Все болты и гайки внешне одинаковы и разница между ними разве что в размерах, считают непосвященные. На первый взгляд, принципиальных различий действительно немного. Тем не менее они есть.

Нагрузки, которые испытывают болтовые соединения, разные — постоянные и временные, весовые и вибрационные, на излом и на разрыв. При этом вектор воздействия редко бывает единственным. Как правило, их несколько, при этом сочетаются они в разных комбинациях.

В статье мы расскажем, что означают надписи на болтах и как определить класс прочности метизов по маркировке.

Виды болтов

Разобраться в надежности крепежа будет проще, если рассматривать его устройство и характеристики, опираясь на форму и назначение.

Болты по форме

Стандартный болт — это стержень с наружной резьбой с одного конца и головкой с другого. Контакт с деталью или несущей поверхностью обеспечивает гайка, распорная втулка или резьбовое соединение. В рамках общей формы болты могут иметь отличия, что позволяет отнести их к определенной категории.

Тип головки

Данный критерий объединяет утилитарную и декоративную функции метизов.

• Шестигранник (квадрат) — самая популярная модификация, может оснащаться фланцем, буртом, опорным выступом. Универсальное решение, применяется в любых отраслях.
• Полукруг — используется для сборки деревянных и ламинированных конструкций. Фиксацию болта в посадочном гнезде обеспечивает квадратный подголовник или ус.
• Потайная — встречается преимущественно в мебельной промышленности, плоская форма обеспечивает скрытый монтаж. Требует дополнительной подготовки отверстия методом зенкования.
• Откидная — применяется в строительстве при организации такелажных работ. В зависимости от задачи может иметь вид кольца (рым-болт), крюка или вилки с дополнительным отверстием под шплинт в стержне.

Важно! Однозначных правил сочетания головки и стержня не существует. Комбинации этих узлов произвольны и определяются задачей.

Тип стержня

Важный критерий классификации — конструкция стержня. Весь крепеж можно разделить на следующие группы:

• резьбовые — крепление метизов с основанием или деталью происходит за счет нарезки;
• анкерные — сцепление с материалом и удержание груза обеспечивается распорной втулкой;
• стад-болты — гладкий стержень со шляпкой, приваренный к несущему основанию.

Обратите внимание! Форма и назначение крепежа не являются факторами жестко ограничивающими область его использования. На практике приоритетным критерием выбора является прочность метизов, гарантирующая надежность и безопасность соединения.

Назначение

Область применения крепежа в зависимости от класса прочности:

• Дорожные — монтаж ограждений, указателей, наружного освещения. Отличаются высокой коррозионной стойкостью.

Класс прочности: 3,6-8,8.

• Лемешные (культиваторные) — крепление навесного оборудования к сельскохозяйственной технике.

Класс прочности: 3,6-8,8.

• Мебельные — сборка облегченных конструкций из дерева, пластика, металла с акцентом на эстетике узла. Основная форма головки — потай или полусфера.

Класс прочности: 3,6-5,8.

• Строительные — возведение зданий, мостов, крупных металлоконструкций. Производятся из высокопрочной стали с защитным покрытием.

Класс прочности: 3,6-12,9.

• Машиностроительные — сборка машин и механизмов. Тип стержня — резьбовой, широкая номенклатура размеров, разнообразие сталей. Класс прочности: 3,6-12,9.

Класс прочности гайки	Болты, сопрягаемые с гайкой
	Класс прочности	Диаметр резьбы
4	3,6;  4,6;   4,8	M16
5	3,6; 4,6; 4,8/5,6; 5,8	M16/M48
6	4,5; 5,8	M48
8	8,8	M48
9	8,8/9,8	M16/M48
10	10,9	M48
12	12,9	M48

Таблица критерий сопряжения болтов и гаек

Полезно! Гайки более высокого класса заменяют низший класс, если напряжение в соединении ниже предела текучести и указанной в стандарте пробной нагрузки болта. В обратной ситуации, когда нагрузка в сопряжении выше положенной, прочность гайки необходимо подбирать с превышением прочности стержня минимум на 10%, что позволяет уже на стадии монтажа предупредить неправильный выбор крепежных элементов.

Материал и покрытие

Прочностные характеристики болтов обусловлены прежде всего маркой стали и технологией производства — формовкой, термообработкой, нанесением покрытия. Основные материалы в изготовлении крепежа:

• Низколегированная, конструкционная сталь.
• Углеродистая, легированная сталь.
• Аустенитная влагостойкая сталь A2 и A4 (нержавеющая).
• Цветные металлы и сплавы — алюминий, латунь, бронза, медь, титан.

 

В качестве защитного покрытия, препятствующего разрушению крепежа вследствие воздействия влажной или агрессивной среды, используют цинк, кадмий, никель. Основные технологии — оксидирование, фосфатирование, окрашивание.

Важно! Качество адгезии защитных составов разное. К тому же ради получения высоких декоративных характеристик, в процессе нанесения иногда снижается предел выносливости стали, например, при хромировании.

 

Класс прочности

Это одна из базовых характеристик метизов. Она рассказывает об устойчивости крепежа к нагрузкам. Существует несколько факторов прямо или косвенно влияющих на этот показатель, отсюда такое количество и разнообразие DINов, сопровождающих публикации с описаниями болтов.

• Наиболее применяемые стандарты:  DIN 933 , DIN 931 , DIN 603 , DIN 607
• О том, что означают цифры на болтах и гайках и какие документы регулируют указанные параметры в каждом конкретном случае, читайте дальше.

Маркировка на болтах

Для правильного подбора крепежа важно знать не только класс прочности, но и то, какие параметры его определяют. Базовыми являются следующие значения:

• Временное сопротивление — лимит прочности, показывающий максимальное усилие, после которого метиз разрушится. Учитываются все типы нагрузок: сжатие, изгиб, растяжение.
• Предел текучести — окончание упругой деформации метиза и переход к пластичным изменениям конструкции. Другими словами, превышение этого порога ведет к необратимой деформации детали.

Маркировка с указанием класса прочности позволяет узнать эти значения для любого метиза. Временное сопротивление вычисляется путем умножения первой цифры на 100.

• Пример: крепеж с кодом 6,8 будет иметь значение 600 МПа.

Предел текучести рассчитывается чуть сложнее: временное сопротивление нужно умножить на вторую цифру, а затем разделить результат на 10.

• Пример: предел текучести того же болта 6,8 будет: 600×8÷10 = 480 МПа.

Класс прочности	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа
3,6	300	180-190
4,8	400-420	320-340
5,6	500	300
5,8	500-520	400-420
6,6	600	360-480
8,8	800-830	640-660
9,8	900	720
10,9	1000-1040	900-940
12,9	1200-1220	1080-1100

• Таблица характеристик крепежа
  

  Пример: что значит 8,8 на головке болта? Независимо от области применения и формы этот крепеж обладает пределом прочности на разрыв 8 — первая цифра и таким же пределом текучести — 8 — вторая цифра. Достаточно уверенные показатели.

   

  Полезно! В отдельных случаях маркировка может не содержать разделительного знака — 8,8 или 88.

   

  Маркируются следующие виды изделий:

  • болты, имеющие шестигранную головку;
  •   винты, состоящие из цилиндрической головки и внутреннего шестигранника;
  • шпильки;
  •  гайки.

Болты маркируются на торцевой поверхности головки, тиснения могут быть выпуклыми либо заглублёнными и включают в себя следующие значения:

· класс прочности элемента;

· клеймо завода-изготовителя;

· стрелку — указатель левосторонней резьбы.

Обязательной маркировке не подлежат:

· болты, если их диаметр менее 6 мм;

· изделия класса прочности 6.8 или ниже;

· винты, имеющие прямой или крестообразный шлиц;

· нештампованные болты и винты, выполненные резанием или точением.

Шпильки маркируются на торце одним из специальных знаков:

· круг — класс прочности 8.8;

· плюс — класс прочности 9.8;

· квадрат — класс прочности 10.9;

· треугольник — класс прочности 12,9.

Нижче наведена таблиця, в якій вказані можливі класи міцності і сталі, з яких виготовляли кріплення:

В даній таблиці наведені найбільш поширені класи міцності кріплення і сталі, з яких їх виготовляють. Але існують так само деталі так званого вузького профілю. Наприклад, високоміцні болти з головкою збільшеного розміру під ключ. Такі метизи мають власну маркування і градацію міцності.