Классы прочности и механические свойства наиболее часто используемых крепежных изделий

Классы прочности (классы производительности) болтов, винтов и шпилек

Национальный стандарт предусматривает 10 градаций, обозначаемых как 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9.

Указанные выше классы прочности применимы к крупным зубьям M1.6–M39 ; мелким зубьям M8×1–M39×3 . Цель состоит в том, чтобы указать механические свойства крепежного элемента.

Значение класса производительности:

Число перед точкой в ​​обозначении обозначает номинальный предел прочности на растяжение , выраженный в 1/100 (например, уровень прочности равен 8.8: тогда число перед 8 означает, что предел прочности на растяжение σb равен 800 Н/мм²).

Число после точки в обозначении указывает на коэффициент текучести . То есть, это отношение номинального предела текучести σs или напряжения непропорционального удлинения σp0.2 к номинальному пределу прочности на растяжение σb. Произведение этих двух чисел дает предел текучести.

Физический смысл коэффициента текучести:

Указывает, насколько близко σs или σp0.2 к σb. Величина коэффициента текучести указывает на степень упрочнения стали, а также отражает степень упрочнения крепежа в процессе обработки.

(Например, болт с классом прочности 3.6 имеет коэффициент текучести 0.6, что указывает на то, что он не был укреплен во время обработки. Коэффициент текучести 0.8 или 0.9 указывает на то, что крепежное изделие было укреплено во время обработки). Чем выше отношение предела текучести к пределу прочности, тем больше степень упрочнения.

Применимые требования к материалам и термообработке для каждого уровня производительности

1. Потому что класс прочности (класс производительности) болтов, винтов и шпилек во многом зависит от используемой стали. Для изделий класса выше 8.8 (включая класс 8.8) необходимо проводить термическую обработку для соответствия эксплуатационным требованиям.
2. Класс свойств 3.6 может быть изготовлен из мягкой стали.
3. Оценки успеваемости 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8 может быть изготовлен из низкоуглеродистой или среднеуглеродистой стали. Однако следует отметить, что коэффициент текучести 0.8 должен быть достигнут путем наклепа. Если класс 5.6 производится из среднеуглеродистой стали, ее необходимо обработать, исключив наклеп.

Национальный стандарт также предусматривает

1. Для изделий класса 8.8, чтобы обеспечить хорошую прокаливаемость, для болтов, винтов и шпилек с диаметром резьбы > 10.9 мм необходимо использовать легированную сталь, указанную в классе 20.

2. Для классов производительности 10.9 и 12.9 следует использовать материалы с хорошей прокаливаемостью, чтобы гарантировать, что сердцевина резьбовой части после закалки и перед отпуском приобретет около 90% мартенситной структуры.

Механические свойства болтов, винтов и шпилек

Эффективности	Элемент производительности
Индикатор силы	1). Предел прочности при растяжении σb: Значение, полученное путем деления растягивающей нагрузки при испытательном разрыве на площадь напряженного состояния нити. Для всех классов производительности указано номинальное значение предела прочности на растяжение σb. 2). Предел текучести σs: Когда испытание на растяжение достигает предела текучести, сила не увеличивается, а деформация все еще увеличивается, а напряжение в этот момент равно пределу текучести σs. [Номинальный предел текучести и минимальный предел текучести указаны ниже класса 6.8 (включая класс 6.8)]. 3). Непропорциональное напряжение удлинения σp0.2: напряжение, при котором образец проявляет 0.2% остаточной деформации при растяжении. [Номинальные значения σp0.2 и минимальные значения σp0.2 указаны выше класса 8.8 (включая 8.8)]. 4). Гарантированное напряжение: На испытательной машине на растяжение приложите указанную нагрузку (гарантированную нагрузку) и удерживайте ее в течение 15 секунд. По сравнению с предыдущим испытанием удлинение не должно превышать 12.5 мкм, а указанное гарантированное напряжение составляет около 90% от предела текучести. [К продуктам всех классов производительности предъявляются разные требования].
Индекс твердости	Принять HB, HR, HV; [HRB используется ниже класса 6.8 (включая класс 6.8); HRC используется выше класса 8.8 (включая класс 8.8)]; При возникновении спора в качестве арбитражного разбирательства использовалась HV0.3. Твердость соответствует пределу прочности на растяжение в определенном диапазоне, и испытание на твердость подходит для коротких или небольших болтов, которые трудно проверить на разрывной машине.
Индекс пластичности и вязкости	1). Удлинение после разрыва: Поверните болт до цилиндрической формы, меньшей, чем меньший диаметр; длина калибра в 5 раз больше диаметра. Во время испытания разорвите его, измерьте длину до и после испытания и рассчитайте удлинение после разрыва по формуле. 2). Коэффициент усадки сечения: разница между исходной площадью поперечного сечения образца за вычетом площади излома после разрыва, а затем деление на процент исходной площади поперечного сечения. 3). Клиновая нагрузка: используйте клиновидный железный материал с углом наклона 4°, 6° или 10°, помещенный на опорную поверхность болта на испытательной машине для испытания на растяжение, и нагружайте до тех пор, пока он не сломается. Однако разрыв не должен происходить в месте соединения головки и стержня. После испытания на клиновую нагрузку нет необходимости проводить испытание на твердость головки. 4). Поглощение энергии удара: имеет большое значение для машин, работающих при низких температурах, главным образом для предотвращения их хрупкости при низких температурах и возникновения трещин. (Выполняйте этот тест только для изделий с диаметром резьбы ≥ 16). [Ниже уровня 6.8 рассматривается только минимальная энергия поглощения удара уровня 5.6, а минимальная энергия поглощения удара уровня 8.8 и выше указывается в соответствии с различными уровнями].
твердость головы	Вставьте болт в контрольное отверстие под углом 60° или 80°, забейте головку молотком до уровня и проверьте, нет ли трещин в месте соединения головки и стержня. [Класс производительности: 60° для 3.6, 4.6, 5.6, 80° для класса производительности: 4.8, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9].
Эксперимент по обезуглероживанию слоя	Обезуглероживающий слой делится на два типа: полностью обезуглероживающий слой и полуобезуглероживающий слой. При обезуглероживании крепежа проверяется только резьбовая часть. [Нет требований для изделий ниже класса 6.8, минимальная высота не обезуглероженного слоя класса 8.8 ~ класса 9.8 E=1/2H1, класс 10.9 минимальная высота не обезуглероженного слоя E=2/3H1, класс 12.9 минимальная высота не обезуглероженного слоя E= 3/4H1; Максимальная глубина G полностью обезуглероженного слоя выше степени 8.8 составляет 0.015 мм].
Минимальная температура отпуска	Целью испытания на повторный отпуск является проверка адекватности отпуска и правильности используемой стали. Повторный отпуск является испытанием для болтов, винтов и шпилек с классом прочности 8.8 и выше. Метод эксперимента: Возьмите три точки на образце для измерения твердости HV30 и возьмите среднее значение. Затем образец подвергается повторному отпуску при температуре на 10°C ниже указанной минимальной температуры отпуска. Сохраняйте в тепле в течение 30 минут. После отпуска снова была измерена твердость HV30. Примечание: Последовательность нумерации образцов до и после отпуска. При испытании одного и того же образца разница между средним значением твердости трех точек до и после отпуска не должна превышать 20 значений твердости по Виккерсу.

класс производительности	Материалы и термическая обработка	Минимальная температура отпуска	класс производительности	Материалы и термическая обработка	Минимальная температура отпуска
8.8	Низкоуглеродистая легированная сталь (например, бор, марганец, хром), закаленная и отпущенная	425	10.9	Низкоуглеродистая легированная сталь (например, бор, марганец, хром), закаленная и отпущенная	340
	Среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная	450	10.9	Среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная или низкоуглеродистая среднелегированная сталь (например, борсодержащая, марганцевая, хромистая), закаленная и отпущенная или легированная сталь, закаленная и отпущенная	425
9.8	Низкоуглеродистая легированная сталь (например, бор, марганец, хром), закаленная и отпущенная	410	12.9	Легированная сталь закаленная и отпущенная	380
	Среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная	410

Обратите внимание:

1. Класс 9.8 применим только к диаметру резьбы d≤16 мм.

2. Минимальная прочность на растяжение применяется к изделиям с номинальной длиной L≥2.5d; минимальная твердость применяется к длине L<2.5 и другим изделиям, которые не могут быть подвергнуты испытаниям на растяжение (например, влияние конструкции головки).

3. При проведении испытания реальных болтов, винтов и шпилек клиновой нагрузкой испытательная нагрузка должна рассчитываться в соответствии с σbmin.

4. Твердость поверхности не должна превышать твердость сердцевины более чем на 30 единиц по Виккерсу. Твердость поверхности класса 10.9 не должна превышать 390HV.

Класс прочности гайки

1. Марка прочности для гайки номинальной высотой ≥ 0.8D:

На международном уровне гайки с номинальной высотой ≥ 0.8D (эффективная длина резьбы ≥ 0.6D) должны быть маркированы первым номером детали класса прочности болта. (Болт должен быть самого высокого класса прочности, соответствующего гайке), с указанием семи классов прочности: 4, 5, 6, 8, 9, 10 и 12.

а) Положение: Орехи более высокого класса качества могут быть заменены орехами более низкого класса качества.

б) Идея конструкции: есть надежда, что причиной отказа резьбового узла станет поломка винта, а не срабатывание резьбы гайки или болта или одновременное срабатывание. Так как в процессе работы поломка шнека позволяет своевременно обнаружить неисправность шнекового узла.

в) Разница между орехами типа I и типа II.

• Высота ореха типа II примерно на 10% больше, чем у ореха типа I.
• Тип I подходит для классов 4, 5, 6, 8, 10 и 12 ≤M16.
• Тип II подходит в основном для 9 и 12 классов.
• Гайки типа I следует подвергать закалке и отпуску. (Гайки класса 12≤М16 при достижении одинаковой гарантированной нагрузки типа II имеют меньшую твердость и лучшую прочность, чем гайки типа I).

Типы гаек и классы производительности смотрите в таблице ниже:

		Соответствующие болты, винты и шпильки		Гайка Тип I	Гайка Тип II
Класс производительности ореха		класс производительности	Диапазон спецификации резьбы мм	Диапазон спецификации резьбы мм
Крупные орехи	4	3.6, 4.6, 4.8	> 16	> 16	–
	5	3.6, 4.6, 4.8	≤16	≤39	–
		5.6, 5.8	≤39
	6	6.8	≤39	≤39	–
	8	8.8	≤39	≤39	>16, ≤39
	9	9.8	≤16	–	≤16
	10	10.9	≤39	≤39	–
	12	12.9	≤39	≤16	≤39

2. Номинальная высота ≥0.5D и <0.8D маркировка высоты гайки:

Эти гайки обозначены как 04, 05 вторая передача. При этом цифры 4 и 5 соответственно представляют 1/100 (Н/мм2) гарантированного напряжения гайки, измеренного закаленной оправкой.

«0» указывает на то, что фактическая грузоподъемность данного резьбового узла ниже, чем та, которая указана в маркировке.

Номинальные и фактические гарантированные нагрузки приведены в следующей таблице:

Прочностные свойства орехов	Номинальное гарантированное напряжение нагрузки Н/мм²	Фактическое гарантированное напряжение нагрузки Н/мм²
04	400	380
05	500	500

Эффективная грузоподъемность этого типа гаек связана с прочностью соответствующего болта. При соединении с болтами более низкого класса прочности отказ резьбовых узлов в основном заключается в отсоединении резьбы болта. При использовании высокопрочных болтов отказ резьбовых соединений в основном заключается в ослаблении резьбы гайки, на что следует обратить внимание при проектировании.

3. Обозначение класса прочности гаек мелкого шага:

Существует всего 7 национальных стандартов, а именно: 04, 05, 5, 6, 8, 10 и 12.

		Соответствующие болты, винты и шпильки		Гайка Тип I	Гайка Тип II
Класс производительности ореха		класс производительности	Диапазон спецификации резьбы мм	Диапазон спецификации резьбы мм
гайка с мелкой резьбой	5	3.6、4.6、4.8、5.6、5.8	≤39	≤39	–
	6	6.8	≤39	≤39	–
	8	8.8	≤39	≤39	≤16
	10	10.9	≤39	≤16	≤39
	12	12.9	≤16	–	≤16

Механические свойства гайки

Существует два основных механических свойства орехов:

1. Гарантированное напряжение : Испытание на гарантированную нагрузку является арбитражным испытанием для гаек ≥ M5. В ходе арбитража приоритет отдается испытанию на растяжение, а гарантированное напряжение для гаек классов прочности от 4 до 12 выше номинального значения. Показано, что даже в самых неблагоприятных физических условиях разрушающая нагрузка более чем на 10% выше, чем у болта, поэтому режимом разрушения резьбового соединения всегда является излом винта.

2. Твердость : Стандартная проверка (после удаления гальванического покрытия или других покрытий и соответствующей обработки).

Механические свойства и эксплуатационные свойства саморезов

Саморезы не различаются по классам производительности и не имеют маркировки классов производительности, которые напрямую указаны в технических характеристиках изделия. Его механические свойства и эксплуатационные свойства приведены в следующей таблице:

Параметр		ST2.2	ST2.6	ST2.9	ST3.3	ST3.5	ST3.9	ST4.2	ST4.8	ST5.5	ST6.3	ST8
Диаметр резьбы (макс.) мм		2.24	2.57	2.9	3.3	3.53	3.91	4.22	4.8	5.46	6.25	8
Разрушающий момент (мин) (Нм)		0.45	0.9	1.5	2	2.7	3.4	4.4	6.3	10	13.6	30.5
Глубина цементированного слоя	мин	0.04		0.05			0.1				0.15
	Макс	0.1		0.18			0.23				0.28
Твёрдость поверхности≥		450ХВ0.3
Твердость сердечника		270-390ХВ5						270-390ХВ10
Толщина плиты	мин	1.17				1.85			3.1		4.67
	Макс	1.3				2.06			8.23		5.05
апертура	мин	1.905	2.185	2.415	2.68	2.92	3.24	3.43	4.015	4.735	5.475	6.885
	Макс	1.955	2.235	2.465	2.73	2.97	3.29	3.48	4.065	4.785	5.525	6.935

Классы свойств и механические свойства болтов, винтов и шпилек из нержавеющей стали

Классы свойств болтов, винтов и шпилек из нержавеющей стали:

Маркировка: состоит из двух частей: группы материала и уровня производительности.

Первая часть маркировки состоит из букв и цифры, буквы обозначают категорию нержавеющей стали, а цифры — диапазон химического состава данного типа стали: (A — аустенитная нержавеющая сталь, C — мартенситная нержавеющая сталь, F — ферритная нержавеющая сталь).

Вторая часть обозначает класс исполнения и состоит из цифр. Его значение составляет 1/10 от предела прочности на разрыв.

Например, A2-70 означает: аустенитная нержавеющая сталь, а минимальный предел прочности на растяжение составляет 700 МПа.

C4-70 означает мартенситную нержавеющую сталь, а минимальный предел прочности на растяжение составляет 700 МПа.

Среди них: Цифры 2 и 4 в обозначениях А2 и С4 указывают диапазон химического состава стали.

Механические свойства болтов, винтов и шпилек из нержавеющей стали

(1) Механические свойства аустенитной нержавеющей стали

Каталог	группы	класс производительности	Диаметр резьбы	Прочность на растяжение мин. Н/мм²	Номинальное непропорциональное удлинение, мин. Н/мм²	Удлинение после разрыва Smin мм
аустенитный	A1、A2、A3、A4、A5	50	M39	500	210	0.6d
		70	M24	700	450	0.4d
		80	M24	800	600	0.3d

ПРИМЕЧАНИЕ: Удлинение при разрыве следует измерять на крепежных изделиях длиной, равной или большей 2.5d.

С=Л2-Л1. Где: L2 = исходная длина болтов, винтов и шпилек. L1 = длина разрыва после наложения плотного анастомоза.

(2) Механические свойства крепежных изделий из мартенситной и ферритной нержавеющей стали

Каталог	группы	класс производительности	Прочность на растяжение мин. Н/мм²	Номинальное непропорциональное удлинение, мин. Н/мм²	Удлинение после разрыва Smin мм	твердостью
						HB	HRC	HV
мартенсит	C1	50	500	250	0.2d	147-209	–	155-220
		70	700	410	0.2d	209-314	20-34	220-330
		110	1100	820	0.2d	–	36-45	350-440
	C3	80	800	640	0.2d	228-323	21-35	240-340
	C4	50	500	250	0.2d	147-209	–	155-220
		70	700	410	0.2d	209-314	20-34	220-330
феррит	F1	45	450	250	0.2d	128-209	–	135-220
		60	600	410	0.2d	171-271	–	180-285

(3) Разрушающий крутящий момент болтов и винтов из аустенитной нержавеющей стали

Спецификация резьбы	Минимальный момент разрушения/(Нм)(мм)			Спецификация резьбы	разрушающий момент/(Нм)
	класс производительности				класс производительности
	50	70	80		50	70	80
M1.6	0.15	0.2	0.24	M6	9.3	13	15
M2	0.3	0.4	0.48	M8	23	32	37
M2.5	0.6	0.9	0.96	M10	46	65	74
M3	1.1	1.6	1.8	M12	80	110	130
M4	2.7	3.8	4.3	M16	210	290	330
M5	5.5	7.8	8.8

Примечание: Разрушающий момент крепежа из мартенситной и ферритной нержавеющей стали согласовывается между поставщиком и покупателем.

Класс производительности, механические свойства гаек из нержавеющей стали

Группы материалов и классы свойств

(1) Классы свойств

Для толщины гайки M ≥ 0.8D класс прочности состоит из 2 чисел, представляющих 1/10 гарантированной нагрузки.

Для тонких гаек с толщиной гайки 0.5D≤M<0.8D он состоит из трех цифр, первая цифра — 0, что означает гайку с пониженной несущей способностью, а последние две цифры представляют собой 1/10 гарантированной нагрузки.

(2) Группа материалов

Первая часть знака состоит из букв и цифры. Буквы обозначают тип нержавеющей стали, а цифры — диапазон химического состава этого типа стали: (A — аустенитная нержавеющая сталь, C — мартенситная нержавеющая сталь, F — ферритная нержавеющая сталь).

Вторая часть обозначает класс производительности, состоящий из цифр, значение которых составляет 1/10 от гарантированной нагрузки.

Заключение

Компания KENENG производит широкий ассортимент крепежных изделий, включая винты, болты, гайки и т.д., гарантируя при этом превосходное качество продукции. Если вы хотите приобрести крепежные изделия в больших количествах, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Сопутствующее оборудование