Марки и маркировка болтов: Руководство по SAE, метрической системе мер и ASTM | Застежка Цзяцзе

В этом руководстве представлены три основные системы классификации болтов — SAE, ISO и ASTM, объясняется, что на самом деле означают маркировки на головке болта, и дается справочная таблица для параллельного сравнения марок.

Почему существуют маркировки на головках болтов

Раннее производство почти полностью было сосредоточено на размерах резьбы и номинальном размере. Поскольку промышленные сборки стали более сложными, а цепочки поставок стали глобальными, одного размера уже было недостаточно, чтобы гарантировать структурную целостность. Болт, который выглядел идентично болту класса 5, но был изготовлен из низкоуглеродистой стали, мог пройти визуальный осмотр и все равно выйти из строя под нагрузкой.

Эта проблема заставила такие организации, как Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE) , Международная организация по стандартизации (ISO) и АСТМ Интернешнл создать формальные системы маркировки. Каждая система кодирует одну и ту же основную информацию: предел прочности, предел текучести, испытательную нагрузку и иногда состав материала. Маркировка наносится методом штамповки или лазерной гравировки непосредственно на головку болта, что делает ее прочной и читаемой даже в полевых условиях.

Помимо прочности, маркировка также содержит идентификационные коды производителя — штампованные буквы или символы, уникальные для каждого производителя. Эта отслеживаемость важна во время проверок и гарантийных претензий, особенно в строительных и автомобильных отраслях, где ответственность требуется по закону.

Как читать маркировку болтов SAE

Классы SAE применяются к крепежам дюймовой серии и регулируются Стандарт SAE J429 . Система использует радиальные линии выбито на головке болта — и количество линий не соответствует марке. Это сбивает с толку многих людей. Линии спроектированы таким образом, чтобы каждый сорт можно было мгновенно различить с первого взгляда, даже в условиях низкой освещенности или тесноты, а не следовать простой логике подсчета.

2 класс имеет нет радиальных линий и является базовой коммерческой маркой, изготовленной из стали с низким и средним содержанием углерода. 5 класс несёт три радиальные линии расположены примерно на отметках 12, 4 и 8 часов, что напоминает эмблему Mercedes. Класс 8, высокопрочный вариант, показывает шесть равномерно расположенных радиальных линий вокруг головы. Как правило, чем больше линий, тем выше прочность, но число не является самоцелью.

Для более глубокого технического контекста выбора и производительности болтов с шестигранной головкой см. углубленный обзор свойств и применения болтов с шестигранной головкой подробно описывает поведение материала и нагрузки.

Объяснение классов свойств метрических болтов

Метрические болты следуют ИСО 898-1 , который определяет классы свойств с использованием системы двух чисел, разделенных точкой — например, 8,8, 10,9 или 12,9. В отличие от классов SAE, где номер является просто обозначением, номера классов ISO имеют реальный математический смысл.

первый номер , умноженный на 100, дает номинальную прочность на разрыв в мегапаскалях (МПа). Так болт класса 10,9 имеет номинальную прочность на разрыв 1000 МПа. второй номер , умноженный на 10, дает предел текучести в процентах от этого предела прочности. Для 10,9 это означает, что предел текучести составляет 90% от 1000 МПа или 900 МПа. Эта элегантная кодировка позволяет инженеру рассчитать минимальные значения прочности непосредственно на основе маркировки, не обращаясь к таблице.

most common metric classes in industrial use are 8.8 (средней прочности, в целом сравнимой с Класс SAE 5), 10.9 (высокая прочность, сравнимая с 8 классом) и 12.9 (самый сильный стандартный метрический класс, используемый в ответственных механических узлах). Для формального обзора того, как определяются эти классы свойств, см. Документация по международному стандарту крепежа ISO 898 охватывает весь объем спецификации.

Стандарты болтов ASTM: строительство и промышленное использование

ASTM International устанавливает стандарты, используемые в основном в строительном строительстве и тяжелой промышленности. Если классы SAE обозначаются радиальными линиями, болты ASTM обычно имеют буквенно-цифровые обозначения на головке, например: А307 , А325 , или А490 .

ASTM A307, класс А распространяется на болты из низкопрочной углеродистой стали с минимальным пределом прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Они используются в некритических сборках, где нагрузки умеренные и контролируемые. ASTM A307 класс Б предназначен для трубопроводов и фланцевых соединений. АСТМ А325 представляет собой стандарт на конструкционные болты, охватывающий углеродистую и легированную сталь с минимальной прочностью на разрыв 120 000 фунтов на квадратный дюйм, что функционально близко к классу 5 по SAE и является одним из наиболее часто используемых крепежных элементов в конструкциях стальных каркасов. На вершине структурного диапазона ASTM, АСТМ А490 Высокопрочные болты достигают минимальной прочности на разрыв 150 000 фунтов на квадратный дюйм, что требует тщательного управления крутящим моментом при установке, чтобы избежать чрезмерной затяжки.

Одно практическое отличие: болты ASTM А325 и А490 обычно используются с тяжелыми шестигранными головками и не являются взаимозаменяемыми в таблицах крутящих моментов со стандартными шестигранными болтами SAE, даже если пределы прочности на растяжение кажутся одинаковыми.

Маркировка болтов из нержавеющей стали: серии A2 и A3

Для болтов из нержавеющей стали применяется отдельная маркировка, определенная в разделе ИСО 3506 . Вместо радиальных линий или двузначных номеров классов на них проштампована комбинация букв и цифр, которая идентифицирует как группу стали, так и уровень прочности. Наиболее распространенными являются маркировки А2-70 и А2-80 , где «A2» относится к аустенитной нержавеющей стали марки 304, а число (70 или 80) представляет 1/10 минимального предела прочности на разрыв в МПа — это означает, что A2-70 имеет минимальную прочность на разрыв 700 МПа, а A2-80 достигает 800 МПа.

Для морской или агрессивной химической среды, A4 обозначает нержавеющую сталь марки 316. Болт А4-70 обеспечивает такое же растяжимое перекрытие с давлением 700 МПа, что и А2-70, но с превосходной устойчивостью к коррозии, вызванной хлоридами. Диапазон Болты с шестигранной головкой из нержавеющей стали марок 304 и 316 охватывает группы материалов A2 и A4 стандартных метрических размеров.

Одно важное замечание: болты из нержавеющей стали не магнитятся, что позволяет легко отличить их от болтов из углеродистой стали на месте, но их никогда не следует заменять высокопрочными конструкционными марками, такими как 10,9 или 8, только на основании коррозионной стойкости, поскольку марки нержавеющей стали обычно имеют более низкие значения прочности на растяжение и текучести.

Сравнительная таблица марок болтов: SAE, метрическая система и ASTM

Поскольку эти три системы были разработаны независимо, прямые эквиваленты являются скорее приблизительными, чем точными — различия в термообработке, геометрии и протоколах испытаний означают, что болты класса 5 и болты класса 8.8 не являются взаимозаменяемыми, несмотря на схожие показатели прочности на растяжение. Используйте приведенную ниже таблицу в качестве отправной точки, а не руководства по замене.

Выбор подходящего класса для вашего приложения

Выбор класса сводится к трем факторам: требуемая нагрузка , окружающая среда и метод сборки . Неправильное выполнение любого из них увеличивает риск выхода из строя соединения, усталости крепежа или ускоренной коррозии.

Для общей коммерческой и легкой сборки — каркасов мебели, кронштейнов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, ненесущих конструкций — болтов класса 2 или 4,8 достаточно и они экономически эффективны. 5 класс / 8,8 класс охватывает подавляющее большинство общепромышленного оборудования, автомобильных компонентов и структурных соединений, где необходимы надежная сила зажима и умеренная виброустойчивость. 8 класс / 10,9 класс Это правильный выбор для соединений с высоким крутящим моментом, тяжелого оборудования и любых узлов, подвергающихся динамическим или циклическим нагрузкам. Класс 12.9 предназначен для прецизионных механических или аэрокосмических применений, где важна максимальная предварительная нагрузка и необходимо строго контролировать растяжение болта.

В наружных, прибрежных или химически агрессивных средах переход на нержавеющую сталь часто является лучшей долгосрочной инвестицией, даже если требования к нагрузке скромные. Болт А2-70 или А4-70 прослужит дольше оцинкованного 5-го класса на годы в морских условиях. Для приводов с шестигранной головкой в ограниченном пространстве или в углублениях, Болты с внутренним шестигранником DIN 912 для применения с утопленной головкой обеспечивают надежный зажим при компактной занимаемой площади.

Наконец, всегда сопоставляйте класс гайки с классом болта. Болт класса 8 в сочетании с гайкой класса 2 создает слабое место, что противоречит цели определения высокопрочного крепежа. Полный выбор крепежных изделий из нержавеющей стали разных марок и размеров можно найти на нашем сайте. полный ассортимент болтов из нержавеющей стали охватывает стандартные метрические размеры из материала 304 и 316 в соответствии с вашими конкретными требованиями.