ГОСТР 52627- 2006 (ИСО 3977-9:1999) …...ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВО ПОТЕХНИЧЕСКОМУРЕГУЛИРОВАНИЮИ МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ ИМЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р

52627-

2006

(ИСО3977-9:1999)

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ

Механические свойства и методы испытаний

ISO 898-1:1999Mechanical properties of fasteners

made of carbon steel and alloy steel -Part 1: Bolts, screws and studs

(MOD)

Москва

Стандартинформ

2007

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерацииустановлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ«О техническом регулировании», а правила применениянациональных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004«Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

1

www.princexml.com

Prince - Non-commercial License

This document was created with Prince, a great way of getting web content onto paper.

http://www.complexdoc.ru/ntd/479991


1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарнымпредприятием «Всероссийский научно-исследовательскийинститут стандартизации и сертификации в машиностроении»(ФГУП «ВНИИНМАШ») и Федеральным государственнымунитарным предприятием «Центральныйнаучно-исследовательский автомобильный и автомоторныйинститут» (ФГУП «НАМИ») на основе собственного аутентичногоперевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229«Крепежные изделия»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии от 27декабря 2006 г. 364-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным поотношению к международному стандарту ИСО 898-1:1999«Механические свойства крепежных изделий из углеродистойстали и легированной стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки»(ISO 898-1:1999 Mechanical properties of fasteners made of carbonsteel and alloy steel - Part 1: Bolts, screws and studs) путем внесенияв него технических отклонений, объяснение которых приведено вовведении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительнонаименования указанного международного стандарта дляприведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартовнациональным стандартам, межгосударственным стандартам,использованным в настоящем стандарте в качестве нормативныхссылок, приведены в приложении Б

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандартупубликуется в ежегодно издаваемом информационном указателе«Национальные стандарты», а текст изменений и поправок -в ежемесячно издаваемых информационных указателях«Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) илиотмены настоящего стандарта соответствующее уведомлениебудет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационномуказателе «Национальные стандарты». Соответствующаяинформация, уведомление и тексты размещаются также в


2


информационной системе общего пользования - на официальномсайте Федерального агентства по техническому регулированиюи метрологии в сети Интернет

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Система обозначений

4 Материалы

5 Механические и физические свойства

6 Контролируемые механические и физические свойства

7 Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки

8 Методы испытаний

8.1 Испытание на растяжение обработанных образцов

8.2 Испытание на растяжение полноразмерных болтов, винтов ишпилек

8.3 Испытание на кручение

8.4 Испытание на твердость

8.5 Испытание пробной нагрузкой полноразмерных болтов ивинтов

8.6 Испытание на растяжение на косой шайбе полноразмерныхболтов и винтов

8.7 Испытание обработанных образцов на ударный изгиб

8.8 Испытание ударом по головке полноразмерных болтов ивинтов диаметром d £ 10 мм и длиной, слишком малой для

проведения испытаний на растяжение на косой шайбе


3

8.9 Испытание на обезуглероживание: оценка состоянияуглерода на поверхности

8.10 Испытание на повторный отпуск

8.11 Контроль дефектов поверхности

9 Маркировка

9.1 Маркировка товарного знака изготовителя

9.2 Маркировка классов прочности

9.3 Идентификация

9.4 Маркировка болтов и винтов с левой резьбой

9.5 Альтернативная маркировка

9.6 Маркировка упаковок

Приложение А (справочное) Предел текучести или условныйпредел текучести при повышенных температурах

Приложение Б (справочное) Сведения о соответствии ссылочныхмеждународных стандартов национальным стандартам,

использованным в настоящем стандарте в качестве нормативныхссылок

Библиография

Введение

В настоящий стандарт включены требования международногостандарта ИСО 898-1:1999 «Механические свойства крепежныхизделий из углеродистой стали и легированной стали - Часть 1:Болты, винты и шпильки». Дополнительно по отношению кмеждународному стандарту включены требования, отражающиепотребности национальной экономики Российской Федерации иособенности изложения национальных стандартов РоссийскойФедерации (в соответствии с ГОСТ Р 1.5), а именно:

- расширена область применения стандарта до диаметров резьбыМ48;


4


- приведены дополнительные диаметры резьбы болтов, винтови шпилек М42, М45, М48, отсутствующие в международномстандарте, а также значения пробных и разрушающих нагрузокдля крепежных изделий указанных диаметров резьбы.

Указанные дополнительные требования, включенные внастоящий стандарт, а также дополнительные числовые значенияв таблицах выделены курсивом.

Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О ЙФ Е Д Е Р А Ц И И

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ

Механические свойства и методы испытаний

Bolts, screws and studs. Mechanical properties and test methods

Дата введения - 2008 - 01 - 01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает механические свойстваболтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталейпри испытании в условиях с температурой окружающей среды от10°С до 35°С.

Изделия, соответствующие требованиям настоящего стандарта,оцениваются только в указанном температурном диапазоне имогут не сохранять установленные механические и физическиесвойства при более высоких и более низких температурах. Вприложении А приведены для примера возможные уменьшенияпредела текучести или условного предела текучести приповышенных температурах.

При температурах меньших, чем температуры указанногодиапазона, могут произойти значительные изменения свойств,например изменение ударной вязкости. Если крепежные изделияпредполагается использовать при температурах, значения которыхлежат за пределами указанного температурного диапазона,потребитель должен удостовериться в том, что механические ифизические свойства крепежных изделий соответствуютконкретным условиям их эксплуатации.


5

Некоторые крепежные изделия могут не соответствоватьтребованиям настоящего стандарта, предъявляемым к испытаниямна растяжение или кручение. Это может быть из-за геометрииголовок крепежных изделий, когда площадь сдвига в головкесравнима с площадью расчетного сечения в резьбе. Примерамитаких головок являются потайная головка, полупотайная головка инизкая цилиндрическая головка (см. раздел 6).

Стандарт распространяется на болты, винты и шпильки:

- с крупной резьбой М1,6 - М48 и с мелкой резьбой М8×1 -М48×3;

- с треугольной метрической резьбой по ГОСТ 24705;

- с допусками резьбы по ГОСТ 16093;

- из углеродистой нелегированной или легированной стали.

Стандарт не распространяется на установочные винты ианалогичные резьбовые крепежные детали, не подвергаемыерастягивающим нагрузкам (ГОСТ 25556).

Стандарт не распространяется на болты, винты и шпильки стакими особыми свойствами, как:

- свариваемость;

- коррозионная стойкость;

- способность сохранять свойства при температурах выше плюс300°С (плюс 250°С для класса прочности 10.9) или ниже минус50°С;

- прочность на срез;

- усталостная прочность.

П р и м е ч а н и е - Систему обозначений классов прочностинастоящего стандарта допускается использовать для крепежныхизделий с размерами резьбы за пределами ограничений,установленных в данном пункте (например, для d > 48 мм), приусловии, что все требования к механическим свойствам,установленные для классов прочности, выполняются.


6




2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующиестандарты.

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания нарастяжение

ГОСТ 1759.2-82 Болты, винты и шпильки. Дефектыповерхности и методы контроля

ГОСТ 2999-75 (ИСО 6507:1997) Металлы и сплавы. Методизмерения твердости по Виккерсу

ГОСТ 8724-2002 (ИСО 261-98) Основные нормывзаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги

ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Методизмерения твердости по Бринеллю

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерениятвердости по Роквеллу

ГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1-98) Основные нормывзаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгибпри пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 11284-75 Отверстия сквозные под крепежные детали.Размеры

ГОСТ 16093-2004 (ИСО 965-1:1998, ИСО 965-3:1998) Основныенормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски.Посадки с зазором

ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормывзаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры

ГОСТ 25556-82 Винты установочные. Механические свойства иметоды испытаний

П р и м е ч а н и е - При пользовании настоящим стандартомцелесообразно проверить действие ссылочных стандартов в


7




http://www.complexdoc.ru/ntd/









информационной системе общего пользования - на официальномсайте Федерального агентства по техническому регулированиюи метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемомуинформационному указателю «Национальные стандарты»,который опубликован по состоянию на 1 января текущего года,и по соответствующим ежемесячно издаваемыминформационным указателям, опубликованным в текущем году.Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то припользовании настоящим стандартом следуетруководствоваться замененным (измененным) стандартом.Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение,в котором дана ссылка на него, применяется в части, незатрагивающей эту ссылку.

3 Система обозначений

Система обозначений классов прочности болтов, винтов ишпилек приведена в таблице 1. На оси абсцисс откладываютсяноминальные значения предела прочности на растяжение Rm вньютонах на квадратный миллиметр, а на оси ординат - значенияминимального относительного удлинения после разрыва Amin впроцентах.

Обозначение класса прочности включает два числа:

- первое число равняется 1/100 номинального значения пределапрочности на растяжение в ньютонах на квадратный миллиметр(см. таблицу 3, пункт 5.1);

- второе число равняется умноженному на 10 отношениюпредела текучести ReL (условного предела текучести Rp0,2) кноминальному пределу прочности на растяжение Rm,nom(коэффициент предела текучести).

Произведение этих двух чисел равняется 1/10 предела текучестив ньютонах на квадратный миллиметр.

Минимальный предел текучести ReL,min (или минимальныйусловный предел текучести Rp0,2,mjn) и минимальный пределпрочности на растяжение Rm,min равны номинальным значениямили превышают их (см. таблицу 3).

Т а б л и ц а 1 - Система координат


8

300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400

Номинальныйпредел

прочности нарастяжение

Rm,nom, Н/мм2


9

7

8

9 6.8 12.9

10 10.9

12 5.8 9.8 а

14 8.8

16 4.8

18

20

22 5.6

25 4.6

30 3.6

Минимальноеотносительное

удлинениепосле разрыва

Amin, %

Связь между пределом текучести и пределом прочности нарастяжение


10

Второе число обозначения .6 .8 .9

Предел текучести ReLb

Номинальный предел прочности нарастяжение Rm nom

100 %

или

Условный предел текучести Rp0,2 b

Номинальный предел прочности нарастяжение Rm nom

100 %

60 80 90

П р и м е ч а н и е - В настоящем стандарте определено большоечисло классов прочности, однако не все классы прочности подходятдля всех изделий. Указания по применению конкретных классовпрочности для конкретных изделий должны быть приведены всоответствующих стандартах на изделия. Для нестандартныхизделий рекомендуется, по возможности, следовать выбору,сделанному для аналогичных стандартных изделий.

а Распространяется только на изделия с диаметром резьбы d £ 16мм.

b Применяются номинальные значения в соответствии с таблицей3.

4 Материалы

В таблице 2 приведены типы сталей для изготовления болтов,винтов и шпилек разных классов прочности, химический составсталей и минимальные температуры отпуска.

Т а б л и ц а 2 - Стали


11

Ограничения на химическийсостав (контрольный анализ) %

(m/m)

С Р S В аКласс

прочностиМатериал иобработка

неменее

неболее

неболее

неболее

неболее

Температураотпуска, °С,

не менее

3.6 b - 0,20 0,05 0,06 0,003 -

4.6 b

4.8 b- 0,55 0,05 0,06 0,003 -

5.6 0,13 0,55 0,05 0,06

5.8 b

6.8 b

Углеродистаясталь

- 0,55 0,05 0,060,003 -

Углеродистаясталь сдобавками(например, В,Мn или Сr),закаленная иотпущенная

0,15 d 0,40 0,035 0,035

8.8 c

Углеродистаясталь,закаленная иотпущенная

0,25 0,55 0,035 0,035

0,003 425


12


0,15 d 0,35 0,035 0,035

9.8


0,25 0,55 0,035 0,035

0,003 425

10.9 e,f


0,15 d 0,35 0,035 0,035 0,003 340


0,25 0,55 0,035 0,035


0,20 d 0,55 0,035 0,03510.9f

Легированнаясталь,закаленная иотпущеннаяg

0,20 0,55 0,035 0,035

0,003 425


13

12.9f,h,iЛегированнаясталь,закаленная иотпущеннаяg

0,28 0,50 0,035 0,035 0,003 380

a Содержание бора может достигать 0,005 % при условии, чтонеэффективный бор контролируется добавлением титана и/илиалюминия.

b Для этих классов прочности допускается применять автоматнуюсталь с максимальным содержанием: 0,34 % серы, 0,11 % фосфора, 0,35% свинца.

с При номинальных диаметрах свыше 20 мм для получениядостаточной прокаливаемости можно применять стали,предусмотренные для класса прочности 10.9.

d В углеродистой стали с добавками бора с содержанием углероданиже 0,25 % (анализ ковшовой пробы) минимальное содержаниемарганца должно составлять 0,6 % для класса прочности 8.8 и 0,7 % -для классов прочности 9.8, 10.9 и 10.9

е Изделия из этих сталей следует дополнительно маркироватьзнаком подчеркивания обозначения класса прочности (см. раздел 9).Все характеристики, установленные в таблице 3 для класса прочности10.9, должны быть у изделий класса прочности 10.9, однако из-за болеенизкой температуры отпуска для изделий этого класса характеристикирелаксации напряжений в этих изделиях при повышенныхтемпературах будут другими (см. приложение А).

f Материал этих классов прочности должен иметь такуюпрокаливаемость, чтобы непосредственно после закалки передотпуском получалась структура, состоящая приблизительно на 90 % измартенсита в сердцевине резьбовых участков крепежных изделий.

g Эта легированная сталь должна содержать, по меньшей мере, одиниз следующих легирующих элементов в указанном минимальномколичестве: 0,30 % хрома, 0,30 % никеля, 0,20 % молибдена, 0,10 %ванадия. Если сталь содержит два, три или четыре этих элемента,а содержание отдельных легирующих элементов меньше значений,приведенных выше, то предельное значение для определения классасоставляет 70 % суммы отдельных предельных значений, приведенныхвыше, для двух, трех или четырех рассматриваемых элементов.


14

h Для класса прочности 12.9 не допускается наличие обогащенногофосфором белого слоя, обнаруживаемого металлографическимспособом, на верхних поверхностях, подвергаемых растягивающемунапряжению.

i Химический состав и температура отпуска в настоящее времяисследуются и будут уточнены.

5 Механические и физические свойства

В таблице 3 приведены механические и физические свойстваболтов, винтов и шпилек при температуре окружающей среды,определяемые по результатам испытаний с использованиемметодов, описанных в разделе 8.

Т а б л и ц а 3 - Механические и физические свойства болтов,винтов и шпилек

Класс прочности

8.8 аНомерпункта

Механические ифизические свойства

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 d £16с,мм

d >16с,мм

9.8b 10.9 12.9

5.1Номинальный предел

прочности нарастяжение Rm,nom, Н/мм2

300 400 500 600 800 800 900 1000 1200

5.2Минимальный предел

прочности нарастяжение Rm,mjnd,e, Н/мм2

330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1220


15

не менее 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 3855.3

ТвердостьпоВиккерсу,HV, F ≥ 98 H не более 220 f 250 320 335 360 380 435

не менее 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366

5.4

ТвердостьпоБринеллю,НВ, F = 30D2 не более 209 f 238 304 318 342 361 414

HRB 52 67 71 79 82 89 - - - - -неменее

HRC - - - - - - 22 23 28 32 39

HRB 95,0 f 99,5 - - - - -5.5

Твердостьпо Роквеллу,HR

неболее

HRC - - 32 34 37 39 44

5.6Твердость

поверхности, HV 0,3, неболее

- -g

номин. 180 240 320 300 400 480 - - - - -5.7

Пределтекучести

ReLh, Н/мм2не менее 190 240 340 300 420 480 - - - - -

номин. - - 640 640 720 900 10805.8

УсловныйпределтекучестиRp0,2i, Н/мм2 не менее - - 640 660 720 940 1100


16

Sp/ReL илиSp/Rp0,2

0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,885.9

Напряжениеот пробнойнагрузки

Sp, Н/мм2 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970

5.10Разрушающий

крутящий момент Мв,Н×м, не менее

- См. ИСО 898-7 [1]

5.11Относительное

удлинение послеразрыва А, %, не менее

25 22 - 20 - - 12 12 10 9 8

5.12Относительное

сужение после разрываZ, %, не менее

- 52 48 48 44

5.13Предел прочности

при растяжении накосой шайбе е

Значения для полноразмерных болтов и винтов (нешпилек) должны быть не меньше минимальныхзначений предела прочности на растяжение,приведенных в 5.2

5.14 Ударная вязкость KU,Дж, не менее - 25 - 30 30 25 20 15

5.15Прочность

соединения головки состержнем при ударемолотком

Без разрушений

Окончание таблицы 3


17


8.8 аНомерпункта

Механические ифизические

свойства 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 d £16c,мм

d >16c,мм

9.8b 10.9 12.9

Минимальнаявысотанеобезуглероженнойзоны резьбы Е, мм

- 1/2 Н12/3Н1

3/4Н1

5.16Максимальная

глубина полногообезуглероживанияG, мм

- 0,015

5.17 Твердость послеповторного отпуска -

Уменьшениетвердости не более

20 HV

5.18 Дефектыповерхности В соответствии с ГОСТ 1759.2

а Для болтов класса прочности 8.8 диаметром d £ 16 мм существуетповышенный риск повреждения гайки в случае чрезмерной затяжки,приводящей к тому, что создаваемая нагрузка превосходит пробнуюнагрузку для гайки, установленную в ГОСТ Р 52628.

b Распространяется только на изделия с номинальным диаметромрезьбы d £ 16 мм.

с Для строительных болтовых соединений предельное значение равно12 мм.


18


d Минимальный предел прочности на растяжение распространяетсяна изделия с номинальной длиной l ≥ 2,5 d. Минимальная твердостьраспространяется на изделия длиной l < 2,5 d и другие изделия, которыене могут быть испытаны на растяжение (например, из-за формы головки).

е При испытании полноразмерных болтов, винтов и шпилекминимальные разрушающие нагрузки, используемые для определенияпредела прочности Rm, должны соответствовать значениям,приведенным в таблицах 6 и 8.

f Значения твердости, измеренные на конце болтов, винтов и шпилек,должны быть не более 250 HV, 238 НВ или 99,5 HRB.

g Твердость поверхности не должна превышать более чем на 30 единицпо Виккерсу измеренную твердость сердцевины. Измерения твердости наповерхности и в сердцевине проводят при HV 0,3. Для класса прочности10.9 любое превышение твердости, приводящее к тому, что твердостьповерхности оказывается более 390 HV, не допускается.

h В случаях, когда невозможно определить предел текучести ReL,допускается измерение условного предела текучести Rp0,2. Для классовпрочности 4.8, 5.8 и 6.8 значения ReL приведены только дляиспользования в расчетах и не подлежат контролю при испытаниях.

i Предел текучести ReL, соответствующий обозначению классапрочности, и условный предел текучести Rp0,2 относятся к обработаннымиспытательным образцам. Эти значения, если они получены прииспытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилек, могут отличатьсяот заданных в зависимости от технологии изготовления и размеров.

6 Контролируемые механические и физические свойства

В таблице 5 представлены две программы испытаний А и В дляопределения механических и физических свойств болтов, винтови шпилек, использующие методы испытаний, описанные в разделе8. Независимо от выбора программы испытаний все требованиятаблицы 3 должны быть выполнены.

Применение программы В всегда желательно, однако когдаприменение программы А окончательно не согласовано, дляизделий с предельными разрушающими нагрузками меньше 500кН применение программы В обязательно.


19

Программа А предназначена для обработанных испытательныхобразцов и для болтов и винтов площадью поперечного сечениястержня меньшей, чем площадь расчетного сечения на резьбовомучастке.

Т а б л и ц а 4 - Ключ к программам испытаний (см. таблицу 5)

Размерыизделий

Болты и винтыдиаметром резьбы d £ 3

мм или длиной l < 2,5 d a

Болты и винтыдиаметром резьбы d > 3мм или длиной l > 2,5 d

Решающееиспытание дляприемки

○ ●

a Кроме того, болты и винты с формой головки или стержняменее прочны, чем резьбовой участок.

Т а б л и ц а 5 - Программы испытаний А и В для приемочногоконтроля

Программа испытаний А Программа испытаний В

Класспрочности

Класспрочности

Группаиспытаний Характеристика

Метод испытаний3.6,4.65.6

8.8,9.8

10.9,12.9

Метод испытаний 3.6,4.64.8,5.65.8,6.8

8.8,9.810.9,12.9


20

5.2 Минимальныйпредел прочностина растяжение Rm,

min

8.1 Испытание нарастяжение

● ● 8.2 Испытание нарастяжение а

● ●

Минимальнаятвердостьь ○ ○ ○ ○5.3,

5.4,5.5

Максимальнаятвердость

●

○

●

○

●

○

●

○

I

5.6 Максимальнаятвердость

поверхности

8.4 Испытание натвердостьc

●

○

8.4 Испытание натвердостьc

●

○

5.7 Минимальныйпредел текучести

ReL,mind

8.1 Испытание нарастяжение ●

5.8 Условный пределтекучести Rp0,2d

8.1 Испытание нарастяжение ●

5.9 Напряжение отпробной нагрузки

Sp

8.5 Испытаниепробной нагрузкой ● ●

II

5.10 Разрушающийкрутящий момент

Мв

8.3 Испытание накручение ○


21

5.11 Минимальноеотносительноеудлинение приразрыве Amind

8.1 Испытание нарастяжение ● ●

5.12 Минимальноеотносительноесужение приразрыве Zmin

8.1 Испытание нарастяжение ●III

5.13 Прочность наразрыв при

испытании накосой шайбеf

8.6 Испытание нарастяжение накосой шайбе ● ●

5.14 Минимальнаяударная вязкость

KU

8.7 Испытание наударный изгибg ●h ●

IV5.15 Прочность

соединенияголовки состержнемi

8.8 Испытаниеударом по головке ○ ○

5.16 Зонамаксимального

обезуглероживания

8.9 Испытание наобезуглероживание

●

○

8.9 Испытание наобезуглероживание

●

○

5.17 Твердость послеповторного отпуска

8.10 Испытание наповторный отпуск j

●

○

8.10 Испытание наповторный отпуск j

●

○V

5.18 Дефектыповерхности

8.11 Проверкадефектовповерхности

●

○

●

○

8.11 Проверкадефектовповерхности

●

○

●

○


22

а Если результаты испытания на разрыв на косой шайбе оказываются удовлетворительными,испытание на растяжение можно не проводить.

b Минимальная твердость распространяется только на изделия номинальной длиной l < 2,5 d иизделия, которые не могут быть подвергнуты испытаниям на растяжение или испытаниям на кручение(например, из-за формы головки).

с Твердость можно определять по Виккерсу, Бринеллю или Роквеллу. В спорных случаях испытаниена твердость по Виккерсу является решающим для приемки.

d Только для болтов или винтов длиной l ≥ 6 d.е Только в случае, если болты или винты не могут быть подвергнуты испытанию на растяжение.f Для болтов и винтов с формой головки менее прочной, чем резьбовой участок, испытания на разрыв

на косой шайбе не проводят.g Только для болтов, винтов и шпилек диаметром резьбы d ≥ 16 мм и только по требованию

потребителя.h Только для класса прочности 5.6.i Только для болтов и винтов диаметром резьбы d £ 10 мм и длиной, слишком малой для испытаний

на разрыв на косой шайбе.j Испытание является необязательным, его проводят только в спорных случаях.

7 Минимальные разрушающие нагрузки и пробные

нагрузки

Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки дляболтов, винтов и шпилек с крупной резьбой см. в таблицах 6 и 7, смелкой резьбой - в таблицах 8 и 9.

Т а б л и ц а 6 - Минимальные разрушающие нагрузки. Крупнаярезьба


23


3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Резьбаa,(d)

Номинальнаяплощадь

расчетногосеченияAs,nomb,

мм2Минимальная разрушающая нагрузка (As,nom×Rm,min), H

М3

М3.5

М4

5,03

6,78

8,78

1660

2240

2900

2010

2710

3510

2110

2850

3690

2510

3390

4390

2620

3530

4570

3020

4070

5270

4020

5420

7020

4530

6100

7900

5230

7050

9130

6140

8270

10700

М5

М6

М7

14,2

20,1

28,9

4690

6630

9540

5680

8040

11600

5960

8440

12100

7100

10000

14400

7380

10400

15000

8520

12100

17300

11350

16100

23100

12800

18100

26000

14800

20900

30100

17300

24500

35300

М8

М10

М12

36,6

58,0

84,3

12100

19100

27800

14600

23200

33700

15400

24400

35400

18300

29000

42200

19000

30200

43800

22000

34800

50600

29200

46400

67400c

32900

52200

75900

38100

60300

87700

44600

70800

103000

М14

М16

М18

115

157

192

38000

51800

63400

46000

62800

76800

48300

65900

80600

57500

78500

96000

59800

81600

99800

69000

94000

11500

92000c

125000c

159000

104000

141000

-

120000

163000

200000

140000

192000

234000

M20

M22

M24

245

303

353

80800

100000

116000

98000

121000

141000

103000

127000

148000

122000

152000

176000

127000

158000

184000

147000

182000

212000

203000

252000

293000

-

-

-

255000

315000

367000

299000

370000

431000


24

M27

M30

M33

459

561

694

152300

185000

229000

184000

224000

278000

193000

236000

292000

230000

280000

347000

239000

292000

361000

275000

337000

416000

381000

466000

576000

-

-

-

477000

583000

722000

560000

684000

847000

М36

М39

817

976

270000

322000

327000

390000

343000

410000

408000

488000

425000

508000

490000

586000

678000

810000

-

-

-

850000

1020000

997000

1200000

М42

М45

М48

1120

1306

1472

370000

431000

486000

448000

542000

586000

470000

550000

618000

560000

653000

736000

582000

679000

765000

672000

784000

883000

930000

1084000

1222000

-

-

-

1165000

1360000

1531000

1366000

1590000

1790000

a Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724.b Формулы для расчета As см. 8.2.c Для строительных болтовых соединений 70000 Н, 95500 Н и 130000 Н соответственно.

Т а б л и ц а 7 - Пробные нагрузки. Крупная резьба


3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Резьбаa

(d)



мм2Пробная нагрузка (As,nom×Sp), H

М3

М3,5

М4

5,03

6,78

8,78

910

1220

1580

1130

1530

1980

1560

2100

2720

1410

1900

2460

1910

2580

3340

2210

2980

3860

2920

3940

5100

3270

4410

5710

4180

5630

7290

4880

6580

8520


25


М5

М6

М7

14,2

20,1

28,9

2560

3620

5200

3200

4520

6500

4400

6230

8960

3980

5630

8090

5400

7640

11000

6250

8840

12700

8230

11600

16800

9230

13100

18800

11800

16700

24000

13800

19500

28000

М8

М10

М12

36,6

58,0

84,3

6590

10400

15200

8240

13000

19000

11400

18000

26100

10200

16200

23600

13900

22000

32000

16100

25500

37100

21200

33700

48900c

23800

37700

54800

30400

48100

70000

35500

56300

81800

М14

М16

М18

115

157

192

20700

28300

34600

25900

35300

43200

35600

48700

59500

32200

44000

53800

43700

59700

73000

50600

69100

84500

66700c

91000c

115000

74800

102000

-

95500

130000

159000

112000

152000

186000

М20

М22

М24

245

303

353

44100

54500

63500

55100

68200

79400

76000

93900

109000

68600

84800

98800

93100

115000

134000

108000

133000

155000

147000

182000

212000

-

-

-

203000

252000

293000

238000

294000

342000

М27

М30

М33

459

561

694

82300

101000

125000

103000

126000

156000

142000

174000

215000

128000

157000

194000

174000

213000

264000

202000

247000

305000

275000

337000

416000

-

-

-

381000

466000

576000

445000

544000

673000

М36

М39

817

976

147000

176000

184000

220000

253000

303000

229000

273000

310000

371000

359000

429000

490000

586000

-

-

-

678000

810000

792000

947000

М42 1120 202000 252000 347000 314000 426000 493000 672000 - 930000 1086000


26

М45

М48

1306

1472

235000

265000

294000

331000

405000

456000

366000

412000

496300

559000

574500

648000

784000

883000

-

-

1084000

1222000

1267000

1428000

a Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724.b Формулы для расчета As см. 8.2.c Для строительных болтовых соединений 70000 Н, 95500 Н и 130000 Н соответственно.

Т а б л и ц а 8 - Минимальные разрушающие нагрузки. Мелкаярезьба


3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Резьба

(d×Pa)


расчетногосечения

As,nomb,мм2 Минимальная разрушающая нагрузка (As,nom×Rm,min), H

М8×1

М10×1

М10×1,2

39,2

64,5

61,2

12900

21300

20200

15700

25800

24500

16500

27100

25700

19600

32300

30600

20400

33500

31800

23500

38700

36700

31360

51600

49000

35300

58100

55100

40800

67100

63600

47800

78700

74700

М12×1,2

М12×1,5

М14×1,5

92,1

88,1

125

30400

29100

41200

36800

35200

50000

38700

37000

52500

46100

44100

62500

47900

45800

65000

55300

52900

75000

73700

70500

100000

82900

79300

112000

95800

91600

130000

112400

107500

152000

М16×1,5

М18×1,5

М20×1,5

167

216

272

55100

71300

89800

66800

86400

109000

70100

90700

114000

83500

108000

136000

86800

112000

141000

100000

130000

163000

134000

179000

226000

150000

-

-

174000

225000

283000

204000

264000

332000


27


М22×1,5

М24×2

М27×2

333

384

496

110000

127000

164000

133000

154000

198000

140000

161000

208000

166000

192000

248000

173000

200000

258000

200000

230000

298000

276000

319000

412000

-

-

-

346000

399000

516000

406000

469000

605000

М30×2

М33×2

М36×3

621

761

865

205000

251000

285000

248000

304000

346000

261000

320000

363000

310000

380000

432000

323000

396000

450000

373000

457000

519000

515000

632000

718000

-

-

-

646000

791000

900000

758000

928000

1055000



3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Резьба(d×Pa)



мм2Минимальная разрушающая нагрузка (As,nom×Rm,min), H

М39×3 1030 340000 412000 433000 515000 536000 618000 855000 - 1070000 1260000

М42×3 1205 398000 482000 506000 603500 627000 723000 1000000 1253000 1470000

М45×3 1400 462000 560000 588000 700000 728000 840000 1120000 1456000 1708000

М48×3 1603 529000 641000 673000 802000 834000 962000 1330000 1667000 1956000

P - шаг резьбы.b Формулы для расчета As см. 8.2

Т а б л и ц а 9 - Пробные нагрузки. Мелкая резьба


28


3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9Резьба(d×Pa)



мм2Пробная нагрузка (As,nom×Sp), H

М8×1

М10×1

М10×1,25

39,2

64,5

61,2

7060

11600

11000

8820

14500

13800

12200

20000

19000

11000

18100

17100

14900

24500

23300

17200

28400

26900

22700

37400

35500

25500

41900

39800

32500

53500

50800

38000

62700

59400

М12×1,25

12×1,5

М14×1,5

92,1

88,1

125

16600

15900

22500

20700

19800

28100

28600

27300

38800

25800

24700

35000

35000

33500

47500

40500

38800

55000

53400

51100

72500

59900

57300

81200

76400

73100

104000

89300

85500

121000

М16×1,5

М18×1,5

М20×1,5

167

216

272

30100

38900

49000

37600

48600

61200

51800

67000

84300

46800

60500

76200

63500

82100

103000

73500

95000

120000

96900

130000

163000

109000

-

-

139000

179000

226000

162000

210000

264000

М22×1,5

М24×2

М27×2

333

384

496

59900

69100

89300

74900

86400

112000

103000

119000

154000

93200

108000

139000

126000

146000

188000

146000

169000

218000

200000

230000

298000

-

-

-

276000

319000

412000

323000

372000

481000

М30×2

М33×2

М36×3

621

761

865

112000

137000

156000

140000

171000

195000

192000

236000

268000

174000

213000

242000

236000

289000

329000

273000

335000

381000

373000

457000

519000

-

-

-

515000

632000

718000

602000

738000

839000


29

М39×3 1030 185000 232000 319000 288000 391000 453000 618000 - 855000 999000

М42×3 1205 217000 271000 374000 337000 458000 530000 723000 1000000 1170000

М45×3 1400 252000 315000 434000 392000 532000 616000 840000 1160000 1360000

М48×3 1603 289000 361000 497000 449000 609000 705000 962000 1330000 1550000

a P - шаг резьбы.b Формулы для расчета As см. 8.2

8 Методы испытаний

8.1 Испытание на растяжение обработанных образцов

В испытаниях на растяжение обработанных образцов следуетпроверять следующие характеристики:

а) предел прочности на растяжение Rm;

b) предел текучести ReL или условный предел текучести Rр0,2;

c) относительное удлинение при разрыве в процентах:

-

d) относительное сужение при разрыве в процентах:

-


30

При испытании на растяжение необходимо использоватьобработанный образец, показанный на рисунке 1. В случаеневозможности определения удлинения при разрыве из-за длиныболта, необходимо измерять сужение при разрыве при условии, чтодлина Lo по меньшей мере равна 3 do.

d - номинальный диаметр резьбы;

do - диаметр испытательного образца (do < внутреннегодиаметра резьбы);

b - длина участка с резьбой (b ≥ d);

Lo = 5 do или (

-

): исходная базовая длина для определенияудлинения;

Lo ≥ 3 do: исходная базовая длина для определениясужения;

Lc - длина цилиндрического участка (Lo+do);

Lt - полная длина испытательного образца (Lc+ 2r+ b);

Lu - конечная базовая длина после разрыва;

So - площадь поперечного сечения перед испытанием нарастяжение;


31

Su - площадь поперечного сечения после разрыва;

r - радиус закругления (r ≥ 4 мм)

Рисунок 1 - Обработанный образец для испытаний нарастяжение

При обработке испытательного образца из термообработанногоболта и винта диаметром d > 16 мм уменьшение диаметра стержняне должно превышать 25 % исходного диаметра (приблизительно44 % начальной площади поперечного сечения) испытательногообразца.

Изделия классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 (упрочненныехолодным деформированием) следует испытывать на растяжениеполноразмерными (см. 8.2).

8.2 Испытание на растяжение полноразмерных болтов,винтов и шпилек

Испытание на растяжение полноразмерных болтов следуетпроводить аналогично испытаниям на растяжение обработанныхобразцов (см. 8.1). Это испытание проводят с целью определенияпредела прочности на растяжение. Вычисление пределапрочности на растяжение Rm основывается на номинальнойплощади расчетного сечения As,nom:

-

где d2 - номинальный средний диаметр наружной резьбы (см.ГОСТ 24705);

d3 - внутренний диаметр наружной резьбы, вычисленный поформуле


32


-

где d1 - номинальный внутренний диаметр наружной резьбы (см.ГОСТ 24705);

Н - высота исходного треугольника резьбы (см. ГОСТ 9150).

В испытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилекиспользуют нагрузки, приведенные в таблицах 6-9.

При проведении испытания растягивающая нагрузка должнабыть приложена к свободному резьбовому участку длиной не менее1 d. Испытание считают удовлетворительным, если разрывпроисходит в стержне или в свободном резьбовом участке болта, ане в месте соединения головки со стержнем.

Испытательная скорость, определяемая скоростью ползуна сосвободным ходом, не должна превышать 25 мм/мин. Захватыразрывной машины должны быть самоцентрирующиеся дляисключения изгиба испытательного образца.

8.3 Испытание на кручение

Испытания на кручение выполняют в соответствии смеждународным стандартом ИСО 898-7 [1].

Данное испытание распространяется на болты и винтыноминальными диаметрами резьбы d £ 3 мм, а также на короткиеболты и винты номинальными диаметрами резьбы 3 £ d £ 10 мм,которые невозможно испытывать на растяжение.

8.4 Испытание на твердость

При обычном контроле твердость болтов, винтов и шпилекможно определять на головке, торце или стержне после удалениягальванопокрытий или других покрытий и соответствующейподготовки испытательного образца.

В случае превышения максимальной твердости необходимопроводить повторное испытание для всех классов прочности напоперечном сечении, выполненном на расстоянии одного


33



диаметра от конца, в средней части радиуса сечения, гдеизмеренная максимальная твердость не должна быть вышезаданной. В сомнительных случаях испытание твердости поВиккерсу является решающим для приемки.

Измерения твердости поверхности следует проводить на торцахили на гранях шестигранника, которые должны быть подготовленыпутем минимальной шлифовки или полировки для получениявоспроизводимых результатов и сохранения исходныххарактеристик поверхностного слоя материала. Испытание натвердость по Виккерсу при HV 0,3 является решающим в спорныхслучаях.

Результаты измерения твердости поверхности при HV 0,3должны сравниваться с аналогичными результатами измерениятвердости сердцевины при HV 0,3, что позволит определятьотносительное увеличение твердости поверхности, которое должнобыть не более 30 единиц по Виккерсу. Превышение этого значениясвидетельствует о науглероживании поверхности.

Для классов прочности 8.8-12.9 разница между твердостьюсердцевины и твердостью поверхности является решающей дляоценки науглероживания в поверхностном слое болтов, винтов ишпилек.

Между твердостью и пределом прочности на растяжение можетотсутствовать прямая связь. Максимальные значения твердостибыли выбраны по причинам, не связанным с пределом прочности(например, для исключения хрупкости).

П р и м е ч а н и е - Необходимо строго различать увеличениетвердости, вызываемое науглероживанием, и увеличениетвердости, связанное с термообработкой или холодной обработкойповерхности.

8.4.1 Испытание на твердость по Виккерсу

Испытание на твердость по Виккерсу - по ГОСТ 2999.

8.4.2 Испытание на твердость по Бринеллю

Испытание на твердость по Бринеллю - по ГОСТ 9012.

8.4.3 Испытание на твердость по Роквеллу


34



Испытание на твердость по Роквеллу - по ГОСТ 9013.

8.5 Испытание пробной нагрузкой полноразмерных болтови винтов

Испытание пробной нагрузкой состоит из следующих двухопераций:

a) приложения установленной растягивающей пробной нагрузки(см. рисунок 2);

b) измерения остаточного удлинения, вызываемого пробнойнагрузкой.

Пробную нагрузку, приведенную в таблицах 7 и 9, следуетприкладывать к болту, установленному в разрывнуюиспытательную машину, по оси. Полная пробная нагрузка должнадействовать в течение 15 с. Длина свободного нагруженногоучастка резьбы должна равняться одному диаметру (1 d).

Для болтов и винтов с резьбой до головки длина свободногонагруженного участка резьбы должна, по возможности,соответствовать одному диаметру (1 d).

Для измерения остаточного удлинения торцы болта или винтадолжны быть подготовлены соответствующим образом (см.рисунок 2). Перед приложением пробной нагрузки и после снятиянагрузки измеряют длину болта или винта измерительнымприбором со сферическими измерительными наконечниками. Длясведения к минимуму погрешности измерений следуетиспользовать перчатки или клещи.

Результат испытания пробной нагрузкой можно считатьудовлетворительным, если длина болта, винта или шпильки послеприложения пробной нагрузки осталась такой же, как передприложением нагрузки с допуском ± 12,5 мкм, учитывающимпогрешность измерений.

Скорость испытаний, определяемая скоростью ползуна сосвободным ходом, не должна превышать 3 мм/мин. Захватыиспытательной машины должны быть самоцентрирующиеся дляисключения изгиба испытательного образца.


35


При первоначальном приложении пробной нагрузки из-завлияния некоторых случайных факторов, таких, как отклонениеот прямолинейности, отклонение от соосности (плюс погрешностьизмерений), остаточное удлинение может оказаться большедопускаемого. В таких случаях крепежные изделия необходимоподвергать повторному испытанию нагрузкой, большейпервоначальной на 3 %; результат испытания можетрассматриваться как удовлетворительный, если длина послеповторного испытания будет такой же, как перед этим испытанием(с допуском 12,5 мкм на погрешность измерений).

а dh - средний ряд по ГОСТ 11284 (см. таблицу 10).

Рисунок 2 - Приложение пробной нагрузки кполноразмерным болтам и винтам

8.6 Испытание на растяжение на косой шайбеполноразмерных болтов и винтов

Испытание на растяжение на косой шайбе не распространяетсяна винты с потайной головкой.

Испытание на растяжение на косой шайбе следует проводитьна испытательном оборудовании, предусмотренном для испытания


36


металлов на растяжение в ГОСТ 1497, с использованием косойшайбы, как показано на рисунке 3.

Расстояние от сбега резьбы болта до контактной поверхностигайки зажимного устройства должно быть не менее 1d.Закаленную косую шайбу, размеры которой выполнены всоответствии с таблицами 10 и 11, устанавливают под головкойболта или винта. Испытание на растяжение проводят до разрываболта.

a dh - средний ряд по ГОСТ 11284 (см. таблицу 10).

b - твердость не менее 45 HRC;

с - радиус или фаска 45°

Рисунок 3 - Испытание на косой шайбе полноразмерныхболтов, винтов

Т а б л и ц а 1 0 - Диаметры отверстий для испытаний на косойшайбе

В миллиметрах

Номинальныйдиаметррезьбы

ddha r1

Номинальныйдиаметррезьбы

ddha r1


37



3 3,4 0,7 20 22 1,3

3,5 3,9 0,7 22 24 1,6

4 4,5 0,7 24 26 1,6

5 5,5 0,7 27 30 1,6

6 6,6 0,7 30 33 1,6

7 7,6 0,8 33 36 1,6

8 9 0,8 36 39 1,6

10 11 0,8 39 42 1,6

12 13,5 0,8 42 45 1,6

14 15,5 1,3 45 48 1,6

16 17,5 1,3 48 52 1,6

18 20 1,3

а Для болтов с квадратным подголовком отверстие должносоответствовать квадратному подголовку.

Т а б л и ц а 1 1 - Угол скоса шайбы


38

Классы прочности для

болтов с участкомгладкого стержня

ls > 2 d

болтов и винтов с резьбой доголовки и или с участкомгладкого стержня ls < 2 d

3.6, 4.6,4.8, 5.6,5.8, 8.8,9.8, 10.9

6.8, 12.93.6, 4.6, 4.8,5.6, 5.8, 8.8,

9.8, 10.96.8, 12.9

Номинальныйдиаметрболтов ивинтовd, мм

a± 0°30'

d £ 20 10° 6° 6° 4°

20 < d £ 48 6° 4° 4° 4°

Испытание считают удовлетворительным, если разрывпроисходит в стержне или в свободном резьбовом участке болта,а не в месте соединения головки со стержнем. При этом должнобыть выполнено требование, предъявляемое к минимальномупределу прочности на растяжение (либо в процессе проведенияиспытаний на растяжение на косой шайбе, либо в процессепроведения дополнительного испытания на растяжение безиспользования косой шайбы) в соответствии со значениями,предусмотренными для соответствующего класса прочности.

Для болтов и винтов с резьбой до головки испытание считаютудовлетворительным, если разрушение происходит на свободномучастке резьбы, даже если оно в момент разрыва распространяетсяв область переходной галтели под головкой или на головку.

Для болтов класса точности С радиус r1, следует вычислять поформуле

r1 = rmax + 0,2

где r - радиус переходной галтели под головкой,


39

при этом

-

где dа - диаметр переходной галтели;

ds - диаметр гладкой части стержня болта.

Для болтов и винтов диаметром опорной поверхности головки,превышающим 1,7 d, не выдержавших испытаний на растяжениена косой шайбе, головки могут быть обработаны до диаметра 1,7d, а затем эти изделия могут быть подвергнуты повторномуиспытанию при угле скоса, установленном в таблице 11.

Кроме того, для болтов и винтов диаметром опорной поверхностиголовки, превышающим 1,9 d, угол скоса шайбы, равный 10°,можно уменьшить до 6°.

8.7 Испытание обработанных образцов на ударный изгиб

Испытание на ударный изгиб проводят в соответствии с ГОСТ9454. Испытательный образец должен быть вырезан в продольномнаправлении и по возможности вблизи поверхности болта иливинта. Сторона образца с надрезом должна располагаться вблизиповерхности болта. Испытаниям на ударный изгиб подлежат болтыноминальным диаметром резьбы d ≥ 16 мм.

8.8 Испытание ударом по головке полноразмерных болтов ивинтов диаметром d £ 10 мм и длиной, слишком малой для

проведения испытаний на растяжение на косой шайбе

Испытание ударом по головке следует проводить, как показанона рисунке 4.

При нанесении нескольких ударов молотком головка болта иливинта должна изогнуться на угол, равный 90°-β (см. таблицу 12)без признаков растрескивания в закругленном участке перехода


40



головки к стержню, что устанавливается при осмотре сувеличением не менее восьмикратного, но не болеедесятикратного.

Для болтов и винтов с резьбой до головки допускается появлениетрещины в первом витке резьбы при условии, что головка неоторвалась.

Примечания

1 Значения dh и r2 (r1 = r2) см. в таблице 10.

2 Толщина испытательной пластины должна быть больше2 d.

Рисунок 4 - Испытание головки на прочность

Т а б л и ц а 1 2 - Значения угла β

Класс прочности 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

β 60° 80°

8.9 Испытание на обезуглероживание: оценка состоянияуглерода на поверхности

Используя соответствующий метод измерений (8.9.2.1 или8.9.2.2) на продольном сечении участка резьбы проверяют,соответствуют ли установленным предельным значениям высота


41

необезуглероженной зоны (основного металла Е) и глубина зоныполного обезуглероживания (G) (см. рисунок 5).

Максимальное значение G и формулы, определяющиеминимальные значения E, приведены в таблице 3.

1 - полностью обезуглероженная зона; 2 - частичнообезуглероженная зона; 3 - образующая среднего диаметрарезьбы; 4 - основной металл (необезуглероженная зона); H1

- высота наружной резьбы

Рисунок 5 - Зоны обезуглероживания

8.9.1 Основные понятия

8.9.1.1 Твердость основного металла - твердость наиближайшегок поверхности (при перемещении от сердцевины к наружномудиаметру) участка, измеренная непосредственно перед началомувеличения или уменьшения твердости, указывающая нанауглероживание или обезуглероживание соответственно.

8.9.1.2 Обезуглероживание - обычно потеря содержанияуглерода в поверхностном слое черных металлов промышленногопроизводства (сталей).

8.9.1.3 Частичное обезуглероживание - обезуглероживание спотерей углерода в количестве, достаточном для посветленияотпущенного мартенсита и существенного уменьшения твердостипо сравнению с твердостью соседнего основного металла; при этомв металлографических исследованиях ферритные зерна непросматриваются.

8.9.1.4 Полное обезуглероживание - обезуглероживание спотерей углерода в количестве, достаточном для обнаружения при


42

металлографических исследованиях четко выраженных ферритныхзерен.

8.9.1.5 Науглероживание - увеличение содержания углерода вповерхностном слое в количестве, превышающем его содержаниев основном металле.

8.9.2 Методы измерений

8.9.2.1 Метод с использованием микроскопа

Данный метод позволяет определить параметры Е и G.

Образец для исследования вырезают по оси резьбы нарасстоянии половины номинального диаметра (1/2 d) от концаболта, винта или шпильки, прошедших термообработку. Дляшлифовки и полировки образец устанавливают в зажимномприспособлении или предпочтительнее заливают пластмассой.

После установки образца необходимо шлифовать и полироватьего поверхность в соответствии с требованиямиметаллографического исследования.

Для выявления изменений в микроструктуре, вызванныхобезуглероживанием, обычно применяется травление в 3 %-номрастворе ниталя (концентрированная азотная кислота в этаноле).

Если иное не оговорено заинтересованными сторонами, дляисследования микроструктуры используют стократноеувеличение.

Если микроскоп имеет матовое стекло, то глубинуобезуглероживания можно измерять непосредственно по шкале.Если в измерениях используют окуляр, то он должен бытьсоответствующего типа, снабженный визиром или шкалой.

8.9.2.2 Метод измерения твердости (арбитражный метод длячастичного обезуглероживания).

Метод измерения твердости можно применять только длярезьбы с шагом Р ≥ 1,25 мм.

Измерения твердости по Виккерсу проводят в трех точках,показанных на рисунке 6. Значения Е приведены в таблице 13.Нагрузка должна составлять 300 г.


43

HV2 ≥ HV1- 30;

HV3 £ HV1+ 30;

1,2, 3 - точки измерений; 4 - образующая среднего диаметрарезьбы

Рисунок 6 - Измерение твердости в испытании наобезуглероживание

Т а б л и ц а 1 3 - Значения для Н1 и Е

В миллиметрах

Eminb, мм, для классов прочностиШаг резьбы Ра, мм H1 мм

8.8, 9.8 10.9 12.9

0,5 0,307 0,154 0,205 0,230

0,6 0,368 0,184 0,245 0,276

0,7 0,429 0,215 0,286 0,322

0,8 0,491 0,245 0,327 0,368

1 0,613 0,307 0,409 0,460


44

1,25 0,767 0,384 0,511 0,575

1,5 0,920 0,460 0,613 0,690

1,75 1,074 0,537 0,716 0,806

2 1,227 0,614 0,818 0,920

2,5 1,534 0,767 1,023 1,151

3 1,840 0,920 1,227 1,380

3,5 2,147 1,074 1,431 1,610

4 2,454 1,227 1,636 1,841

4,5 2,761 1,381 1,841 2,071

5 3,670 1,835 2,447 2,752

а Для Р £ 1 мм следует применять только метод сиспользованием микроскопа.

b Значения рассчитаны на основании требований таблицы 3,пункт 5.16.

Определение твердости в точке 3 следует проводить наобразующей среднего диаметра резьбы витка, соседнего с витком,на котором проводили измерения в точках 1 и 2.

Значение твердости по Виккерсу в точке 2 (HV2) должно бытьне менее соответствующего значения в точке 1 (HV1) минус 30единиц по Виккерсу. В этом случае высота необезуглероженнойзоны Е, как минимум, соответствует значению, установленному втаблице 13.


45

Значение твердости по Виккерсу в точке 3 (HV3) должно бытьне более соответствующего значения в точке 1 (HN1,), плюс 30единиц по Виккерсу.

Данный метод измерения твердости не позволяет обнаружитьзону полного обезуглероживания вплоть до максимальногозначения, установленного в таблице 3.

8.10 Испытание на повторный отпуск

Повторный отпуск проводят при температуре на 10°С меньше,чем установленная минимальная температура отпуска, в течение30 мин. Среднее значение трех измерений твердости сердцевиныболта или винта, испытанных до и после повторного отпуска, недолжно отличаться более чем на 20 единиц по Виккерсу.

8.11 Контроль дефектов поверхности

Контроль дефектов поверхности в соответствии с ГОСТ 1759.2.

При использовании программы испытаний А проверку дефектовповерхности испытательных образцов болтов проводят перед ихобработкой.

9 Маркировка

Крепежные изделия, изготовленные в соответствии стребованиями настоящего стандарта, следует маркировать всоответствии с 9.1-9.5.

Только в случае выполнения всех требований настоящегостандарта крепежные детали можно маркировать и/илиобозначать с использованием системы обозначений,представленной в разделе 3.

Если иное не установлено в стандарте на продукцию, высотурельефной маркировки на верхней части головки не учитывают вразмерах высоты головки.

Маркировка винтов с прямым шлицем и винтов скрестообразным шлицем не предусмотрена стандартом и можетвыполняться по усмотрению изготовителя.


46


9.1 Маркировка товарного знака изготовителя

Товарный знак изготовителя должен быть нанесен на всехизделиях, на которых указывают классы прочности, в процессе ихизготовления. Товарный знак изготовителя также рекомендуетсянаносить на изделия, на которых не указывают класс прочности.

В соответствии с настоящим стандартом продавца,маркирующего крепежные изделия своим товарным знаком,следует рассматривать как изготовителя.

9.2 Маркировка классов прочности

Символы, которые следует указывать при маркировке классовпрочности, приведены в таблице 14.

Т а б л и ц а 1 4 - Символы, используемые при маркировке

Класс прочности 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 10.9 12.9

Символмаркировкиа,b 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 10.9b 12.9

а Точку в маркировочном символе допускается опускать.b Для класса прочности 10.9, когда используют

низкоуглеродистые мартенситные стали, см. таблицу 2.

Для болтов и винтов небольших размеров или когда символымаркировки, указанные в таблице 14, невозможны из-за формыголовки, допускается применять приведенные в таблице 15символы маркировки по системе циферблата.

Т а б л и ц а 1 5 - Система циферблата для маркировки болтов ивинтов

Класспрочности 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8


47

Символмаркировки


Класспрочности 6.8 8.8 9.8 10.9 10.9 12.9


а Положение, соответствующее двенадцати часам (контрольнаяотметка), необходимо маркировать либо товарным знакомизготовителя, либо точкой.

b Класс прочности маркируется либо штрихом, либо двойнымштрихом, а для класса прочности 12.9 - точкой.

9.3 Идентификация

9.3.1 Болты и винты с шестигранной и звездообразнойголовкой

Болты и винты с шестигранной и звездообразной головкой(включая изделия с фланцем) следует маркировать товарнымзнаком изготовителя и обозначением класса прочности,приведенным в таблице 14.

Данная маркировка является обязательной для всех классовпрочности и наносится на верхней части головки выпуклыми илиуглубленными знаками или на боковой части головкиуглубленными знаками (см. рисунок 7). Для болтов и винтов сфланцем маркировку следует наносить на фланце, если в процессе


48

производства невозможно нанести маркировку на верхней частиголовки.

Маркировка является обязательной для болтов и винтов сшестигранной и звездообразной головкой диаметром резьбы d ≥ 5мм.

а Товарный знак изготовителя.b Класс прочности.

Рисунок 7 - Примеры маркировки болтов и винтов сшестигранной и звездообразной головкой

9.3.2 Винты с шестигранным и звездообразнымуглублением в головке

Винты с шестигранным и звездообразным углублением в головке«под ключ» следует маркировать товарным знаком изготовителя иобозначением класса прочности, приведенным в таблице 14.

Маркировка является обязательной для классов прочности 8.8и выше. Символы маркировки рекомендуется наносить на боковуюсторону головки углубленными знаками или на верхнюю частьголовки углубленными или выпуклыми знаками (см. рисунок 8).

Маркировка является обязательной для винтов с шестигранными звездообразным углублением в головке «под ключ»номинальным диаметром резьбы d ≥ 5 мм.


49

Рисунок 8 - Примеры маркировки винтов с шестиграннымуглублением в головке

9.3.3 Болты с полукруглой головкой и квадратнымподголовком

Болты с полукруглой головкой и квадратным подголовкомклассов прочности 8.8 и выше следует маркироватьидентифицирующим знаком изготовителя и обозначением классапрочности, приведенным в таблице 14.

Для болтов номинальным диаметром d ≥ 5 мм маркировкаявляется обязательной. Она должна быть нанесена на головкеуглубленными или выпуклыми знаками (см. рисунок 9).

Рисунок 9 - Пример маркировки болтов с полукруглойголовкой и квадратным подголовком

9.3.4 Шпильки

Шпильки номинальным диаметром резьбы d ≥ 5 мм классовпрочности 5.6, 8.8 и выше следует маркировать углубленнымизнаками с нанесением обозначения класса прочности всоответствии с таблицей 14 и товарного знака изготовителя научасток шпильки без резьбы (см. рисунок 10).

Если маркировка шпильки на участке без резьбы невозможна,допускается маркировка только класса прочности на гаечномконце шпильки (см. рисунок 10). Для шпилек с неподвижнойпосадкой применяют маркировку на гаечном конце с нанесениемтолько товарного знака изготовителя, если это возможно.


50

Рисунок 10 - Маркировка шпилек

Допускается в качестве альтернативной маркировки классовпрочности применять символы, приведенные в таблице 16.

Т а б л и ц а 1 6 - Альтернативные символы для маркировкишпилек

Класспрочности 5.6 8.8 9.8 10.9 12.9


9.3.5 Другие типы болтов и винтов

Для маркировки других типов болтов и винтов, а такжеспециальных изделий, по соглашению между заинтересованнымисторонами, можно применять те же способы маркировки, чтоописаны в 9.3.1-9.3.4.

9.4 Маркировка болтов и винтов с левой резьбой

Болты и винты с левой резьбой следует маркировать нанесениемобозначений, показанных на рисунке 11, либо на верхней частиголовки, либо на торце.

Маркировка распространяется на болты и винты номинальнымдиаметром резьбы d ≥ 5 мм.


51

Рисунок 11 - Маркировка левой резьбы

s - размер «под ключ»; к - высота головки

Рисунок 12 - Альтернативная маркировка левой резьбы

Альтернативную маркировку левой резьбы, показанную нарисунке 12, допускается применять для болтов и винтов сшестигранной головкой.

9.5 Альтернативная маркировка

Решение о нанесении альтернативной или допускаемоймаркировки взамен обязательной по 9.2-9.4 принимаетизготовитель.

9.6 Маркировка упаковок

Маркировка упаковок с нанесением товарного знакаизготовителя и класса прочности является обязательной для всехупаковок всех размеров.

Приложение А

(справочное)


52

Предел текучести или условный предел текучести при

повышенных температурах

Механические свойства болтов, винтов и шпилек изменяютсяпри повышенной температуре. В таблице А.1 для справкипредставлены приближенные данные по уменьшению значенийпредела текучести или условного предела текучести приповышенных температурах. Эти данные не должнырассматриваться как требования к испытаниям.

Т а б л и ц а А . 1 - Предел текучести или условный пределтекучести при повышенных температурах

Температура, °С

20 100 200 250 300Класспрочности

Предел текучести ReL или условный пределтекучести Rр0,2, Н/мм2

5.6 300 270 230 215 195

8.8 640 590 540 510 480

10.9 940 875 790 745 705

10.9 940 - - - -

12.9 1100 1020 925 875 825

Длительная работа при повышенной температуре можетпривести к значительной релаксации напряжений. Обычно 100ч работы при температуре 300°С приводят к снижению усилиязатяжки болта вследствие уменьшения значения пределатекучести более чем на 25 % от начальной.


53

Приложение Б

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов национальным стандартам, использованным в

настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок

Обозначениессылочного

национальногостандарта

РоссийскойФедерации

Обозначение и наименование ссылочногомеждународного стандарта и условноеобозначение степени его соответствияссылочному национальному стандарту

ГОСТ 1497-84ИСО 6892:1998 Материалы металлические.Испытания на растяжение при температуреокружающей среды (NEQ)

ГОСТ 1759.2-82ИСО 6157-1:1998 Изделия крепежные.Несплошности поверхности. Часть 1. Болты,винты и шпильки общего назначения (NEQ)

ГОСТ 2999-75ИСО 6507-1:1997 Материалы металлические.Испытание на твердость по Виккерсу. Часть 1.Метод испытаний (NEQ)

ГОСТ 8724-2002 ИСО 261:1998 Резьбы метрические ISO общегоназначения. Общий план (MOD)

ГОСТ 9012-59ИСО 6506:1981 Материалы металлические.Испытание на твердость. Определениетвердости по Бринеллю (NEQ)


54






ГОСТ 9013-59ИСО 6508:1986 Материалы металлические.Испытание на твердость. Определениетвердости по Роквеллу (шкалы А-В-С-D-Е-F-G-Н-К) (NEQ)

ГОСТ 9150-2002ИСО 68-1:1998 Резьбы ISO общего назначения.Основной профиль. Часть 1. Резьбыметрические (MOD)

ГОСТ 9454-78ИСО 83:1976 Сталь. Испытание на ударнуюпрочность по Шарпи (образцы с U-образнымнадрезом) (NEQ)

ГОСТ 11284-94ИСО 273:1979 Изделия крепежные. Отверстияс гарантированным зазором для болтов ивинтов (MOD)

ГОСТ 16093-2004ИСО 965-1:1998 Резьбы метрические ISOобщего назначения. Допуски. Часть 1.Принципы и основные данные (MOD)

ГОСТ 24705-2004 ИСО 724:1978 Резьбы метрические ISO общегоназначения. Основные размеры (MOD)

ГОСТ 25556-82

ИСО 898-5:1998 Механические свойствакрепежных изделий из углеродистой илегированной стали. Часть 5. Установочныевинты и аналогичные резьбовые крепежныедетали, не подвергаемые растягивающимнапряжениям (NEQ)

П р и м е ч а н и е - В настоящей таблице использованыследующие условные обозначения степени соответствиястандартов:

- MOD - модифицированные стандарты;


55








- NEQ - неэквивалентные стандарты.

Библиография

[1] Международный стандарт ИСО 898-7:1992 Механическиесвойства крепежных изделий из углеродистой и легированнойстали. Часть 7. Испытание на кручение и минимальные крутящиемоменты для болтов и винтов номинальных диаметров от 1 до 10мм

Ключевые слова: болты, винты, шпильки, механическиесвойства, методы испытаний, система обозначений, маркировка


56

Documents

ГОСТР 52627- 2006 (ИСО 3977-9:1999) …...ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВО ПОТЕХНИЧЕСКОМУРЕГУЛИРОВАНИЮИ МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ