрыв, равному 1000 МПа. Второе значение (9) отражает отношение предела текучести к пределу прочности — 90 %, что в абсолютных величинах составляет 900 МПа.

Следует отметить, что возрастание числовых показателей маркировки коррелирует с увеличением механической прочности изделия. Однако оптимальность применения болтов повышенной прочности определяется комплексом параметров: расчётным напряжением в соединении, характером внешних воздействий (вибрации), агрессивностью среды (коррозия) и температурными условиями эксплуатации. Иначе неоптимальный перерасход дорого крепежа.

В зависимости от предполагаемой нагрузки выбирают соответствующий класс прочности болтов и винтов:

  • 3.6 — соединения с минимальной нагрузкой;
  • 4.6 — общеприменимый (стандартный) класс;
  • 5.6 — базовые конструкции;
  • 8.8 — узлы с обычными нагрузками;
  • 10.9 — механизмы с повышенными требованиями к надёжности и прочности (вроде колесных болтов);
  • 12.9 — соединения, требующие предельной прочности.

От чего зависит класс прочности крепежа? В первую очередь — от материала и способа его обработки. Например, болты часто делают из стали Ст45. Она прочнее обычных низкоуглеродистых сталей. Исходный материал без обработки позволяет изготовить крепёж классов 6.6 и 8.8. При применении термообработки (закалка с отпуском) прочность возрастает — становятся доступны классы 9.8 и 10.9. Это демонстрирует, что свойства крепежа определяются не только материалом, но и способом его термической обработки.

Допустимо ли использовать болт и гайку с разной прочностью? Оптимально выбирать гайку того же класса прочности, что и болт. При отсутствии подходящей гайки допустимо взять вариант с более низким классом прочности. Гайка повышенной прочности оправдана лишь в случае, если предполагаемая нагрузка на соединение превысит предел текучести материала.

Автор: bdos

Правильный выбор крепежа — ключевой фактор надёжности конструкции. Необходимо учитывать все эксплуатационные факторы и требования к соединению при выборе конкретного класса прочности. Использование несоответствующих классу прочности элементов может привести к преждевременному разрушению соединения и серьёзным последствиям. Важно помнить, что качество крепёжных изделий должно подтверждаться сертификатами соответствия и результатами испытаний.

Спасибо за внимание.

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Для связи bdos@rambler.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Чихуахуа оказались отчасти койотами — и это наконец объясняет их дерзкий и бесстрашный характер

Маленький размер, вес менее трех килограммов, дрожь в теле и привычка сидеть в дорожной сумке создали породе чихуахуа репутацию хрупкого декоративного аксессуара. Однако любой кинолог, ветеринар...

С какой скоростью на самом деле растут горы: древний супервулкан дал геологам точный ответ

Определение скорости роста горных хребтов — одна из самых сложных прикладных задач физической геологии. Земная кора непрерывно деформируется под действием тектонических сил, однако...

Как гиена разгрызает кости, которые не поддаются льву: в чём секрет её челюстей?

Когда лев завершает трапезу, на земле остаются фрагменты скелета, которые для большинства хищников представляют лишь несъедобный остаток. Бедренная кость антилопы гну или ребро зебры не поддаются...

Механическая клавиатура, которая отлично подружилась с MacBook Neo: обзор VAIVER Leaf V3

Механических клавиатур сейчас огромное количество, и на бумаге многие из них выглядят практически одинаково: переключатели, несколько вариантов подключения, подсветка, компактный корпус. Но когда...

Зачем раньше в деревнях на заборы вешали глиняные горшки и бутылки

В любом деревенском пейзаже раньше да и иногда и сегодня можно было увидеть стеклянные бутылки или банки, насаженные на колья изгороди, и глиняные крынки, висящие на плетне. Но для чего же...

Великая Каменная стена вдоль реки Лены: чем знамениты Ленские Столбы и почему их точно стоит увидеть

Пока туристы штурмуют Китай, желая полюбоваться Великой Китайской стеной, в глубине Якутии вдоль русла реки Лены стоит своя неприступная стена из каменных столбов. Кто их построил? Неведомые...