Звалився міст з автомобілями. Раптово перекинувся камаз … Невтішні новини про трагедії з’являються регулярно. Причини різні: недбалість, неуважність, безвідповідальність. А ще одна з причин-проблеми з болтовими з’єднаннями. Здавалося б, така дрібниця! але ж на болтах в буквальному сенсі тримається все: вони несуть вібраційні, вагові та динамічні навантаження. У цій статті ми поговоримо про те, які типи болтів бувають, як дізнатися клас міцност ікупити болти і як читається маркування.
Типи болтів
У цих металовиробів є кілька класифікацій за різними параметрами. Наприклад, в залежності від форми головки вони бувають універсальні (з шестигранною головкою), анкерні, рим-болти та ін за формою стрижня кріплення теж різниться: різьблення наноситься на весь стрижень або займає тільки частину. Сама різьба відповідно до гост 27017-86 може бути метричної, шурупної, самонарізаючої або конічної.
В залежності від призначення болти діляться на кілька видів: лемішні для сільськогосподарської техніки; меблеві, з гладкою рівною головкою, яка не виступає на поверхні меблів; дорожні для монтажу огорож і фіксації металевих, дерев’яних або пластикових конструкцій; машинобудівні для з’єднання запчастин транспортних засобів, мають особливу міцність і стійкість до змін від впливу агресивного зовнішнього середовища; фундаментні служать для кріплення обладнання до фундаменту, мають спеціальну форму головки; колійні з’єднують частини рейок.
Зверніть увагу! не існує універсальних болтів, які підійдуть для будь-якого завдання. Для кожної потрібно вибирати кріплення відповідно до його класу міцності. Саме клас міцності болта впливає на безпеку конструкцій, руйнування яких може привести до загибелі людей.
Клас міцності-це найбільш важлива характеристика для кріплення. Визначає стійкість болтів до механічних впливів і показує межу міцності на розрив. Зупинимося на ній докладніше.
Класи міцності
В гост 1759.4-87 (ісо 898/1-78) можна знайти позначення класу міцності болтів. Характеристика залежить від безлічі факторів, наприклад, від сталі, з якої виконаний болт, і від того, чи була термообробка матеріалу. Наведемо список класів міцності і їх основні параметри.
Класи від 3.6 до 6.8
Матеріал: вуглецева сталь
Можливі добавки: немає
Термічна обробка: ні
Клас 8.8
Матеріал: вуглецева сталь
Можливі добавки: бор, марганець, хром
Термічна обробка: гарт і відпуск при температурі 425 °с
Клас 9.8
Матеріал: вуглецева сталь
Можливі добавки: бор, марганець, хром
Термічна обробка: гарт і відпуск при температурі 425 °с
Клас 10.9
Матеріал: вуглецева або легована сталь
Можливі добавки: бор, марганець, хром
Термічна обробка: гарт і відпуск при температурі 340 або 425 °с
Клас 12.9
Матеріал: легована сталь
Можливі добавки: немає
Термічна обробка: гарт і відпуск при температурі 380 °с
Чим легована сталь відрізняється від вуглецевої? тим, що в ній міститься молібден, титан, вольфрам або інші добавки. Вони покращують експлуатаційні характеристики, збільшують твердість, щільність і термостійкість матеріалу.
Часто болти покривають іншим матеріалом для поліпшення їх властивостей:
- цинком — для болтів, які використовуються в промисловості, товщина покриття доходить до 25 мкм;
- нікелем-декоративне покриття болтів для меблів, не впливає на міцність;
- фосфатами або оксидами — так можна створити захисний шар, який зробить кріплення більш довговічним;
- цинк-ламельним покриттям-збільшує термін служби болта вдвічі.
Що таке термічна обробка сталі і навіщо вона потрібна? це технологічний процес зміни структури матеріалу, в результаті якого підвищується межа витривалості стали, збільшується міцність і зносостійкість самого кріплення.
Зверніть увагу! класи міцності можуть маркуватися як з точкою, наприклад 3.6, так і без неї, наприклад 36.
Механічні властивості
Щоб правильно підібрати кріплення, потрібно не тільки орієнтуватися на клас міцності, але і знати, які характеристики за ним ховаються. Від цього залежить призначення метизу. Наприклад, болти низької міцності класу до 6.6 підійдуть для монтажу козирка. Клас міцності високоміцних болтів — від 6.6 до 12.9. Їх використовують при будівництві кранів, мостів, будівель, транспорту, залізничних колій. Це ж значення визначає, чи може на кріплення додаватися несуча силове навантаження.
У таблиці нижче ми наведемо клас міцності болтів. Розшифровка термінів до таблиці допоможе вам зорієнтуватися у властивостях кріплення по гост 1759.4-87 (ісо 898/1-78).
- тимчасовий опір-це межа міцності болта, максимальна сила, яка може бути до нього прикладена. При досягненні критичного параметра кріплення зруйнується. Це діє для будь-якого виду механічної сили: стиснення, вигину, скручування, розтягування.
- твердість по віккерсу — це відношення навантаження вдавлення чотиригранної алмазної піраміди протилежним кутом до площі поверхні того предмета, на який впливає сила. Простими словами, це значення визначає, наскільки стійкий болт до деформації від удару/зіткнення з іншим предметом.
- межа плинності-це максимальне робоче навантаження на болт. Якщо буде досягнута, почнеться незворотна деформація без збільшення навантаження (можна сказати, саморуйнування). При розрахунках навантаження слід вибирати болти, які перевищують необхідні вимоги вдвічі.
Механічні властивості болтів в залежності від класу міцності
Клас міцностіТимчасовий опір, мпаТвердість за віккерсом, hvМежа плинності, мпа3.6300 – 33095 – 250180 – 1904.6400 – 400120 – 2502404.8400 – 420130 – 250320 – 3405.6500155 – 2503005.8500 – 520160 – 250400 – 4206.6600190 – 250360 – 4806.8600190 – 2506408.8800 – 830250 – 335640 – 6609.8900290 – 36072010.91000 – 1040320 – 380900 – 94012.91200 – 1220385 – 4351080 – 1100
Знаючи клас міцності, можна розрахувати середній тимчасовий опір самостійно. Для цього помножте першу цифру класу міцності на 100. Наприклад, для болта 6.6 це значення буде 600. Також можна розрахувати межу плинності, помноживши тимчасовий опір на другу цифру класу міцності і поділивши отриманий результат на 10. Для того ж болта 6.6 це буде виглядати так: 600×6÷10 = 360.
Маркування
Відповідно до гост 1759.0-87 (ст рев 4203-83) на кожен болт ставиться знак класу міцності і клеймо виробника. Залежно від розміру болта їх наносять на торцеву або бічну поверхню головки. Також виробник може вказати додаткові характеристики кріплення. Приклад показаний на малюнку.
1 (буква d) – клеймо або товарний знак виробника.
2 (11.14) — числове значення вказує на номер плавки.
3 (10.9) – клас міцності шестигранних болтів. Якщо не вказано, значить, він менше 6.
4 (s) – болт має шестигранну головку, яка перевищує стандартний розмір.
5 (хл) – кліматичне виконання: хл — для холодного клімату до -65 °с; у – для помірного клімату до -40 °с.
Зверніть увагу! у статті наводиться маркування болтів по гост. Існують міжнародні стандарти, наприклад din або iso. Не варто лякатися, якщо на кріплення нанесені інші позначення.
Сподіваємося, наша шпаргалка і таблиця класів міцності болтів допоможе вам з вибором. Підібрати кріплення можна на цій сторінці. Якщо залишилися питання, телефонуйте нашому менеджеру-він вас проконсультує.
