Класс прочности болта – предельная нагрузка, которую может выдержать крепеж без деформации и разрыва. Всего существует 11 классов стойкости болтов к нагрузке (от 3.6 до 12.9). Чем выше номер, тем более прочным является изделие. Первое число класса показывает номинальный предел прочности (МПа), второе (с правой стороны от точки) равно увеличенному в 10 раз отношению предела текучести конкретного болта к коэффициенту прочности на растяжение. Например, при номинальном пределе прочности на растяжение 800 МПа и значении предела текучести 0.8, крепеж будет относиться к классу прочности 8.8.

Классификация болтов по прочности: марки стали и характеристики крепежа

Класс прочности

Марка стали

Временное сопротивление, МПа

Твердость по Виккерсу, HV

Предел текучести, МПа

3.6

Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп

300-330

95-250

180-190

4.6

Ст5кп, Ст.10

400

120-250

240

4.8

Ст.10, Ст.10кп

400-420

130-250

320-340

5.6

Ст.35

500

155-250

300

5.8

Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп

500-520

160-250

400-420

6.6

Ст.35, Ст.45

600

190-250

360

6.8

Ст.20, Ст.20кп, Ст.35

600

190-250

480

8.8

Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р

800*

250-335

640*

8.8

Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р

800-830**

250-335

640-660**

9.8

Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р

900

290-360

720

10.9

Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА

1000-1040

320-380

900-940

12.9

Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА

1200-1220

285-435

1080-1100

*– применяется для болтов с номинальным диаметром до 16 мм, **– более 16 мм

Что такое временное сопротивление

Это предел прочности крепежа, параметр максимального усилия (на сжатие, изгиб, скручивание, растяжение), которое может быть к нему приложено. Как только будет достигнут критический параметр, произойдет разрушение болта.

Твердость по Виккерсу: что это значит

Параметр обозначает стойкость болта к деформации при ударе или соприкосновении с другим предметом.

Что показывает предел текучести

Параметр обозначает, какую максимальную рабочую нагрузку выдерживает болт. При превышении предела начинается необратимая деформация крепежа, причем, саморазрушение происходит даже без увеличения нагрузки. При расчете нагрузки на крепежное соединение следует выбирать болты, предел текучести которых вдвое превышает критический параметр.

Особенности производства болтов разной прочности

Класс прочности болта

Особенности изготовления и материалы

3.6 – 5.6

Болты изготавливаются на токарных или фрезерных станках способом точения из углеродистой стали без добавок. Не подвергаются термической обработке.

6.6 – 6.8

Метизы производятся способом объемной штамповки на высадочных прессах. Для производства используется углеродистая сталь без добавок. Готовый крепеж не поддается закаливанию.

8.8 – 8.9

Болты из углеродистой стали с добавками бора, хрома и марганца для повышения эксплуатационных свойств. Изготавливаются методом штамповки с последующей закалкой и отпуском при температуре 425 градусов.

10.9

Крепеж из легированной или углеродистой стали с добавками бора, марганца и хрома. Изделия изготавливаются на автоматах холодной и горячей высадки, подвергаются термообработке в электропечи при температуре 340/425 градусов.

12.9

Болты из легированной стали без добавок, полученные методом холодной и горячей высадки с последующей термообработкой в электропечах при температуре 380 градусов

Стандарты болтов ГОСТ и DIN по классам прочности

Класс прочности болтов

DIN

ГОСТ

5.8

DIN 931
DIN 933

ГОСТ 7805-70
ГОСТ 7808-70
ГОСТ 7795-70
ГОСТ 7796-70
ГОСТ 7798-70
ГОСТ 15589-70

6.8

DIN 931
DIN 933

ГОСТ 7805-70

8.8

DIN 931
DIN 933

ГОСТ 7805-70
ГОСТ 7808-70
ГОСТ 7795-70
ГОСТ 7796-70
ГОСТ 7798-70
ГОСТ 22353-77

10.9

DIN 931
DIN 933

ГОСТ 22353-77
ГОСТ Р 52644-2006

12.9

DIN 931
DIN 933

ГОСТ Р 52643-2006
ГОСТ Р 52644-2006

В чем отличия легированной стали от углеродистой

Легированная сталь содержит титан, молибден, вольфрам и пр. добавки, которые увеличивают твердость, плотность структуры, прочность и термостойкость метизов. Болты, изготовленные из легированной стали, относятся к высокопрочному крепежу.

Зачем нужна термическая обработка

В процессе закалки и отпуска происходит изменение структуры материала, повышается предел выносливости стали, увеличивается износостойкость и прочность болтов.

Сфера применения

Болты прочностью до 5.8 используются для получения неответственных крепежных соединений, например, крепления автомобильного навеса, при сборке мебели. Крепеж более высокой прочности применяется для ответственного монтажа – при сборке сельскохозяйственной техники, при строительстве мостов и несущего каркаса для возведения каркасных домов, а также при изготовлении массивных металлоконструкций, подъемных кранов, механизмов, испытывающих серьезную нагрузку.

Классы прочности гаек

Классы прочности гаек обозначаются одним числом: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12. Число обозначает 1/100 от номинального предела прочности болта в мегапаскалях (МПа), к которому подходит данная гайка в резьбовом соединении. Таким образом, для болта класса прочности 8.8 должна применяться гайка с классом прочности 8.

Стандарты гаек ГОСТ и DIN по классам прочности

Класс прочности гаек

DIN

ГОСТ

5

DIN 934

ГОСТ 5915-70
ГОСТ 5927-70

8

DIN 934

ГОСТ 5915-70
ГОСТ 5927-70

10

DIN 934

ГОСТ 22354-77
ГОСТ Р52645-2006

Внимание! Класс прочности гаек маркируется только начиная с 8 класса прочности!

Класс прочности шайб

Для указания класса прочности плоских шайб используется величина твёрдости. Твёрдость шайб измеряется в различных единицах: по Виккерсу, по Роквеллу и по Бринеллю.

Условные обозначения твёрдости шайб:
HV - твердость, определенная по методу Виккерса;
HRC - твердость по методу Роквелла;
HRB - твердость по методу Бринелля.

Методы определения твёрдости шайб описаны в соответствующих стандартах ГОСТ.