• Главная
• Статьи
• Крепеж
• Высокопрочный крепёж

Высокопрочный крепёж

Сборка ответственных механизмов и металлических конструкций обычно предусматривает необходимость обеспечения максимально надежного разъемного соединения входящих в их состав узлов и деталей. Такое требование выдвигается, когда предполагается, что работа создаваемых объектов будет вестись под воздействием повышенных нагрузок, в том числе и вибрационного характера. Решаются подобные технические задачи путем применения высокопрочных крепежных элементов с внешней резьбой (это болты, различные винты и т.д.) и с резьбой внутренней (гайки). Для их производства используются специальные марки стали, а одним из технологических этапов данного процесса является упрочняющая термообработка.

Классы прочности

Классы прочности для различных по строению, и, соответственно, по функционалу крепежных деталей разнятся.

Крепежи со стержнем – шпильки резьбовые, винты и различные болты. Прочностные характеристики таких элементов, выполненных из стали:

• углеродистой, должны соответствовать требованиям одного из следующих 11 классов: 12.9; 10.9; 9.8; 8.8; 6.8; 6.6;5.8; 5.6; 4.8; 4.6 и 3.6. В категорию высокопрочных принято относить стержневой крепеж классов 12.9, 10.9, 9.8 и 8.8;

• нержавеющей, должны удовлетворять нормам одного из трех классов, обозначаемых двумя цифрами – 80, 70 и 50. Высокопрочный нержавеющий крепеж обозначается числом «80», перед которым через дефис указывается марка аустенитной стали, например, А4-80.

Крепежи с внутренней резьбой – гайки. Требования к их прочности зависят от соотношения высоты такого изделия (обозначим буквой «В») к диаметру (литера «Д»).

• На гайки с В/Д≈0,8, В/Д≈1,2 и В/Д≈1,5 распространяются условия классов семи классов: 12; 10; 9; 8: 6; 5; 4. Высокопрочными считаются гайки классов 12; 10; 9 и 8;

• В отношении прочностных характеристик низких гаек с В/Д<0,8 действуют нормы двух классов – 04 и 05. Основное предназначение этих изделий предотвращение ослабления резьбового соединения, и силовую нагрузку они не несут. Поэтому к типу высокопрочного крепежа гайки низкие не относятся.

• Металлоемкость создаваемых конструкций и изделий снижается не в ущерб прочности узлов крепления. Этот эффект достигается благодаря возможности использования болтов меньших размеров, но способных выдержать более высокие внешние нагрузки.

• Возможна работа высокопрочной детали в средах, характеризующихся различной степенью (вплоть до самой высокой) негативного влияния на материал ее изготовления, при условии нанесения на поверхность защитного лакокрасочного либо металлического покрытия.

• Устойчивость к воздействию постоянных, переменных, а также особых нагрузок, в том числе сейсмических, динамических, вибрационных и т.д.

• Допускается применение в регионах с различными климатическими условиями. Эксплуатация высокопрочного крепежа северного варианта исполнения может вестись при Т≥-60°С (маркируется последовательностью букв «ХЛ») либо при температуре не ниже - 40°С (маркируется литерой «У»).

• Замена крепежных деталей на высокопрочные аналоги предоставляет возможность сокращения количество точек для надежного скрепления. За счет этого снижаются затраты на приобретение крепежа.

• Формирование сдвигоустойчивых (т.н. фрикционных) скреплений. Когда на обычное болтовое соединение воздействует нагрузка на сдвиг, наблюдается явление смещения сопрягаемых элементов на величину зазора между стенкой монтажного отверстия и резьбовым стержнем. Физические характеристики высокопрочного болтокомплекта предоставляют возможность стянуть эти элементы с приложением большего усилия. В результате увеличившееся трение исключает сдвиг.

• Прочность металлических конструкций возрастает благодаря использованию болтов с меньшим поперечным сечением резьбового стержня. Данное явление – это следствие уменьшения диаметра подготавливаемых для их монтажа отверстий.

Высокопрочные гайки

Для изготовления высокопрочных гаек применяется сталь, практически, всех вышеперечисленных марок.

• Класс прочности 12. Подходят стали Ст.40ХНMA и Ст.30XГСА.

• Класс прочности 10. Используются сплавы марок Ст.40ХНMA, Ст.30XГСА, Ст.40X, Ст.45, Ст.38XА и Ст.35X.

• Класс прочности 9. Применяется сталь таких марок: Ст.40X, Ст.45, Ст.38XА и Ст.35X.

• Класс прочности 8. Производство гаек с прочностными характеристиками, соответствующим нормам этого класса, осуществляется на основе сталей Ст.40X, Ст.20Г2P, Ст.45 и Ст.35.