класс прочности а2 70 что это значит
Классы прочности нержавеющего крепежа
Механические характеристики болтов, винтов, шпилек из нержавеющих сталей регламентируются ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009. Настоящий стандарт классифицирует нержавеющие крепежные изделия по классам прочности, которые принято обозначать двумя цифрами: 50, 70, 80 и писать через дефис с маркой стали: А1-50, А2-70, А4-80. Что означают эти цифры? – это 1/10 часть от минимального предела прочности на растяжение.
Для производства нержавеющего крепежа чаще всего применяются марки стали А2 (пищевая) или А4 (кислотостойкая), обозначенные так в системе EN ISO, или их приближенные аналоги AISI 304 (12X18H10) и AISI 316 (03Х17Н14М2). Крепежные изделия из коррозионно-стойких сплавов аустенитной группы не упрочняются закаливанием в отличие от изделий из черных металлов. Их главным легирующим компонентом являются хром и никель, а также молибден (для марки А4). Процентное содержание этих и других добавок определяет степень коррозионной стойкости крепежа, максимальные рабочие нагрузки и другие свойства.
Примеры обозначения прочности крепежа из нержавейки:
А2-50 – мягкая сталь с пределом прочности на разрыв минимум 500 Н/мм² (500МПа).
А2-70 – холоднодеформированная сталь с пределом прочности на разрыв минимум 700 Н/мм² (700МПа).
А4-80 – высокопрочный сплав с пределом прочности на разрыв минимум 800 Н/мм² (800МПа).
Маркировка наносится на головку болтов (винтов) рядом с клеймом изготовителя, а шпильки маркируются на гладкой части или на торце, если шпилька полнорезьбовая. Иногда на торец шпильки наносится цветовая кодировка марки сплава (для А2 – зеленая, для А4 – красная). Если маркировка класса прочности отсутствует, то в расчет принимается среднее значение – 70.
Для сравнения механических свойств болтов из нержавеющей и углеродистой стали обратимся к таблице:
Группа стали | Углеродистые | Аустенитные А2, А4 | |||||
Класс прочности | 5.6 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 50 | 70 | 80 |
Предел прочности, Н/мм² | 500 | 600 | 800 | 1040 | 500 | 700 | 800 |
Предел текучести, Н/мм² | 300 | 480 | 640 | 940 | 210 | 450 | 600 |
Из таблицы видно, что при близких значениях временного сопротивления, предел текучести у аустенитных сплавов меньше, поэтому они больше подвержены пластической деформации. Это свойство позволяет болтам или шпилькам не ломаться при превышении допустимого момента затяжки или при боковых изгибающих нагрузках. В худшем случае превышение усилия может привести к срыву резьбы. В то время как углеродистые стали более хрупкие и запредельные нагрузки могут привести к излому резьбового крепежа.
Расчет нагрузок для нержавеющих болтов
Зная прочностные характеристики аустенитных сплавов, не трудно рассчитать максимальную нагрузку на болты по формуле. Для примера взят болт М12, А2-70.
Np0.2 = As х Rp0.2 = 84.3 х 450 = 37935 Н, где:
As – расчетная площадь сечения М12 (см. ГОСТ Р ИСО 3506 табл. А.1.)
Rp0.2 – предел текучести
Для определения расчетной рабочей нагрузки полученное значение необходимо разделить как минимум на 20: 37935 / 20 = 1896 кг, а для большей уверенности в безопасности болтокомплекта лучше разделить на 30.
Класс прочности – важнейшая характеристика нержавеющей стали, прописанная в национальном стандарте ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009, которую следует учитывать при расчете нагрузки на болтовое или шпилечное соединение.
Нержавеющие стали А2 и А4
А2 и А4 – это сокращенное название марок нержавеющих аустенитных (Austenitic) сталей. Аустенитная сталь обладает рядом замечательных свойств, которые обеспечили ей очень широкое применение в народном хозяйстве. Стали А2 и А4 не токсичны, устойчивы к коррозии. Они хорошо подвергаются механической и термической обработке, а также сварке. Крепежные изделия, изготовленные из сталей А2 и А4, практически не магнитны, прочны и долговечны. Они отлично сохраняют свои свойства при высоких и низких температурах.
Сталь А2 имеет отечественный аналог – нержавеющая сталь марки 08Х18Н10 и зарубежный аналог – марки AISI 304 (в США). Сборочные единицы, детали и крепёжные элементы из стали А2 используются в нефтедобывающей, пищевой, химической и газодобывающей промышленности; в приборостроении и судостроении; в строительстве при монтаже вентилируемых фасадов и витражных конструкций, а также при изготовлении насосной техники. Изготовленные из стали А2 изделия сохраняют свои прочностные свойства в большом диапазоне температур: от низких (-200 градусов Цельсия) до высоких (+425 градусов Цельсия).
Сталь А2 и сталь А4 отлично подходят для изготовления нержавеющего крепежа повышенного класса точности А, который применяются для создания прочных и долговечных ответственных соединений. Болты и гайки этого класса изготавливаются, например, на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Разница диаметров резьбы, наружной для болта и внутренней для гайки, после чистовой обработки на станке не превышает величины 0,25…0,3 миллиметров. Однако цена изготовленных из нержавейки деталей будет значительно выше, чем у деталей из обычной углеродистой стали. Класс прочности для болтов, изготовленных из нержавеющей аустенитной стали марки А2 и стали марки А4, равен 50, 70 или 80.
Классы прочности метрического крепежа
От правильного выбора крепежа по классу прочности зависит надежность, безопасность, долговечность крепежного соединения и всей конструкции. Эта характеристика является такой же важной, как размер элемента. Как определить класс прочности по маркировке? Что необходимо знать о свойствах крепежных элементов? Расскажем подробно.
Содержание:
Прочность стального крепежа
Все элементы с наружной метрической резьбой, такие как болты, винты, шпильки, различаются по классу прочности в пределах от 3.6 до 12.9. Это значение содержится в маркировке и обычно наносится на головку крепежа. Чем оно выше, тем прочнее крепеж.
Рассмотрим пример. На крепеже есть маркировка 8.8. Первое число показывает предел прочности на разрыв и определяет номинальное временное сопротивление (измеряется в Н/кв.мм). Чтобы узнать, соответствует ли крепежный элемент оказываемой на него нагрузке, необходимо 8 умножить на 100 – получим 800 (Н/кв.мм). Это минимальный предел прочности. Если нагрузка ниже данного значения, элемент выдержит. Второе число обозначает предел текучести, то есть натяжения, ведущего к пластической деформации крепежа. Определяется следующим образом: минимальный предел прочности умножается на соотношение второго числа, деленного на 10. Получим: 400х0,8 = 320 (Н/кв.мм). Если нагрузка будет превышать данное значение, начнется необратимое изменение формы и структуры элемента – он начнет течь, то есть деформироваться.
На заметку: предел прочности и текучести может обозначаться не только в ньютонах на квадратный миллиметр (Н/кв.мм), но и в мегапаскалях (МПа).
Есть условное разграничение метрического крепежа в зависимости от назначения.
На заметку: при определении расчетной нагрузки на метрический крепеж необходимо заложить запас прочности, чтобы соединение было максимально надежным.
Классы прочности гаек
У данных элементов класс прочности обозначается так же, как у стальных болтов, винтов и шпилек. Единственная разница – маркировка на гайках начинается с класса 8.0. Маркировка наносится на торцевую часть. Изделия с низким классом прочности не маркируются и применяются для конструкций с небольшой нагрузкой.
При подборе гаек к резьбовым крепежным элементам учитывают следующую взаимосвязь:
На заметку: существуют гайки, не предназначенные для крепежных соединений под нагрузкой, – в начале маркировки ставится 0, например, класс прочности может быть 04 или 05.
Правильный выбор гайки и болта по классу прочности и соблюдение усилия затяжки гарантируют надежное и долговечное соединение. Ему не грозит разрушение или срыв резьбы.
О прочности шайб
Свойства данных элементов не определяются прочностью на разрыв и текучесть, так как их основная задача – равномерное распределение нагрузки на опорную поверхность. Аналогом прочности является их твердость – значение может находиться в диапазоне от 35 до 45 HRC. Назначение элементов определяется материалом изготовления и защитным покрытием. Элементы без покрытия применяются в местах, где нет воздействия влаги, цинковое или оксидированное покрытие дает возможность использовать крепеж на улице без угрозы образования коррозии.
Маркировка элементов из нержавеющей стали
Отдельно следует сказать о крепеже, изготовленном из нержавеющей стали. У него особая маркировка. Например, А2-70, где А-2 – это марка стали, 70 – предел прочности. Чтобы вычислить предел прочности, необходимо указанное значение умножить на 10: получим 700 МПа (что соответствует классу прочности крепежа из углеродистой стали 5.6).
Надеемся, что данная статья будет полезна при выборе крепежных изделий для конкретного вида работ. Вы сможете определить, подходит ли метрический крепеж под нагрузку и тип конструкции. Заказать болты, винты, шпильки, гайки и шайбы вы можете в нашем интернет-магазине. Выбрать подходящие элементы легко – в карточках товаров дана подробная информация о каждом из них.
Классы прочности крепежных изделий из углеродистой и нержавеющей стали
В своей работе мы иногда сталкиваемся с тем, что даже опытные потребители крепежа испытывают трудности с пониманием классов прочностей крепежных изделий из оцинкованных сталей и, гораздо чаще, имеют неправильное представление о прочностных характеристиках крепежной техники из нержавеющей стали.
В этой статье, мы попробуем прояснить эти, на самом деле, несложные вопросы.
Классы прочности крепежа из углеродистой стали
Общеизвестно, традиционный крепеж из углеродистой стали различается по классам прочности. При этом этот самый класс прочности, для крепежных изделий с наружной резьбой (резьбовые шпильки, болты, винты) обозначается в виде двух цифр, разделенных точкой. Для резьбовых гаек класс прочности состоит из одной цифры.
Классы прочности резьбовых шпилек и болтов
Существует 10 классов прочности, таких изделий:
3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9
При этом, широкое распространение на нашем рынке получили изделия 4 классов: 4.8, 5.8, 8.8 и 10.9. Крепеж класса 8.8 и выше относится к высокопрочному крепежу.
Что означают цифры класса прочности?
На самом деле, в цифрах закодированы 2 основные прочностные характеристики резьбового изделия– предел прочности на разрыв (или просто предел прочности) и предел текучести.
Что такое предел прочности и предел текучести?
Предел прочности – это величина нагрузки, при которой происходит разрушение изделия, проще говоря, при которой наш болт или стержень сломается. Измеряется в мегапаскалях (МПа).
Предел текучести – это величина нагрузки, при которой изделие необратимо деформируется или изгибается. Очевидно, что предел текучести имеет меньшее значение, чем предел прочности. И именно предел текучести имеет большое практическое значение, поскольку именно это значение определяет допустимую нагрузку для резьбового изделия.
Как определить класс прочности
Первая цифра класса прочности обозначает 1/100 номинальной величины предела прочности на разрыв, измеряемую в Мпа.
Например, для класса прочности 4.8, предел прочности равен = 4 х 100 = 400 Мпа.
Вторая цифра – отношение предела текучести к пределу прочности, умноженному на 10. Для примера, для шпильки класса прочности 4.8. предел текучести = 400 (предел прочности) * 8 /10 = 320 Мпа.
Проиллюстрируем это на примере класса прочности 8.8:
Классы прочности нержавеющих сталей
Для крепежных изделий из нержавеющей стали маркировка состоит из символа А2 или А4, указывающих класс нержавеющей стали и предела прочности в виде цифр: 50, 70 или 80.
Пример маркировки: А2-70.
Предел прочности определяется, как указанное значение, умноженное на 10.
Например, для А2-70, предел прочности является 70х10 = 700 Мпа.
Значение 70, является стандартным значением предела прочности для крепежа из нержавейки и, если в обозначении изделия указаны только «А2» или «А4», то подразумевается, именно 70 предел прочности.
Значение предела текучести для крепежной техники из нержавеющей стали не указывается, оно является справочным значением.
Пределы прочности и пределы текучести крепежных изделий основных классов прочности:
Крепеж из нержавейки А2
Для ответственных конструкций и механизмов, подверженных воздействию повышенной влажности и химических веществ, требующих высокой гигиеничности и прочности, нужны особенные крепежные изделия. Таковым является крепеж из нержавейки А2. Эти метизы достаточно дорогие, не у каждого металлотрейдера они есть в наличии, но во многих ситуациях без них просто не обойтись.
Нержавейка А2
Нержавейка А2 самая применяемая для производства крепежа и метизов. Можно выделить следующие основные направления использования таких изделий:
Нужно отметить, что данный материал непригоден для использования в контакте с неокисляющими кислотами, хлорсодержащими соединениями. Например, в морской воде или плавательных бассейнах.
Технические характеристики нержавеющего крепежа А2
Метизы из нержавейки А2 хорошо свариваются, устойчивы к межкристаллической коррозии. Материал поддается электрополировке. Основные характеристики нержавейки А2 в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3506-1-2009:
Ассортимент
Нержавейка А2 нашла широкое применение при производстве деталей, конструкций и, особенно, крепежа. Широкое распространение получили болты и гайки шестигранные, винты с внутренним шестигранником(потайные и с цилиндрической головкой), плоские шайбы, саморезы, специальные гайки. Практически любой метиз из углеродистой стали можно найти и в исполнении из нержавейки А2.
В нашем интернет-магазине КРЕПКОМ огромный выбор метизов из нержавейки А2. В наличии не только резьбовой крепеж, но и хомуты, заклепки и много других видов изделий.