Класс прочности гаек – каким он бывает по ГОСТ 1759.5–87?

Узнать класс прочности гаек, используемых в настоящее время, можно в ГОСТ 1759.5–87. Именно этот официальный документ будет рассмотрен в данной статье.

1 Класс прочности гаек – общие положения ГОСТ

Государственный стандарт 1759.5–87 распространяется на все гайки с метрической резьбой, изготовленные из легированных и нелегированных углеродистых сталей, соответствующих ГОСТ 1981 года 24705.

Данные гайки должны иметь высоту (номинальную) 0,5 d и более, сечение 1–48 миллиметров, подходить своими параметрами под ключ стандарта 1984 года 24671, а также описываться полем резьбового допуска 6Н.

Отметим, что документ, который нас интересует, не описывает гайки:

  • с особыми характеристиками (работоспособность при пониженных и повышенных температурах, высокая стойкость против коррозии, свариваемость);
  • самоконтрящегося самостопорящегося типа.

Согласно принятой в документе системе обозначений, гайки делят на две разновидности:

  • с высотой (номинальной) 0,5–0,8 d;
  • с высотой 0,8 d и больше.

Класс прочности гаек – общие положения ГОСТ

Класс прочности гайки с высотой от 0,5 до 0,8 d обозначается двумя цифрами. Первая из них дает информацию о том, что нагрузочный потенциал соединения болта и гайки является меньшим, нежели аналогичная возможность у гаек свыше 0,8 d, а также у изделий с оправкой, прошедшей закалку. А вторая соответствует 1/100 напряжения (номинального) от нагрузки пробного вида в испытательной закаленной оправке.

Здесь стоит отметить, что реальный несущий потенциал описываемых нами изделий устанавливается как эффективной длиной их резьбы и твердостью стали, из которой они изготовлены, так и прочностью болта на растяжение, используемого для соединения с гайкой. Зависимость напряжения нагрузки и прочности "низких" (именно так называют изделия высотой 0,5–0,8 d) гаек выражается следующим образом:

  • для гаек класса 04 наименьшее напряжение от экспериментальной нагрузки равняется 380 Н/мм2, номинальное – 400 Н/мм2;
  • для класса 05 данные показатели равняются 500 Н/мм2.

Класс прочности гаек – общие положения ГОСТ фото

Крепежные изделия с высотой от 0,8 d маркируются цифрой, которая описывает максимальный уровень прочности болтов, с коими гайка способна сопрягаться. Так, например, гаечная конструкция класса прочности 4 сопрягается с сечением резьбы болта более М16 (уровень прочности 4.6, 3.6 и 4.8.) Допустимые сопряжения для других болтов (по классу) приведены далее:

  • 5 класс прочности крепежа: менее или равно М16 (4.6, 3.6, 4.8), менее или равно М48 (5.8 и 5.6);
  • 6: до М48 (6.8);
  • 8: до М48 (8.8);
  • 9: менее М16 (9.8), от М16 до М48 (8.8);
  • 10: до М48 (10.9);
  • 12: до М48 (12.9).

На практике крепежом высшего уровня прочности допускается заменять "низшие" изделия. Мало того, подобную замену даже советуют производить для соединений "гайка-болт", в которых показатель напряжения превышает значение напряжения от испытательной нагрузки либо предела текучести. Возможна и затяжка соединения выше испытательной нагрузки. Но в данной ситуации следует подобрать крепежный элемент с такой конструкцией, которая способна при перетяжке выдержать не менее 10 процентов разрушения по длине болта.

2 Механические характеристики крепежа по Госстандарту

Гайки разного класса производятся из сталей, состав коих соответствует далее приведенным показателям (все значения приведены в процентах):

  • изделия класса 12: серы – до 0,058, фосфора – до 0,048, марганца – от 0,45, углерода – до 0,58;
  • 4, 5 и 6: серы – до 0,15, фосфора – до 0,11, углерода – до 0,5;
  • 05 и 10: серы – до 0,058, фосфора – до 0,048, марганца – от 0,3, углерода – до 0,58;
  • 04, 9 и 8: серы – до 0,15, фосфора – до 0,06, марганца – от 0,25, углерода – до 0,58.

Механические характеристики крепежа по Госстандарту

Добавим: отпуску и закалке в обязательном порядке подвергаются изделия классов 10, 05, 12 и 8.

Далее мы приводим величины пробных нагрузок для гаек с разным диаметром резьбы:

  • твердость (по Роквеллу): не более 30–38 HRC;
  • твердость (по Виккерсу): не более 302–353 и не менее 117–295 HV в зависимости от номинального сечения резьбы;
  • нагрузки (пробные) для крепежа с малым резьбовым шагом: от 1 мм (для диаметра 8 мм) до 3 (диаметр 18 мм);
  • нагрузки для классов прочности: от 14900 Н (минимальное сечение) до 1924000 Н (максимальное сечение).

Механические характеристики крепежа по Госстандарту фото

3 По каким методикам осуществляются испытания гаек?

Существует три варианта испытания готовых крепежных конструкций:

  • анализ твердости;
  • анализ пробной нагрузки;
  • анализ качества поверхности.

Проверка на твердость выполняется в трех точках на оперной поверхности крепежа (выбирать можно любую из таких поверхностей). Причем точки одна к одной должны быть смещены на 120 градусов. Показатель твердости при этом устанавливается на базе трех измерений в качестве их среднего арифметического значения.

По каким методикам осуществляются испытания гаек?

Важнейшим признается определение твердости продукции по Виккерсу. Оно производится по ГОСТ 2999–75. Анализ по Роквеллу выполняется по стандарту 9013–59, по Бринеллю – по стандарту 9012–59. В ситуациях, признаваемых спорными, твердость необходимо исследовать на продольном сечении. Имеется в виду такое сечение, которое пролегает через ось детали в точках, находящихся максимально близко к номинальному наружному резьбовому диаметру.

Испытание гаек нагрузкой (пробной) выполняется только при наличии специализированной аппаратуры для подобных исследований. Данный анализ относится к решающему для изделий, имеющих сечение более М5. Выполняется он следующим образом: на оправку, прошедшую закалку, навинчивают гайку и определяют значение растяжения по оси.

Нагрузка при этом выдерживается на протяжении 15 секунд, а прикладывается она в осевом направлении по отношению к крепежу. Он должен без срыва резьбы и разрушения выдерживать указанное испытательное давление, а после этого без труда выкручиваться рукой. Допускается использовать гаечный ключ для проворота гайки на пол-оборота (не более того). После этого изделие опять же таки нужно отвинтить руками.

По каким методикам осуществляются испытания гаек? фото

Особенности проверки:

  • при разрушении резьбы оправки в процессе проведения исследования оно признается недействительным;
  • оправка обязана иметь твердость от 45 единиц по Роквеллу.

Качество поверхности анализируется в соответствии с ГОСТ 1983 года 1759.3.

4 Технологии изготовления гаек

Как было сказано, крепежные изделия разных классов производятся из низко- и высоколегированных сталей углеродистой группы, которые могут и не иметь в своем составе легирующих добавок. Наиболее часто используются следующие марки стали:

  • 20Г2Р. Из них обычно изготавливают гайки класса 0,5, 10 и 12, используя метод холодной штамповки (стандарты 10702–78 и 4543–71). Разрешено выпускать такие изделия и из автоматной стали с содержанием свинца на уровне 0,35 %, фосфора – 0,12 % и серы – 0,34 %.
  • Ст20, Ст3 (сп, кп). Сталь по ГОСТ 1050–88 подходит для гаек класса 4. Процесс производства крепежа ведется по методике горячей штамповки.
  • 20кп, 35. Сплавы по стандартам 10702–78 и 4543–71. Предназначены для выпуска гаек класса 9 и 8 методом горячей или холодной штамповки.
  • 15кп и 15, 10 кп и 10. Сталь стандарта 10702 для изделий кл. 04 и 6 (используемая технология – штамповка в холодном состоянии). Аналогично изготавливают и гайки 5 класса, но в этом случае сталь 15 и 15кп не используется.

Технологии изготовления гаек

Добавим, что рассмотренный нами Государственный стандарт соответствует во всех своих пунктах ИСО 898/2–80 – международному документу, на который ориентируются производители всего мира.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...