Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52627-2006 (ИСО 898-1:1999)"Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний"(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. N 364-ст) Читать онлайн бесплатно стр. 2


2024 × 2544 пикс. Открыть в новом окне

4 Материалы

В таблице 2 приведены типы сталей для изготовления болтов, винтов и шпилек разных классов прочности, химический состав сталей и минимальные температуры отпуска.

Таблица 2 - Стали

Класс прочности	Материал и обработка	Ограничения на химический состав (контрольный анализ)% (m/m)					Температура отпуска, °С, не менее
		C		Р	S	В(a)
		не менее	не более	не более	не более	не более
3.6(b)	Углеродистая сталь	-	0,20	0,05	0,06	0,003	-
4.6(b)		-	0,55	0,05	0,06	0,003	-
4.8(b)		-	0,55	0,05	0,06	0,003	-
5.6		0,13	0,55	0,05	0,06	0,003	-
5.8 (b)		-	0,55	0,05	0,06
6.8(b)		-	0,55	0,05	0,06
8.8(c)	Углеродистая сталь с добавками (например, В, Мn или Сг), закаленная и отпущенная	0,15(d)	0,40	0,035	0,035	0,003	425
	Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035	0,003	425
9.8	Углеродистая сталь с добавками (например, В, Мn или Сг), закаленная и отпущенная	0,15(d)	0,35	0,035	0,035	0,003	425
9.8	Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035	0,003	425
10.9(e,f)	Углеродистая сталь с добавками (например, В, Мn или Сг), закаленная и отпущенная	0,15(d)	0,35	0,035	0,035	0,003	340
	Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035	0,003	340
10.9(f)	Углеродистая сталь с добавками (например, В, Мn или Сг), закаленная и отпущенная	0,20(d)	0,55	0,035	0,035	0,003	425
	Легированная сталь, закаленная и отпущенная(g)	0,20	0,55	0,035	0,035	0,003	425
12.9(f,h,i)	Легированная сталь, закаленная и отпущенная(g)	0,28	0,50	0,035	0,035	0,003	380
(a) Содержание бора может достигать 0,005% при условии, что неэффективный бор контролируется добавлением титана и/или алюминия. (b) Для этих классов прочности допускается применять автоматную сталь с максимальным содержанием: 0,34% серы, 0,11% фосфора, 0,35% свинца. (c) При номинальных диаметрах свыше 20 мм для получения достаточной прокаливаемости можно применять стали, предусмотренные для класса прочности 10.9. (d) В углеродистой стали с добавками бора с содержанием углерода ниже0,25% (анализ ковшовой пробы) минимальное содержание марганца должносоставлять 0,6% для класса прочности 8.8 и 0,7% - для классов прочности9.8, 10.9 и 10.9. ──── (e) Изделия из этих сталей следует дополнительно маркировать знаком подчеркивания обозначения класса прочности (см. раздел 9). Все характеристики, установленные в таблице 3 для класса прочности 10.9, должны быть у изделий класса прочности 10.9, однако из-за более низкой температуры отпуска для изделий этого класса характеристики релаксации напряжений в этих изделиях при повышенных температурах будут другими (см. приложение А). (f) Материал этих классов прочности должен иметь такую прокаливаемость, чтобы непосредственно после закалки перед отпуском получалась структура, состоящая приблизительно на 90% из мартенсита в сердцевине резьбовых участков крепежных изделий. (g) Эта легированная сталь должна содержать, по меньшей мере, один из следующих легирующих элементов в указанном минимальном количестве: 0,30% хрома, 0,30% никеля, 0,20% молибдена, 0,10% ванадия. Если сталь содержит два, три или четыре этих элемента, а содержание отдельных легирующих элементов меньше значений, приведенных выше, то предельное значение для определения класса составляет 70% суммы отдельных предельных значений, приведенных выше, для двух, трех или четырех рассматриваемых элементов. (h) Для класса прочности 12.9 не допускается наличие обогащенного фосфором белого слоя, обнаруживаемого металлографическим способом, на верхних поверхностях, подвергаемых растягивающему напряжению. (i) Химический состав и температура отпуска в настоящее время исследуются и будут уточнены.

5 Механические и физические свойства

В таблице 3 приведены механические и физические свойства болтов, винтов и шпилек при температуре окружающей среды, определяемые по результатам испытаний с использованием методов, описанных в разделе 8.

Таблица 3 - Механические и физические свойства болтов, винтов и шпилек

Номер пункта	Механические и физические свойства			Класс прочности
				3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8(a)		9.8(b)	10.9	12.9
				3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	d <= 16(c) мм	d > 16(c) мм	9.8(b)	10.9	12.9
5.1	Номинальный предел прочности на растяжение R_(m, nom), Н/мм2			300	400		500		600	800	800	900	1000	1200
5.2	Минимальный предел прочности на растяжение R_(m, min)(d,e), Н/мм2			330	400	420	500	520	600	800	830	900	1040	1220
5.3	Твердость по Виккерсу, HV, F >= 98H.		не менее	95	120	130	155	160	190	250	255	290	320	385
5.3	Твердость по Виккерсу, HV, F >= 98H.		не более			220(f)			250	320	335	360	380	435
5.4	Твердость по Бринеллю, НВ, F = 30D(2)		не менее	90	114	124	147	152	181	238	242	276	304	366
	Твердость по Бринеллю, НВ, F = 30D(2)		не более			209(f)			238	304	318	342	361	414
5.5	Твердость по Роквеллу, HR	не менее	HRB	52	67	71	79	82	89	-	-	-	-	-
		не менее	HRC	-		-	-	-	-	22	23	28	32	39
		не менее	HRB	95,0(f)					99,5	-	-	-	-	-
		не менее	HRC			-			-	32	34	37	39	44
5.6	Твердость поверхности, HV 0,3, не более			-						-(9)
5.7	Предел текучестиR_eL(h), Н/мм2		номин.	180	240	320	300	400	480	-	-	-	-	-
	Предел текучестиR_eL(h), Н/мм2		не менее	190	240	340	300	420	480	-	-	-	-	-
5.8	Условный предел текучести R_p0,2(i), Н/мм2		номин.			-			-	640	640	720	900	1080
	Условный предел текучести R_p0,2(i), Н/мм2		не менее			-			-	640	660	720	940	1100
5.9	Напряжение S-p/R_eL или S_p/R_p0,2			0,94	0,94	0,91	0,93	0,90	0,92	0,91	0,91	0,90	0,88	0,88
	от пробной нагрузки S_p, Н/мм2			180	225	310	280	380	440	580	600	650	830	970
5.10	Разрушающий крутящий момент М_в, Н x м, не менее			-						См. ИСО 898-7[1]
5.11	Относительное удлинение после разрыва А,%, не менее			25	22	-	20	-	-	12	12	10	9	8
5.12	Относительное сужение после разрыва Z,%, не менее			-						52		48	48	44
5.13	Предел прочности при растяжении на косой шайбе(e)			Значения для полноразмерных болтов и винтов (не шпилек) должны быть не меньше минимальных значений предела прочности на растяжение, приведенных в 5.2
5.14	Ударная вязкость KU, Дж, не менее				-		25	-		30	30	25	20	15
5.15	Прочность соединения головки со стержнем при ударе молотком			Без разрушений
5.16	Минимальная высота необезуглероженной зоны резьбы Е, мм						-				1/2Н1		2/3Н1	3/4H1
	Максимальная глубина полного обезуглероживания G, мм						-					0,015
5.17	Твердость после повторного отпуска						-			Уменьшение твердости не более 20 HV
5.18	Дефекты поверхности							В соответствии с ГОСТ 1759.2
(a) Для болтов класса прочности 8.8 диаметром d <= 16 мм существует повышенный риск повреждения гайки в случае чрезмерной затяжки, приводящей к тому, что создаваемая нагрузка превосходит пробную нагрузку для гайки, установленную в ГОСТ Р 52628. (b) Распространяется только на изделия с номинальным диаметром резьбы d <= 16 мм. (c) Для строительных болтовых соединений предельное значение равно 12 мм. (d) Минимальный предел прочности на растяжение распространяется на изделия с номинальной длиной l >= 2,5 d. Минимальная твердость распространяется на изделия длиной l < 2,5 d и другие изделия, которые не могут быть испытаны на растяжение (например, из-за формы головки). (e) При испытании полноразмерных болтов, винтов и шпилек минимальные разрушающие нагрузки, используемые для определения предела прочности R_m, должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 6 и 8. (f) Значения твердости, измеренные на конце болтов, винтов и шпилек, должны быть не более 250 HV, 238 НВ или 99,5 HRB. (g) Твердость поверхности не должна превышать более чем на 30 единиц по Виккерсу измеренную твердость сердцевины. Измерения твердости на поверхности и в сердцевине проводят при HV 0,3. Для класса прочности 10.9 любое превышение твердости, приводящее к тому, что твердость поверхности оказывается более 390 HV, не допускается. (h) В случаях, когда невозможно определить предел текучести R_eL, допускается измерение условного предела текучести R_p0,2. Для классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 значения R_eL приведены только для использования в расчетах и не подлежат контролю при испытаниях. (i) Предел текучести R_eL, соответствующий обозначению класса прочности, и условный предел текучести R_p0,2 относятся к обработанным испытательным образцам. Эти значения, если они получены при испытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилек, могут отличаться от заданных в зависимости от технологии изготовления и размеров.

6 Контролируемые механические и физические свойства

В таблице 5 представлены две программы испытаний А и В для определения механических и физических свойств болтов, винтов и шпилек, использующие методы испытаний, описанные в разделе 8. Независимо от выбора программы испытаний все требования таблицы 3 должны быть выполнены.

Применение программы В всегда желательно, однако когда применение программы А окончательно не согласовано, для изделий с предельными разрушающими нагрузками меньше 500 кН применение программы В обязательно.

Программа А предназначена для обработанных испытательных образцов и для болтов и винтов площадью поперечного сечения стержня меньшей, чем площадь расчетного сечения на резьбовом участке.


2006 × 413 пикс. Открыть в новом окне


2028 × 3176 пикс. Открыть в новом окне

7 Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки

Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой см. в таблицах 6 и 7, с мелкой резьбой - в таблицах 8 и 9.

Таблица 6 - Минимальные разрушающие нагрузки. Крупная резьба

Резьба(a) (d)	Номинальная площадь расчетного сечения A_(s,nom)(b), мм2	Класс прочности
		3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
		Минимальная разрушающая нагрузка (A_(s, nom) x R_(m, min)), H
М3	5,03	1660	2010	2110	2510	2620	3020	4020	4530	5230	6140
М3,5	6,78	2240	2710	2850	3390	3530	4070	5420	6100	7050	8270
М4	8,78	2900	3510	3690	4390	4570	5270	7020	7900	9130	10700
М5	14,2	4690	5680	5960	7100	7380	8520	11350	12800	14800	17300
М6	20,1	6630	8040	8440	10000	10400	12100	16100	18100	20900	24500
М7	28,9	9540	11600	12100	14400	15000	17300	23100	26000	30100	35300
М8	36,6	12100	14600	15400	18300	19000	22000	29200	32900	38100	44600
М10	58,0	19100	23200	24400	29000	30200	34800	46400	52200	60300	70800
М12	84,3	27800	33700	35400	42200	43800	50600	67400(c)	75900	87700	103000
М14	115	38000	46000	48300	57500	59800	69000	92000(c)	104000	120000	140000
М16	157	51800	62800	65900	78500	81600	94000	125000(c)	141000	163000	192000
М18	192	63400	76800	80600	96000	99800	11500	159000	-	200000	234000
М20	245	80800	98000	103000	122000	127000	147000	203000	-	255000	299000
М22	303	100000	121000	127000	152000	158000	182000	252000	-	315000	370000
М24	353	116000	141000	148000	176000	184000	212000	293000	-	367000	431000
М27	459	152300	184000	193000	230000	239000	275000	381000	-	477000	560000
М30	561	185000	224000	236000	280000	292000	337000	466000	-	583000	684000
М33	694	229000	278000	292000	347000	361000	416000	576000	-	722000	847000
М36	817	270000	327000	343000	408000	425000	490000	678000	-	850000	997000
М39	976	322000	390000	410000	488000	508000	586000	810000	-	1020000	1200000
М42	1120	370000	448000	470000	560000	582000	672000	930000	-	1165000	1366000
М45	1306	431000	542000	550000	653000	679000	784000	1084000	-	1360000	1590000
М48	1472	486000	586000	618000	736000	765000	883000	1222000	-	1531000	1790000
(а) Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724. (b) Формулы для расчета A_s см. 8.2. (с) Для строительных болтовых соединений 70000 Н, 95500 Н и 130000 Н соответственно.

Таблица 7 - Пробные нагрузки. Крупная резьба

Резьба (a) (d)	Номинальная площадь расчетного сечения A_s, nom(b),мм2	Класс прочности
		3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
		Пробная нагрузка(A_(s, nom) x S_p), H
М3	5,03	910	1130	1560	1410	1910	2210	2920	3270	4180	4880
М3,5	6,78	1220	1530	2100	1900	2580	2980	3940	4410	5630	6580
М4	8,78	1580	1980	2720	2460	3340	3860	5100	5710	7290	8520
М5	14,2	2560	3200	4400	3980	5400	6250	8230	9230	11800	13800
М6	20,1	3620	4520	6230	5630	7640	8840	11600	13100	16700	19500
М7	28,9	5200	6500	8960	8090	11000	12700	16800	18800	24000	28000
М8	36,6	6590	8240	11400	10200	13900	16100	21200	23800	30400	35500
М10	58,0	10400	13000	18000	16200	22000	25500	33700	37700	48100	56300
М12	84,3	15200	19000	26100	23600	32000	37100	48900(c)	54800	70000	81800
М14	115	20700	25900	35600	32200	43700	50600	66700(c)	74800	95500	112000
М16	157	28300	35300	48700	44000	59700	69100	91000(c)	102000	130000	152000
М18	192	34600	43200	59500	53800	73000	84500	115000	-	159000	186000
М20	245	44100	55100	76000	68600	93100	108000	147000	-	203000	238000
М22	303	54500	68200	93900	84800	115000	133000	182000	-	252000	294000
М24	353	63500	79400	109000	98800	134000	155000	212000	-	293000	342000
М27	459	82300	103000	142000	128000	174000	202000	275000	-	381000	445000
М30	561	101000	126000	174000	157000	213000	247000	337000	-	466000	544000
М33	694	125000	156000	215000	194000	264000	305000	416000	-	576000	673000
М36	817	147000	184000	253000	229000	310000	359000	490000	-	678000	792000
М39	976	176000	220000	303000	273000	371000	429000	586000	-	810000	947000
М42	1120	202000	252000	347000	314000	426000	493000	672000	-	930000	1086000
М45	1306	235000	294000	405000	366000	496300	574500	784000	-	1084000	1267000
М48	1472	265000	331000	456000	412000	559000	648000	883000	-	1222000	1428000
(a) Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724. (b) Формулы для расчета A_s см. 8.2. (c) Для строительных болтовых соединений 50700 Н, 68800 Н и 94500 Н соответственно.

Таблица 8 - Минимальные разрушающие нагрузки. Мелкая резьба

Резьба (d x P(a))	Номинальная площадь расчетного сечения A_(s, nom)(b), мм2		Класс прочности
			3.6	4.6		4.8		5.6		5.8		6.8		8.8		9.8		10.9		12.9
			Минимальная разрушающая нагрузка (A_(s, nom) x R_(m, min)), H
М8 х 1	39,2		12900	15700		16500		19600		20400		23500		31360		35300		40800		47800
М10 х 1	64,5		21300	25800		27100		32300		33500		38700		51600		58100		67100		78700
М10 х 1,2	61,2		20200	24500		25700		30600		31800		36700		49000		55100		63600		74700
М12 х 1,2	92,1		30400	36800		38700		46100		47900		55300		73700		82900		95800		112400
М12 х 1,5	88,1		29100	35200		37000		44100		45800		52900		70500		79300		91600		107500
М14 х 1,5	125		41200	50000		52500		62500		65000		75000		100000		112000		130000		152000
М16 х 1,5	167		55100	66800		70100		83500		86800		100000		134000		150000		174000		204000
М18 х 1,5	216		71300	86400		90700		108000		112000		130000		179000		-		225000		264000
М20 х 1,5	272		89800	109000		114000		136000		141000		163000		226000		-		283000		332000
М22 х 1,5	333		110000	133000		140000		166000		173000		200000		276000		-		346000		406000
М24 х 2	384		127000	154000		161000		192000		200000		230000		319000		-		399000		469000
М27 х 2	496		164000	198000		208000		248000		258000		298000		412000		-		516000		605000
М30 х 2	621		205000	248000		261000		310000		323000		373000		515000		-		646000		758000
М33 х 2	761		251000	304000		320000		380000		396000		457000		632000		-		791000		928000
М36 х 3	865		285000	346000		363000		432000		450000		519000		718000		-		900000		1055000
М39 х 3		1030	340000		412000		433000		515000		536000		618000		855000		-		1070000		1260000
М42 х 3		1205	398000		482000		506000		603500		627000		723000		1000000				1253000		1470000
М45 х 3		1400	462000		560000		588000		700000		728000		840000		1120000				1456000		1708000
М48 х 3		1603	529000		641000		673000		802000		834000		962000		1330000				1667000		1956000
(a) P-шаг резьбы.
(b) Формулы для расчета A_s см. 8.2.

Таблица 9 - Пробные нагрузки. Мелкая резьба

Резьба (d x P(a))	Номинальная площадь расчетного сечения A_(s, nom)(b), мм2	Класс прочности
		3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
		Пробная нагрузка (A_(s, nom) x S_p), H
М8 х 1	39,2	7060	8820	12200	11000	14900	17200	22700	25500	32500	38000
М10 х 1	64,5	11600	14500	20000	18100	24500	28400	37400	41900	53500	62700
М10 х 1,25	61,2	11000	13800	19000	17100	23300	26900	35500	39800	50800	59400
М12 х 1,25	92,1	16600	20700	28600	25800	35000	40500	53400	59900	76400	89300
М12 х 1,5	88,1	15900	19800	27300	24700	33500	38800	51100	57300	73100	85500
М14 х 1,5	125	22500	28100	38800	35000	47500	55000	72500	81200	104000	121000
М16 х 1,5	167	30100	37600	51800	46800	63500	73500	96900	109000	139000	162000
М18 х 1,5	216	38900	48600	67000	60500	82100	95000	130000	-	179000	210000
М20 х 1,5	272	49000	61200	84300	76200	103000	120000	163000	-	226000	264000
М22 х 1,5	333	59900	74900	103000	93200	126000	146000	200000	-	276000	323000
М24 х 2	384	69100	86400	119000	108000	146000	169000	230000	-	319000	372000
М27 х 2	496	89300	112000	154000	139000	188000	218000	298000	-	412000	481000
М30 х 2	621	112000	140000	192000	174000	236000	273000	373000	-	515000	602000
М33 х 2	761	137000	171000	236000	213000	289000	335000	457000	-	632000	738000
М36 х 3	865	156000	195000	268000	242000	329000	381000	519000	-	718000	839000
М39 х 3	1030	185000	232000	319000	288000	391000	453000	618000	-	855000	999000
М42 х 3	1205	217000	271000	374000	337000	458000	530000	723000	-	1000000	1170000
М45 х 3	1400	252000	315000	434000	392000	532000	616000	840000	-	1160000	1360000
М48 х 3	1603	289000	361000	497000	449000	609000	705000	962000	-	1330000	1550000
(a) P - шаг резьбы.
(b) Формулы для расчета As см. 8.2.

8 Методы испытаний

8.1 Испытание на растяжение обработанных образцов

В испытаниях на растяжение обработанных образцов следует проверять следующие характеристики:

а) предел прочности на растяжение

;

b) предел текучести

или условный предел текучести

;

c) относительное удлинение при разрыве в процентах:

;

d) относительное сужение при разрыве в процентах:

При испытании на растяжение необходимо использовать обработанный образец, показанный на рисунке 1. В случае невозможности определения удлинения при разрыве из-за длины болта, необходимо измерять сужение при разрыве при условии, что длина

по меньшей мере равна 3


1532 × 1031 пикс. Открыть в новом окне

При обработке испытательного образца из термообработанного болта и винта диаметром d > 16 мм уменьшение диаметра стержня не должно превышать 25 % исходного диаметра (приблизительно 44% начальной площади поперечного сечения) испытательного образца.

Изделия классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 (упрочненные холодным деформированием) следует испытывать на растяжение полноразмерными (см. 8.2).

8.2 Испытание на растяжение полноразмерных болтов, винтов и шпилек

Испытание на растяжение полноразмерных болтов следует проводить аналогично испытаниям на растяжение обработанных образцов (см. 8.1). Это испытание проводят с целью определения предела прочности на растяжение. Вычисление предела прочности на растяжение

основывается на номинальной площади расчетного сечения

где

- номинальный средний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);

- внутренний диаметр наружной резьбы, вычисленный по формуле

где

- номинальный внутренний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);

Н - высота исходного треугольника резьбы (см. ГОСТ 9150).

В испытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилек используют нагрузки, приведенные в таблицах 6-9.

При проведении испытания растягивающая нагрузка должна быть приложена к свободному резьбовому участку длиной не менее 1d. Испытание считают удовлетворительным, если разрыв происходит в стержне или в свободном резьбовом участке болта, а не в месте соединения головки со стержнем.

Испытательная скорость, определяемая скоростью ползуна со свободным ходом, не должна превышать 25 мм/мин. Захваты разрывной машины должны быть самоцентрирующиеся для исключения изгиба испытательного образца.

8.3 Испытание на кручение

Испытания на кручение выполняют в соответствии с международным стандартом ИСО 898-7 [1].