× Уважаемые клиенты! Вы можете воспользоваться старой версией сайта.
Дата публикации: 26.12.2018 14:19:02


ГОСТ 1759.4-87 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ

ГОСТ 1759.4-87
(ИСО 898/1-78)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ

Механические свойства и методы испытаний

Bolts, screws and studs.
Mechanical properties and test methods

ГОСТ
1759.4-87

(ИСО 898/1-78)

Срок действия с 01.01.89

до 01.01.94

Настоящий стандарт распространяется на болты, винты и шпильки из углеродистых нелегированных или легированных сталей с метрической резьбой - по ГОСТ 24705-81 диаметром от 1 до 48 мм.

Стандарт не распространяется на установочные винты и аналогичные им резьбовые крепежные изделия, а также на болты, винты и шпильки, к которым предъявляются специальные требования, такие как свариваемость, коррозионная стойкость, работоспособность при температурах выше плюс 300°С (для автоматной стали - плюс 250°С) и ниже минус 50°С.

1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ

Система обозначений классов прочности болтов, винтов и шпилек приведена в табл. 1.

По оси абсцисс дано номинальное значение временного сопротивления sвв Н/мм2;

по оси ординат - относительное удлинение d5в %.

Обозначение класса прочности состоит из двух цифр:

первая соответствует1/100номинального значения временного сопротивления разрыву в Н/мм2;

вторая соответствует1/10отношения номинального значения предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение указанных двух цифр соответствует 1/10 номинального значения предела текучести в Н/мм2.

Минимальный (или условный) предел текучести и минимальное временное сопротивление равны или больше их номинальных значений.

Таблица 1

Минимальное или временное сопротивление sвН/мм2 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400
Минимальное относительное удлинение d3в % 7
8
9 6.8 12.9
10 10.9
5.8 9.8*
12
8.8
14
4.8
16
18 6.6
20
22 5.6
25 4.6
30 3.6
Отношение предела текучести к временному сопротивлению
Номинальный предел текучести sт ´ 100, % 60 80 90
Номинальное временное сопротивленце dв
Вторая цифра символа .6 .8 .9

*Применяется только для изделий с диаметром резьбыd£16 мм.

Примечание. Не все классы прочности, приведенные в табл. 1. могут использоваться для всех крепежных изделий. Указание о применении определенных классов прочности для стандартизованных изделий приведены в соответствующих стандартах наэтиизделия. Для нестандартизованных изделий рекомендуется делать выбор по аналогии.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. МАТЕРИАЛ

В табл. 2 указаны стали для изготовления болтов, винтов и шпилек различных классов прочности и их термообработка.

Химический состав сталей обязателен только для тех крепежных изделий, которые не могут быть испытаны на растяжение.

Минимальная температура отпуска, указанная в табл. 2, обязательна для классов прочности от 8.8 до 12.9.

Таблица 2

Класс прочности Материал и обработка Химический состав (контрольный анализ), % Температура отпуска, ° С, мин
углерода фосфора серы
Мин. Макс. Макс. Макс.
3.6* Углеродистая сталь - 0,20 0,05 0,06 -
4.6* 4.8* - 0,55 0,05 0,06
5.6 0,15 0,55 0,05 0,06
5.8* 6.6 6.8 * - 0,55 0,05 0,06
8.8** Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная 0,15*** 0,40 0,035 0,035 425
8.8** Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная 0,25 0,55 0,035 0,035
9.8 Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная 0,15*** 0,35 0,035 0,035
Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная 0,25 0,55 0,035 0,035
10.9*4 Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная 0,15*** 0,35 0,035 0,035 340
10.9*5 Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная 0,25 0,55 0,035 0,035 425
10.9*5 Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная 0,20*** 0,55 0,035 0,035 425
Легированная сталь закаленная и отпущенная*7 0,20 0,55 0,035 0,035
12.9*5*6 Легированная сталь закаленная и отпущенная*7 0,20 0,50 0,035 0,035 380

*Для данных классов прочности допускается применение автоматных сталей с содержанием серы, фосфора и свинца не более 0,34; 0,11; 0,35% соответственно.

** Для размеров свыше М 20 с целью достижения необходимой прокаливаемости могут применяться стали, рекомендуемые для изделий класса прочности 10.9.

*** В случае обычной углеродистой стали с добавками бора, с содержанием углерода менее 0,25% (анализ пробы из ковша), минимальное содержание марганца должно быть 0,6% для класса прочности 8.8 и 0,7% для классов прочности 9.8 и 10.9.

*4Изделия должны дополнительно маркироваться путем подчеркивания символа класса прочности (см. ГОСТ 1759.0-87).

*5Материалы, предназначенные для этих классов прочности, должны обладать прокаливаемостью, достаточной для получения структуры, содержащей приблизительно 90% мартенсита в сердцевине резьбового участка крепежного изделия и состоянии закалки перед отпуском.

*6На крепежных изделиях класса прочности 12.9, подвергаемых действию растягивающих напряжений, не допускается определяемый металлографическим исследованием белый фосфористый налет.

*7Легированная сталь должна содержать, один или несколько легирующих элементов хром, никель, молибден или ванадий.

Допускается применять другие материалы и виды термообработки по соглашению между изготовителем и потребителем, если изготовитель гарантирует выполнение всех механических свойств, предусмотренных настоящим стандартом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

При испытаниях по методам, описанным в разд. 6, болты, винты и шпильки при комнатной температуре должны иметь механические свойства, указанные в табл. 3 (при повышенных температурах - по приложению 2). Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек - по приложению 1.

Таблица 3

Номер пункта Механические свойства Класс прочности
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6 6.8 8.8 9.8* 10.9 12.9
d£ 16 мм d>16 мм
3.1 Временное сопротивление sв**,*** Н/мм2 Номин. 300 400 500 600 800 800 900 1000 1200
3.2 Мин. 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1040 1020
3.3 Твердость по Виккерсу, HV Мин. 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385
Макс. 250 320 335 360 380 435
3.4 Твердость по Бринеллю, НВ Мин. 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366
Макс. 238 304 318 342 361 414
3.5 Твердость по Роквеллу, HR мин . HRB 52 67 71 79 82 89 - - - - -
HRCэ - - - - - - 22 23 28 32 30
макс . HRB 99,5 - - - - -
HRCэ - 32 34 37 39 44
3.6 Твердость поверхности HV 0,3макс - *4
3.7 Предел текучести sт*5, Н/мм2 Номин. 180 240 320 300 400 360 480 - - - - -
Мин. 190 240 340 300 420 360 480 - - - - -
3.8 Условный предел текучести s0,2, Н/мм2 Номин. - 640 640 720 900 1080
Мин. - 640 660 720 940 1100
3.9 Напряжение от пробной нагрузки sп sп/ sтили s0,2 0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,88
Н/мм2 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970
3.10 Относительное удлинение после разрыва d5, % Мин. 25 22 14 20 10 16 8 12 12 10 9 8
3.11 Прочность на разрыв на косой шайбе*** Прочность на разрыв на косой шайбе целых болтов и винтов (кроме шпилек) должна быть не меньше минимального значения временного сопротивления разрыву, указанному в п. 3.2.
3.12 Работа удара, Дж (Ударная вязкость, Дж/см2) Мин. - 25 (50) - 20 (40) - 30 (60) 30 (60) 25 (50) 20 (40) 15 (30)
3.13 Прочность соединения головки со стержнем Отсутствие трещин под головкой
3.14 Минимальная высота необезуглероженной зоны Е - 1/2Н1 2/3Н1 3/4Н1
Максимальная глубина полного обезуглероживанияG, мм - 0,015

* Только для номинальных диаметров резьбыd£ 16 мм.

** Минимальные значения при растяжении относятся к изделиям с номинальной длинойl³ 2,5d.Минимальная твердость относится к изделиям с длинойl<2,5dи другим изделиям, которые не могут быть подвергнуты испытанию на растяжение (например, из-за конфигурации головки).

*** При испытании целых болтов, винтов и шпилек должны использоваться нагрузки, указанные в табл. 6 - 9.

*4Твердость поверхности не должна быть более, чем на 30 единиц по Виккерсу выше измеренной твердости сердцевины изделия при проведении измерений при Н B 0,3. Для класса прочности 10.9 любое повышение твердости поверхности, при котором твердость будет превышать 390 НВ, недопустимо.

*5В случаях, когда предел текучести не может быть определен, допускается измерение условного предела текучести.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. КОНТРОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

В табл. 5 приведены две программы испытаний А и В для контроля механических свойств болтов, винтов и шпилек с использованием методов испытаний, приведенных в разд. 6.

Программа В является предпочтительной для всех изделии и обязательной для изделий с разрывной нагрузкой менее 500 кН.

Программа А применяется для испытания образцов, полученных механической обработкой, и изделий, площадь сечения стержня которых меньше номинальной площади сечения резьбового участка.

В табл. 4 приведен ключ к программам испытаний (см. табл. 5).

Таблица 4

Размеры Болты, винты и шпильки с диаметром резьбыd£ 4 мм или длинойl<2.5d* Болты, винты и шпильки с диаметром резьбыd>4 мм и длинойl³ 2,5d
Испытание, определяющее приемку

* Также болты и винты со специальной конструкцией головки или стержня, менее прочной, чем резьбовой участок.

Таблица 5

Группа испытаний Свойства Программа испытаний А Программа испытании В
Метод испытания Класс прочности Метод испытания Класс прочности
3.6
4.6
5.6
6.6
8.8
9.8
10.9
12.9
3.6
4.6
4.8
5.6
5.8
6.6 6.8
8.8
9.8
10.9
12.9
I 3.1 и 3.2 Минимальное временное сопротивление sв 6.1. Испытание на растяжение 6.2. Испытание на растяжение
3.3 Минимальная твердость** 6.3. Измерение твердости 6.3. Измерение твердости***
3.4 и 3.5 Максимальная твердость



3.6 Максимальная твердость поверхности

II 3.7 Минимальный предел текучести, sт 6.1. Испытание на растяжение
3.8 Условный предел текучести s0,2 6.1. Испытание на растяжение.
3.9 Напряжение от пробной нагрузки ( sп) 6.4. Испытание пробной нагрузкой
III 3.10 Минимальное относительное удлинение s5 6.1. Испытание на растяжение
3.11 Прочность на разрыв на косой шайбе*4 6.5. Испытание на разрыв на косой шайбе
I V 3.12 Минимальная ударная вязкость 6.6. Испытание на ударную вязкость*5 *6
3.13 Прочность соединения головки со стержнем*7 6.7. Испытание на прочность соединения головки со стержнем
V 3.14 Максимальная зона обезуглероживания 6.8. Испытание на обезуглероживание
6.8. Испытание на обезуглероживание
3.15 Минимальная температура отпуска 6.8а. Испытание на повторный отпуск
6.8а. Испытание на повторный отпуск
3.16 Наличие дефектов поверхности 6.9. Контроль качества поверхности

6.9. Контроль качества поверхности

* Если испытание на разрыв на косой шайбе дает удовлетворительные результаты, испытание на растяжениене проводят.

** Минимальная твердость относится только к изделиям с номинальной длинойl<2,5dи другим изделиям, которые не могут быть подвергнуты испытанию на растяжение (например, из-за конфигурации головки).

*** Твердость может быть измерена по Виккерсу, Бринеллю или Роквеллу. При разногласиях решающее значение для приемки имеет измерение твердости по Виккерсу.

*4Болты и винты со специальной конструкцией головки, менее прочной, чем резьбовой участок, не подвергаются испытанию на разрыв на косой шайбе.

*5Только для болтов, винтов и шпилек с диаметром резьбыd³16мм и только по требованию потребителя.

*6Только класс, прочности 5.6.

*7Только для болтов и винтов с диаметром резьбыd£ 16мм и при длинах, слишком малых для испытания на разрыв на косой шайбе.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5. МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗРУШАЮЩИЕ НАГРУЗКИ И ПРОБНЫЕ НАГРУЗКИ

В табл. 6 и 7 приведены минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой.

В табл. 8 и 9 - для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой.

Таблица 6

Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм Шаг резьбыР,мм Номинальная площадь сечения Аs, мм2 Минимальная разрешающая нагрузка, Н, для класса прочности
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6; 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
3 0,5 5,03 1660 2010 2110 2510 2620 3020 4020 4530 5230 6140
3,5 0,6 6,78 2240 2710 2850 3390 3530 4070 5420 6100 7050 8270
4 0,7 8,78 2900 3510 3690 4390 4570 5270 7020 7900 9130 10700
5 0,8 14,2 4690 5680 5960 7100 7380 8520 11350 12800 14800 17300
6 1 20,1 6630 8040 8440 10000 10400 12100 16100 18100 20900 24500
7 1 28,9 9540 11600 12100 14400 15000 17300 23100 26000 30100 35300
8 1,25 36,6 12100 14600 15400 18300 19000 22000 29200 32900 38100 44600
10 1,5 58,0 19100 23200 24400 29000 30200 34800 46400 52200 60300 70800
12 1,75 84,3 27800 33700 35400 42200 43800 50600 67400 75900 87700 103000
14 2 115 38000 46000 48300 57500 59800 69000 92000 104000 120000 140000
16 2 157 51800 62800 65900 78500 81600 94000 125000 141000 163000 192000
18 2,5 192 63400 76800 80600 96000 99800 115000 159000 - 200000 234000
20 2,5 245 80800 98000 103000 122000 127000 147000 203000 - 255000 299000
22 2,5 303 100000 121000 127000 152000 158000 182000 252000 - 315000 370000
24 3 353 116000 141000 148000 176000 184000 212000 293000 - 367000 431000
27 3 459 152000 184000 193000 230000 239000 275000 381000 - 477000 560000
30 3,5 561 185000 224000 236000 280000 292000 337000 466000 - 583000 684000
33 3,5 694 229000 278000 292000 347000 361000 416000 576000 - 722000 847000
36 4 817 270000 327000 343000 408000 425000 490000 678000 - 850000 997000
39 4 976 322000 390000 410000 488000 508000 586000 810000 - 1020000 1200000
42 4,5 1120 370000 448000 470000 560000 582000 672000 930000 - 1165000 1366000
45 4,5 1306 431000 542000 550000 653000 679000 784000 1084000 - 1360000 1590000
48 5,0 1472 486000 586000 618000 736000 765000 883000 1222000 - 1531000 1790000

Таблица 7

Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм Шаг резьбыР,мм Номинальная площадь сечения Аs, мм2 Пробная нагрузка, Н, для класса прочности
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6; 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
3 0,5 5,03 910 1130 1560 1410 1910 2210 2920 3270 4180 4880
3,5 0,6 6,78 1220 1530 2100 1900 2580 2980 3940 4410 5630 6580
4 0,7 8,78 1580 1980 2720 2460 3340 3860 5100 5710 7290 8520
5 0,8 14,2 2560 3200 4400 3980 5400 6250 8230 9230 11800 13800
6 1 20,1 3620 4520 6230 5630 7640 8840 11600 13100 16700 19500
7 1 28,9 5200 6500 8960 8090 11000 12700 16800 18800 24000 28000
8 1,25 36,6 6590 8240 11400 10200 13900 16100 21200 23800 30400 35500
10 1,5 58,0 10400 13000 18000 16200 22000 25500 33700 37700 48100 56300
12 1,75 84,3 15200 19000 26100 23600 32000 37100 48900 54800 70000 81800
14 2 115 20700 25900 35600 32200 43700 50600 66700 74800 95500 112000
16 2 157 28300 35300 48700 44000 59700 69100 91000 102000 130000 152000
18 2,5 192 34600 43200 59500 53800 73000 84500 115000 - 159000 186000
20 2,5 245 44100 55100 76000 68600 93100 108000 147000 - 203000 238000
22 2,5 303 54500 68200 93900 84800 115000 133000 182000 - 252000 294000
24 3 353 63500 79400 109000 98800 134000 155000 212000 - 293000 342000
27 3 459 82600 103000 142000 128000 174000 202000 275000 - 381000 445000
30 3,5 561 101000 126000 174000 157000 213000 247000 337000 - 466000 544000
33 3,5 694 125000 156000 215000 194000 264000 305000 416000 - 570000 673000
36 4 817 147000 184000 253000 229000 310000 359000 490000 - 678000 792000
39 4 976 176000 220000 303000 273000 371000 429000 586000 - 810000 947000
42 4,5 1120 202000 252000 347000 314000 426000 493000 672000 - 930000 1086000
45 4,5 1306 235000 294000 405000 366000 496300 574500 784000 - 1084000 1267000
48 5,0 1472 265000 331000 456000 412000 559000 648000 883000 - 1222000 1428000

Таблица 8

Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальный диаметр резьбыd, мм Шаг резьбыР,мм Номинальная площадь сеченияАs, мм2 Минимальная разрешающая нагрузка, Н, для класса прочности
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6; 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
8 1 39,2 12900 15700 16500 19600 20400 23500 31360 35300 40800 47800
10 1,25 61,2 20200 24500 25700 30600 31800 36700 49000 55100 63600 74700
12 1,25 92,1 30400 36800 38700 46000 47900 55300 73700 82900 95800 112000
14 1,5 125 41200 50000 52500 62500 65000 75000 100000 112000 130000 152000
16 1,5 167 55100 66800 70100 83500 86800 100000 134000 150000 174000 204000
18 1,5 216 71300 86400 90700 108000 112000 130000 179000 - 225000 264000
20 1,5 272 89800 109000 114000 136000 141000 163000 226000 - 283000 332000
22 1,5 333 110000 133000 140000 166000 173000 200000 276000 - 346000 406000
24 2 384 127000 154000 161000 192000 200000 230000 319000 - 399000 469000
27 2 496 164000 194000 208000 248000 258000 298000 412000 - 516000 605000
30 2 621 205000 248000 261000 310000 323000 373000 515000 - 646000 758000
33 2 761 251000 304000 320000 380000 396000 457000 632000 - 791000 928000
36 3 865 285000 346000 363000 432000 450000 519000 718000 - 900000 1050000
39 3 1030 340000 412000 433000 515000 536000 618000 855000 - 1070000 1260000
42 3 1205 398000 482000 506000 603500 627000 723000 1000000 - 1253000 1470000
45 3 1400 462000 560000 588000 700000 728000 840000 1120000 - 1456000 1708000
48 3 1603 529000 641000 673000 802000 834000 962000 1330000 - 1667000 1956000

Таблица 9

Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм Шаг резьбыР,мм Номинальная площадь сечения Аs, мм2 Пробная нагрузка, Н, для класса прочности
3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6; 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9
8 1 39,2 7060 8820 12200 11000 14900 17200 22700 25500 32500 38000
10 1,25 61,2 11000 13800 19000 17100 23300 26900 35500 39800 50800 59400
12 1,25 92,1 16600 20700 28600 25800 35000 40500 53400 59900 76400 89300
14 1,5 125 22500 28100 38800 35000 47500 55000 72500 81200 104000 121000
16 1,5 167 30100 37600 51800 46800 63500 73500 96900 109000 139000 162000
18 1,5 216 38900 48600 67000 60500 82100 95000 130000 - 179000 210000
20 1,5 272 49000 61200 84300 76200 103000 120000 163000 - 226000 264000
22 1,5 333 59900 74900 103000 93200 126000 146000 200000 - 276000 323000
24 2 384 69100 86400 119000 108000 146000 169000 230000 - 319000 372000
27 2 496 89300 112000 154000 139000 188000 218000 298000 - 412000 481000
30 2 621 112000 140000 192000 174000 236000 273000 373000 - 515000 602000
33 2 761 137000 171000 236000 213000 289000 335000 457000 - 632000 738000
36 3 865 156000 195000 268000 242000 329000 381000 519000 - 718000 838000
39 3 1030 185000 232000 319000 288000 391000 453000 618000 - 855000 999000
42 3 1205 217000 271000 374000 337000 458000 530000 723000 - 1000000 1170000
45 3 1400 252000 315000 434000 392000 532000 616000 840000 - 1160000 1360000
48 3 1603 289000 361000 497000 449000 609000 705000 962000 - 1330000 1550000


6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

6.1.Испытание на растяжение образцов, выточенных из крепежных изделий

Методика проведения испытания - по ГОСТ 1497-84.

При проведении испытания на растяжение на выточенных образцах определяют следующие механические свойства:

а) временное сопротивление sв;

б) предел текучести sтили условный предел текучести s0,2;

в) относительное удлинение

Образец для испытаний

Для проведения испытания на растяжение применяют образец, показанный на черт. 1.

Черт. 1

d-номинальный диаметр резьбы;

d0-диаметр образца для испытании (d0менее внутреннего диаметра резьбы);

b-длина резьбы(b³d);

L0= 5d0или ;

Lс- длина цилиндрической части образца (L0+d0);

Lt- общая длина образца (Lc+2R+b);

Lu- длина после разрушения;

S0-площадь поперечного сечения;

R-радиус галтели (R³4мм).

При вытачивании образца из термообработанного болта или винта с диаметром резьбы более 16 мм, допускается уменьшение диаметра стержня не более чем на 25% первоначального диаметра (около 44% площади поперечного сечения).

6.2.Испытание на растяжение целых болтов, винтов и шпилек

Испытание на растяжение целых болтов, винтов и шпилек проводят аналогично испытанию на растяжение выточенных образцов (см. п. 6.1). Это испытание проводят для определения временного сопротивления. Расчет временного сопротивления выполняет по площади поперечного сечения.

гдеd2- средний диаметр резьбы;

d3- внутренний диаметр резьбы.

При проведении испытания длина нагруженной резьбовой части должна быть равна одному диаметру резьбы. Изделие считают выдержавшим испытание, если разрушение происходит по стержню или резьбе, но не в месте соединения головки со стержнем. Гайка, применяемая при испытании, должна быть высотой не менее 0,8 диаметра резьбы.

Скорость нагружения, определяемая свободно движущимся ползуном, не должна превышать 25 мм/мин. Зажимы разрывной машины должны быть самоцентрирующимися во избежание бокового нагружения образца.

6.3.Измерение твердости

При обычной проверке твердость болтов, винтов и шпилек может определяться на головке, торце или стержне после удаления покрытия и соответствующей подготовки образца.

Для классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 твердость должна определяться только на торце болта, винта и шпильки.

Если твердость превышает максимально допустимое значение, должен быть проведен вторичный замер на поперечном сечении на расстоянии одного диаметра от торца стержня в точке, удаленной от поверхности на величину половины радиуса. В этой точке максимально допустимая твердость не должна быть выше нормы. В сомнительных случаях решающим для приемки является испытание твердости по Виккерсу.

Твердость поверхности измеряют на торцах или гранях шестигранника, которые должны быть слегка отшлифованы или отполированы, чтобы обеспечить необходимую точность результатов измерения.

Решающим испытанием при контроле твердости поверхности является измерение по Виккерсу с нагрузкой 300 г.

Значения твердости поверхности при НВ 0,3 должны сравниваться со значениями твердости сердцевины материала при НВ 0,3 для реальной оценки и определения относительного превышения до 30 единиц по Виккерсу. Превышение более чем на 30 единиц по Виккерсу указывает на науглероживание.

Для классов прочности 8.8-12.9 разность между твердостью сердцевины и твердостью поверхности является решающей для оценки состояния науглероживания в поверхностном слое болта, винта или шпильки. При этом имеется ввиду, что прямой зависимости между твердостью и теоретическим временным сопротивлением может и не быть. Максимальные значения твердости выбирают по другим, не связанным с теоретическими максимальными напряжениями, соображениям (например, с целью избежания хрупкости).

Примечани е. Следует четко разграничивать повышение твердости, вызванное науглероживанием и повышение твердости в результате термообработки или холодного деформирования поверхности.

6.2, 6.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

6.3.1. Измерение твердости по Виккерсу - по ГОСТ 2999-75 .

6.3.2. Измерение твердости по Бринеллю - по ГОСТ 9012-59 .

6.3.3. Измерение твердости по Роквеллу - по ГОСТ 9013-59 .

6.4.Испытание пробной нагрузкой

Испытание пробной нагрузкой состоит из следующих основных операций:

а) приложение заданной пробной нагрузки ( черт. 2);

б) измерение остаточного удлинения (если оно имеется), возникающего под действием пробной нагрузки.

dh.- диаметр отверстия по второму ряду ГОСТ 11284-75;A- требуемый вид контакта между сферической поверхностью измерительного штифа и конической поверхностью отверстия в торце болта

Черт. 2

Пробная нагрузка должна быть приложена по оси болта (винта, шпильки) на обычной разрывной машине. Полная пробная нагрузка должна выдерживаться в течение 15 с. Длина свободной части резьбы, находящейся под нагрузкой, должна быть равной 6 шагам резьбы (6Р).

Для болтов и винтов, имеющих резьбу до головки, длина свободной резьбовой части, находящейся под нагрузкой, должна быть как можно ближе к 6 шагам резьбы.

Для измерения остаточного удлинения на торцах, болта (винта, шпильки) сверлят центровые отверстия с конусом 60°. До и после приложения нагрузки изделие устанавливают на призму измерительного прибора между двумя измерительными штифами со сферическими концами. При измерениях следует применять перчатки или щипцы, чтобы погрешность измерения свести до минимума.

По условиям испытаний пробной нагрузкой длина болта, винта или шпильки после нагружения должна быть такой же, как и до приложения нагрузки, в пределах допуска ±12,5 мкм на погрешность измерения.

Скорость нагружения, определяемая свободно движущимся ползуном, не должна превышать 3 мм/мин. Захваты машины должны быть самоцентрирующимися, чтобы исключить боковое нагружение образца.

Из-за влияния некоторых непостоянных величин, таких как отклонение от соосности и прямолинейности (плюс погрешность измерения), при первоначальном нагружении пробной нагрузкой удлинение может оказаться больше допускаемого. В таких случаях изделия могут быть повторно испытаны нагрузкой, превышающей первоначальную на 3%.

Результат испытания можно считать удовлетворительным, если после повторного нагружения длина изделия будет такой же, как после первого (с допуском на погрешность измерения 12,5 мм).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.5.Испытание на разрыв на косой шайбе

Испытание болтов и винтов на разрыв на косой шайбе должно

проводиться в соответствии с черт. 3.

______________

*Допускается фаска под углом 45°.

Черт. 3

Твердость косой шайбы - не менее 45 Н R Сэ. Размеры косой шайбы приведены в табл. 9а, 10.

Таблица 9а

мм

Номинальный диаметр резьбы d
3 3,5 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18
dh 3,4 3,9 4,5 5,5 6,6 7,6 9,0 11,0 13,5 15,5 17,5 20,0
R 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 1,3 1,3 1,3

Продолжение табл. 9а

Номинальный диаметр резьбы d
20 22 24 27 30 33 36 39 42 45 48
dh 22,0 24,0 26,0 30,0 33,0 36,0 39,0 42,0 45,0 48,0 52,0
R 1,3 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

Таблица 10

Номинальный диаметр резьбыd, мм Класс прочности для
болтов и винтов с длиной гладкой части стержня ³ 2d болтов и винтов с резьбой до головки или с длиной гладкой части стержня <2d
3.6, 4.6, 4.8, 5.6. 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9 6.6, 12.9 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9 6.8, 12.9
Угол клина a ±30 °
d£20 10° 4 °
20<d£48 4 ° 4 ° 4 °

Расстояние от сбега резьбы болта до контактной поверхности гайки зажимного устройства должно быть равно диаметру резьбыd.Косая шайба устанавливается под головкой болта. Испытание на растяжение проводится до наступления разрушения болта.

Результаты испытания считаются удовлетворительными, если разрыв болта произошел в стержне или резьбе болта, но не в месте перехода от головки к стержню. При этом должно выполняться требование по минимальному временному сопротивлению (либо при испытании на косой шайбе, либо в дополнительном испытании на растяжение без косой шайбы) в соответствии c о значениями, предусмотренными для соответствующих классов прочности.

Винты с резьбой до головки считаются выдержавшими испытания, если трещина, вызывающая разрушение, начинается на свободном участке резьбы (даже если она распространяется в момент разрушения на округление под головкой или на головку).

Для изделий класса точности С радиусRдля шайбы рассчитывается по формуле

гдеda max- наибольший диаметр окружности сопряжение сопряжения под головкой с опорной плоскостью;

ds min- наименьший диаметр стержня болта.

Для изделий с диаметром опорной поверхности головки более 1,7d, которые не прошли испытание, головка может быть подвергнута механической обработке до 1,7dи испытание проводится повторно, используя угол клина в соответствии с табл. 10.

Для изделий с диаметром опорной поверхности головки более l ,9dугол клина 10° может быть уменьшен до 6°.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.6.Определение ударной вязкости

Определение ударной вязкости должно проводиться по ГОСТ 9454-78 на образцах типа 8 с U-образным надрезом. Образец для испытания вырезается из болтов, винтов и шпилек в продольном направлении, возможно ближе к поверхности.

Ненадрезанная сторона образца должна располагаться как можно ближе к поверхности болта. Испытанию подлежат изделия с диаметром резьбыd³ М16.

6.7.Испытание на прочность соединения головки со стержнем

Испытание на прочность соединения головки со стержнем должно проводиться в соответствии с черт. 4.

ЗначенияdhиR-по табл. 9а. Толщина матрицы - более 2d. Значения угла b - по табл. 11.

После нескольких ударов молотком головка должна согнуться на угол 90° - b без следов трещин в округлении под головкой при контроле с увеличением не менее 8´и не более 10´.Винты с резьбой до головки считаются выдержавшими испытания, даже если в первом витке резьбы появятся трещины, но головка не отрывается.

Черт. 4

Таблица 11

Класс прочности 3.6; 4.6; 5.6 4.8; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9
Угол b 60° 80°

Испытанию подлежат болты и винты с диаметром резьбыd£ M 16, имеющие недостаточную длину, чтобы провести испытание на разрыв на косой шайбе.

Данное испытание может проводиться и для более длинных болтов и винтов, однако решающим для них является испытание на косой шайбе.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.8.Проверка обезуглероживания

Используя подходящий метод измерения ( пп. 6.8.2.1 и 6.8.2.2) на продольном сечении резьбового участка, проверяют соответствие установленным нормам высоты зоны основного металла (E) и глубины зоны полного обезуглероживания (G), ( черт. 5).

Минимальное значениеЕи максимальное значениеGуказаны в табл. 3.

1- частичное обезуглероживание;2- полное обезуглероживание;3- основной металл:Н1-высота профиля наружной резьбы. ЗначенияН1приведены в табл. 12.

Черт. 5

Таблица 12

Шаг резьбы,Р*, мм 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4
Н1, мм 0,307 0,368 0,429 0,491 0,613 0,767 0,920 1,074 1,227 1,534 1,840 2,147 2,454
Е, мм не менее для классов прочности 8.8
9.8
0,154 0,184 0,215 0,245 0,307 0,384 0,460 0,537 0,614 0,767 0,920 1,074 1,227
10.9 0,205 0,245 0,286 0,327 0,409 0,511 0,613 0,716 0,818 1,023 1,227 1,431 1,636
12.9 0,230 0,276 0,322 0,368 0,460 0,575 0,690 0,806 0,920 1,151 1,380 1,610 1,841

________________

*Р£ 1 мм - только для микроскопического метода.

6.8.1. Определения

6.8.1.1.Твердость основного металла- твердость в точке, расположенной максимально близко к поверхности (от оси к наружному диаметру), непосредственно перед зоной с увеличением или уменьшением твердости, вызываемым науглероживанием или обезуглероживанием.

6.8.1.2.Обезуглероживание- снижение содержания углерода на поверхности изделий из стали.

6.8.1.3.Частичное обезуглероживание- обезуглероживание, вызывающее незначительное отличие в структуре отпущенного мартенсита и значительное снижение твердости по сравнению с твердостью примыкающей зоны основного металла.

6.8.1.4.Полное обезуглероживание- обезуглероживание с потерей такого количества углерода, которая при металлографическом анализе даст картину четко выраженных зерен феррита.

6.8.1.5.Восстановление углерода- процесс восстановления в поверхностном слое углерода, потерянного при термообработке, путем выдерживания в печи с контролируемым потенциалом.

6.8.1.6.Науглероживание- процесс насыщения поверхности углеродом в количестве, превышающем его содержание в основном металле.

6.8.2. Методы измерения

6.8.2.1.Микроскопический метод

Метод позволяет определять параметры -ЕиG. Образец, предназначенный для исследования, вырезают по оси резьбы на расстоянии одного диаметра от конца болта, винта или шпильки, после всех операций термообработки, которым должно быть подвергнуто изделие. Для шлифовки и полировки образец устанавливают в зажимы или заливают пластиком (последнее является предпочтительным).

После заливки образец шлифуют и полируют в соответствии с требованиями металлографического анализа.

Для выявления изменений в микроструктуре, вызванных обезуглероживанием, образец подвергают травлению в 3%-м растворе азотной кислоты в этиловом спирте.

Микроскопическое исследование проводят при увеличении 100´, если другой договоренности нет.

Если при исследовании применяют микроскоп с матовым экраном, то значение обезуглероживания измеряют непосредственно по шкале. Если для измерения используют окуляр, то он должен иметь сетку или шкалу.

6.8.2.2 .Метод измерения по твердости

Решающий метод для частичного обезуглероживания

Этот метод применяется для резьбы с шагом 1,25 мм и более. Твердость измеряют в трех точках в соответствии с черт. 6. Значения параметраЕприведены в табл. 3. Нагрузка при измерении твердости должна быть 300 г.

Черт. 6

Определение твердости в точке3следует проводить на линии среднего диаметра резьбы на витке, примыкающем к витку, на котором производятся измерения в точке1и2.

Значение твердости по Виккерсу в точке2должно быть равно или больше чем в точке1минус 30 единиц по Виккерсу. В этом случае высота необезуглероженной зоныЕдолжна быть равна, как минимум, значению указанному в табл.12.

Значение твердости по Виккерсу в точке3должно быть равно или меньше чем в точке1плюс 30 единиц по Виккерсу. Увеличение твердости более чем на 30 единиц по Виккерсу означает, что имеет место науглероживание.

Полное обезуглероживание до максимального значения, указанного в табл. 3, не может быть определено измерением твердости.

6.8.2.1, 6.8.2.2.(Измененная редакция, Изм. № 1).

6.8а.Испытание на повторный отпуск

Повторный отпуск проводят при температуре на 10°С ниже, чем установленная для данного изделия минимальная температура отпуска, в течение 30 мин. Среднеарифметическое трех значений твердости болта, винта или шпильки, измеренной до повторного отпуска и после него, не должно отличаться более чем на 20 единиц по Виккерсу.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

6.9.Контроль качества поверхности

Контроль качества поверхности болтов, винтов и шпилек - по ГОСТ 1759.2-82.

При испытаниях по программе А контроль болтов, винтов и шпилек проводят перед механической обработкой.

(Измененная редакции, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек из нелегированных и легированных сталей и марки сталей

Класс прочности Технологические процессы Марка стали Обозначение стандартов
3.6 Горячая штамповка Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой 10, 10 кп ГОСТ 10702-78
4.6 Горячая штамповка Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой 20 ГОСТ 1050- 88
4.8 Холодная штамповка 10, 10 кп ГОСТ 10702-78

5.6

Горячая штамповка

Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой

30, 35 ГОСТ 1050- 88, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78
5.8 Холодная штамповка 10, 10 кп
20, 20 кп
6.6 Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском 35 ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5663-79, ГОСТ 10702-78
Горячая штамповка 45, 40 Г
6.8 Холодная штамповка 20, 20 кп ГОСТ 1050-88, ГОСТ 5663-79, ГОСТ 10702-78
8.8-12.9

Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском Резание с последующей закалкой и отпуском

Холодная штамповка из термоупрочненного металла

35, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА
16ХСН
20Г2Р*
ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78

____________

*По ТУ 14-1-4486-88.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Свойства крепежных изделий при повышенных температурах

Класс прочности Температура, ° С
+20 +100 +200 +250 +300
Минимальный предел текучести sтили условный предел текучести s0,2, Н/мм2
5.6 300 270 230 215 195
8.8 640 590 540 510 480
10.9 940 875 790 745 705
12.9 1100 1020 925 875 825

Приведенные в таблице справочные данные указывают на примерное снижение механических свойств крепежных изделий при растяжении в условиях повышенных температур. Эти данные не должны использоваться в качестве требований к болтам, винтам и шпилькам при испытаниях.

(Введено дополнительно, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Б. М. Ригмант, Н. Г. Андреева, Т. Е. Юрченко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.12.87 № 5112

3. Срок проверки - 1993г.

4. Стандарт полностью соответствует международному стандарту ИСО 898/1-78

5. Взамен ГОСТ 1759-70 (в части механических свойств и методов испытаний болтов, винтов и шпилек)

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пункта, подпункта приложения
ГОСТ 1050-88 Приложение 1
ГОСТ 1497-84 6.1
ГОСТ 1759.0-87 2
ГОСТ 1759.2-82 6.9
ГОСТ 2999-75 6.3.1
ГОСТ 4543-71 Приложение 1
ГОСТ 5663-79 Приложение 1
ГОСТ 9012-59 6.3.2
ГОСТ 9013-59 6.3.3
ГОСТ 9454-78 6.6
ГОСТ 10702-78 Приложение 1
ГОСТ 11284-75 6.4
ГОСТ 24705-81 Вводная часть

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (октябрь 1990 г.) с Изменением № 1, утвержденным в ноябре 1989 г. (ИУС 2-90)

СОДЕРЖАНИЕ

1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ

2. МАТЕРИАЛ

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

4. КОНТРОЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

5. МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗРУШАЮЩИЕ НАГРУЗКИ И ПРОБНЫЕ НАГРУЗКИ

6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек из нелегированных и легированных сталей и марки сталей.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2Свойства крепежных изделий при повышенных температурах.


Поделиться:

Назад в раздел
 
Обратный звонок

Введите ваши данные и мы перезвоним вам

Введите символы с картинки