Высокопрочные болты – это ключевые элементы в строительстве и инженерных проектах, предназначенные для обеспечения надежного крепления между деталями конструкций, класс прочности таких изделий составляет 10.9, 12.9. Изготавливаются из специальных высокопрочных материалов, таких как легированные стали или титан, что придает им повышенную прочность и устойчивость к нагрузкам.
Существует система классификации крепежных изделий, в том числе, болтов, по классам прочности, согласно ГОСТ 898-1-2014, которая позволяет оценить механические свойства метизов. Такой критерий оценки, как класс прочности позволяет оценить предел прочности болтов, которые будут не меньше 1000 Мпа. Система классификации выделяет такие механические характеристики, как твердость, предел прочности при растяжении, а также фиксированные ограничения по химическому составу сплавов.
Благодаря своим свойствам, высокопрочный крепеж в некоторых случаях не уступает по своей прочности сварным или заклепочным соединениям. Таким образом, высокопрочные болты используются в тех сферах деятельности, где требуются максимально надежные ответственные узлы крепления.
Чем отличается высокопрочный крепеж от обычного крепежа?
Отчасти уже было сказано выше, что определенные физико-механические свойства высокопрочных метизов позволяют им выдерживать большие нагрузки по сравнению с обычными болтами, винтами и гайками. Для примера, разрыв высокопрочных болтов класса прочности 12.9 произойдет при нагрузке в 1200 Н/мм2, в то время как разрыв абсолютно аналогичных по типоразмеру болтов класса прочности 4.8 произойдет при 420 Н/мм2, при нагрузке меньшей почти в три раза. Но также стоит выделить и другие особенности, и преимущества высокопрочного крепежа в сравнении с обыкновенными метизами низкого класса прочности:
- Благодаря использованию сравнительно меньшего по размеру крепежа с высоким классом прочности удается достигнуть снижения металлоемкости конструкций и изделий.
- Использование в узлах крепления высокопрочных болтов, винтов, шпилек позволяет сократить количество точек крепления, и, как следствие, снизить затраты на крепежные изделия и частоту их обслуживания.
- Высокопрочный крепеж больше устойчив к различного рода нагрузкам (вибрации, динамические нагрузки и проч.), кроме того, он хорошо подходит для применения в суровых климатических условиях, и агрессивных средах.
- Фрикционные соединения (сдвигоустойчивые) на высокопрочных болтах. Так, обычные болтовые соединения не выдерживают нагрузку на сдвиг, и как правило, происходит смещение соединяемых элементов, высокопрочные болты способны стянуть элементы крепления с большим усилием, которое вызывает между ними трение, в свою очередь, исключающее сдвиг.
В чем преимущества высокопрочного крепежа от сварочного, заклепочного соединения?
Использование высокопрочного крепежа вместо сварочных работ и заклепочных соединений имеет ряд преимуществ:
- Не требуются квалифицированные сотрудники, имеющие опыт сварочных работ; снижение трудоемкости в процессе установки высокопрочных крепежных изделий.
- Доступность визуального контроля качества целостности болтовых соединений в отличии от сварочных узлов, которые могут содержать скрытие дефекты, невидимые глазу.
- Возможность работы с конструкциями, состоящими из трудносвариемых материалов изготовления. В данном случае высокопрочные болтовые соединения являются выходом, по прочности не уступающим сварочным креплениям.
- Высокопрочные болты могут заменить заклепочные соединения, не уступая в выносливости переменным нагрузкам. Кроме того, высокопрочные болтовые соединения можно собрать и разобрать, а в случае износа метизов легко заменить на новые.
Классы прочности крепежа, расшифровка, марки сталей
Все крепежные изделия с внешней метрической резьбой, изготовленные из углеродистых сталей различаются десятью классами прочности:
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 |
12.9 |
Чтобы расшифровать обозначение класса прочности изделий следует обратиться к значению двух чисел, разделенных точкой:
- Так, первое значение равно 0,01 части малого значения предела прочности на растяжение Н/мм2
- Второе значение обозначает предел текучести к лимиту прочности на растяжение (простыми словами, при каком напряжении происходит деформация крепежа при изгибе).
Таким образом, класс прочности 10.9 имеет следующие обозначения характеристик:
Крепость на растяжение – 10 / 0,01 = 1000 МПа Н/мм2
Малый предел текучести - 10*9*10 = 900 Мпа Н/мм2
Марки сталей для изготовления высокопрочного крепежа
Для изготовления высокопрочного крепежа используется ряд марок сталей 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р. Болты изготавливаются методом холодного штампования, на накатных автоматах на них наносится резьба. Для придания болтам высокопрочных свойств их подвергают термическому закаливанию в печи после чего остужают.
Таблица марок сталей и получаемых классов прочности крепежных изделий:
| Класс прочности | Марка стали | Граница прочности σB. МПа | Граница текучести σT. МПа | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| 3.6 | 10, 10кп | 300…330 | 180…190 | 90…238 |
| 4.6 | 20 | 400 | 240 | 114…238 |
| 4.8 | 10, 10кп | 400…420 | 320…340 | 124…238 |
| 5.6 | 30, 35 | 500 | 300 | 147…238 |
| 5.8 | 10, 10кп, 20, 20кп | 500…520 | 400…420 | 152…238 |
| 6.6 | 35, 45, 40Г | 600 | 360 | 181…238 |
| 6.8 | 20, 20кп | 600 | 480 | 181…238 |
| 8.8 | 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р | 800* | 640* | 238…304* |
| 8.8 | 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р | 800…830** | 640…660** | 242…318** |
| 9.8 | 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р | 900 | 720 | 276…342 |
| 10.9 | 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р | 1000…1040 | 900…940 | 304…361 |
| 12.9 | 35, 35Х, 38ХА, 45Г, 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р | 1200…1220 | 1080…110 | 366…414 |
Виды высокопрочных болтов
Существует несколько видов высокопрочных болтов, каждый из которых предназначен для определенных условий эксплуатации. Каждый из них имеет свои характеристики и область применения, что позволяет выбирать оптимальное решение для конкретных задач:
- Высокопрочные болты с неполной резьбой DIN 931 классов прочности 10.9, 12.9
- Высокопрочные болты с полной метрической / дюймовой резьбой DIN 933, классов прочности 8.8, 10.9, 12.9
- Высокопрочные болты с неполной резьбой DIN 960 классов прочности 10.9
- Высокопрочные болты с полной резьбой DIN 961 классов прочности 10.9
- Высокопрочные болты с фланцем DIN 6921 классов прочности 10.9
- Высокопрочные болты ГОСТ: ГОСТ 7798-70, ГОСТ 7805-70, ГОСТ 7808-70, ГОСТ Р ИСО 4017-201
Особенности затяжки высокопрочных болтов
Процесс затяжки высокопрочных болтов является важным этапом их установки. При установке высокопрочных крепежных изделий стоит учитывать характер монтажного соединения: оно может быть фрикционным или с несущими болтами. Для затяжки крепежа при фрикционном соединении болты фиксируются до проектной величины динамометрическими ключами. Этот процесс не только обеспечивает надежное крепление, но также устраняет расслабление болтов под воздействием нагрузок. Нормы затяжки болтов описаны в таблицах с необходимыми техническими данными.
Таблица нормы затяжки болтов представлена в статье: "Момент затяжки резьбовых соединений: особенности, таблица"
Особенности затяжки высокопрочных болтов включают в себя правильный контроль момента затяжки. Это важно для избежания перетягивания или недостаточного натяжения болтов. Профессиональные инструменты, обращение к информационным таблицам и тщательный контроль этапов затяжки обеспечивают необходимую степень натяжения, гарантируя надежность и долговечность соединения.
Применение высокопрочного крепежа
Высокопрочные болты широко применяются в строительстве мостов, зданий, машин и других инженерных систем. Их преимущества включают в себя высокую устойчивость к воздействию экстремальных условий, долгий срок службы и способность поддерживать высокие нагрузки.
Высокопрочные болты играют важную роль в обеспечении прочности и стабильности конструкций. Правильный выбор и установка данных крепежных изделий существенно влияют на безопасность и надежность соединений в различных областях инженерии и строительства.
В магазине крепежа Оникс можно прибрести высокопрочные болты различных типоразмеров, стандартов DIN и ГОСТ, классов прочности 10.9, 12.9 с полной \ неполной резьбой, метрической или дюймовой резьбой. Переходите в каталог магазина и выбирайте подходящий крепеж под ваши строительные и ремонтные задачи.
