Маркировка на гайках и болтах: полное руководство по идентификации

Почему существует маркировка крепежа

Болт без видимой маркировки и болт с тремя радиальными линиями могут выглядеть почти одинаково в корзине с деталями. Разница в прочности на разрыв между ними может превышать 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Маркировка крепежа существует именно потому, что эта разница невидима для глаза, а использование неправильного класса в несущих конструкциях может привести к неожиданному выходу крепежа из строя.

Маркировка выполняет две разные функции. Первое - это идентификация производительности : марка, класс прочности или класс прочности, указанные на крепеже, сообщают установщику, какую именно нагрузку он рассчитан. Второй прослеживаемость : идентификационные знаки производителя — буквы, логотипы или символы, зарегистрированные для конкретных производителей, — позволяют отследить отдельные крепежные детали до производственной партии в случае проблем с качеством или отзыва. Обе функции являются обязательными требованиями основных стандартов, регулирующих производство крепежных изделий.

Три организации определяют системы маркировки, наиболее часто встречающиеся в мировом производстве и строительстве: Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE), Международная организация по стандартизации (ISO) и ASTM International. В каждой из них используется свой язык маркировки, и все три системы могут использоваться на крепежных элементах одного и того же объекта или проекта. Понимание всех трех является основой для грамотного выбора крепежа.

Маркировка головки болта SAE: система радиальных линий

SAE J429 регламентирует болты дюймовой серии, используемые в основном в Северной Америке. В соответствии с этим стандартом класс прочности болта указывается с помощью рисунка радиальных линий, отштампованных на верхней части шестигранной головки. Подсчет строк производится по формуле: количество строк равно номеру класса минус два. Это означает, что болт класса 2 не имеет радиальных линий, болт класса 5 имеет три линии, а болт класса 8 имеет шесть линий.

Помимо линий уклона, каждый болт диаметром более ¼ дюйма, соответствующий стандарту SAE, должен иметь идентификационный знак производителя — букву, символ или комбинацию, уникальные для этого производителя и зарегистрированные соответствующим органом по стандартизации. Этот знак появляется рядом с радиальными линиями на головке болта. Болт с линиями уклона, но без маркировки производителя, не полностью соответствует стандарту SAE J429, и с ним следует обращаться с осторожностью в критически важных случаях.

Болты с внутренним шестигранником и винты с головкой под торцевой ключ представляют собой разновидность этой системы. Поскольку утопленное гнездо привода занимает большую часть лицевой поверхности, радиальные линии используются редко. Вместо этого, шестигранные болты с головкой под торцевой ключ обычно маркируются номером класса прочности на боковой стороне головки или на поверхности гнезда — чаще всего 12,9 для версий из высокопрочной легированной стали, в соответствии с системой ISO, описанной в следующем разделе.

Метрическая маркировка болтов: система классов свойств ISO

ISO 898-1 регулирует метрические болты и использует числовую систему классов свойств, а не радиальные линии. Класс выбит непосредственно на головке болта в виде двух цифр, разделенных точкой, например 8,8, 10,9 или 12,9. Эти цифры кодируют как минимальную прочность на разрыв, так и коэффициент текучести в одной компактной маркировке.

Чтение класса свойства становится простым, если понять формулу. Число перед десятичной запятой, умноженное на 100, дает приблизительную минимальную прочность на разрыв в мегапаскалях (МПа). Число после запятой, умноженное на 10, дает предел текучести в процентах от предела прочности. Таким образом, болт класса 10.9 имеет минимальную прочность на разрыв около 1000 МПа и предел текучести примерно 90% от этого значения, то есть он начинает постоянно деформироваться при давлении около 900 МПа.

Для метрических болтов из нержавеющей стали применяется отдельная маркировка согласно ISO 3506. Формат сочетает в себе код материала и обозначение прочности: А2-70 указывает на нержавеющую сталь 304 с минимальной прочностью на разрыв 700 МПа; А4-70 указывает на нержавеющую сталь морского класса 316 того же уровня прочности; А4-80 указывает на нержавеющую сталь 316 при давлении 800 МПа. Префикс «А» обозначает аустенитную нержавеющую сталь. Болты с шестигранной головкой из нержавеющей стали обычно производятся по спецификациям A2-70 или A4-70 в зависимости от требований к коррозионной стойкости среды применения.

Маркировка структурных болтов ASTM

ASTM International определяет стандарты крепежа, которые в основном используются в конструкциях и строительстве. В отличие от системы радиальных линий SAE или числовой системы ISO, болты ASTM обычно маркируются буквенно-цифровыми обозначениями классов, отштампованными непосредственно на головке болта, сопровождаемыми идентификационным знаком производителя.

АСТМ А307 охватывает болты из углеродистой стали общего назначения. Болты класса А не имеют специальной маркировки, кроме отметки производителя; Аналогично обозначаются болты класса B для фланцевых соединений труб. Это сравнительно малопрочный крепеж для некритических соединений конструкций.

АСТМ А325 является стандартом для высокопрочных конструкционных болтов, используемых в соединениях сталь-сталь. Головка болта имеет маркировку «A325» вместе с идентификационным символом производителя. Эти болты имеют минимальную прочность на разрыв 120 000 фунтов на квадратный дюйм для диаметров до 1 дюйма и являются стандартной спецификацией для стальных конструкций в Северной Америке.

АСТМ А490 охватывает сверхвысокопрочные конструкционные болты с минимальной прочностью на разрыв 150 000 фунтов на квадратный дюйм. На голове маркировка «А490». Они предназначены для самых сложных соединений конструкций — тяжелых стальных каркасов, мостовых конструкций и промышленных конструкций, подвергающихся значительным динамическим нагрузкам.

Важное отличие: болты ASTM ни в коем случае нельзя заменять болтами SAE, имеющими аналогичную прочность, без проверки соответствия механических свойств и стандартов размеров. Стандарты разрабатываются для различных сред конечного использования, и их эквивалентность не является прямой.

Маркировка гаек: система положения часов

Маркировка гаек имеет другую логику, чем маркировка болтов, отчасти потому, что плоская опорная поверхность шестигранной гайки обеспечивает меньшую площадь маркировки, чем головка болта, а отчасти потому, что гайки разных классов часто используются взаимозаменяемо, что делает визуальную идентификацию на опорной поверхности непрактичной. Система SAE решает эту проблему с помощью маркировки положения часов на одной из шестигранных граней.

Согласно SAE J995 класс шестигранной гайки обозначается единственной радиальной меткой на одной из граней, расположенной так, чтобы соответствовать положению часа на циферблате, соответствующем номеру класса. Гайка класса 5 имеет отметку в положении «5 часов». Гайка класса 8 имеет отметку в положении «8 часов». Это позволяет идентифицировать класс, даже если поверхность подшипника прилегает к поверхности или шайбе.

Маркировки могут быть либо рельефными (тиснеными во время формования), либо вдавленными (штампованными после формования) — и то, и другое допускается стандартом. Некоторые гайки также имеют идентификационный знак производителя на поверхности подшипника или на прилегающей лыске.

ASTM A563 регулирует требования к маркировке конструкционных шестигранных гаек, используемых в сочетании с болтами A325 и A490. В соответствии с этим стандартом сорт ореха определяется комбинацией арабских цифр и букв, отштампованных на поверхности ореха. Подробную информацию о конкретных требованиях к маркировке и обозначениях классов см. Официальная стандартная спецификация ASTM A563 для гаек из углеродистой и легированной стали. дает авторитетную ссылку. Шестигранные гайки из нержавеющей стали соответствуют стандарту ISO 3506-2 и имеют маркировку того же кода материала A2 или A4, что и соответствующий болт, что обеспечивает видимость классификации коррозионной стойкости на обоих сопрягаемых компонентах. Шестигранные фланцевые гайки нанесите маркировку класса на поверхность фланца или шестигранную поверхность, в зависимости от производственного процесса производителя.

Качество поверхности и следы покрытия

Помимо класса прочности, маркировка крепежа иногда указывает на обработку поверхности — покрытие или отделку, наносимую после производства для обеспечения коррозионной стойкости, смазывающей способности или особых электрических свойств. Эти знаки менее стандартизированы, чем маркировки классов, но соответствуют узнаваемым соглашениям.

Цинкование (гальваническое): Часто обозначается суффиксом «Zn» или цветовым кодом (обычно прозрачный/серебристый для стандартной цинковой пластины). Универсальной штампованной маркировки не существует, но в документации на продукцию и на упаковке указан стандарт покрытия (например, ISO 4042 или ASTM B633).

Горячее цинкование: Образует толстое цинковое покрытие, узнаваемое по матовой, слегка шероховатой текстуре. Оцинкованные конструкционные крепежи, соответствующие стандарту ASTM A153, указываются в закупочной документации, а не маркируются на самом крепеже, поскольку толщина покрытия делает дополнительную штамповку непрактичной на меньших диаметрах.

Марки нержавеющей стали: Как описано в разделе метрической маркировки, маркировка A2 и A4 на головках болтов и поверхностях гаек напрямую указывает на материал и класс коррозионной стойкости. Это самый яркий пример свойства поверхности/материала, закодированного непосредственно в системе маркировки крепежа.

Черный оксид/фосфат: Эти конверсионные покрытия обеспечивают минимальную коррозионную стойкость и обычно используются в эстетических целях или в мягких условиях внутри помещений. Стандартизированной маркировки не существует; идентификация осуществляется путем визуального осмотра темной матовой или черной поверхности в сочетании с документацией на продукт.

Когда обработка поверхности влияет на соотношение крутящего момента и натяжения — как это происходит со смазанными или вощеными крепежными деталями — характеристики покрытия становятся критическим элементом процедуры установки, а не просто фактором коррозии. Застежки, смазанные сухой пленкой, в документации на продукцию часто имеют обозначение «воск» или «тефлон», а не штампованный знак.

Использование маркировки для проверки закупок

Для закупщиков и менеджеров по качеству, закупающих крепежные детали в больших объемах, маркировка головок является первым инструментом проверки при входном контроле. Партия болтов, заявленная как класс 8 или класс прочности 10.9, должна быть выборочно проверена на соответствие спецификациям маркировки перед приемкой на склад — визуальная проверка маркировки занимает несколько секунд на каждую штуку и выявляет наиболее распространенные формы искажения класса или ошибки упаковки.

Двумя наиболее важными проверками при закупке являются: во-первых, подтверждение того, что маркировка класса точно соответствует спецификации покупки; во-вторых, убедитесь, что рядом с маркировкой класса имеется идентификационный знак производителя. Болт с линиями уклона, но без маркировки производителя, не соответствует всем требованиям SAE J429 или ISO 898-1 и не может быть отслежен в случае нарушения качества. Болты без маркировки следует рассматривать как класс прочности 2 / класс прочности 5.8 независимо от каких-либо устных претензий или претензий на упаковке.

Марки гаек и болтов также должны быть правильно подобраны. Общее правило заключается в том, что класс гайки должен быть равен или выше класса болта — при соединении гайки класса 5 с болтом класса 8 соединение с более слабым компонентом становится точкой разрушения, что лишает смысла использование болта более высокого класса. Самоконтрящиеся гайки иметь маркировку класса согласно тем же стандартам SAE и ISO, что и стандартные шестигранные гайки; их функция блокировки не изменяет классификацию или требования соответствия.

Наконец, ни в коем случае нельзя смешивать крепежные детали SAE и метрические размеры в одном соединении. Несмотря на очевидное сходство прочности, например, между SAE Grade 5 и ISO 8.8, формы и шаг резьбы несовместимы. Перекрестная резьба метрического болта в отверстие с резьбой SAE — или наоборот — приведет к тому, что соединение будет выглядеть собранным, но выдержит лишь часть своей номинальной грузоподъемности. Специально для предотвращения этого существуют системы маркировки: болт, отмеченный радиальными линиями, имеет дюймовую серию; болт, отмеченный номером класса прочности, является метрическим. Это различие видно менее чем за одну секунду на любой отмеченной застежке.