Крепёж: виды, покрытия и маркировка крепёжных изделий

Под маркировкой предполагается особенный номерной знак, который описывает основные функциональные характеристики метиза. Такая мера различения необходимо для нанесения крепежей на чертеж или для фиксации некоторой информации для документации. При использовании маркировки крепежа исчезает путаница из-за неправильного чтения маркировки.

Цифровые обозначения, нанесенные на крепеж, определяются в соответствии утвержденного ГОСТ Р52627-2006. Маркировка метизов может вмещать в себя такую информацию об элементе, как:

· Товарный знак;

· Класс прочности.
К крепежам относятся все типы метизов, включая гайки, болты, шпильки, винты и шайбы.

Класс прочности в маркировании

Одним из главных показателей, которые используются в маркировании, является класс прочности. Такие показатели можно определить такой символикой:

Класс прочности	3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
Символ маркировки	3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6	6.8	8.8	9.8	10.9	12.9

Показатель «а» соответствует числу 12 на часовом циферблате. Это контрольная отметка. Она выглядит как точка и определяет товарный знак.

Показатель «b» соответствует классу прочности и обозначен в виде двойного штриха. Для выделения класса прочности используется обозначение точкой.

Условные обозначения покрытий

Все покрытия имеют свою маркировку, которая помечена на упаковке, но разобраться в тонкостях технической символики непросто. Необходимо знать числовое обозначение покрытия:

Цинковое, хроматированное	Ц. хр	01
Кадмиевое, хроматированное	Кд. хр	02
Многослойное: медь-никель	М. Н	03
Многослойное: медь-никель-хром	М. Н. Х. б	04
Окисное, пропитанное маслом	Хим. Окс. прм	05
Фосфатное, пропитанное маслом	Хим. Фос. прм	06
Оловянное	О	07
Медное	М	08
Цинковое	Ц	09
Окисное, наполненное хроматами	Ан. Окс. нхр	10
Окисное из кислых растворов	Хим. Пас	11
Серебряное	Ср	12
Никелевое	Н	13

Кроме того, большое значение имеет толщина напыления, которая тоже прописывается на упаковке и исчисляется в микронах. Она всегда отмечается после типа напыления.

Примеры:

• Гайка М12×1,25-6Н.05.40Х.016 ГОСТ 5915-70;
• Винт А2М12×1,25-бе х60.58.С.019 ГОСТ 17473-80.

Цифры 016 и 019 — это общая информация по покрытию и его толщине. 01 — цинковое хроматированное покрытие. А третья цифра (6 и 9) указывает, что данные виды напыления имеют толщину 6 и 9 микрон соответственно. Встречаются также буквенные варианты, которые выглядели бы в данных случаях, как «Ц.хр6» и «Ц.хр9».

Звездообразная и шестигранная головка на крепежах

На таком типе крепежных изделий маркируют класс прочности и товарный знак производителя. Это необходимые показатели, которые должны быть на изделии.

Обозначения функциональности наносятся на боковую часть крепежа. Местом нанесения выступает головка. Если нет возможности нанести нумерацию на головке элемента, ввиду ее отсутствия, то маркировка наносится на фланцы болтов и винтов.

Шестигранные болты имеют свои особенности маркирования. Особенно, если их диаметр выше, чем 5 мм. Маркировка головки подобных крепежей обязательна при их изготовлении.

a— Товарный знак. b— Класс прочности.

Как обозначаются защитные покрытия для болтов, винтов, шпилек, гаек?

Существует единая система защиты от коррозии, разработанная и изложенная в ГОСТ 9.306-85. Согласно данному межгосударственному стандарту, каждому виду покрытия присвоено свое буквенное и цифровое обозначение. В таблице приведены примеры основных видов защитных и защитно-декоративных покрытий для крепежных элементов:

Имея под рукой такую таблицу, можно легко определить вид покрытия крепежа и сделать вывод о степени защищенности изделия от коррозии, оценить его пригодность для определенных условий применения.

Шпильки

Как на болтах и винтах с диаметром больше 5, как правило, класс прочности соответствует показателям 5,6 либо 8,8. Иногда класс прочности могут быть и выше. Маркировка таких изделий обязательно включает показатели класса прочности. Наносится нумерация в любом месте изделия, в котором отсутствует резьба.

Если недостаточно места на изделии, то могут использоваться другие обозначения.

Класс прочности	5,6	8,8	9,8	10,9	12,9
Символ маркировки

Основные способы защиты метизов путем покрытия

Кажется, что в сложном хитросплетении различных классификаций таких покрытий легко запутаться, но при пристальном изучении мы можем обнаружить, что их всего два типа: механическая и электромеханическая обработка поверхности метиза.

Механическая. Представляет собой изолирование материала метиза от внешней среды слоем защитного состава, который реализует свой потенциал только при равномерном покрытии, отсутствии трещин, сколов и других повреждений.

Электромеханическая. Подразумевает наличие электромеханического потенциала между двумя металлами. Напыление, выполненное из отрицательно заряженного материала, называют анодным, и производят путем обработки цинком, хромом, алюминием и магнием. В противовес этому существуют катодные покрытия, отличающиеся положительным потенциалом. Такое напыление производится с помощью серебра, золота, олова и меди.

Анодные покрытия. Характеризуются механической и электромеханической защитой, катодные способны обеспечить только механическую защиту.

Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ 22353-77

Строго говоря, ГОСТ 22353-77 сегодня уже утратил силу в Российской Федерации. Вместо него болты теперь делают по ГОСТу Р 52644-2006, о котором мы скажем чуть ниже.

Но, поскольку изготовленные по этому ГОСТу болты все еще встречаются на практике, давайте посмотрим, какая выполнялась на них маркировка, и что она означает.

Состоит она из двух частей: в верхней части — какие-то буквенные символы, снизу — цифры.

Так что же означают цифры и буквы на головке болта по ГОСТ 22353-77?

1. Буквенное обозначение вверху, которое идет первым — это клеймо завода изготовителя (D, OC, L, Ч, WT, и др.)

2. Ряд цифр следом за буквами — временное сопротивление болта в МПа, деленное на 10

3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата)

4. Номер плавки.

Если резьба на болте левая, то такой болт дополнительно маркируется стрелкой (против часовой), если резьба правая, то никакой стрелкой болт не маркируется.

Конструктивные формы крепёжных изделий

Основные крепежные изделия

Рисунок 1. Виды крепежных изделий резьбовых соединений различных конструкций: а) болт, гайка и шайба; б) винт; в) шпилька, гайка и шайба; г) винт, вставка и шайба

Среди резьбовых деталей наиболее распространены следующие основные крепёжные изделия:

• винты (в том числе и болты),
• шпильки,
• гайки,
• вставки,
• шайбы.

Под болтом (рисунок 1, а) или винтом (рисунок 1, б) понимают стержень с головкой и одним резьбовым концом.

Винт — крепёжное изделие, имеющее стержень с наружной резьбой и головкой. Винт соединяется с гайкой или крепёжным отверстием.

Рисунок 2. Болт нержавеющий DIN 933

Винты классифицируются по назначению на два типа:

1. крепёжные винты, применяющиеся для разъёмного соединения деталей (например, для разъёмных фланцевых соединений трубопроводов);
2. установочные виты, использующиеся для взаимной фиксации деталей.

Болт является крепёжным изделием, имеющим стержень с наружной резьбой на одном конце и головку — на другом. Болт образует соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в соединяемом изделии. В отличие от винта, болт обязательно имеет головку для передачи крутящего момента.

Шпилька (рисунок 1, в) имеет два резьбовых конца и не имеет головки.

Рисунок 3. Гайки нержавеющие.

Вставка (рисунок 1, г) представляет собой по форме винтовую пружину из проволоки ромбического сечения, завинчиваемую с натягом в резьбовое отверстие.

Гайка — крепёжное изделие с резьбовым отверстием и конструктивным элементом для передачи крутящего момента.

Шайба — крепёжное изделие отверстием, подкладываемое под гайку или головку болта или винта. Шайба служит для увеличения опорной поверхности или для предотвращения их самоотвинчивания.

В нашей стране и за рубежом разработаны стандарты на наиболее распространенные виды деталей резьбовых соединений общего назначения.

Маркировка высокопрочных болтов по ГОСТ Р 52644-2006

А вот так выглядит маркировка на болтах уже по новому ГОСТу:

Значения маркировки на шестигранной головке высокопрочного болта:

• 1. Клеймо завода-изготовителя;
• 2. Класс прочности для ГОСТ Р 52644-2006;
• 3. Климатическое исполнение ХЛ (для холодного климата);
• 4. Номер плавки;
• 5. Буква S — обозначение высокопрочного болта с шестигранной головокой с увеличенным размером под ключ

Материалы крепёжных изделий

Согласно стандарту на крепёж ГОСТ 1759.4-87 «Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытания» («Bolts, screws and studs. Mechanical properties and test methods»), механические характеристики углеродистых и легированных сталей, применяемых для изготовления болтов, винтов и гаек, а также марки стали должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1. Механические характеристики коррозионно-стойких (нержавеющих), жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей (при нормальной температуре) для производства винтов, болтов, изготовления шпилек и гаек.

Марка стали крепежа		предел прочности σв, МПа	предел текучести σт, МПа	относительное удлинение δ5, %	ударная вязкость, aH, Дж/см2
Болты	Гайки	не менее
12Х18Н10Т	12Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т	520	200	40	40
20Х13	—	700	550	15	60
14Х17Н2	20Х13, 14Х17Н2		650	12	60
10Х11Н23Т3МР 13Х11Н2В2МФ	— Х12Н22Т3МР	900	550	8	30
25Х1МФ	25Х2М1Ф 20Х1М1Ф1ТР		750	10	30

Применение бессемеровских сталей для изготовления крепежных деталей запрещено, так как такой стальной крепёж обладает повышенной хрупкостью вследствие высокого содержания фосфора и азота, поглощаемых из воздуха при продувке.

При жёстких требованиях к коррозионной стойкости , прочности, габаритам и массе соединения применяют крепёжные изделия из титановых и бериллиевых сплавов, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов.

Маркировка крепежных изделий

Маркировка крепёжных изделий.

Виды крепёжных изделий
Прежде чем расшифровывать маркировку на конкретном «гвоздике», следует определиться с типами крепёжных изделий. Их существует достаточно много: крепёж отличается назначением, конструкцией, материалом, покрытием. Кроме того, в пределах одного типа крепёжные изделия отличаются размерами (длиной, диаметром), а иногда и формой.

К основным, и наиболее распространённым видам крепежа относят:

• резьбовые крепёжные изделия – болты, гайки, шпильки, винты, шурупы;
• вспомогательные элементы (чаще всего используются в сочетании с резьбовым крепежом) – шайбы, шплинты, стопорные кольца/полукольца;
• крепёж, устанавливаемый с натягом в сплошной материал – гвозди, дюбели, анкеры, арматурный крепёж;
• заклёпки (для создания неразъёмных соединений);
• разнообразные фиксирующие элементы – хомуты, стяжки, скобы и т.п.;
• такелаж, тросы, ленты, проволока;
• специфический сантехнический крепёж;
• и прочие виды.

*Разнообразные клеи, мастики, герметики также широко применяются для соединения частей конструкций. Однако к элементам крепежа (предполагающим наличие отдельно взятых изделий, измеряемых штуками) эти материалы всё-таки не относятся.

Помимо типов (т.е. классификации по конструктивному признаку) существует распространённое, хотя и не совсем «академическое», разделение на метрический и дюймовый крепёж. Например, размеры трубной резьбы в силу исторической традиции всегда обозначаются в дюймах. Хотя это не мешает относить данный крепёж к резьбовому.

Материал крепёжных изделий

Ещё одно характерное различие крепежа – его материал. Для производства крепёжных изделий применяются все распространённые типы конструкционных материалов: стали, цветные металлы, дерево, пластик. Последний вид материала наиболее перспективен. И в ряде случаев активно вытесняет «классику» – металлы различного вида. При сопоставимых характеристиках прочности синтетический полиамид обладает существенным преимуществом перед стальными изделиями – в первую очередь неподверженностью коррозии. Именно поэтому различие в материале присутствует не только для крепежа разного типа (как, например, стальная гайка и медная заклёпка), но и для однотипных изделий – тех же болтов из стали или полиамида.

Однако, несмотря на прогресс в области синтетических материалов, основным для производства крепёжных изделий остаются всё-таки стали, сплавы и цветные металлы. Выбор марки материала для крепежа конкретной конструкции диктуется:

• рабочей нагрузкой, требующей определённой прочности крепёжных изделий;
• условиями окружающей среды – температурой, наличием агрессивного химического воздействия (что требует выбора крепёжных изделий, стойких к температуре и коррозии);
• наличием динамической составляющей нагрузки – вибрации (крепёж должен обладать значительной усталостной прочностью);
• требованиями к магнитным свойствам материала – или, напротив, к их отсутствию;
• физическими характеристиками материала (удельной массе, плотности, отсутствию склонности к искрению при ударном контакте и т.п.);
• довольно часто – эстетическими свойствами и соображениями дизайна.

Эти и другие факторы накладывают жёсткие ограничения на выбор типа материалов для крепёжных изделий в каждом конкретном случае. Поэтому, если в партии запчастей попался титановый крепеж – вряд ли в его маркировке удастся расшифровать марку «стали»!

Типы защитных покрытий

Ещё одной категорией свойств крепёжных изделий является наличие/тип защитного покрытия материала. Тонкий слой покрытия обеспечивает не только защиту от коррозионного или механического воздействия (контактного истирания), но и благоприятно влияет на повышение усталостной прочности крепежа (при наличии защитного покрытия эффект поверхностного сжатия сравним с механическим упрочнением ковкой).

Толщина покрытия определяется размерами и типом крепёжных изделий. К примеру, для элементов с шагом резьбы меньше 0,4 мм толщина составляет 3-6 микрон. Для резьбы с шагом выше 0,8 мм – 9-12 микрон. Для покрытия применяют цинк, кадмий, медно-никелевый сплав, хром, олово, оксидные плёнки и т.д. Все технические требования к типу и характеристикам покрытия регламентируются ГОСТ 1759.4—87.

Маркировка крепежа

Некоторые виды крепёжных изделий не подлежат обязательной маркировке. Однако для ряда крепежа (прежде всего, резьбового) нанесение маркировки является непременным требованием. Обязательно маркируются:

• болтовой крепёж с шестигранной головкой;
• винты с цилиндрическим/шестигранным внутренним шлицем;
• шестигранные гайки;
• резьбовые шпильки.

При этом маркировка должна содержать информацию о:

• классе прочности материала крепежа;
• конструктивных размерах;
• левой резьбе (если крепёжное изделий имеет такую);
• наличии/типе защитного покрытия;
• изготовителе крепежа (наносится клеймо или товарный знак).

Обозначение класса прочности расшифровывается следующим образом. К примеру, имеется болт с шестигранной головкой класса прочности 5.6. Первое число (умноженное на 100) – это предельная нагрузка на разрыв. В нашем примере она составляет не менее 500 Н/мм2. Превышение данной нагрузки означает гарантированное разрушение материала крепежа. Следовательно, данное число характеризует предельную несущую способность резьбового крепёжного элемента в составе сборочной единицы.

Вторая часть обозначения (число, умноженное на 10) представляет собой отношение предела текучести к пределу прочности (зашифрованному первым числом). В нашем примере болт пройдёт границу упругой деформации и подойдёт к пределу текучести при нагрузке в 6•5•10=300 Н/мм2

Таким образом, маркировка класса прочности содержит в себе все основные характеристики материала. По маркировке легко сравнить крепёжные изделия между собой – и выбрать подходящий для конкретной конструкции. К примеру, болты с маркировкой 4.6 и 4.8 имеют одинаковый предел прочности (400 Н/мм2). Однако предел текучести у первого ниже (наступает при нагрузке в 240 Н/мм2, в то время как у второго – при 320 Н/мм2). Можно ли сказать, что болты выдержат одинаковую нагрузку, к примеру 300 Н/мм2? В пределе, да – ни один из них не разрушиться. Но второй болт будет работать в зоне пластической деформации. И следует тщательно оценивать, допустимо ли это для конкретной конструкции.

Класс прочности обычно наносится отдельным числом в нижнем полукружье на торце шестигранной головки болта. В верхней же части присутствует буквенно-цифровой код из нескольких символов:

• первая буква – это всегда клеймо или шифр завода-изготовителя;
• следующая группа цифр – это значение временного сопротивления на разрыв (делённого на 100);
• далее идут буквы климатического исполнения (ХЛ означает «холодный климат»);
• цифра следом – это номер плавки;
• если резьба болта левая – замыкает маркировку значок стрелки «против часовой».

Для нержавеющих болтов перед классом прочности ставится марка стали – А2 или А4. При этом класс прочности зашифрован двухзначным числом (50, 60, 70 и т.д.). Умножение этого числа на 10 даст предел прочности в МПа.

Шестигранные гайки также подразделяются на классы прочности: 4, 5, 6, 8, 10, 12. Если число в маркировке умножить на 100, получится предел прочности болта, с которым может использоваться данная гайка. К примеру, гайку класса 6 можно смело использовать с болтами класса 6.6.

В целом, правила маркировки крепёжных изделий, а также их расшифровка регламентируются ГОСТ 27017-86. В стандарте очерчена терминология, номенклатура и обозначения крепежа различного вида. При этом ГОСТ допускает модификацию обозначений (добавление к стандартным характеристикам новой информации, точнее раскрывающей особенности и свойства крепежа).

Наиболее «свежий» стандарт для болтовых крепёжных соединений – это ГОСТ Р 52644-2006.

Крепёж: виды, покрытия и маркировка крепёжных изделий.

Стальные болты и гайки — наиболее распространённые и знакомые крепёжные изделия.

Крепёжные изделия — важнейшие машиностроительные детали, применяющиеся во всех отраслях машиностроения. Существует множество видов крепежа. Разнообразие определений конструктивных типов крепежных изделий стандартизовано ГОСТ и другими стандартами.