ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО | ||
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
| ГОСТ Р
|
БОЛТЫ И ГАЙКИ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ И ШАЙБЫ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие технические условия
Москва
Стандартинформ
2007
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения».
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН рабочей группой в составе Общества с ограниченной ответственностью «Научно-производственный центр мостов» (ООО «НПЦ мостов») и Закрытого акционерного общества «Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова» (ЗАО «ЦНИИ ПСК им. Н.П. Мельникова») с учетом основных нормативных положений международных стандартов, указанных в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 «Крепежные изделия»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. № 408-ст
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:
ИСО 7411:1984 «Болты с шестигранной головкой для высокопрочных конструкционных болтовых соединений с широкими гранями (длины резьб в соответствии с ИСО 888). КлассточностиС. Классыпрочности8.8 и10.9» (ISO 7411:1984 «Hexagon bolts for high-strength structural bolting with large width across flats (thread lengths according to ISO 888) - Product grade С- Property classes 8.8 and 10.9»);
ИСО7415:1984 «Шайбыплоскиедлявысокопрочныхстроительныхболтовзакаленныеиотпущенные» (ISO 7415:1984 «Plain washers for high-strength structural bolting, hardened and tempered»);
ИСО 4775:1984 «Гайки шестигранные для высокопрочных конструкционных болтовых соединений с широкими гранями. КлассточностиВ. Классыпрочности8 и10» (ISO 4775:1984 «Hexagon nuts for high-strength structural bolting with large width across flats - Product grade В- Property classes 8 and 10»)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Технические требования
4 Правила приемки
5 Методы испытаний
6 Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
Приложение А (обязательное) Механические свойства болтов, гаек и шайб из рекомендуемых материалов
Приложение Б (рекомендуемое) Испытание болтов на замедленное хрупкое разрушение
Приложение В (рекомендуемое) Испытание болтов на трещиностойкость
Приложение Г (рекомендуемое) Испытания на обезуглероживание (науглероживание) и соответствие микроструктуры
Приложение Д (обязательное) Расчетные площади и нагрузки для испытаний болтов на разрыв и гаек на пробную нагрузку
Приложение Е (обязательное) Испытание болтов на коэффициент закручивания.
Введение
Настоящий стандарт разработан с учетом потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей изложения национальных стандартов Российской Федерации в соответствии с ГОСТ Р 1.5-2004.
Настоящий стандарт устанавливает для болтов, гаек и шайб по ГОСТ Р 52644-2006 (ИСО 7411:1984); ГОСТ Р 52645-2006 (ИСО 4775:1984); ГОСТ Р 52646-2006 (ИСО 7415:1984) с учетом основных положений международных стандартов ИСО, примененных в указанных национальных стандартах, общие обязательные требования по:
- маркам сталей и механическим характеристикам для болтов, гаек и шайб;
- правилам приемки болтов, гаек и шайб с нормальным покрытием при крупносерийном и мелкосерийном производстве;
- правилам приемки болтов, гаек и шайб с произвольными покрытиями, наносимыми методами нагрева;
- методам приемочных испытаний болтов, гаек и шайб;
- методам периодических испытаний болтов;
- нагрузкам для испытаний болтов и гаек.
Настоящий стандарт содержит также рекомендации по:
- порядку использования сталей, не предусмотренных стандартом;
- эталонам микроструктуры для испытаний на обезуглероживание (науглероживание) и соответствие микроструктуры;
- методам испытаний на стойкость к замедленному хрупкому разрушению и трещиностойкость.
Значения расчетных площадей для болтов и гаек, а также значения пробной нагрузки для испытания гаек классов прочности 8 и 10 полностью соответствуют приведенным в международном стандарте ИСО 4775:1984. Значения минимальной разрушающей нагрузки при испытаниях болтов повышены по сравнению с ранее установленными в национальных стандартах значениями.
Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И
БОЛТЫ И ГАЙКИ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ И ШАЙБЫ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие технические условия
High-strength screws and nuts and washers for metal structures. Generalspecifications
Дата введения - 2008-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на высокопрочные болты с шестигранной головкой (далее - болты), высокопрочные шестигранные гайки (далее - гайки) с увеличенным размером под ключ и шайбы к высокопрочным болтам (далее - шайбы), предназначенные для использования в металлических конструкциях, применяемых в строительстве и машиностроении, эксплуатируемые в макроклиматических районах с умеренным (У) и холодным (ХЛ) климатом категории размещения 1 по ГОСТ 15150.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля
ГОСТ Р ИСО 2859-1-2006 Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества
ГОСТ Р 50779.72-99 (ИСО 2859-2-85) Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 2. Планы выборочного контроля отдельных партий на основе предельного качества LQ
ГОСТ Р 51634-2000 Масла моторные автотракторные. Общие технические требования
ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-99) Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия
ГОСТ Р 52627-2006 (ИСО 898-1:1999) Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52628-2006 (ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994) Гайки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52644-2006 (ИСО 7411:1984) Болты высокопрочные с шестигранной головкой с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52645-2006 (ИСО 4775:1984) Гайки высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под ключ для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 52646-2006 (ИСО 7415:1984) Шайбы к высокопрочным болтам для металлических конструкций. Технические условия
ГОСТ 9.302-88 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля
ГОСТ 9.306-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Обозначения
ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия
ГОСТ 1759.1-82 Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей
ГОСТ 1759.2-82 Болты, винты и шпильки. Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1759.3-83 Гайки. Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 1763-68 (ИСО 3887-77) Сталь. Методы определения глубины обезуглероженного слоя
ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия
ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна
ГОСТ 8233-56 Сталь. Эталоны микроструктуры
ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников
ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17769-83 (ИСО 3269-88) Изделия крепежные. Правила приемки
ГОСТ 18123-82 Шайбы. Общие технические условия
ГОСТ 18160-72 Изделия крепежные. Упаковка. Маркировка. Транспортирование и хранение
Примечание -При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Технические требования
3.1 Болты, гайки и шайбы изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ Р 52644, ГОСТ Р 52645 и ГОСТ Р 52646.
3.2 Болты изготовляют классов прочности 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9 по ГОСТ Р 52627. Механические свойства болтов, изготовляемых из рекомендуемых материалов, различных классов прочности после закалки и отпуска должны соответствовать указанным в приложении А.
3.3 Гайки изготовляют классов прочности 6; 8; 9; 10; 12 по ГОСТ Р 52628.
Механические свойства гаек, изготовляемых из рекомендуемых материалов, после закалки и отпуска должны соответствовать указанным в приложении А.
3.4 Твердость шайб, изготовляемых из материалов в соответствии с приложением А, после закалки и отпуска должна составлять 35 - 45 HRC.
3.5 Для изготовления болтов, гаек и шайб кроме рекомендуемых по приложению А материалов допускается использовать другие стали при условии, что выполняются все требования, предусмотренные настоящим стандартом, а также учитываются дополнительные требования по стойкости к замедленному хрупкому разрушению (приложение Б) и трещиностойкости (приложение В).
3.6 Микроструктура болтов должна соответствовать эталонам, приведенным в приложении Г.
3.7 Высота необезуглероженной зоны профиля резьбы болта должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 52627.
3.8 На поверхности болтов, гаек и шайб не должно быть трещин, окалины, ржавчины, заусенцев, вмятин и забоин на резьбе. Заусенцы на опорной поверхности головок болтов и на головках болтов, выходящие за пределы опорной шайбы, и на поверхностях гаек и шайб не допускаются.
Остальные дефекты поверхности: болтов - по ГОСТ 1759.2, гаек - по ГОСТ 1759.3и шайб - по ГОСТ 18123.
3.9 Допускается применять металлические и неметаллические покрытия по ГОСТ Р 9.316и ГОСТ 9.306. Металлические покрытия следует наносить термодиффузионным методом.
Нанесение покрытий других видов или иными способами может быть согласовано между потребителем и изготовителем при условии, что эти покрытия не ухудшают механических характеристик болтов, гаек и шайб.
3.10 Покрытия должны быть однородными по всей поверхности изделия, не иметь отслоений, вздутий, наплывов, трещин, несплошностей и шелушения. На поверхности изделия не допускается наличие остатков технологической смеси и наплавов.
На поверхности допускаются участки с изменением цвета покрытия без изменения его толщины площадью не более 5 % всей поверхности изделия, царапины и риски без разрушения покрытия до основного металла.
Толщина покрытия должна соответствовать установленной в заказе.
3.11 Для обеспечения затяжки болтов на заданное усилие изготовитель должен гарантировать стабильный уровень качества поверхности резьбы, который характеризуется коэффициентом закручивания, зависящим от согласованного с потребителем вида покрытия и смазки, нанесенных на резьбу болта и гайки. Коэффициент закручивания для болтов с гайками и шайбами должен быть: без покрытия - не более 0,20 и не менее 0,14; с произвольным покрытием - не более 0,20 и не менее 0,11.
4 Правила приемки
4.1 Болты, гайки и шайбы принимают партиями. Партия должна состоять из изделий, имеющих одно условное обозначение и последовательно изготовленных из стали одного номера плавки, закаленных и отпущенных по одному режиму, с покрытием, нанесенным по одному технологическому режиму, или без покрытия.
При крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском масса партии, определяемая изготовителем, должна составлять не более: болтов - 1000 кг; гаек и шайб - 500 кг.
Масса партии болтов, гаек и шайб при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и/или отпуском мелкими группами не должна превышать 15 G, где G- масса изделий, подвергаемых закалке за один цикл.
4.2 Приемку при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском выполняют в соответствии с ГОСТ 17769. Объем выборки для каждого вида испытания определяют по ГОСТ Р ИСО 2859-1.
Приемку и определение объема выборки для каждого вида испытания при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и/или отпуском мелкими группами выполняют в соответствии с ГОСТ Р 50779.72(процедура А, предельное качество LQ10= 20 %).
4.3 Болты подвергают приемочным испытаниям:
а) на определение твердости;
б) на разрыв на косой шайбе;
в) на разрыв целых болтов;
г) на растяжение образцов, выточенных из болтов;
д) на ударный изгиб образцов, вырезанных из болтов;
е) на определение коэффициента закручивания.
Испытания по перечислению г) проводят для болтов классов прочности 9.8; 10.9 длиной l≥ 2,5 d, но не менее 65 мм, где lи d- длина и наружный диаметр резьбы болта.
Если испытания по перечислению б) показали удовлетворительные результаты, то испытания по перечислению в) для данной партии не проводят.
Испытания по перечислению д) проводят: болтов исполнения ХЛ - для каждой партии; болтов исполнения У - не реже одного раза для партий болтов одного диаметра резьбы и класса прочности, последовательно изготовленных из проката одной плавки.
Испытания болтов по перечислениям а), е), б), в) допускается проводить на одних и тех же болтах.
Изделия считают выдержавшими испытания по перечислению е), если значения коэффициента закручивания соответствуют настоящему стандарту, а при испытании не произошло заедания в резьбовом соединении, деформации или среза резьбы болта или гайки.
Изделия считают выдержавшими испытания по перечислениям б) и/или в), если разрушение произошло по стержню болта без среза резьбы и не в месте соединения головки со стержнем. Вид разрушения регистрируют в протоколе испытаний.
При соответствии результатов испытаний по перечислениям б) - г) и виду разрушения требованиям настоящего стандарта снижение значения твердости при испытании по перечислению а) по сравнению со значением, установленным в таблице А.1, не является браковочным признаком.
Допускается для испытаний по перечислению е) использовать болты (в комплекте с гайками и шайбами), прошедшие испытания на определение твердости по перечислению а).
4.4 Болты подвергают периодическим испытаниям:
а) на определение обезуглероживания (науглероживания);
б) на соответствие эталону микроструктуры.
4.5 Определение обезуглероживания (науглероживания) болтов выполняют:
- при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском - не реже двух раз в год;
- при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и/или отпуском малыми группами - для каждой десятой партии;
- в случае среза резьбы при испытаниях по 4.3, перечисление б) или в) контролю подвергают одно изделие из контрольной партии, взятой из каждой установки поточной закалки и отпуска, или партии, в которой при испытаниях по перечислению б) или в) произошел срез резьбы. Изготовление образца для определения обезуглероживания (науглероживания) и микроструктуры - по ГОСТ Р 52627.
4.6 Контроль болтов на соответствие эталону микроструктуры проводят по требованию потребителя или при арбитражных ситуациях.
Контролю подвергают:
- для партий болтов, изготовленных при крупносерийном или массовом производстве с поточной закалкой и отпуском, - не менее одного изделия от партии, взятой из каждой установки поточной закалки и отпуска;
- для партий болтов, изготовленных при единичном или мелкосерийном производстве с закалкой и отпуском малыми группами, - не менее двух изделий от партии.
4.7 Гайки подвергают приемочным испытаниям:
а) на определение твердости;
б) на пробную нагрузку.
Испытания по перечислениям а) и б) проводят на одних и тех же гайках.
4.8 Шайбы подвергают испытаниям на определение твердости.
4.9 Болты, гайки и шайбы с покрытием контролируют по внешнему виду и толщине покрытия, а покрытие контролируют в соответствии со стандартами на данное покрытие.
4.10 После нанесения покрытия способами нагрева болты, гайки и шайбы контролируют по внешнему виду и толщине покрытия и проводят повторные приемочные испытания: болтов - по 4.3, перечисления а), в), е); гаек - по 4.7; шайб - по 4.8.
4.11 Для определения коэффициента закручивания отобранные от каждой партии болты и гайки комплектуют двумя шайбами.
План контроля коэффициента закручивания двухступенчатый, контроль нормальный. Независимо от объема партии код объема выборки D, приемочный уровень дефектности AQL4,0 %, выборочный план - по ГОСТ Р ИСО 2859-1.
4.12 При получении неудовлетворительных результатов контроля покрытия по внешнему виду и толщине проводят сортировку партии или ее повторную обработку и последующую приемку.
5 Методы испытаний
5.1 Контроль внешнего вида проводят по ГОСТ 1759.0. Методы контроля дефектов поверхности: болтов - по ГОСТ 1759.2, гаек - по ГОСТ 1759.3, шайб - по ГОСТ 18123.
5.2 Контроль размеров, предельных отклонений формы и расположения поверхностей, шероховатости поверхности болтов и гаек проводят по ГОСТ 1759.1, шайб - по ГОСТ 18123.
5.3 Измерение твердости болтов проводят по ГОСТ Р 52627, твердости гаек - по ГОСТ Р 52628.
Твердость шайб проверяют по шкале С ГОСТ 9013на одной из опорных поверхностей на расстоянии 1/3 ширины шайбы от кромки отверстия не менее чем в трех точках, смещенных относительно друг друга на 120°.
Твердость в каждой точке измерений должна соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5.4 Испытание целых болтов на растяжение и испытание на разрыв на косой шайбе проводят по ГОСТ Р 52627. Испытание на разрыв на косой шайбе или испытание на разрыв целых болтов разрешается проводить на технологической гайке, навинченной сразу на два болта. Высота технологической гайки должна быть не менее удвоенной высоты гайки плюс два витка резьбы.
Значения расчетных площадей и минимальных разрушающих нагрузок - в соответствии с приложением Д.
5.5 Испытание образцов, выточенных из болтов, на растяжение проводят по ГОСТ 1497. Для болтов длиной менее 70 мм испытывают 5-кратные цилиндрические образцы типа IIIс рабочей частью диаметром 6 мм. Для болтов длиной 70 мм и более испытывают 5-кратные цилиндрические образцы типа IIIс рабочей частью диаметром 10 мм.
Для испытания из болтов диаметром до 22 мм включительно образцы вырезают по оси болта, свыше 22 мм - вблизи поверхности тела болта таким образом, чтобы поверхность концевых частей образца, зажимаемых в захваты испытательной машины, находилась на глубине не более 2 мм от поверхности болта.
Допускается испытывать образцы болтов диаметром до 22 мм включительно, форма и размеры которых указаны на рисунке 1.
Рисунок 1
5.6 Испытания на ударный изгиб проводят по ГОСТ 9454. На ударный изгиб испытывают вырезанные из болтов образцы типа I. Для испытания из болтов диаметром до 22 мм включительно образцы вырезают по оси болта, свыше 22 мм - вблизи поверхности тела болта таким образом, чтобы расстояние от ненадрезанной стороны образца до поверхности стержня болта не превышало 2 мм.
5.7 Образцы для испытаний на растяжение и ударный изгиб изготовляют из болтов принимаемой партии или из стержней заготовок для болтов (если длина болта не позволяет изготовить стандартный образец), прошедших термическую обработку вместе с принимаемой партией.
5.8 Испытание гаек пробной нагрузкой проводят по ГОСТ Р 52628. Для проведения испытаний гайку навинчивают на закаленную оправку.
Таблица расчетных площадей и значения пробных нагрузок приведены в приложении Д.
5.9 Испытание на определение обезуглероживания (науглероживания) проводят по ГОСТ Р 52627, ГОСТ 1763. Методика испытания приведена в приложении Г.
5.10 Испытание на соответствие эталону микроструктуры проводят по методике, приведенной в приложении Г.
5.11 Контроль покрытия по внешнему виду и толщине проводят по ГОСТ 9.302и ГОСТ Р 9.316.
Толщину покрытия измеряют не менее чем в трех точках, расположенных:
- на каждой опорной поверхности шайбы;
- на гранях гайки;
- на гранях головки или на нерезьбовой части тела болта.
За толщину покрытия принимают среднеарифметическое значение результатов измерений по каждому отобранному изделию.
5.12 Коэффициент закручивания определяют на испытательном оборудовании, позволяющем одновременно фиксировать нормативное усилие натяжения болта N и крутящий момент М, прилагаемый к гайке. Методика определения - в соответствии с приложением Е.
Изделия, на которых проведено испытание, не должны быть использованы для повторного испытания данного вида. Допускается использование шайб при условии, что с гайкой будет контактировать другая поверхность шайбы.
6 Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
6.1 Болты должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52644. Гайки должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52645. Шайбы должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ Р 52646.
6.2 Временная антикоррозионная защита изделий, упаковка, маркировка тары, транспортирование и хранение - по ГОСТ 18160 и ГОСТ 15150 (условия 1 - 5).
6.3 На каждую партию изделий оформляют документ о качестве.
На каждую партию изделий с покрытием предприятие, выполнявшее нанесение покрытия, оформляет дополнительный документ о качестве по видам испытаний, указанным в 4.10. Требование к содержанию документа о качестве изделий - по ГОСТ 1759.0.
Болты и гайки высокопрочные и шайбы для металлических конструкций. Общие технические условия.