Механические свойства болтов и гаек различного класса прочности

Когда вы смотрите описания различных видов крепежа в нашем онлайн-каталоге или спецификации в магазине, то наверняка обращали внимание на характеристику под названием «класс прочности». Что это такое и какой от этой характеристики прок – узнайте в этой статье.

Самое грубое применение: чем ответственнее конструкция, в которой предполагается использовать болт или гайку, тем более прочным должен быть крепёж. Самые прочные крепёжные элементы используются при монтаже конструкций козловых и башенных кранов, поэтому такие болты так и называют – крановые.

Как понять, какая прочность у болта?

Все крепёжные элементы из углеродистой стали делятся на 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. Это закреплено в стандарте ГОСТ 1759.4-87 (ISO 898.1-78), там можно посмотреть самую детальную информацию по этой теме. Класс прочности болта диаметром более 6 мм чаще всего маркируется на торцевой, реже - на боковой части головки. Вместе с классом прочности наносится и клеймо завода-изготовителя, обычно в виде буквенного кода или специального знака.

Что означают цифры класса прочности?

Первая цифра маркирует предел прочности (временное сопротивление) на растяжение. Чтобы узнать, какое растяжение может выдержать материал болта до разрушения, нужно первую цифру в маркировке умножить на 100. Если это, например, болт классом прочности 6.8, то предел прочности на растяжение для его материала 6*100 = 600 Н/мм² (ньютон на квадратный миллиметр сечения). Хотя чаще всего предел прочности на растяжение для разных материалов или конструктивных элементов измеряется не в этой величине, а в мегапаскалях (МПа). Например, в специальной литературе часто можно встретить упоминание о том, что при монтаже ответственных конструкций применяются высокопрочные болты с пределом прочности на растяжение 800 МПа и выше (классы прочности 8.8 и следующие)

Вторая цифра в классе прочности обозначает предел текучести. Это тот уровень предела прочности (временного сопротивления) на растяжение, при котором начинается необратимая пластическая деформация материала. Выражается он в процентах. Чтобы определить предел текучести, нужно вторую цифру в маркировке умножить на 10. Для того же болта классом прочности 6.8 предел текучести составляет 8*10 = 80% от предела прочности или 600*80% = 480 МПа. Проще говоря, при нагрузке на растяжение 480 МПа болт класса 6.8 уже начинает деформироваться и на это нужно обращать внимание при проектировании и монтаже конструкций.

Кроме того, по классу прочности болта можно определить и марку стали, из которой он сделан, и даже технологию изготовления. Так, простые болты классов 4.8 или 5.8 изготавливаются из Ст.10, а вот высокопрочные болты класса 8.8 - уже из Ст.35. Болты класса 5.6 вытачивают на токарном станке, классов 6.6 и 6.8 - штампуют, а 8.8 – ещё и закаливают.

Как понять, какая прочность у гайки?

В отличие от болтов, у гаек прочность обозначается одной цифрой. Всего 6 классов прочности гаек: 4, 5, 6, 8, 10, 12. Что означают эти цифры? Проще говоря, эта цифра соответствует первой цифре в маркировке тех болтов, с которыми эта гайка может использоваться. Например, гайка класса прочности 8 или 8.0 используется с болтами класса 8.8, а гайка класса 6 - с болтами классов 6.6 или 6.8

В ответственных конструкциях применяются болты из нержавеющей стали. У них в маркировке отображается предельная прочность на разрыв в кГс/мм² ( 1 килограмм-сила ≈ 9,807 ньютонов) Используются всего три величины этого показателя: 50, 70 и 80. Кроме того, в маркировку включают марку стали. Таким образом, болт из нержавеющей стали с маркировкой А2-80 выполнен из нержавеющей аустенитной стали А2 с предельной прочностью на разрыв 80 кГс/мм² или примерно 785 Н/мм²

Что важно знать?

При проектировании и монтаже сборных конструкций нужно закладывать использование таких крепежных элементов, которые могут выдержать нагрузку, равную 2-3-кратной величине предельной нагрузке для этой конструкции. То есть если при проектировании конструкции расчетные нагрузки на резьбовое соединение составляют порядка 400 МПа, то в нем необходимо использовать высокопрочные болты класса 8.8 и выше.

В компании «Юниформ-Металл» можно приобрести как обычные болты классов 4.6-5.8, так и высокопрочные болты классов 8.8-12.9. Кроме того, для монтажа в агрессивных средах есть болты и гайки из нержавеющей стали А2 и А4. Вся продукция сертифицирована, соответствует стандартам ГОСТ и DIN. Не испытывайте на прочность свою судьбу – используйте крепёж соответствующей прочности!