Как выбрать метизы

Термин «метизы» появился в лексиконе наших соотечественников относительно недавно. Он является сокращенным вариантом словосочетания «металлические изделия». Как показывает практика, планируя проведение строительно-ремонтных работ, рядовой обыватель основной акцент делает на выборе материалов, соответствующих проекту, а также подходящих комплектующих. При этом крепежным деталям особое внимание не уделяется. Такой подход во многом обусловливает возникновение проблем, связанных с непродолжительным сроком службы конструкции, ее недостаточной несущей способностью и невысоким уровнем прочности. Чтобы не столкнуться с такой ситуацией, метизы нужно выбирать очень внимательно. О том, какие их особенности нужно учитывать в первую очередь, поговорим более подробно.

Материал изготовления

Одним из главных качеств крепежных деталей является их прочность. В отношении стержневых элементов крепления – болтов различного функционала, резьбовых шпилек с полной резьбой либо с гладкой срединной частью, а также винтов – действуют нормы одиннадцати классов, устанавливающих требования к их прочностным характеристикам. Для их выполнения предприятия-производители должны использовать сталь, указанную в ГОСТе 1759.4-87. В таблице приведена полная информация, касающаяся этого вопроса.

Класс прочности	Металл и вид обработки	Минимальная температура отпуска, °С	Химический состав,%
			Серы	Фосфора	Углерода
			Max	Max	Max	Min
12.9^#2#3	Сталь отпущенная и закаленная легированная ^#4	380	0,035	0,035	0,5	0,2
10.9^#2	Сталь отпущенная и закаленная легированная ^#4	425	0,035	0,035	0,55	0,2
10.9^#2	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная с добавками хрома (Сr), марганца (Mn) или бора (В)	425	0,035	0,035	0,55	0,2^@@@
10.9^#2	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная, не содержащая добавок	425	0,035	0,035	0,55	0,25
!0.9^#1	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная с добавками хрома (Сr), марганца (Mn) или бора (В)	340	0,035	0,035	0,35	0,15^@@@
9.8	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная, не содержащая добавок	425	0,035	0,035	0,55	0,25
9.8	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная с добавками хрома (Сr), марганца (Mn) или бора (В)		0,035	0,035	0,35	0,15^@@@
8.8^@@	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная, не содержащая добавок		0,035	0,035	0,55	0,25
8.8^@@	Сталь углеродистая отпущенная и закаленная с добавками хрома (Сr), марганца (Mn) или бора (В)		0,035	0,035	0,4	0,15^@@@
6.8^@ 6.6 5.8^@	Сталь углеродистая	--------------	0,06	0,05	0,55	--------
5.6			0,06	0,05	0,55	0,15
4.8^@ 4.6^@			0,06	0,05	0,55	--------
3.6^@			0,06	0,05	0,2	--------

В таблице приняты следующие обозначения:

«@» - для этих классов прочности разрешается задействовать стали автоматного типа, содержащие свинец (Рb), фосфор (Р) и серу (S) не больше 0,35; 0,11; 0,34 процентов соответственно;
«@@» - в отношении деталей с размером резьбы, превышающем M20, для обеспечения прокаливаемости требуемого уровня допускается использование сталей, рекомендованных для класса 10.9;
«@@@» - у стали углеродистой обыкновенной с добавками элемента бор (B) и с уровнем содержания элемента углерод (С) не более 0,25%, марганца (Mn) не должно быть меньше: 0,7 процентов для классов 10.9 и 9.8;0,6 процентов для класса 8.8;
«#1» – требуется дополнительная маркировка таких изделий: цифры, обозначающие класс прочности, нужно выделять подчеркиванием;
ü «#2» – прокаливаемость металлов, применяемых для указанных классов прочности, должна быть достаточной, чтобы сформированная структура содержала мартенсит в сердцевине отрезка с резьбой крепежной детали в закаленном состоянии перед отпуском примерно 90%;
«#3» – на крепеже с прочностными характеристиками, соответствующими условиям класса 12.9, который подвергается воздействию напряжений растягивающего характера, не должны иметься признаки фосфористого белого покрытия/налета, определяемого посредством металлографического исследования;
«#4» – в состав легированной стали должен входить хотя бы один из следующих элементов: ванадий (V), молибден (Мо), никель (Ni) либо хром.

Чтобы осуществить корректный выбор подходящих метизов, нужно внимательно изучить маркировку использованной для их производства стали. В ней указаны литерами входящие в состав элементы. Обозначение принято такое:

кремний – «C»;
марганец – «Г»;
медь – «Д»;
титан – «T»;
вольфрам – «B»;
молибден – «M»;
кобальт – «K»;
хром – «X»;
никель – «H».

Числа после каждой литеры указывают на приблизительное содержание конкретного элемента в сплаве. Но, если его доля в общем объеме менее 1,5%, число не проставляется.

Защитное покрытие

Специальные покрытия увеличивают срок службы крепежных деталей. Кроме того, такой слой повышает эстетическую привлекательность метизов. Например, в результате оксидирования они окрашиваются в черный либо темно-серый цвет. Однако данная технология не полностью устраняет возможность повреждения крепежа. В частности, даже после ее проведения, эти детали покрываются ржавчиной. Более устойчивый защитный слой формируется при использовании иных методов.

Анодирование

Данная технология актуальна для метизов, в качестве сырья для изготовления которых использовалась не только сталь, но и большинство цветных сплавов/металлов. Исключение – это медь (Сu) м железо (Fе). Процедура анодирования схожа с гальванической обработкой стали. Главное отличие кроется в двух моментах:

гальванический метод предусматривает создание защитного слоя, основными компонентами которого являются хром либо цинк;
анодирование не требует использования вспомогательных составов. Защитная пленка формируется из материала подвергаемой обработке поверхности.

Как известно, на деталях во время их эксплуатации появляется оксидный слой естественного происхождения. Однако его толщина не обеспечивает устойчивость к воздействию коррозионных процессов. В ходе анодирования процедура формирования покрытия поддается регулировке. В итоге участок поверхности, который был подвергнут искусственному окислению, становится прочнее и менее склонным к разрушению.

Оцинкование

Данная технология получила широкое распространение для придания крепежу улучшенных антикоррозионных качеств. Существуют три наиболее часто применяющихся способа ее реализации:

гальваническое оцинкование. Толщина (T) защитного слоя колеблется в диапазоне 10 мкм ≤T≤ 20 мкм;
термодиффузионное оцинкование. Толщина покрытия может изменяться в пределах 6 мкм ≤T≤ 50 мкм;
горячая оцинковка. В данном случае допустимый диапазон изменений толщины антикоррозионной защиты самый широкий; 40 мкм ≤T≤ 200 мкм.

Приведенные цифры следует учитывать в поисках ответа на вопрос, как выбрать метизы. Когда к крепежным деталям предъявляются повышенные требования только с точки зрения эстетики, а их рабочие характеристики отходят на задний план, подойдут детали с гальванической оцинковкой. Толщина покрытия 10 мкм носит, скорее, декоративный характер.

Там же, где крепеж будет подвергаться значительным эксплуатационным нагрузкам, рекомендуется устанавливать элементы с защитным слоем, выполненным горячим оцинкованием. Это покрытие более износоустойчиво.

Омеднение

Омеднение – нанесение на поверхность метиза слоя меди – выполняется тоже гальваническим методом. Минимальная толщина покрытия составляет 300 мкм. Сегодня наибольшее распространение получили две технологии омеднения.

Первая предусматривает использование щелочного электролита. Ее рекомендуется применять для метизов сложной формы, например, гаек корончатых/прорезных или болтов, на стержне которых имеется отверстие под шплинт.
Второй вариант – кислый электролит. Но его применение сопряжено со сложностями, когда омедняются крепежи из стали или с предварительно нанесенным на их поверхность слоем цинка: контакт этих материалов приводит к тому, что они растворяются. Проблема решается путем предварительного формирования первого слоя в электролите щелочного типа толщиной всего 3 мкм с последующим его наращиванием уже в кислой среде до нужного размера.

Наиболее ярким представителем омедненного крепежа является гвоздь финишный.

Это едва ли не лучший вариант ответа на вопрос какому метизу следует отдавать предпочтение, планируя осуществить монтаж вагонки или плинтусов во влажных помещениях (в ванной комнате, в парилке и т.д.).

Хромирование

Процесс хромирования представляет собой совокупность производственных этапов, проводимых с целью насыщения хромом приповерхностного слоя металлических заготовок. Помимо придания изделиям привлекательного вида, что для крепежа в отдельных случаях бывает очень важно, эта технология улучшает эксплуатационные характеристики обработанных деталей. В частности:

повышается устойчивость к воздействию коррозии;
возрастает твердость металла;
улучшается показатель жаропрочности;
увеличивается износостойкость;

Сегодня наибольшее распространение получили три метода хромирования:

с помощью напыления. Основан на реакции т.н. «серебряного зеркала»;
химический способ;
гальваническое хромирование.

Останавливать свой выбор на крепеже, покрытым слоем металла Cr, следует при производстве мебели, обустройстве интерьеров жилых помещений, когда необходимо установить предмет группы сантехнического оборудования и т.д.

Никелирование

Сегодня применяются два метода нанесения на поверхность метизов слоя никеля:

с использованием анода, выполненного из этого металла совместно с источником тока – гальванический способ;
осаждение никеля из раствора его солей (сульфата – NiSО₄ и хлорида NiCl₂) – химический метод.

Норм на толщину никелевого покрытия не существует. Это специально оговорено в ГОСТе 9.301-86. Между тем, в принципе, допускается формирование защитного слоя толщиной 6 мкм. Однако в случае с никелированием требуется иной подход. Толщина покрытия этим металлом, равная 6 мкм, не достаточна для защиты основы от негативных воздействий атмосферных явлений. Для никеля значение этого показателя должно быть не меньше 26 мкм.

Отдавать предпочтение крепежу никелированному следует, когда к нему предъявляются следующие требования:

повышенная устойчивость к воздействию коррозионных процессов. Это качество появляется, только при условии наличия подслоя из элемента медь. Так что перед покупкой следует удостовериться, что таковой на метизе имеется;
высокий уровень прочности и твердости, обеспечивающий отсутствие склонности материала к ускоренному механическому износу;
эстетическая привлекательность;
простота обслуживания: поверхность метиза, покрытая никелем, поддается полировке и, к тому же, мыть ее очень легко.

Заключение

Основное правило при выборе метизов звучит так: экономить на них не стоит. Принимать во внимание в первую очередь следует качество, а потом смотреть на цену. Конечно, совсем не будет лишним удостовериться в наличии у торгового предприятия сертификата соответствия подходящей модели гостовским требованиям. Иначе не исключены сложности, например, с поиском необходимой пары для формирования резьбового соединения.