Все болты, как стандартные, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу резьбы и длине. Например, стандартный болт 1/2 — 13 х 1 имеет пол дюйма в диаметре, 13 витков резьбы на один дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт М12 — 1.75 х 25 имеет диаметр 12 мм, шаг резьбы 1.75 мм (расстояние между соседними витками) и длину 25 мм. Оба болта внешне практически идентичны, однако не являются взаимозаменяемыми.
В дополнение к перечисленным признакам как метрические, так и стандартные болты могут быть идентифицированы путем осмотра головки. Для начала, расстояние между лысками головки метрического болта измеряется в мм, тогда как у стандартного — в дюймах (то же справедливо и для гаек). Как следствие, стандартный гаечный ключ не годится для использования с метрическим крепежом, и наоборот. Кроме того, на головках большей части стандартных болтов обычно имеются радиальные зарубки, определяющие максимальное допустимое усилие затягивания болта (степень прочности). Чем больше количество зарубок, тем выше допустимое усилие (на автомобилях обычно применяются болты со степенью прочности от 0 до 5). Класс прочности метрических болтов определяется цифровым кодом. Цифры кода обычно отливаются, как и для стандартных, на головке болта (на автомобилях обычно применяются болты классов прочности 8.8, 9.8, и 10.9).
Маркировка класса прочности болтов (вверху — стандартные /SAE/USS, внизу — метрические)
4 – Маркировка класса прочности метрических болтов
Размеры/маркировка класса прочности стандартных (SAE и USS) болтов
L — длина (в дюймах)
T — шаг резьбы (количество витков
на дюйм)
D — номинальный диаметр (в дюймах)
Размеры/маркировка класса прочности метрических болтов
T — шаг резьбы (расстояние между соседними витками в мм)
D — номинальный диаметр (в мм)
Также по меткам класса прочности стандартные гайки могут быть отличены от метрических. Для идентификации прочности стандартных гаек применяются точечные метки, проштамповываемые на одной из торцевых поверхностей гайки, в то время как маркировка метрических гаек производится с помощью опять-таки цифр. Чем больше количество точек, или чем выше значение цифрового кода, тем выше допустимое усилие затягивания гайки.
Маркировка класса прочности стандартных шестигранных гаек
Шестигранная гайка.
Класс прочности 5
Идентификация класса: Три точки
Маркировка класса прочности метрических шестигранных гаек
Шестигранная гайка.
Класс прочности 9
Идентификация класса: Арабская 9
Торцы метрических шпилек также маркируются в соответствии с классом их прочности. Крупные шпильки маркируются цифровым кодом, тогда как на более мелкие наносится маркировка в виде геометрической фигуры.
Маркировка класса прочности метрических шпилек
Следует заметить, что значительная часть крепежа, в особенности класса прочности от 0 до 2, вообще не маркируется. В этом случае единственным способом отличия стандартного крепежа от метрического является измерение шага резьбы, или сравнивание резьбы с однозначно идентифицированной.
Стандартный крепеж часто называют также, в противоположность метрическому, крепежом стандарта SAE, однако, следует помнить, что под классификацию SAE попадает лишь мелкий крепеж. Крупный крепеж с неметрической резьбой является крепежом американского стандарта (USS).
Так как крепеж одного и того же геометрического размера (как стандартный, так и метрический) может иметь различные классы прочности, при замене на автомобиле болтов, гаек и шпилек следует уделять внимание соответствию класса прочности устанавливаемого нового крепежа классу прочности старого.
Первая цифра обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеренную в МПа. В случае 8.8 первая 8 обозначает 8 х 100 = 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2
Вторая цифра – это отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2.
Значение предела текучести имеет важное практическое значение, поскольку это и есть максимальная рабочая нагрузка болта.
Предел прочности на разрыв – величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение – "наибольшее разрушающее напряжение".
Предел текучести – величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация или изгиб.
Процент удлинения – это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки или разрыва. Технический термин – "относительное удлинение" показывает относительное (в процентах) приращение длины образца после разрыва к его первоначальной длине.
Важнейшим классификационным признаком болтов, винтов, шпилек и гаек является прочность. Помимо размера, она зависит от материала этих деталей и от термообработки. Для стальных болтов, винтов и шпилек ГОСТ 1759-70 устанавливает 12 классов прочности – 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9. Первая цифра показывает предел прочности материала в кгс/мм, для удобства обозначения уменьшенный в десять раз. Вторая цифра – отношение предела текучести материала к пределу прочности, для удобства умноженное на 10. Например, класс прочности болта 5.8. Следовательно, предел прочности его материала 50 кгс/мм2, отношение предела текучести к пределу прочности 0,8. У стальных гаек семь классов прочности: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14. Эти цифры обозначают напряжение от испытательной нагрузки, деленное на 10.
Для чего делается маркировка болтов, и что могут сказать нам эти загадочные знаки на головке? Достаточно многое. И уж точно все, что нам может потребоваться.
Разумеется, маркировка на головках болтов — это никакие не древнеегипетские иероглифы, а вполне определенные сведения о том, кто данный болт изготовил, и каковы его (болта, конечно) характеристики.
Давайте теперь подробно и по порядку.
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.
Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006
А вот так выглядит маркировка на болтах уже по новому ГОСТу:
Значения маркировки на шестигранной головке высокопрочного болта:
- 1. Клеймо завода-изготовителя;
- 2. Класс прочности для ГОСТ Р 52644-2006;
- 3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата);
- 4. Номер плавки;
- 5. Буква S — обозначение высокопрочного болта с шестигранной головокой с увеличенным размером под ключ
Что значат цифры маркировки на болтах?
Ну а что же обозначают цифры на болтах? Как мы уже говорили, для болтов из из углеродистой стали они показывают класс прочности болта.
Сейчас мы очень глубоко не будем разбираться в классификации прочности болтов, потому что на эту тему написана отличная большая статья, в которой все рассмотрено подробнейшим образом.
Отметим только, что в маркировке класс прочности болта обозначается двумя цифрами, которые написаны через точку. Например, на болтах мы можем видеть цифры: 3.6, 8.8, 10.9, 12.9 и т.п.
Первая цифра показывает нам нагрузку, которую может выдержать резьбовое соединение. Точнее — одну сотую номинальной величины предела прочности болта на разрыв, измеренную в МПа.
Перевод единиц измерения: 1 Па = 1Н/м2; 1 МПа = 1 Н/мм2 = 10 кгс/см2.
Иными словами, если на болте написано 8.8 — то цифра 8 обозначает, что предел прочности этого болта на разрыв равняется 8 х 100 = 800 МПа. Или 800 МПа = 800 Н/мм2 = 80 кгс/мм2
Вторая цифра показывает нам отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Из пары цифр можно узнать предел текучести материала. Для этого нужно умножить обе цифры, и еще умножить их на 10. То есть: 8 х 8 х 10 = 640 Н/мм2
Чтобы было совсем понятно, рассмотрим еще один пример. Если на болте стоит маркировка класса прочности 5.8, то у этого болта предел прочности на разрыв = 500 Н/мм2. А предел текучести = 5*8*10=400 Н/мм2)
При расчетах болтового соединения по заданной нагрузке используют коэффициент 0,5-0,6 от предела текучести.
Например, Болт М14 с классом прочности 8.8 имеет диаметр тела около 12 мм и площадь сечения около 1 см2.
Тогда предел прочности на разрыв составит 8 тонн, предел текучести 6,4 тонны, а расчетная нагрузка — 6,4 х 0,5 = 3,2 тонны.
Немного о маркировке болтов из нержавеющей стали.
На болты из нержавеющей стали наносится в первую очередь маркировка самой стали — А2 или А4.
И затем — Предел прочности — 50, 60, 70, 80.
Например, маркировка на болтах из нержавеющей стали выглядит так: А2-50, А4-80.
Число в этом обозначении — 1/10 соответствия Пределу прочности углеродистой стали.
Пример: На болте нанесена маркировка А2-50.
Предел прочности: — 50 х 10 = 500 Мпа.
Иными словами, класс прочности этих болтов соответствует классу прочности болтов из углеродистой стали 500 Мпа (5.6).
