Вид нержавеющей стали представлен сплавом, в котором содержится железо и добавлен углерод. Указанные ингредиенты относятся к основным элементам. Кроме этого, сплав насыщен легирующими веществами, которые придают ему дополнительный высоко качественный эффект. За основной элемент принимается наличие хрома.
Виды нержавеющей стали
Существует несколько вариантов сплавов, из которых создаётся нержавеющая сталь, из них входят в основную категорию:
1. Ферритная сталь — это состав, в структуре которого содержится легированный феррит с добавкой некоторого количества карбида. Смесь стали может образовываться, если углерод содержится в низком количестве в сочетании с большим количеством легирующего элемента. Такой сплав, в основе которого есть железо, называется ферритным классом стали.
2. Аустенитный сплав — это нержавеющая сталь с кубической кристаллической структурой, имеющей центрированные грани, не способна магнититься. Её состав содержит хром в количестве 15 — 26%, а также дополнением служит присутствие 5 — 25% никеля, что приводит к повышению коррозионной устойчивости.
3. Жаропрочные сплавы.
4. Мартенситные составы.
Как отличить сплав нержавеющего типа металла
Для определения нержавейки, если сравнивать с другими марками стали, существуют некоторые способы:
Использование азотной кислоты. С помощью этой химической жидкости легко понять нержавейка ли это, или углеродистая сталь.
Металл отсвечивается по — разному. Поверхностный слой нержавеющей стали сияет синевато — жёлтым оттенком.
Можно определить, посмотрев маркировку.
Класс прочности у нержавейки: определение
Классификацию нержавеющего крепёжного метиза и деталей на прочность проводят по действующему стандарту. Аустенитная группа обозначается большим литером «A», дополнительный номер указывает на уровень химического содержания сплава, Сталь класса — А2 или А4 обозначена параметрами предела прочности — 50, 70, 80. Обозначение установлено двумя числами: 50, 70, 80 с написанием через знак. Указывается сталь конкретной марки: А1 — 50, А2 — 70, А4 — 80.
Применение нержавеющего крепёжа
Морской и речной транспорт со всеми сооружениями, механизмами, оборудованием, включая приборы, которые предназначены для эксплуатационных работ в обстановке с повышенной агрессивной средой, нуждается в применении материалов крепёжных метизов с высокой прочностью и стойкостью к коррозийному явлению. Исходя из требований стандарта, больше всего для этих задач применяют стальные детали с нержавеющим аустенитным сплавом ГОСТ Р ИСО 3506 — 1 — 2009. Повышенная антикоррозийная характеристика нержавейки объясняется особым химическим составом металла.
Структура аустенитного материала сохраняется при плавке, потому что в сыром исходнике содержится небольшой процент углерода с присутствующими легирующими добавками. Если основная часть отводится добавке хрома, как упоминалось выше, больше 15%, то никель составляет более 8%. Наличие хрома позволяет повышать стойкость против коррозийных процессов, никель – улучшает пластические свойства.
Аустенитная хромоникелевая сталь обеспечивает особо сочетаемую обрабатываемость, оказывая влияние на повышение механических свойств с коррозионной стойкостью. Эта группа металла из нержавейки больше всех применяется в промышленности. Особенно незаменима она при изготовлении крепёжного метиза: нержавеющих болтов, гаек, резьбовых шпилек, винтов, а также шайб.
Стандартное распределение
Аустенитный тип стали по требованиям ГОСТа делится на 3 класса прочностного растяжения:
1. Самый низкий класс — 50 присвоен закалённой нержавеющей стали.
2. Холоднодеформированная сталь, марка А2, присвоен класс — 70.
3. К классу — 80 относится сталь, изготовленная по такому же принципу — холодное деформирование, но в ней содержится ещё 2 — 3 % молибдена.
Стандарт предписывает ставить обозначение марки стали и писать класс показателя на прочность через чёрточку, пунктуационный знак, например:
- А1 — 50 — характеристика мягкого металла, граница на разрыв определена 500 Н / мм 2, равной 500 МПа.
- А2 — 70 — таким показателем наделили холоднотянутую нержавейку с параметром на прочность при разрыве 700 Н / мм 2, равным 700 МПа.
- А4 — 80 — параметры высокопрочного сплава, предел прочности при разрыве границы определён 800 Н / мм 2, равным 800 МПа.
Нанесение условных знаков на метизы
С целью идентификации объектов следует проводить обязательную маркировку на всех болтах, винтах с диаметром стержня больше 6 мм. Верхняя стержневая сторона опорной части болта (оголовок) служит для обозначений — около заводского клейма изготовителя. Можно расположить параллельно с клеймом на боковой части головки. Участок для клейма с его содержанием определяется ГОСТом Р 52644 — 2006.
Маркировку на шпильке выполняют по гладкой поверхности участка или торца. Большинство производителей мотивируют дополнительной цветовой кодировкой нержавейки. Для марки А2 определён тон зелёного цвета, сталь А4 — приобрела красный оттенок.
Обозначение продукции производится по существующему определённому порядку, который был принят международной организацией по стандартам — ISO. Вся документация (ГОСТы, ТУ), разработанная в СССР и РФ, отредактирована согласно требованиям стандарта. Практических разногласий почти нет.
Маркировка должна включать важные данные:
1. Завод, производящий крепёжные детали, ставит штамп.
2. На данном изделии наносится указание класса прочности.
3. Обозначение климатического исполнения болта наносят только на те метизы, которые могут работать в условиях холода.
4. Использованная плавка стали с номером при изготовлении этой детали.
5. S — знак индекса, которым обозначают увеличение размера головочной стороны болта.
Крепёжный болт, выполненный из нержавейки, должен иметь марку стали. Индекс наносят на головке болта выпуклого или выдавленного вида. Шрифт по размеру определяют на заводе, согласно требованиям ГОСТа.
Грань текучести у антикоррозионного сплава стали ниже, а это означает их повышенную пластичность. По этой причине нержавеющий метиз из болтов, шпилек не крошится, когда увеличивается предельно допустимое усилие на затяжку, или, если возникает появление изгибающего бокового давления. При увеличении нагрузки на крепёжное изделие из обычного вида стали может произойти излом и разрушение, тогда как аустенитная деталь, и это в крайнем случае, просто сорвётся резьба.
По механическим свойствам высокопрочные болты климатического исполнения ХЛ рекомендуются к применению, где температура опускается от — 40 до — 65 (ГОСТ 15150 — 69). Подобными крепёжными болтами пользуется тяжёлое машиностроение, сооружаются металлические конструкции из стали на строительных площадках.
Расчёт нагрузочной установки
Нагрузку на крепёжный метиз из нержавейки рассчитывают по основным предельно допустимым прочностным показателям. Они используются в формуле. Образцом служит размер болта М12, А2 — 70.
Np 0.2 = As Rp 0.2 = 84.3 450 = 37935 Н:
1. As — болт М12 (ГОСТ Р ИСО 3506 — 1 — 2009).
2. Rp 0.2 — величина предельной текучести.
3. Полученный результат требуется делить на двадцать, получится значение рабочих усилий болта, равное 37935 / 20 = 1896 кг. Чтобы обеспечить полную безопасность в работе с крепёжным метизом, следует поделить на тридцать. Тогда будет надёжно.
Техническая терминология
Пределом прочности на гране разрыва считают превышенную нагрузку, за которой последует разрушение — «наибольшее разрушающее напряжение». Говоря простым языком, когда стержень болта может сломаться. Замеры проводятся в обозначении мегапаскаль (МПа). Значение класса прочности — один из важных узловых параметров в нержавеющем сплаве. Его следует принимать к учёту, когда определяются расчётные усилия на болтовом крепёжном узле.
Предел прочности принимают, как указанную величину, перемноженную х 10. Допустим, А2 — 70, показатель предела прочности будет 70 х 10 = 700 МПа. Размер 70 — считается стандартным пределом прочности крепёжных деталей из нержавейки. Когда деталь имеет обозначение только «А2», «А4», то это означает, именно число — 70 обозначает предельную границу прочности.
Пределом текучести называют нагрузочную величину, её превышение приведёт к невозможности восстановить деформированную либо изогнутую деталь. Допустим, в ваших руках согнулась обычная стальная вилка или металлическая проволока. Деформацию предметов можно объяснить превышением размера допуска предельной текучести или был увеличен предел упругости изгиба. Параметр предела текучести крепёжной техники и метизов из нержавейки не указывается, он относится к справочному значению. Если вилку сломать не удалось, а она лишь согнулась, то предел её прочности оказался выше, по сравнению с пределом текучести.
Твёрдость по Бринеллю — является величиной, которая характеризует твёрдость материала. Она определена способностью металла по противодействию наиболее твёрдым телам. Способ применяют при измерении на твёрдость в сыром виде или мало закалённого металла.
Показатель предела текучести крепёжных метизов (болты и гайки) из нержавеющего сплава — справочная величина, равная примерно 250 Н / мм 2 для стали A2 -— 70, для марки A4 — 80 составляет 300 Н / мм 2.
Способы проведения испытаний
Отечественным ГОСТом 1759 не предусматривается нагрузочный расчёт крепёжного метиза из нержавеющего сплава. Отсутствует указание на учёт размеров, имеющих резьбу d, d2 или d3. В расчётах болтовых соединений заданная нагрузка применяется с учётом коэффициента 1/2, но надёжнее брать 1/3 от того, какой предел текучести, чтобы перестраховаться. Это коэффициент запаса.
Уникальность метизов
Стальной болт с высокопрочным классом 10.9 DIN 933, шестигранной головкой, полной резьбой, не имеющий покрытия, рассчитанный на высокие динамические и статические нагрузки, при сборке ответственных конструкционных узлов позволяет избежать монтажную сварку. Этим обеспечивается надёжная прочная жёсткость на стыках конструкционных узлов, простота замены деталей в момент возможного ремонта. Применение плоской шайбы, имеющей соответствующий диаметр с болтом, предотвращает продавливание с повреждением поверхности соединяемых узлов.
При маркировке предполагается использовать цифровую кодировку, с указанием класса прочности. Высокопрочные болты 10.9 являются самыми популярными, потому что считаются универсальными по своему назначению. Они нашли применение в строительных компаниях, машиностроительной промышленности, применяет автомобильная сфера производства, а также при возведении металлоконструкций крупного узлового монтажа.
