ГОСТ Р 52643-2006 Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. Общие технические условия
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО |
||
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ |
ГОСТ Р |
БОЛТЫ И ГАЙКИ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ И ШАЙБЫ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие технические условия
|
|
Москва Стандартинформ 2007 |
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН рабочей группой в составе Общества с ограниченной ответственностью «Научно - производственный центр мостов» ( ООО «НПЦ мостов» ) и Закрытого акционерного общества «Центральный научно - исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им . Н . П . Мельникова» ( ЗАО «ЦНИИ ПСК им . Н . П . Мельникова» ) с учетом основных нормативных положений международных стандартов , указанных в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 «Крепежные изделия»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому
регулированию и метрологии от 27 декабря
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов :
ИСО 7411:1984 «Болты с шестигранной головкой для высокопрочных конструкционных болтовых соединений с широкими гранями ( длины резьб в соответствии с ИСО 888). Класс точности С . Классы прочности 8.8 и 10.9 » (ISO 7411:1984 « Hexagon bolts for high-strength structural bolting with large width across flats (thread lengths according to ISO 888) - Product grade С - Property classes 8.8 and 10.9 » );
ИСО 7415:1984 « Шайбы плоские для высокопрочных строительных болтов закаленные и отпущенные » (ISO 7415:1984 « Plain washers for high-strength structural bolting, hardened and tempered » );
ИСО 4775:1984 «Гайки шестигранные для высокопрочных конструкционных болтовых соединений с широкими гранями . Класс точности В . Классы прочности 8 и 10 » (ISO 4775:1984 « Hexagon nuts for high-strength structural bolting with large width across flats - Product grade В - Property classes 8 and 10 » )
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе «Национальные стандарты» , а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты» . В случае пересмотра ( замены ) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты» . Соответствующая информация , уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Содержание
|
1 Область применения 2 Нормативные ссылки 3 Технические требования 4 Правила приемки 5 Методы испытаний 6 Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение Приложение А (обязательное) Механические свойства болтов, гаек и шайб из рекомендуемых материалов Приложение Б (рекомендуемое) Испытание болтов на замедленное хрупкое разрушение Приложение В (рекомендуемое) Испытание болтов на трещиностойкость Приложение Г (рекомендуемое) Испытания на обезуглероживание (науглероживание) и соответствие микроструктуры Приложение Д (обязательное) Расчетные площади и нагрузки для испытаний болтов на разрыв и гаек на пробную нагрузку Приложение Е (обязательное) Испытание болтов на коэффициент закручивания
|
Введение
Настоящий стандарт разработан с учетом потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей изложения национальных стандартов Российской Федерации в соответствии с ГОСТ Р 1.5- 2004 .
Настоящий стандарт устанавливает для болтов , гаек и шайб по ГОСТ Р 52644-2006 ( ИС О 7411:1984); ГОСТ Р 52645-2006 ( ИСО 4775:1984); ГОСТ Р 52646-2006 ( ИС О 7415:1984) с учетом основных положений международных стандартов ИСО , примененных в указанных национальных стандартах , общие обязательные требования по :
- маркам сталей и механическим характеристикам для болтов , гаек и шайб ;
- правилам приемки болтов , гаек и шайб с нормальным покрытием при крупносерийном и мелкосерийном производстве ;
- правилам приемки болтов , гаек и шайб с произвольными покрытиями , наносимыми методами нагрева ;
- методам приемочных испытаний болтов , гаек и шайб ;
- методам периодических испытаний болтов ;
- нагрузкам для испытаний болтов и гаек .
Настоящий стандарт содержит также рекомендации по :
- порядку использования сталей , не предусмотренных стандартом ;
- эталонам микроструктуры для испытаний на обезуглероживание ( науглероживание ) и соответствие микроструктуры ;
- методам испытаний на стойкость к замедленному хрупкому разрушению и трещиностойкость .
Значения расчетных площадей для болтов и гаек , а также значения пробной нагрузки для испытания гаек классов прочности 8 и 10 полностью соответствуют приведенным в международном стандарте ИСО 4775:1984. Значения минимальной разрушающей нагрузки при испытаниях болтов повышены по сравнению с ранее установленными в национальных стандартах значениями .
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БОЛТЫ И ГАЙКИ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ И ШАЙБЫ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие технические условия
High-strength screws and nuts and washers for metal structures. General specifications
Дата введения - 2008 - 01 - 01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на высокопрочные болты с шестигранной головкой ( далее - болты ), высокопрочные шестигранные гайки ( далее - гайки ) с увеличенным размером под ключ и шайбы к высокопрочным болтам ( далее - шайбы ), предназначенные для использования в металлических конструкциях , применяемых в строительстве и машиностроении , эксплуатируемые в макроклиматических районах с умеренным ( У ) и холодным ( ХЛ ) климатом категории размещения 1 по ГОСТ 15150 .
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты :
ГОСТ Р 9.316- 2006 Единая система защиты от коррозии и старения . Покрытия термодиффузионные цинковые . Общие требования и методы контроля
ГОСТ Р ИСО 2859-1- 2006 Статистические методы . Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку . Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества
ГОСТ Р 50779.72- 99 ( ИСО 2859-2 - 85) Статистические методы . Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку . Часть 2. Планы выборочного контроля отдельных партий на основе предельного качества LQ
ГОСТ Р 51634- 2000 Масла моторные автотракторные . Общие технические требования
ГОСТ Р 51866- 2002 ( ЕН 228 - 99) Топлива моторные . Бензин неэтилированный . Технические условия
ГОСТ Р 52627- 2006 ( ИСО 898-1:1999) Болты , винты и шпильки . Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52628- 2006 ( ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994) Гайки . Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52644-2006 ( ИСО 7411:1984) Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций . Технические условия
ГОСТ Р 52645-2006 ( ИСО 4775:1984) Гайки высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций . Технические условия
ГОСТ Р 52646-2006 ( ИСО 7415:1984) Шайбы к высокопрочным болтам для металлических конструкций . Технические условия
ГОСТ 9.302- 88 Единая система защиты от коррозии и старения . Покрытия металлические и неметаллические неорганические . Методы контроля
ГОСТ 9.306- 85 Единая система защиты от коррозии и старения . Покрытия металлические и неметаллические неорганические . Обозначения
ГОСТ 380- 94 Сталь углеродистая обыкновенного качества . Марки
ГОСТ 1050- 88 Прокат сортовой , калиброванный , со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали . Общие технические условия
ГОСТ 1497- 84 ( ИСО 6892 - 84) Металлы . Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1759.0- 87 Болты , винты , шпильки и гайки . Технические условия
ГОСТ 1759.1- 82 Болты , винты , шпильки , гайки и шурупы . Допуски . Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей
ГОСТ 1759.2- 82 Болты , винты и шпильки . Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1759.3- 83 Гайки . Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1763- 68 ( ИСО 3887 - 77) Сталь . Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 4543- 71 Прокат из легированной конструкционной стали . Технические условия
ГОСТ 5639- 82 Стали и сплавы . Методы выявления и определения величины зерна
ГОСТ 8233- 56 Сталь . Эталоны микроструктуры
ГОСТ 9012- 59 ( ИСО 410 - 82, ИСО 6506 - 81) Металлы . Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013- 59 ( ИСО 6508 - 86) Металлы . Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9450- 76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников
ГОСТ 9454- 78 Металлы . Метод испытания на ударный изгиб при пониженных , комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 15150- 69 Машины , приборы и другие технические изделия . Исполнения для различных климатических районов . Категории , условия эксплуатации , хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17769- 83 ( ИСО 3269 - 88) Изделия крепежные . Правила приемки
ГОСТ 18123- 82 Шайбы . Общие технические условия
ГОСТ 18160- 72 Изделия крепежные . Упаковка . Маркировка . Транспортирование и хранение
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю «Национальные стандарты» , который опубликован по состоянию на 1 января текущего года , и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям , опубликованным в текущем году . Если ссылочный стандарт заменен ( изменен ), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим ( измененным ) стандартом . Если ссылочный стандарт отменен без замены , то положение , в котором дана ссылка на него , применяется в части , не затрагивающей эту ссылку .
3 Технические требования
3.1 Болты , гайки и шайбы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта , ГОСТ Р 52644 , ГОСТ Р 52645 и ГОСТ Р 52646 .
3.2 Болты изготовляют классов прочности 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 по ГОСТ Р 52627 . Механические свойства болтов , изготовляемых из рекомендуемых материалов , различных классов прочности после закалки и отпуска должны соответствовать указанным в приложении А .
3.3 Гайки изготовляют классов прочности 6; 8; 9; 10; 12 по ГОСТ Р 52628 .
Механические свойства гаек , изготовляемых из рекомендуемых материалов , после закалки и отпуска должны соответствовать указанным в приложении А .
3.4 Твердость шайб , изготовляемых из материалов в соответствии с приложением А , после закалки и отпуска должна составлять 35 - 45 HRC .
3.5 Для изготовления болтов , гаек и шайб кроме рекомендуемых по приложению А материалов допускается использовать другие стали при условии , что выполняются все требования , предусмотренные настоящим стандартом , а также учитываются дополнительные требования по стойкости к замедленному хрупкому разрушению ( приложение Б ) и трещиностойкости ( приложение В ).
3.6 Микроструктура болтов должна соответствовать эталонам , приведенным в приложении Г .
3.7 Высота необезуглероженной зоны профиля резьбы болта должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 52627 .
3.8 На поверхности болтов , гаек и шайб не должно быть трещин , окалины , ржавчины , заусенцев , вмятин и забоин на резьбе . Заусенцы на опорной поверхности головок болтов и на головках болтов , выходящие за пределы опорной шайбы , и на поверхностях гаек и шайб не допускаются .
Остальные дефекты поверхности : болтов - по ГОСТ 1759.2 , гаек - по ГОСТ 1759.3 и шайб - по ГОСТ 18123 .
3.9 Допускается применять металлические и неметаллические покрытия по ГОСТ Р 9.316 и ГОСТ 9.306 . Металлические покрытия следует наносить термодиффузионным методом .
Нанесение покрытий других видов или иными способами может быть согласовано между потребителем и изготовителем при условии , что эти покрытия не ухудшают механических характеристик болтов , гаек и шайб .
3.10 Покрытия должны быть однородными по всей поверхности изделия , не иметь отслоений , вздутий , наплывов , трещин , несплошностей и шелушения . На поверхности изделия не допускается наличие остатков технологической смеси и наплавов .
На поверхности допускаются участки с изменением цвета покрытия без изменения его толщины площадью не более 5 % всей поверхности изделия , царапины и риски без разрушения покрытия до основного металла .
Толщина покрытия должна соответствовать установленной в заказе .
3.11 Для обеспечения затяжки болтов на заданное усилие изготовитель должен гарантировать стабильный уровень качества поверхности резьбы , который характеризуется коэффициентом закручивания , зависящим от согласованного с потребителем вида покрытия и смазки , нанесенных на резьбу болта и гайки . Коэффициент закручивания для болтов с гайками и шайбами должен быть : без покрытия - не более 0,20 и не менее 0,14; с произвольным покрытием - не более 0,20 и не менее 0,11.
4 Правила приемки
4.1 Болты , гайки и шайбы принимают партиями . Партия должна состоять из изделий , имеющих одно условное обозначение и последовательно изготовленных из стали одного номера плавки , закаленных и отпущенных по одному режиму , с покрытием , нанесенным по одному технологическому режиму , или без покрытия .
При крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском масса партии , определяемая изготовителем , должна составлять не более : болтов -
Масса партии болтов , гаек и шайб при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и / или отпуском мелкими группами не должна превышать
4.2 Приемку при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском выполняют в соответствии с ГОСТ 17769 . Объем выборки для каждого вида испытания определяют по ГОСТ Р ИСО 2859-1 .
Приемку и определение объема выборки для каждого вида испытания при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и / или отпуском мелкими группами выполняют в соответствии с ГОСТ Р 50779.72 ( процедура А , предельное качество LQ 10 = 20 %).
4.3 Болты подвергают приемочным испытаниям :
а ) на определение твердости ;
б ) на разрыв на косой шайбе ;
в ) на разрыв целых болтов ;
г ) на растяжение образцов , выточенных из болтов ;
д ) на ударный изгиб образцов , вырезанных из болтов ;
е ) на определение коэффициента закручивания .
Испытания по перечислению г ) проводят для болтов классов прочности 9.8; 10.9 длиной l ≥ 2,5 d , но не менее
Если испытания по перечислению б ) показали удовлетворительные результаты , то испытания по перечислению в ) для данной партии не проводят .
Испытания по перечислению д ) проводят : болтов исполнения ХЛ - для каждой партии ; болтов исполнения У - не реже одного раза для партий болтов одного диаметра резьбы и класса прочности , последовательно изготовленных из проката одной плавки .
Испытания болтов по перечислениям а ), е ), б ), в ) допускается проводить на одних и тех же болтах .
Изделия считают выдержавшими испытания по перечислению е ), если значения коэффициента закручивания соответствуют настоящему стандарту , а при испытании не произошло заедания в резьбовом соединении , деформации или среза резьбы болта или гайки .
Изделия считают выдержавшими испытания по перечислениям б ) и / или в ), если разрушение произошло по стержню болта без среза резьбы и не в месте соединения головки со стержнем . Вид разрушения регистрируют в протоколе испытаний .
При соответствии результатов испытаний по перечислениям б ) - г ) и виду разрушения требованиям настоящего стандарта снижение значения твердости при испытании по перечислению а ) по сравнению со значением , установленным в таблице А .1 , не является браковочным признаком .
Допускается для испытаний по перечислению е ) использовать болты ( в комплекте с гайками и шайбами ), прошедшие испытания на определение твердости по перечислению а ).
4.4 Болты подвергают периодическим испытаниям :
а ) на определение обезуглероживания ( науглероживания );
б ) на соответствие эталону микроструктуры .
4.5 Определение обезуглероживания ( науглероживания ) болтов выполняют :
- при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском - не реже двух раз в год ;
- при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и / или отпуском малыми группами - для каждой десятой партии ;
- в случае среза резьбы при испытаниях по 4.3, перечисление б ) или в ) контролю подвергают одно изделие из контрольной партии , взятой из каждой установки поточной закалки и отпуска , или партии , в которой при испытаниях по перечислению б ) или в ) произошел срез резьбы . Изготовление образца для определения обезуглероживания ( науглероживания ) и микроструктуры - по ГОСТ Р 52627 .
4.6 Контроль болтов на соответствие эталону микроструктуры проводят по требованию потребителя или при арбитражных ситуациях .
Контролю подвергают :
- для партий болтов , изготовленных при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском , - не менее одного изделия от партии , взятой из каждой установки поточной закалки и отпуска ;
- для партий болтов , изготовленных при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и отпуском малыми группами , - не менее двух изделий от партии .
4.7 Гайки подвергают приемочным испытаниям :
а ) на определение твердости ;
б ) на пробную нагрузку .
Испытания по перечислениям а ) и б ) проводят на одних и тех же гайках .
4.8 Шайбы подвергают испытаниям на определение твердости .
4.9 Болты , гайки и шайбы с покрытием контролируют по внешнему виду и толщине покрытия , а покрытие контролируют в соответствии со стандартами на данное покрытие .
4.10 После нанесения покрытия способами нагрева болты , гайки и шайбы контролируют по внешнему виду и толщине покрытия и проводят повторные приемочные испытания : болтов - по 4.3, перечисления а ), в ), е ); гаек - по 4.7; шайб - по 4.8.
4.11 Для определения коэффициента закручивания отобранные от каждой партии болты и гайки комплектуют двумя шайбами .
План контроля коэффициента закручивания двухступенчатый , контроль нормальный . Независимо от объема партии код объема выборки D , приемочный уровень дефектности AQL 4,0 %, выборочный план - по ГОСТ Р ИСО 2859-1 .
4.12 При получении неудовлетворительных результатов контроля покрытия по внешнему виду и толщине проводят сортировку партии или ее повторную обработку и последующую приемку .
5 Методы испытаний
5.1 Контроль внешнего вида проводят по ГОСТ 1759.0 . Методы контроля дефектов поверхности : болтов - по ГОСТ 1759.2 , гаек - по ГОСТ 1759.3 , шайб - по ГОСТ 18123 .
5.2 Контроль размеров , предельных отклонений формы и расположения поверхностей , шероховатости поверхности болтов и гаек проводят по ГОСТ 1759.1 , шайб - по ГОСТ 18123 .
5.3 Измерение твердости болтов проводят по ГОСТ Р 52627 , твердости гаек - по ГОСТ Р 52628 .
Твердость шайб проверяют по шкале С ГОСТ 9013 на одной из опорных поверхностей на расстоянии 1/3 ширины шайбы от кромки отверстия не менее чем в трех точках , смещенных относительно друг друга на 120 ° .
Твердость в каждой точке измерений должна соответствовать требованиям настоящего стандарта .
5.4 Испытание целых болтов на растяжение и испытание на разрыв на косой шайбе проводят по ГОСТ Р 52627 . Испытание на разрыв на косой шайбе или испытание на разрыв целых болтов разрешается проводить на технологической гайке , навинченной сразу на два болта . Высота технологической гайки должна быть не менее удвоенной высоты гайки плюс два витка резьбы .
Значения расчетных площадей и минимальных разрушающих нагрузок - в соответствии с приложением Д .
5.5 Испытание образцов , выточенных из болтов , на растяжение проводят по ГОСТ 1497 . Для болтов длиной менее
Для испытания из болтов диаметром до
Допускается испытывать образцы болтов диаметром до
Рисунок 1
5.6 Испытания на ударный изгиб проводят по ГОСТ 9454 . На ударный изгиб испытывают вырезанные из болтов образцы типа I . Для испытания из болтов диаметром до
5.7 Образцы для испытаний на растяжение и ударный изгиб изготовляют из болтов принимаемой партии или из стержней заготовок для болтов ( если длина болта не позволяет изготовить стандартный образец ), прошедших термическую обработку вместе с принимаемой партией .
5.8 Испытание гаек пробной нагрузкой проводят по ГОСТ Р 52628 . Для проведения испытаний гайку навинчивают на закаленную оправку .
Таблица расчетных площадей и значения пробных нагрузок приведены в приложении Д .
5.9 Испытание на определение обезуглероживания ( науглероживания ) проводят по ГОСТ Р 52627 , ГОСТ 1763 . Методика испытания приведена в приложении Г .
5.10 Испытание на соответствие эталону микроструктуры проводят по методике , приведенной в приложении Г .
5.11 Контроль покрытия по внешнему виду и толщине проводят по ГОСТ 9.302 и ГОСТ Р 9.316 .
Толщину покрытия измеряют не менее чем в трех точках , расположенных :
- на каждой опорной поверхности шайбы ;
- на гранях гайки ;
- на гранях головки или на нерезьбовой части тела болта .
За толщину покрытия принимают среднеарифметическое значение результатов измерений по каждому отобранному изделию .
5.12 Коэффициент закручивания определяют на испытательном оборудовании , позволяющем одновременно фиксировать нормативное усилие натяжения болта N и крутящий момент М , прилагаемый к гайке . Методика определения - в соответствии с приложением Е .
Изделия , на которых проведено испытание , не должны быть использованы для повторного испытания данного вида . Допускается использование шайб при условии , что с гайкой будет контактировать другая поверхность шайбы .
6 Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
6.1 Болты должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52644 . Гайки должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52645 . Шайбы должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52646 .
6.2 Временная антикоррозионная защита изделий , упаковка , маркировка тары , транспортирование и хранение - по ГОСТ 18160 и ГОСТ 15150 ( условия 1 - 5).
6.3 На каждую партию изделий оформляют документ о качестве .
На каждую партию изделий с покрытием предприятие , выполнявшее нанесение покрытия , оформляет дополнительный документ о качестве по видам испытаний , указанным в 4.10. Требование к содержанию документа о качестве изделий - по ГОСТ 1759.0 .
Приложение А
(обязательное)
Механические свойства болтов, гаек и шайб из рекомендуемых материалов
Таблица А .1 - Механические свойства болтов
|
Класс прочности |
Рекомендуемые марки стали |
Наружный диаметр резьбы d , мм |
Механические свойства |
||||||
|
Временное сопротивление σв, Н/мм2 |
Твердость по Бринел-лю, НВ |
Относительное сужение ψ1),%, не менее |
Относительное удлинение δ5, %, не менее |
Ударная вязкость KCU +20 2) , Дж/см2, не менее |
|||||
|
не менее |
не более |
не менее |
не более |
||||||
|
6.8 |
40Х3) |
42 |
650 |
850 |
181 |
363 |
35 |
8 |
49 |
|
48 |
600 |
800 |
|||||||
|
8.8 |
40Х3) |
36 |
800 |
950 |
242 |
||||
|
9.8 |
40Х3) |
30 |
900 |
1150 |
285 |
9 |
|||
|
30Х3МФ |
42 |
900 |
1200 |
300 |
|||||
|
30Х3МФ |
48 |
900 |
1200 |
268 |
|||||
|
10.9 |
40Х3) |
16-27 |
1078 |
1274 |
331 |
388 |
8 |
||
|
30Х3МФ |
36 |
1000 |
1200 |
300 |
363 |
9 |
|||
|
30Х3МФ 30Х2НМФА |
36-48 |
1078 |
1275 |
331 |
388 |
||||
|
12.9 |
20Х2НМТРБ |
16-30 |
1274 |
1519 |
360 |
415 |
8 |
||
|
1) Для болтов исполнения ХЛ относительное сужение - не менее 40 %. 2) Для болтов исполнения ХЛ твердостью 364 - 388 НВ испытания по 4.3, перечисление д) проводят при температуре минус 60 °С. Ударная вязкость должна быть не менее 39 Дж/см2. 3) Прокат из стали 40Х применяют с суженными пределами содержания углерода - от 0,37 % до 0,42 %. |
|||||||||
Таблица А .2 - Механические свойства гаек
|
Класс прочности |
Сопрягаемые болты |
Рекомендуемые марки стали |
Напряжение от испытательной нагрузки, Н/мм2, не менее |
Твердость по Бринеллю, НВ |
||
|
Класс прочности |
Наружный диаметр резьбы, мм |
не менее |
не более |
|||
|
6 |
6.8 |
42 |
35, 40 35Х, 40Х |
785 |
229 |
353 |
|
48 |
785 |
|||||
|
8 |
8.8 |
36 |
932 |
|||
|
9 |
9.8 |
30 |
1128 |
|||
|
42 |
40Х |
1128 |
272 |
|||
|
48 |
1128 |
|||||
|
10 |
10.9 |
16-27 |
35, 40 35Х, 40Х |
1245 |
||
|
36 |
40Х |
|||||
|
42 |
1245 |
|||||
|
12 |
12.9 |
16-27 |
1668 |
|||
|
30 |
1519 |
|||||
Таблица А . 3 - Механические свойства шайб
|
Рекомендуемый материал |
Стандарт на материал |
Твердость , HRC |
|
|
не менее |
не более |
||
|
Ст 5 сп 2 |
ГОСТ 380 |
35 |
45 |
|
Ст 5 пс 2 |
|||
|
Ст 5 Гпс 2 |
|||
|
35 |
ГОСТ 1050 |
||
|
40 |
|||
Приложение Б
(рекомендуемое)
Испытание болтов на замедленное хрупкое разрушение
Б .1 Испытание на замедленное хрупкое разрушение ( далее - ЗХР ) рекомендуется проводить при постановке на производство высокопрочных болтов из сталей , не указанных в приложении А . Допускается проведение данных испытаний болтов из сталей , рекомендуемых по приложению А , для экспертной оценки склонности болтов к ЗХР в случаях их разрушения в конструкциях и в арбитражных ситуациях .
Испытания следует проводить в лабораториях , аккредитованных на право проведения указанных испытаний в установленном порядке .
Б .2 Показателем для оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР является время до разрушения образцов , помещенных под действием растягивающей нагрузки в электролитический раствор для наводороживания металла болта в условиях катодной поляризации .
Критерии оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР приведены в таблице Б .1 в зависимости от отношения напряжения в образце σ , вызванного действующим растягивающим усилием , к фактическому временному сопротивлению σв металла образца .
Таблица Б .1 - Критерии оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР
|
Вид испытательного образца |
Нагрузка в рабочей зоне образца σ / σв |
Время до разрушения T 0 мин , не менее |
|
Образец с резьбой М 10 |
0,5 |
370 |
|
0,6 |
220 |
|
|
0,7 |
150 |
|
|
0,8 |
90 |
Б . 3 Для испытаний из высокопрочных болтов вырезают цилиндрические образцы . Конструкция образцов и захватных приспособлений для испытаний приведена на рисунке Б .1.
Рисунок Б .1
При диаметре болтов до М 24 включительно цилиндрические образцы вытачивают по оси тела болта . При
диаметре более М 24 цилиндрические образцы вытачивают из поверхностных слоев тела болта на глубине не более
Б .4 Испытания цилиндрических образцов выполняют в испытательном оборудовании , обеспечивающем натяжение цилиндрического образца , закрепленного совместно с захватными приспособлениями в электрохимической ячейке , заполненной электролитом .
Нагружение проводят до уровня , составляющего не более 0,7 фактического временного сопротивления для данной партии болтов . Растягивающее усилие создают в болте закручиванием гайки или головки болта обычным или динамометрическим ключом . Контроль усилия натяжения осуществляют по уровню деформаций ( напряжений ) в сечении брутто рабочей части образца . Допускаемое отклонение напряжений в рабочей части образца ± 5 %.
Б .5 Наводороживание проводят после достижения заданного уровня напряжений в рабочей части образца при постоянной нагрузке . Катодная поляризация осуществляется источником постоянного тока . Плотность тока 45 - 50 мА / см 2 . Допускаемое отклонение плотности тока ± 10 мА / см 2 .
Наводороживающей средой служит 0,05 н . раствор H 2 S 04 с добавлением 20 мг / л Se 02 ( стимулятора наводороживания ). Использовать наводороживающий раствор следует не более 10 раз .
В качестве анодов при катодной поляризации рекомендуется использовать платину или свинец . Площадь поверхности анода должна быть соизмерима с площадью поляризуемой поверхности образца .
Приложение В
(рекомендуемое)
Испытание болтов на трещиностойкость
В. 1 Испытание болтов на определение трещиностойкости рекомендуется проводить при постановке на производство высокопрочных болтов из сталей , не указанных в приложении А. Допускается проведение испытаний на трещиностойкость болтов из сталей , рекомендуемых по приложению А , для экспертной оценки склонности крепежных изделий к коррозионному растрескиванию в случаях их разрушения в конструкциях и в арбитражных ситуациях.
Испытания проводят в лабораториях , аккредитованных на право проведения указанных испытаний в установленном порядке.
В. 2 Критерием оценки трещиностойкости является значение порогового коэффициента интенсивности напряжений K 1 scc , которое для материала болтов должно быть не менее 38 · 106 Н·м -3/2 .
Пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений K 1 scc определяют на основании графиков зависимости времени испытаний до разрушения испытательных образцов от коэффициента интенсивности напряжений К1 i испытательных образцов , полученных в результате испытаний , как минимальное значение коэффициента интенсивности напряжений K 1 i испытательных образцов при базовом значении времени испытаний.
В .3 Испытания проводят на изготовленных из высокопрочных болтов цилиндрических образцах с V - образным надрезом в рабочей зоне , в вершине которого создана кольцевая усталостная трещина. Оптимальное отношение диаметра образца по вершине надреза к диаметру цилиндрической части образца 0,7. Глубина усталостной
трещины (0,15 - 0,35) · 10-
Рисунок В. 1
В .4 Испытания цилиндрических образцов проводят на разрывных машинах в условиях воздействия слабоагрессивной промышленной атмосферы при периодическом или постоянном погружении в 0,001 н раствор H 2 S 04 ( рН = 3) или в камере влажности с содержанием S 02 не более 0,8 г / м 3 Базовое время испытаний 104 мин.
В .5 По результатам испытаний определяют значение коэффициента интенсивности напряжений К1 i цилиндрических образцов с наружной трещиной переменной глубины по формуле
|
|
где К1 i - коэффициент интенсивности напряжений ;
σ net - растягивающее напряжение в нетто сечении , Н / м 2 ;
D - диаметр рабочей части образца , м ;
ε = r / R , где г - радиус перешейка трещины , м , R - радиус рабочей части образца , м
В .6 Если полученные значения коэффициента интенсивности напряжений К 1 i ≥ K 1 scc , то можно сделать заключение о пригодности болтов к применению в металлоконструкциях.
Приложение Г
(рекомендуемое)
Испытания на обезуглероживание (науглероживание) и соответствие микроструктуры
Г .1 Требования к образцам
Определение микроструктуры и обезуглероживания ( науглероживания ) выполняют на образце длиной , равной диаметру резьбы , который вырезают по оси болта на расстоянии одного диаметра от торца .
Изготовление шлифа и его травление проводят в соответствии с требованиями по подготовке проб ГОСТ 1763 , ГОСТ 5639 . При изготовлении шлифа не допускается нарушение плоскостности его кромок .
Г .2 Контролируемые параметры
При исследовании шлифа определяют для классов прочности :
- 8.8; 9.8 - обезуглероженный слой ;
- 10.9; 12.9 - обезуглероженный слой , величину действительного зерна , содержание доэвтектоидного феррита , твердость поверхности .
При внедрении новых марок стали и при экспертной оценке определяют для классов прочности :
- 6.8 - микроструктуру на профиле резьбы , величину действительного зерна , наличие мартенсита ;
- 8.8; 9.8 - обезуглероженный слой , микроструктуру на профиле резьбы , размер действительного зерна , наличие мартенсита , твердость после повторного отпуска ;
- 10.9 - обезуглероженный слой и микроструктуру на профиле резьбы , величину действительного зерна , содержание доэвтектоидного феррита , содержание бейнита , троостита на оси профиля резьбы , наличие мартенсита , отпущенного мартенсита , твердость после повторного отпуска , твердость поверхности ;
- 12.9 - обезуглероженный слой и микроструктуру на профиле резьбы , величину действительного зерна , содержание троостита и доэвтектоидного феррита , наличие мартенсита , твердость после повторного отпуска , твердость поверхности .
Г . 3 Методы исследования
Определение глубины зоны полного обезуглероживания проводят при увеличении 100 х по ГОСТ 1763 .
Частичное обезуглероживание определяют методом измерения микротвердости при нагрузке 1 - 3 Н по ГОСТ 9450 в соответствии с ГОСТ Р 52627 .
Процентное содержание феррита определяют по шкале 7, троостита - по шкале 8 ГОСТ 8233 при увеличении 500 х и 100 х соответственно .
Величину действительного зерна определяют по ГОСТ 5639 .
Твердость после повторного отпуска определяют по ГОСТ Р 52627 . Повторный отпуск проводят при температуре Т = 415 °С для классов прочности 8.8; 9.8; 10.9 и T = 370 °С для класса прочности 12.9 в течение 30 мин .
Твердость поверхности определяют методом измерения микротвердости . Измерения проводят по ГОСТ 9450 при нагрузке 1 - 3 Н . Твердость в точке у основания профиля резьбы ( твердость поверхности ) сравнивают с твердостью в точке , соответствующей 2/3 диаметра ( твердость сердцевины ).
Г .4 Эталоны микроструктуры болтов из стали 40 Х
В микроструктуре болтов всех классов прочности не допускаются :
- наличие мартенсита ;
- величина действительного зерна более шестого балла по ГОСТ 5639 .
Класс прочности 6.8:
Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска . Для болтов , изготовленных из стали 40 Х , допускается несквозная закалка на глубину , обусловленную полосой прокаливаемости по ГОСТ 4543 ( наличие бейнита , троостита и сорбита в сердцевине сечения ).
Классы прочности 8.8; 9.8:
Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска . Для болтов , изготовленных из стали 40 Х , допускается несквозная закалка на глубину , обусловленную полосой прокаливаемости по ГОСТ 4543 ( наличие бейнита , троостита и сорбита в сердцевине сечения ).
Глубина зоны полного обезуглероживания должна быть не более
Разность между значениями твердости в точке 1 и в точке 2 ( ГОСТ Р 52627 ) не должна быть более 30 HV .
Разность между значениями твердости в точке 3 и в точке 1 ( ГОСТ Р 52627 ) не должна быть более 30 HV .
Высота необезуглероженной зоны должна быть не менее 1/2 высоты профиля резьбы .
Среднеарифметические значения твердости , рассчитанные по результатам трех измерений твердости до повторного отпуска и после него , не должны различаться более чем на 20 HV .
Класс прочности 10.9:
Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска , сохраняющего игольчатую ориентацию мартенсита . В сердцевине допускается наличие троостита в количестве не более 50 %. Не допускаются :
- наличие доэвтектоидного феррита в количестве более 5 %, кроме случая частичного обезуглероживания по ГОСТ Р 52627 ;
- содержание продуктов промежуточного и диффузионного распада аустенита ( троостита ) на оси профиля резьбы более 50 %.
Глубина зоны полного обезуглероживания должна быть не более
Разность между значениями твердости в точке 1 и в точке 2 ( ГОСТ Р 52627 ) не должна быть более 30 HV .
Разность между значениями твердости в точке 3 и в точке 1 ( ГОСТ Р 52627 ) не должна быть более 30 HV .
Высота необезуглероженной зоны должна быть не менее 2/3 высоты профиля резьбы .
Твердость поверхности не должна отличаться от твердости сердцевины более чем на 30 единиц по Виккерсу , при этом твердость не должна превышать 390 HV .
Среднеарифметические значения твердости , рассчитанные по результатам трех измерений твердости до повторного отпуска и после него , не должны различаться более чем на 20 HV .
Приложение Д
(обязательное)
Расчетные площади и нагрузки для испытаний болтов на разрыв и гаек на пробную
нагрузку
Таблица Д .1 - Значения расчетных площадей и минимальных разрушающих нагрузок при испытаниях по 4.3, перечисления б ) и в )
|
Наружный диаметр резьбы, мм |
Расчетная площадь сечения, мм2 |
Класс прочности болтов и минимальное временное сопротивление разрыву, Н/мм2 |
||||||
|
6.8 |
8.8 |
9.8 |
10.9 |
12.9 |
||||
|
600 |
800 |
900 |
1000 |
1078 |
1200 |
1350 |
||
|
Минимальная разрушающая нагрузка при испытании болтов, Н |
||||||||
|
16 |
157 |
- |
125600 |
- |
- |
169200 |
- |
212000 |
|
18 |
192 |
- |
153600 |
- |
- |
207000 |
- |
259200 |
|
20 |
245 |
- |
196000 |
- |
- |
264100 |
- |
330800 |
|
22 |
303 |
- |
242400 |
- |
- |
326600 |
- |
409000 |
|
24 |
353 |
- |
282400 |
- |
- |
380500 |
- |
476600 |
|
27 |
459 |
- |
367200 |
- |
- |
494800 |
- |
619600 |
|
30 |
561 |
- |
448800 |
504900 |
- |
604800 |
673200 |
- |
|
36 |
816 |
- |
652800 |
- |
- |
879600 |
- |
- |
|
42 |
1120 |
672000 |
- |
- |
1120000 |
1207400 |
- |
- |
|
48 |
1472 |
883200 |
- |
1324800 |
|
1586800 |
- |
- |
Таблица Д .2 - Значения расчетных площадей , напряжений от пробной нагрузки и значения пробной нагрузки при испытании гаек по 4.7, перечисление б )
|
Наружный диаметр резьбы , мм |
Расчетная площадь сечения , мм 2 |
Класс прочности гаек и напряжение от пробной нагрузки , Н / мм 2 |
|||||||
|
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
|||||
|
784 |
932 |
1075 |
1128 |
1245 |
1373 |
1520 |
1668 |
||
|
Пробная нагрузка , Н |
|||||||||
|
16 |
157 |
- |
- |
168900 |
- |
195500 |
- |
- |
261900 |
|
18 |
192 |
- |
- |
206400 |
- |
239000 |
- |
- |
320300 |
|
20 |
245 |
- |
- |
263400 |
- |
305000 |
- |
- |
408700 |
|
22 |
303 |
- |
- |
325700 |
- |
377200 |
- |
- |
505400 |
|
24 |
353 |
- |
- |
379500 |
- |
439500 |
- |
- |
588800 |
|
27 |
459 |
- |
- |
493400 |
- |
571500 |
- |
- |
765600 |
|
30 |
561 |
- |
- |
603100 |
632800 |
698400 |
- |
852700 |
- |
|
36 |
817 |
- |
761400 |
878300 |
- |
1017200 |
- |
- |
- |
|
42 |
1120 |
879200 |
- |
- |
1263400 |
1394400 |
1537800 |
- |
- |
|
48 |
1472 |
1155500 |
- |
- |
1663800 |
1832600 |
- |
- |
- |
Приложение Е
(обязательное)
Испытание болтов на коэффициент закручивания
Е .1 Для контроля качества поверхности резьбы изготовитель проводит испытание на определение коэффициента закручивания , зависящего от покрытия и смазки , нанесенных на резьбу болта и / или гайки .
Е .2 В комплект резьбового соединения , подвергаемого испытаниям , входят болт , гайка и две шайбы .
Для исключения разногласий между изготовителем и потребителем способ подготовки крепежных изделий к испытаниям должен быть идентичным .
На крепежные изделия с нормальным покрытием перед испытанием наносят смазку на все поверхности трения - на резьбу болта и гайки и на опорные поверхности гайки и шайбы . Подготовку болтов , гаек и шайб проводят в следующем порядке :
- очищают от технологической смазки и загрязнений окунанием в емкость с бурлящим щелочным раствором при температуре не менее 90 °С на 10 - 15 мин ;
- смывают остатки щелочного раствора окунанием в емкость с бурлящей водой при температуре не менее 90 °С на 10 - 15 мин ;
- выдерживают при температуре не ниже 20 °С до полного высыхания влаги ;
- смазывают окунанием в емкость со смазочным составом из 80 % неэтилированного бензина по ГОСТ Р 51866 и 20 % минерального масла по ГОСТ Р 51634 при температуре состава 20 °С и времени выдержки 1 - 2 мин ;
- высушивают на решетчатом поддоне в течение не менее 2 ч при температуре не ниже 20 °С .
Крепежные изделия с произвольным покрытием испытывают без дополнительной смазки , если иное не предусмотрено соглашением между изготовителем и потребителем .
Примечание - При подготовке болтов , гаек и шайб к испытаниям не допускается удалять загрязнения с поверхностей трения ( резьбы и опорных поверхностей гаек и шайб ) способами , изменяющими профиль резьбы или шероховатость поверхности , например абразивоструйной обработкой , прогонкой резьбы и пр .
Е . 3 Испытания следует проводить в отапливаемых помещениях при температуре не ниже 20 °С . Условия проведения испытаний у изготовителя и потребителя должны быть идентичны .
Е .4 Коэффициент закручивания определяют путем измерения фактического крутящего момента , приложенного к гайке , в момент достижения в теле болта нормативного усилия натяжения .
Коэффициент закручивания К определяют по формуле
|
|
где М - фактический крутящий момент , приложенный к гайке , создающий в теле болта нормативное усилие натяжения , Н·м ;
N - нормативное усилие натяжения болта , принимаемое по таблице Е .1, Н ;
d - наружный диаметр резьбы болта , мм . Значения нормативных усилий натяжения для болтов различных классов прочности приведены в таблице Е .1.
Таблица Е .1 - Нормативные усилия натяжения болтов для определения коэффициента закручивания
|
Наружный диаметр резьбы , мм |
Класс прочности болтов и напряжение от нормативного усилия , Н / мм 2 |
||||||
|
6.8 |
8.8 |
9.8 |
10.9 |
12.9 |
|||
|
420 |
500 |
610 |
675 |
730 |
800 |
900 |
|
|
Нормативное усилие натяжения , Н |
|||||||
|
16 |
- |
78500 |
- |
- |
110000 |
- |
141000 |
|
18 |
- |
96000 |
- |
- |
140000 |
- |
172000 |
|
20 |
- |
122000 |
- |
- |
179000 |
- |
221000 |
|
22 |
- |
152000 |
- |
- |
220000 |
- |
273000 |
|
24 |
- |
177000 |
- |
- |
258000 |
- |
318000 |
|
27 |
- |
230000 |
|
- |
335000 |
- |
413000 |
|
30 |
- |
281000 |
342000 |
- |
410000 |
449000 |
- |
|
36 |
- |
409000 |
- |
- |
596000 |
- |
- |
|
42 |
470000 |
560000 |
- |
754000 |
818000 |
- |
- |
|
48 |
618000 |
736000 |
898000 |
- |
1075000 |
- |
- |
Точность оценки коэффициента закручивания - до 0,01.
Е .5 Для испытаний допускается использовать испытательное оборудование , позволяющее одновременно фиксировать приложенный к гайке крутящий момент М и возникающее в теле болта усилие натяжения N независимо от принципа действия оборудования и способа регистрации указанных характеристик . Допускается определять указанные характеристики расчетом на основании непосредственного измерения других показателей , связанных с определяемыми характеристиками научно обоснованными аналитическими зависимостями .
Погрешность измерений или определения характеристик должна быть не более : усилия натяжения ± 1 %; крутящего момента ± 5 %.
Е .6 При проведении испытаний крутящий момент должен быть приложен к гайке . Закручивание гайки проводят плавно , без рывков со скоростью не более 10 об / мин . При закручивании гайки головка болта и шайба под гайкой не должны проворачиваться .
Ключевые слова : болты , гайки , шайбы , болты и гайки высокопрочные ; болты , гайки и шайбы для металлических конструкций , общие технические условия