Материалы, применяемые для изготовления болтов, винтов, шпилек, гаек и шайб.
УГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ
Согласно требований ДСТУ ISO 898-1:2003, для изготовления болтов, винтов, шпилек применяются следующие марки сталей:
| Класс прочности | Материал и обработка | Граничный химический состав (контрольный анализ), % | Температура отпуска, 0С, min | ||||
| углерод (С) | фосфор (P) | сера (S) | бор (B) | ||||
| min | max | max | max | max | |||
| 3.6 | Углеродистая сталь1 | - | 0,20 | 0,05 | 0,06 | 0,003 | - |
| 4.6 | - | 0,55 | 0,05 | 0,06 | 0,003 | - | |
| 4.8 | |||||||
| 5.6 | 0,13 | 0,55 | 0,05 | 0,06 | 0,003 | - | |
| 5.8 | - | 0,55 | 0,05 | 0,06 | 0,003 | - | |
| 6.8 | |||||||
| 8.8 | Углеродистая сталь с присадками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,40 | 0,035 | 0,035 | 0,003 | 425 |
| Углеродистая сталь закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 425 | ||
| 9.8 | Углеродистая сталь с присадками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,35 | 0,035 | 0,035 | 0,003 | 425 |
| Углеродистая сталь закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | |||
| 10.9 | Углеродистая сталь с присадками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная | 0,15 | 0,35 | 0,035 | 0,035 | 0,003 | 340 |
| 10.9 | Углеродистая сталь закаленная и отпущенная | 0,25 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,003 | 425 |
| Углеродистая сталь с присадками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная | 0,20 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | |||
| Легированная сталь2 закаленная и отпущенная | 0,20 | 0,55 | 0,035 |
|
|
| |
| 12.9 | Легированная сталь закаленная и отпущенная | 0,28 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,003 | 380 |
1 Сталь углеродистая - сплав железа (Fe) с углеродом (С). Различают низкоуглеродистую (С≤0,25%), среднеуглеродистую (0,25%<С≤0,55%) и высокоуглеродистую сталь (С>0,55%).
2 Сталь легированная - углеродистая в сталь, в химический состав которой введены дополнительные элементы (легирующие добавки). Различают стали низколегированные (содержание легирующих элементов до 2÷4%), среднелегированные (4÷11%) и высоколегированные (свыше 11%). К легирующим элементам не относят углерод и неизбежные примеси.
Согласно требований ДСТУ ISO 898-2:2004, для изготовления гаек применяются следующие марки сталей:
| Класс прочности | Ограничение по химическому составу (контрольный анализ), % | ||||
| углерод | марганец | фосфор | сера | ||
| max | min | max | max | ||
| 4; 5; 6 | - | 0,50 | - | 0,060 | 0,150 |
| 8; 9 | 04 | 0,58 | 0,25 | 0,060 | 0,150 |
| 10 | 05 | 0,58 | 0,30 | 0,048 | 0,058 |
| 12 | - | 0,58 | 0,45 | 0,048 | 0,058 |
Согласно требований ГОСТ 18123-82, для изготовления шайб применяются следующие марки сталей:
| Вид | Марка | Обозначение стандарта | Условное обозначение марки (группы) |
| Углеродистые стали | 08, 08кп 10, 10кп | ГОСТ 1050-88 | 01 |
| Ст3 Ст3 кп | ГОСТ 380-94 | 02 | |
| 15 | ГОСТ 1050-88 | 03 | |
| 20 | 04 | ||
| 35 | 05 | ||
| 45 | 06 | ||
| Легированные стали | 40Х | ГОСТ 4543-71 | 11 |
КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ1
Согласно требований ДСТУ ISO 3506-1:2006 болты, винты, шпильки и гайки изготавливаются из следующих марок нержавеющей стали:
| Класс | Марка | Ограничение по химическому составу, % | ||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | ||
| Аустенитный2 | А1 | 0,12 | 1,00 | 6,50 | 0,20 | 0,15÷0,35 | 16,00÷19,00 | 0,70 | 5,00÷10,00 | 1,75÷2,25 |
| А23 | 0,10 | 1,00 | 2,00 | 0,05 | 0,03 | 15,00÷20,00 | - | 8,00÷19,00 | 4,00 | |
| А3 | 0,08 | 1,00 | 2,00 | 0,045 | 0,03 | 17,00÷19,00 | - | 9,00÷12,00 | 1,00 | |
| А44 | 0,08 | 1,00 | 2,00 | 0,045 | 0,03 | 16,00÷18,50 | 2,00÷3,00 | 10,00÷15,00 | 1,00 | |
| А5 | 0,08 | 1,00 | 2,00 | 0,045 | 0,03 | 16,00÷18,50 | 2,00÷3,00 | 10,50÷14,00 | 1,00 | |
| Мартенситный | С1 | 0,09÷0,15 | 1,00 | 1,00 | 0,05 | 0,03 | 11,50÷14,00 | - | 1,00 | - |
| С3 | 0,17÷0,25 | 1,00 | 1,00 | 0,04 | 0,03 | 16,00÷18,00 | - | 1,50÷2,50 | - | |
| С4 | 0,08÷0,15 | 1,00 | 1,50 | 0,06 | 0,15÷0,35 | 12,00÷14,00 | 0,60 | 1,00 | - | |
| Ферритный | F1 | 0,12 | 1,00 | 1,00 | 0,04 | 0,03 | 15,00÷18,00 | - | 1,00 | - |
1 Коррозионно-стойкая сталь - высоколегированная сталь. Основные легирующие элементы – хром (Cr) и никель (Ni). Для того, чтобы сталь была «нержавеющей» содержание хрома должно быть более 13%.
2 Аустенитная сталь - сталь с основными составляющими 15-20% хрома и 5-19% никеля, который увеличивает сопротивление коррозии. Не может быть закалена и, как правило, не магнитная. Она хорошо подвергается тепловой обработке и сварке. Обозначается начальной буквой A. Именно аустенитная группа сталей наиболее широко используется в промышленности и в производстве крепёжных изделий.
3 A2 - нетоксичная, незакаливаемая, устойчивая к коррозии сталь. Легко поддается сварке и не становится при этом хрупкой. Крепеж и изделия из стали A2 не подходят для использования в бескислородных кислотах и средах с содержанием хлоридов, в частности в плавательных бассейнах и морской воде. Пригодна для температур вплоть до -200 0C.
4 A4 - похожа на стали A2, но с добавлением 2-3% молибдена, что значительно увеличивает её антикоррозионные свойства. Сталь этой марки предназначена для использования в кипящей серной кислоте, а также в определенной степени она годится для использования в среде с содержанием хлоридов. Крепеж и такелажные изделия из A4 рекомендуются для использования в судостроении. Пригодна для температур вплоть до -60 0C.
Согласно требований ГОСТ 18123-82, для изготовления шайб применяются следующие марки сталей:
| Вид | Марка | Обозначение стандарта | Условное обозначение марки (группы) |
| Коррозионно-стойкие стали | 12Х18Н10Т | ГОСТ 5632-72 | 21 |
| 20Х13 | 22 |
СПЛАВЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Сплавы цветных металлов применяют для изготовления деталей, работающих в условиях агрессивной среды, подвергающихся трению, требующих большой теплопроводности, электропроводности и уменьшенной массы.
Согласно требований ГОСТ 1759.0-87 болты, винты, шпильки и гайки изготавливаются из следующих марок сплавов цветных металлов:
| Условное обозначение | Марка материала или сплава | Обозначение стандарта |
| 31 | АМг5П АМг5 | ГОСТ 4784-74 |
| 32 | Латунь1 Л63 Латунь ЛС59-1 | ГОСТ 15527-70 ГОСТ 12920-67 |
| 33 | Латунь Л63 антимагнитная Латунь ЛС59-1 антимагнитная | |
| 34 | Бронза2 Бр. АМц 9-2 | ГОСТ 18175-78 |
| 35 | Д1, Д1П, Д16, Д16П | ГОСТ 4784-74 |
1 Латунь - сплав меди (Cu) c цинком (Zn).
2 Бронза - сплав меди (Cu) c оловом (Sn) или другими легирующими элементами за исключением цинка (Zn) и никеля (Ni), в этом случае получают латунь и мельхиор соответственно.
Согласно требований ГОСТ 18123-82, для изготовления шайб применяются следующие цветные металлы и сплавы:
| Вид | Марка | Обозначение стандарта | Условное обозначение марки (группы) |
| Латуни | Л63 | ГОСТ 15527-70 | 32 |
| ЛС59-1 | |||
| Л63 антимагнитная | 33 | ||
| Бронза | Бр. АМц 9-2 | ГОСТ 18175-78 | 34 |
| Медь | М3 | ГОСТ 859-78 | 38 |
| Алюминиевые сплавы | Амг5 | ГОСТ 4784-97 | 31 |
| Д1 | 35 | ||
| АД1 | 37 |
Моменты затяжки метрических болтов, винтов и гаекЗначение крутящего момента для конкретного размера болта зависит от: Материала и класса прочности болта. Материала соединяемых деталей (сталь, цветной металл или пластик). Наличия или отсутствия антикоррозийного покрытия у винта. Является ли крепеж сухим или в смазке. Длины резьбы.
Можно ли повторно использовать болтыПеред повторным использованием болтов всегда следует учитывать уровень безопасности сборки и экономические факторы. Механикам часто не хватает ключевой информации - например, о том, была ли превышена рабочая нагрузка на узел или подвергался ли он слишком сильному нагреву. Поскольку усталостные трещины трудно обнаружить, использование нового болта (винта, гайки или шайбы) часто рекомендуется по соображениям безопасности, а также для того, чтобы избежать юридических последствий.