ГОСТ 52643-2006 Стр.2

Страницы    1   2

 

Приложение А
(обязательное)
Механические свойства болтов, гаек и шайб из рекомендуемых материалов

 

Таблица А.1- Механические свойства болтов

Класс прочности	Рекомендуемые марки стали	Наружныйдиаметр резьбы d,мм	Механические свойства
			Временное сопротивление σв, Н/мм2		Твердость по Бринеллю, НВ		Относительное сужение ψ1),%, не менее	Относительное удлинение δ5, %, не менее	Ударная вязкостьKCU+20 2), Дж/см2, не менее
			не менее	не более	не менее	не более
6.8	40Х3)	42	650	850	181	363	35	8	49
		48	600	800
8.8	40Х3)	36	800	950	242
9.8	40Х3)	30	900	1150	285			9
	30Х3МФ	42	900	1200	300
	30Х3МФ	48	900	1200	268
10.9	40Х3)	16-27	1078	1274	331	388		8
	30Х3МФ	36	1000	1200	300	363		9
	30Х3МФ 30Х2НМФА	36-48	1078	1275	331	388
12.9	20Х2НМТРБ	16-30	1274	1519	360	415		8
1)Для болтов исполнения ХЛ относительное сужение - не менее 40 %. 2)Для болтов исполнения ХЛ твердостью 364 - 388 НВ испытания по 4.3, перечисление д) проводят при температуре минус 60 °С. Ударная вязкость должна быть не менее 39 Дж/см2. 3)Прокат из стали 40Х применяют с суженными пределами содержания углерода - от 0,37 % до 0,42 %.

 

Таблица А.2- Механические свойства гаек

Класс прочности	Сопрягаемые болты		Рекомендуемые марки стали	Напряжение от испытательной нагрузки, Н/мм2, не менее	Твердость по Бринеллю, НВ
	Класс прочности	Наружный диаметр резьбы, мм			не менее	не более
6	6.8	42	35, 40 35Х, 40Х	785	229	353
		48		785
8	8.8	36		932
9	9.8	30		1128
		42	40Х	1128	272
		48		1128
10	10.9	16-27	35, 40 35Х, 40Х	1245
		36	40Х
		42		1245
12	12.9	16-27		1668
		30		1519

 

Таблица А.3 - Механические свойства шайб

Рекомендуемый материал	Стандарт на материал	Твердость, HRC
		не менее	не более
Ст5сп2	ГОСТ 380	35	45
Ст5пс2
Ст5Гпс2
35	ГОСТ 1050
40

 

Приложение Б
(рекомендуемое)
Испытание болтов на замедленное хрупкое разрушение

Б.1 Испытание на замедленное хрупкое разрушение (далее - ЗХР) рекомендуется проводить при постановке на производство высокопрочных болтов из сталей, не указанных в приложении А. Допускается проведение данных испытаний болтов из сталей, рекомендуемых по приложению А, для экспертной оценки склонности болтов к ЗХР в случаях их разрушения в конструкциях и в арбитражных ситуациях.

Испытания следует проводить в лабораториях, аккредитованных на право проведения указанных испытаний в установленном порядке.

 

Б.2 Показателем для оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР является время до разрушения образцов, помещенных под действием растягивающей нагрузки в электролитический раствор для наводороживания металла болта в условиях катодной поляризации.

Критерии оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР приведены в таблице Б.1 в зависимости от отношения напряжения в образце σ, вызванного действующим растягивающим усилием, к фактическому временному сопротивлению σ_в металла образца.

 

Таблица Б.1- Критерии оценки стойкости высокопрочных болтов к ЗХР

Вид испытательного образца	Нагрузка в рабочей зоне образца σ /σв	Время до разрушения T0мин, не менее
Образец с резьбой М 10	0,5	370
	0,6	220
	0,7	150
	0,8	90

Б.3 Для испытаний из высокопрочных болтов вырезают цилиндрические образцы. Конструкция образцов и захватных приспособлений для испытаний приведена на рисунке Б.1.

Рисунок Б.1

При диаметре болтов до М 24 включительно цилиндрические образцы вытачивают по оси тела болта. При диаметре более М 24 цилиндрические образцы вытачивают из поверхностных слоев тела болта на глубине не более 1 мм от поверхности болта.

 

Б.4 Испытания цилиндрических образцов выполняют в испытательном оборудовании, обеспечивающем натяжение цилиндрического образца, закрепленного совместно с захватными приспособлениями в электрохимической ячейке, заполненной электролитом.

Нагружение проводят до уровня, составляющего не более 0,7 фактического временного сопротивления для данной партии болтов. Растягивающее усилие создают в болте закручиванием гайки или головки болта обычным или динамометрическим ключом. Контроль усилия натяжения осуществляют по уровню деформаций (напряжений) в сечении брутто рабочей части образца. Допускаемое отклонение напряжений в рабочей части образца ± 5 %.

 

Б.5 Наводороживание проводят после достижения заданного уровня напряжений в рабочей части образца при постоянной нагрузке. Катодная поляризация осуществляется источником постоянного тока. Плотность тока 45 - 50 мА/см². Допускаемое отклонение плотности тока ± 10 мА/см².

Наводороживающей средой служит 0,05 н. раствор H₂S0₄ с добавлением 20 мг/л Se0₂ (стимулятора наводороживания). Использовать наводороживающий раствор следует не более 10 раз.

В качестве анодов при катодной поляризации рекомендуется использовать платину или свинец. Площадь поверхности анода должна быть соизмерима с площадью поляризуемой поверхности образца.

 

Приложение В
(рекомендуемое)
Испытание болтов на трещиностойкость

В.1 Испытание болтов на определение трещиностойкости рекомендуется проводить при постановке на производство высокопрочных болтов из сталей, не указанных в приложении А. Допускается проведение испытаний на трещиностойкость болтов из сталей, рекомендуемых по приложению А, для экспертной оценки склонности крепежных изделий к коррозионному растрескиванию в случаях их разрушения в конструкциях и в арбитражных ситуациях.

Испытания проводят в лабораториях, аккредитованных на право проведения указанных испытаний в установленном порядке.

 

В.2 Критерием оценки трещиностойкости является значение порогового коэффициента интенсивности напряжений K_1scc, которое для материала болтов должно быть не менее 38·10⁶ Н·м^-3/2.

Пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений K_1sccопределяют на основании графиков зависимости времени испытаний до разрушения испытательных образцов от коэффициента интенсивности напряжений К_1iиспытательных образцов, полученных в результате испытаний, как минимальное значение коэффициента интенсивности напряжений K_1iиспытательных образцов при базовом значении времени испытаний.

 

В.3 Испытания проводят на изготовленных из высокопрочных болтов цилиндрических образцах с V-образным надрезом в рабочей зоне, в вершине которого создана кольцевая усталостная трещина. Оптимальное отношение диаметра образца по вершине надреза к диаметру цилиндрической части образца 0,7. Глубина усталостной трещины (0,15 - 0,35)·10^-3 м. Конструкция образца приведена на рисунке В.1.

Рисунок В.1

 

В.4 Испытания цилиндрических образцов проводят на разрывных машинах в условиях воздействия слабоагрессивной промышленной атмосферы при периодическом или постоянном погружении в 0,001 н раствор H₂S0₄ (рН = 3) или в камере влажности с содержанием S0₂ не более 0,8 г/м³ Базовое время испытаний 10⁴ мин.

 

В.5 По результатам испытаний определяют значение коэффициента интенсивности напряжений К_1iцилиндрических образцов с наружной трещиной переменной глубины по формуле

где К_1i- коэффициент интенсивности напряжений;

σ_net- растягивающее напряжение в нетто сечении, Н/м²;

D- диаметр рабочей части образца, м;

ε = r/R, где г - радиус перешейка трещины, м, R- радиус рабочей части образца, м

В.6 Если полученные значения коэффициента интенсивности напряжений К_1i≥ K_1scc, то можно сделать заключение о пригодности болтов к применению в металлоконструкциях.

 

Приложение Г
(рекомендуемое)
Испытания на обезуглероживание (науглероживание) и соответствие микроструктуры

 

Г.1 Требования к образцам

Определение микроструктуры и обезуглероживания (науглероживания) выполняют на образце длиной, равной диаметру резьбы, который вырезают по оси болта на расстоянии одного диаметра от торца.

Изготовление шлифа и его травление проводят в соответствии с требованиями по подготовке проб ГОСТ 1763, ГОСТ 5639. При изготовлении шлифа не допускается нарушение плоскостности его кромок.

 

Г.2 Контролируемые параметры

При исследовании шлифа определяют для классов прочности:

- 8.8; 9.8 - обезуглероженный слой;

- 10.9; 12.9 - обезуглероженный слой, величину действительного зерна, содержание доэвтектоидного феррита, твердость поверхности.

При внедрении новых марок стали и при экспертной оценке определяют для классов прочности:

- 6.8 - микроструктуру на профиле резьбы, величину действительного зерна, наличие мартенсита;

- 8.8; 9.8 - обезуглероженный слой, микроструктуру на профиле резьбы, размер действительного зерна, наличие мартенсита, твердость после повторного отпуска;

- 10.9 - обезуглероженный слой и микроструктуру на профиле резьбы, величину действительного зерна, содержание доэвтектоидного феррита, содержание бейнита, троостита на оси профиля резьбы, наличие мартенсита, отпущенного мартенсита, твердость после повторного отпуска, твердость поверхности;

- 12.9 - обезуглероженный слой и микроструктуру на профиле резьбы, величину действительного зерна, содержание троостита и доэвтектоидного феррита, наличие мартенсита, твердость после повторного отпуска, твердость поверхности.

 

Г.3 Методы исследования

Определение глубины зоны полного обезуглероживания проводят при увеличении 100^х по ГОСТ 1763.

Частичное обезуглероживание определяют методом измерения микротвердости при нагрузке 1 - 3 Н по ГОСТ 9450 в соответствии с ГОСТ Р 52627.

Процентное содержание феррита определяют по шкале 7, троостита - по шкале 8 ГОСТ 8233 при увеличении 500^х и 100^х соответственно.

Величину действительного зерна определяют по ГОСТ 5639.

Твердость после повторного отпуска определяют по ГОСТ Р 52627. Повторный отпуск проводят при температуре Т = 415°С для классов прочности 8.8; 9.8; 10.9 и T= 370°С для класса прочности 12.9 в течение 30 мин.

Твердость поверхности определяют методом измерения микротвердости. Измерения проводят по ГОСТ 9450 при нагрузке 1 - 3 Н. Твердость в точке у основания профиля резьбы (твердость поверхности) сравнивают с твердостью в точке, соответствующей 2/3 диаметра (твердость сердцевины).

 

Г.4 Эталоны микроструктуры болтов из стали 40Х

В микроструктуре болтов всех классов прочности не допускаются:

- наличие мартенсита;

- величина действительного зерна более шестого балла по ГОСТ 5639.

 

Класс прочности 6.8:

Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска. Для болтов, изготовленных из стали 40Х, допускается несквозная закалка на глубину, обусловленную полосой прокаливаемости по ГОСТ 4543 (наличие бейнита, троостита и сорбита в сердцевине сечения).

 

Классы прочности 8.8; 9.8:

Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска. Для болтов, изготовленных из стали 40Х, допускается несквозная закалка на глубину, обусловленную полосой прокаливаемости по ГОСТ 4543 (наличие бейнита, троостита и сорбита в сердцевине сечения).

Глубина зоны полного обезуглероживания должна быть не более 0,015 мм.

Разность между значениями твердости в точке 1 и в точке 2 (ГОСТ Р 52627) не должна быть более 30 HV.

Разность между значениями твердости в точке 3 и в точке 1 (ГОСТ Р 52627) не должна быть более 30 HV.

Высота необезуглероженной зоны должна быть не менее 1/2 высоты профиля резьбы.

Среднеарифметические значения твердости, рассчитанные по результатам трех измерений твердости до повторного отпуска и после него, не должны различаться более чем на 20 HV.

 

Класс прочности 10.9:

Микроструктура должна состоять из троостосорбита отпуска, сохраняющего игольчатую ориентацию мартенсита. В сердцевине допускается наличие троостита в количестве не более 50 %. Не допускаются:

- наличие доэвтектоидного феррита в количестве более 5 %, кроме случая частичного обезуглероживания по ГОСТ Р 52627;

- содержание продуктов промежуточного и диффузионного распада аустенита (троостита) на оси профиля резьбы более 50 %.

Глубина зоны полного обезуглероживания должна быть не более 0,015 мм.

Разность между значениями твердости в точке 1 и в точке 2 (ГОСТ Р 52627) не должна быть более 30 HV.

Разность между значениями твердости в точке 3 и в точке 1 (ГОСТ Р 52627) не должна быть более 30 HV.

Высота необезуглероженной зоны должна быть не менее 2/3 высоты профиля резьбы.

Твердость поверхности не должна отличаться от твердости сердцевины более чем на 30 единиц по Виккерсу, при этом твердость не должна превышать 390 HV.

Среднеарифметические значения твердости, рассчитанные по результатам трех измерений твердости до повторного отпуска и после него, не должны различаться более чем на 20 HV.

 

Приложение Д
(обязательное)
Расчетные площади и нагрузки для испытаний болтов на разрыв и гаек на пробную нагрузку

 

Таблица Д.1- Значения расчетных площадей и минимальных разрушающих нагрузок при испытаниях по 4.3, перечисления б) и в)

Наружныйдиаметр резьбы, мм	Расчетная площадь сечения, мм2	Класс прочности болтов и минимальное временное сопротивление разрыву,Н/мм2
		6.8	8.8	9.8	10.9		12.9
		600	800	900	1000	1078	1200	1350
		Минимальная разрушающая нагрузка при испытании болтов, Н
16	157	-	125600	-	-	169200	-	212000
18	192	-	153600	-	-	207000	-	259200
20	245	-	196000	-	-	264100	-	330800
22	303	-	242400	-	-	326600	-	409000
24	353	-	282400	-	-	380500	-	476600
27	459	-	367200	-	-	494800	-	619600
30	561	-	448800	504900	-	604800	673200	-
36	816	-	652800	-	-	879600	-	-
42	1120	672000	-	-	1120000	1207400	-	-
48	1472	883200	-	1324800		1586800	-	-

 

Таблица Д.2- Значения расчетных площадей, напряжений от пробной нагрузки и значения пробной нагрузки при испытании гаек по 4.7, перечисление б)

Наружныйдиаметр резьбы, мм	Расчетнаяплощадь сечения, мм2	Класс прочности гаек и напряжение от пробной нагрузки, Н/мм2
		6	8		9	10	12
		784	932	1075	1128	1245	1373	1520	1668
		Пробная нагрузка, Н
16	157	-	-	168900	-	195500	-	-	261900
18	192	-	-	206400	-	239000	-	-	320300
20	245	-	-	263400	-	305000	-	-	408700
22	303	-	-	325700	-	377200	-	-	505400
24	353	-	-	379500	-	439500	-	-	588800
27	459	-	-	493400	-	571500	-	-	765600
30	561	-	-	603100	632800	698400	-	852700	-
36	817	-	761400	878300	-	1017200	-	-	-
42	1120	879200	-	-	1263400	1394400	1537800	-	-
48	1472	1155500	-	-	1663800	1832600	-	-	-

Приложение Е
(обязательное)
Испытание болтов на коэффициент закручивания

Е.1 Для контроля качества поверхности резьбы изготовитель проводит испытание на определение коэффициента закручивания, зависящего от покрытия и смазки, нанесенных на резьбу болта и/или гайки.

 

Е.2 В комплект резьбового соединения, подвергаемого испытаниям, входят болт, гайка и две шайбы.

Для исключения разногласий между изготовителем и потребителем способ подготовки крепежных изделий к испытаниям должен быть идентичным.

На крепежные изделия с нормальным покрытием перед испытанием наносят смазку на все поверхности трения - на резьбу болта и гайки и на опорные поверхности гайки и шайбы. Подготовку болтов, гаек и шайб проводят в следующем порядке:

- очищают от технологической смазки и загрязнений окунанием в емкость с бурлящим щелочным раствором при температуре не менее 90°С на 10 - 15 мин;

- смывают остатки щелочного раствора окунанием в емкость с бурлящей водой при температуре не менее 90°С на 10 - 15 мин;

- выдерживают при температуре не ниже 20°С до полного высыхания влаги;

- смазывают окунанием в емкость со смазочным составом из 80 % неэтилированного бензина по ГОСТ Р 51866 и 20 % минерального масла по ГОСТ Р 51634 при температуре состава 20°С и времени выдержки 1 - 2 мин;

- высушивают на решетчатом поддоне в течение не менее 2 ч при температуре не ниже 20°С.

Крепежные изделия с произвольным покрытием испытывают без дополнительной смазки, если иное не предусмотрено соглашением между изготовителем и потребителем.

Примечание -При подготовке болтов, гаек и шайб к испытаниям не допускается удалять загрязнения с поверхностей трения (резьбы и опорных поверхностей гаек и шайб) способами, изменяющими профиль резьбы или шероховатость поверхности, например абразивоструйной обработкой, прогонкой резьбы и пр.

 

Е.3 Испытания следует проводить в отапливаемых помещениях при температуре не ниже 20 °С. Условия проведения испытаний у изготовителя и потребителя должны быть идентичны.

 

Е.4 Коэффициент закручивания определяют путем измерения фактического крутящего момента, приложенного к гайке, в момент достижения в теле болта нормативного усилия натяжения.

Коэффициент закручивания К определяют по формуле

N- нормативное усилие натяжения болта, принимаемое по таблице Е.1, Н;

d- наружный диаметр резьбы болта, мм. Значения нормативных усилий натяжения для болтов различных классов прочности приведены в таблице Е.1.

 

Таблица Е.1 - Нормативные усилия натяжения болтов для определения коэффициента закручивания

Наружный диаметр резьбы, мм	Класс прочности болтов и напряжение от нормативного усилия, Н/мм2
	6.8	8.8	9.8	10.9		12.9
	420	500	610	675	730	800	900
	Нормативное усилие натяжения, Н
16	-	78500	-	-	110000	-	141000
18	-	96000	-	-	140000	-	172000
20	-	122000	-	-	179000	-	221000
22	-	152000	-	-	220000	-	273000
24	-	177000	-	-	258000	-	318000
27	-	230000		-	335000	-	413000
30	-	281000	342000	-	410000	449000	-
36	-	409000	-	-	596000	-	-
42	470000	560000	-	754000	818000	-	-
48	618000	736000	898000	-	1075000	-	-

Точность оценки коэффициента закручивания - до 0,01.

Е.5 Для испытаний допускается использовать испытательное оборудование, позволяющее одновременно фиксировать приложенный к гайке крутящий момент М и возникающее в теле болта усилие натяжения Nнезависимо от принципа действия оборудования и способа регистрации указанных характеристик. Допускается определять указанные характеристики расчетом на основании непосредственного измерения других показателей, связанных с определяемыми характеристиками научно обоснованными аналитическими зависимостями.

Погрешность измерений или определения характеристик должна быть не более: усилия натяжения ± 1 %; крутящего момента ± 5 %.

 

Е.6 При проведении испытаний крутящий момент должен быть приложен к гайке. Закручивание гайки проводят плавно, без рывков со скоростью не более 10 об/мин. При закручивании гайки головка болта и шайба под гайкой не должны проворачиваться.

 

Стр.2

Страницы   1   2