Ключевым параметром при выборе крепежных элементов для строительства и ремонта является класс прочности. Этот показатель определяет способность болта или гайки выдерживать нагрузку. Игнорирование механических характеристик метиза может привести к аварийному разрушению конструкции. Чтобы избежать таких рисков, необходимо разбираться в стандартизированной маркировке.
Как маркируется и расшифровывается класс прочности
Числовое обозначение наносят на головку болта или на поверхность гайки. Оно кодирует основные механические свойства металла – предел прочности и предел текучести. Стандарты определяются согласно ГОСТ и международным нормам DIN. Обозначение несет в себе всю информацию о нагрузочной способности крепежа. Знание маркировки позволяет инженеру точно рассчитать, какую силу может выдержать соединение до того, как начнется необратимая деформация или разрушение.
Маркировка класса прочности состоит из двух чисел, разделенных точкой. Разберем, как эти цифры трансформируются в конкретные технические данные. Первое число (до точки) указывает на минимальный предел прочности на разрыв. Чтобы получить его значение, число следует умножить на 100. Второе число (после точки) указывает на отношение предела текучести к пределу прочности, выражено в долях (коэффициент). Чтобы получить предел текучести в МПа, необходимо перемножить оба числа, а результат умножить на 10.
Классы прочности болтов
Для болтов и винтов из углеродистых и легированных сталей используются классы в широком диапазоне – от 3.6 до 12.9. Выбор конкретного класса зависит от типа конструкции и величины рабочих нагрузок.
Группы крепежа по прочности:
1. Низкопрочный крепеж (4.8, 5.8, 6.8)
Применяется в соединениях, где рабочие нагрузки невелики. Это могут быть декоративные элементы, легкие каркасы, или узлы, где перегрузка исключена.
2. Высокопрочный крепеж (8.8, 10.9, 12.9)
Этот тип крепежа предназначен для ответственных, несущих и динамически нагруженных соединений. Класс 8.8 считается стандартным выбором для большинства машиностроительных и строительных задач. Благодаря пределу прочности 800 МПа и хорошему относительному удлинению (минимум 12%), он хорошо противостоит умеренным динамическим нагрузкам.
Класс 10.9 и 12.9 используется в особо ответственных узлах: крепление колесных дисков, соединение балок в высотных зданиях, двигатели. Это крепеж требует точного контроля момента затяжки, чтобы не превысить высокий предел текучести до 1080 МПа для 12.9.
Болты разных классов прочности соответствуют разным ГОСТ и DIN.
Классы прочности гаек
Класс прочности не должен быть ниже, чем у болта. В случае несоответствия, при затяжке или эксплуатации, резьба гайки будет деформирована или сорвана раньше, чем болт выйдет на расчетную нагрузку. Класс прочности гаек маркируется одной цифрой и соответствует минимальному классу болта, с которым она может эффективно работать, исключая разрушение резьбы.
Обратите внимание: гайка класса 8 может работать с болтом 4.8 или 5.8, но обратная комбинация (слабая гайка с прочным болтом) недопустима. Для бытового и сборочного применения наиболее универсальными и востребованными диаметрами гаек также являются M8, M10, M12.
Гайки маркируются с 8 класса прочности по ГОСТ и DIN.
Классы прочности шайб
Шайбы (плоские, пружинные) выполняют функции распределения давления и предотвращения самооткручивания. Они не имеют цифровой маркировки в формате X.Y, но классифицируются по твердости, измеряемой по шкале Виккерса (HV).
Твердость шайбы должна быть подобрана в соответствии с классом болта, чтобы избежать вдавливания шайбы в материал конструкции под воздействием высокого осевого усилия.
Группы твердости шайб по ISO:
- 100 HV – низкая твердость, для болтов классов до 6.8;
- 200 HV – средняя твердость, применяются с болтами класса 8.8;
- 300 HV – высокая твердость, подходят для работы с высокопрочным крепежом классов 10.9 и 12.9.
Использование мягкой шайбы с высокопрочным болтом (например, шайбы 100 HV с болтом 10.9) приведет к тому, что шайба будет деформирована и не сможет эффективно выполнять свою функцию.
Разобраться с классом прочности – значит, обеспечить долговечность и функциональность соединения. Технические данные, скрытые за простой маркировкой, критически важны.
Выбирая элементы крепления, всегда сверяйте требуемый предел текучести с рабочими нагрузками. Для обеспечения максимальной функциональности и предотвращения преждевременного износа, крепеж должен иметь точное соответствие ГОСТ и DIN стандартам. Некачественное сырье или нарушение технологии термообработки могут снизить реальные показатели прочности, даже если маркировка нанесена верно. Поэтому для ответственных работ всегда следует выбирать продукцию, которая прошла строгий контроль качества и имеет гарантированные механические характеристики.