Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний
ГОСТ Р 52627-2006
(ИСО 898-1:1999)
Группа Г31
ОКС 21.060.10
ОКП 16 1000 Дата введения 2008-01-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ФГУП "ВНИИНМАШ") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт" (ФГУП "НАМИ") на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 "Крепежные изделия"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2006 г. 364-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 898-1:1999 "Механические свойства крепежных изделий из углеродистой стали и легированной стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки" (ISO 898-1:1999 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part 1: Bolts, screws and studs) путем внесения в него технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам, межгосударственным стандартам, использованным в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок, приведены в приложении Б
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ПЕРЕИЗДАНИЕ (по состоянию на март 2008 г.)
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
ВведениеВ настоящий стандарт включены требования международного стандарта ИСО 898-1:1999 "Механические свойства крепежных изделий из углеродистой стали и легированной стали - Часть 1: Болты, винты и шпильки". Дополнительно по отношению к международному стандарту включены требования, отражающие потребности национальной экономики Российской Федерации и особенности изложения национальных стандартов Российской Федерации (в соответствии с ГОСТ Р 1.5), а именно:
- расширена область применения стандарта до диаметров резьбы М48;
- приведены дополнительные диаметры резьбы болтов, винтов и шпилек М42, М45, М48, отсутствующие в международном стандарте, а также значения пробных и разрушающих нагрузок для крепежных изделий указанных диаметров резьбы.
Указанные дополнительные требования, включенные в настоящий стандарт, а также дополнительные числовые значения в таблицах выделены курсивом*.
_______________
* В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов в разделе "Нормативные ссылки" выделены курсивом, остальные по тексту документа приводятся обычным шрифтом. - Примечание изготовителя базы данных.
1 Область применения Настоящий стандарт устанавливает механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистых и легированных сталей при испытании в условиях с температурой окружающей среды от 10 °С до 35 °С.
Изделия, соответствующие требованиям настоящего стандарта, оцениваются только в указанном температурном диапазоне и могут не сохранять установленные механические и физические свойства при более высоких и более низких температурах. В приложении А приведены для примера возможные уменьшения предела текучести или условного предела текучести при повышенных температурах.
При температурах меньших, чем температуры указанного диапазона, могут произойти значительные изменения свойств, например изменение ударной вязкости. Если крепежные изделия предполагается использовать при температурах, значения которых лежат за пределами указанного температурного диапазона, потребитель должен удостовериться в том, что механические и физические свойства крепежных изделий соответствуют конкретным условиям их эксплуатации.
Некоторые крепежные изделия могут не соответствовать требованиям настоящего стандарта, предъявляемым к испытаниям на растяжение или кручение. Это может быть из-за геометрии головок крепежных изделий, когда площадь сдвига в головке сравнима с площадью расчетного сечения в резьбе. Примерами таких головок являются потайная головка, полупотайная головка и низкая цилиндрическая головка (см. раздел 6).
Стандарт распространяется на болты, винты и шпильки:
- с крупной резьбой М1,6-М48 и с мелкой резьбой М8х1-М48х3;
- с треугольной метрической резьбой по ГОСТ 24705;
- с допусками резьбы по ГОСТ 16093;
- из углеродистой нелегированной или легированной стали.
Стандарт не распространяется на установочные винты и аналогичные резьбовые крепежные детали, не подвергаемые растягивающим нагрузкам (ГОСТ 25556).
Стандарт не распространяется на болты, винты и шпильки с такими особыми свойствами, как:
- свариваемость;
- коррозионная стойкость;
- способность сохранять свойства при температурах выше плюс 300 °С (плюс 250 °С для класса прочности 10.9) или ниже минус 50 °С;
- прочность на срез;
- усталостная прочность.
Примечание - Систему обозначений классов прочности настоящего стандарта допускается использовать для крепежных изделий с размерами резьбы за пределами ограничений, установленных в данном пункте (например, для  >48 мм), при условии, что все требования к механическим свойствам, установленные для классов прочности, выполняются.
2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты.
ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
ГОСТ 1759.2-82 Болты, винты и шпильки. Дефекты поверхности и методы контроля
ГОСТ 2999-75 (ИСО 6507:1997) Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу
ГОСТ 8724-2002 (ИСО 261-98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги
ГОСТ 9012-59 (ИСО 410-82, ИСО 6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
ГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1-98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль
ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 11284-75 Отверстия сквозные под крепежные детали. Размеры
ГОСТ 16093-2004 (ИСО 965-1:1998, ИСО 965-3:1998) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором
ГОСТ 24705-2004 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры
ГОСТ 25556-82 Винты установочные. Механические свойства и методы испытаний
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Система обозначений Система обозначений классов прочности болтов, винтов и шпилек приведена в таблице 1. На оси абсцисс откладываются номинальные значения предела прочности на растяжение  в ньютонах на квадратный миллиметр, а на оси ординат - значения минимального относительного удлинения после разрыва  в процентах.
Таблица 1 - Система координат
Обозначение класса прочности включает два числа:
- первое число равняется 1/100 номинального значения предела прочности на растяжение в ньютонах на квадратный миллиметр (см. таблицу 3, пункт 5.1);
- второе число равняется умноженному на 10 отношению предела текучести  (условного предела текучести  ) к номинальному пределу прочности на растяжение  (коэффициент предела текучести).
Произведение этих двух чисел равняется 1/10 предела текучести в ньютонах на квадратный миллиметр.
Минимальный предел текучести  (или минимальный условный предел текучести  ) и минимальный предел прочности на растяжение  равны номинальным значениям или превышают их (см. таблицу 3).
4 Материалы В таблице 2 приведены типы сталей для изготовления болтов, винтов и шпилек разных классов прочности, химический состав сталей и минимальные температуры отпуска.
Таблица 2 - Стали
Класс проч-
ности | Материал
и обработка
| Ограничения на химический состав
(контрольный анализ) % ( )
| Температура отпуска, °С, не менее | | | С
| Р
| S
| В
| | | | не менее
| не более
| не более
| не более
| не более
| | 3.6
| Углеродистая сталь
| -
| 0,20
| 0,05
| 0,06
| 0,003
| -
| 4.6
| | -
| 0,55
| 0,05
| 0,06
| 0,003
| -
| 4.8
| | | | | | | | 5.6
| | 0,13
| 0,55
| 0,05
| 0,06
| 0,003
| -
| 5.8
| | -
| 0,55
| 0,05
| 0,06
| | | 6.8
| | | | | | | | 8.8 | Углеродистая сталь с добавками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная
| 0,15
| 0,40
| 0,035
| 0,035
| 0,003
| 425
| | Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная
| 0,25
| 0,55
| 0,035
| 0,035
| | | 9.8
| Углеродистая сталь с добавками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная
| 0,15
| 0,35
| 0,035
| 0,035
| 0,003
| 425
| | Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная
| 0,25
| 0,55
| 0,035
| 0,035
| | | 10.9
| Углеродистая сталь с добавками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная
| 0,15
| 0,35
| 0,035
| 0,035
| 0,003
| 340
| 10.9
| Углеродистая сталь, закаленная и отпущенная
| 0,25
| 0,55
| 0,035
| 0,035
| 0,003
| 425
| | Углеродистая сталь с добавками (например, B, Mn или Cr), закаленная и отпущенная
| 0,20
| 0,55
| 0,035
| 0,035
| | | | Легированная сталь, закаленная и отпущенная
| 0,20
| 0,55
| 0,035
| 0,035
| | | 12.9
| Легированная сталь, закаленная и отпущенная
| 0,28
| 0,50
| 0,035
| 0,035
| 0,003
| 380
|  Содержание бора может достигать 0,005% при условии, что неэффективный бор контролируется добавлением титана и/или алюминия.
Для этих классов прочности допускается применять автоматную сталь с максимальным содержанием: 0,34% серы, 0,11% фосфора, 0,35 % свинца.
При номинальных диаметрах свыше 20 мм для получения достаточной прокаливаемости можно применять стали, предусмотренные для класса прочности 10.9.
В углеродистой стали с добавками бора с содержанием углерода ниже 0,25% (анализ ковшовой пробы) минимальное содержание марганца должно составлять 0,6% для класса прочности 8.8 и 0,7% - для классов прочности 9.8, 10.9 и 10.9.
 Изделия из этих сталей следует дополнительно маркировать знаком подчеркивания обозначения класса прочности (см. раздел 9). Все характеристики, установленные в таблице 3 для класса прочности 10.9, должны быть у изделий класса прочности 10.9, однако из-за более низкой температуры отпуска для изделий этого класса характеристики релаксации напряжений в этих изделиях при повышенных температурах будут другими (см. приложение А).
Материал этих классов прочности должен иметь такую прокаливаемость, чтобы непосредственно после закалки перед отпуском получалась структура, состоящая приблизительно на 90% из мартенсита в сердцевине резьбовых участков крепежных изделий.
 Эта легированная сталь должна содержать, по меньшей мере, один из следующих легирующих элементов в указанном минимальном количестве: 0,30% хрома, 0,30% никеля, 0,20% молибдена, 0,10% ванадия. Если сталь содержит два, три или четыре этих элемента, а содержание отдельных легирующих элементов меньше значений, приведенных выше, то предельное значение для определения класса составляет 70% суммы отдельных предельных значений, приведенных выше, для двух, трех или четырех рассматриваемых элементов.
 Для класса прочности 12.9 не допускается наличие обогащенного фосфором белого слоя, обнаруживаемого металлографическим способом, на верхних поверхностях, подвергаемых растягивающему напряжению.
 Химический состав и температура отпуска в настоящее время исследуются и будут уточнены.
|
5 Механические и физические свойства В таблице 3 приведены механические и физические свойства болтов, винтов и шпилек при температуре окружающей среды, определяемые по результатам испытаний с использованием методов, описанных в разделе 8.
Таблица 3 - Механические и физические свойства болтов, винтов и шпилек
| | Класс прочности
| Но-
мер пун-
кта | Механические и физические свойства | 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| | | | | | | | |  мм
|   мм
| | | | 5.1
| Номинальный предел прочности на растяжение  , Н/мм
| 300
| 400
| 500
| 600
| 800
| 800
| 900
| 1000
| 1200
| 5.2
| Минимальный предел прочности на растяжение  , Н/мм
| 330
| 400
| 420
| 500
| 520
| 600
| 800
| 830
| 900
| 1040
| 1220
| 5.3
| Твердость по Виккерcy, HV,  98 Н | не менее
| 95
| 120
| 130
| 155
| 160
| 190
| 250
| 255
| 290
| 320
| 385
| | | не более
| 220
| 250
| 320
| 335
| 360
| 380
| 435
| 5.4
| Твердость по Бринеллю, НВ,  | не менее
| 90
| 114
| 124
| 147
| 152
| 181
| 238
| 242
| 276
| 304
| 366
| | | не более
| 209
| 238
| 304
| 318
| 342
| 361
| 414
| 5.5
| Твердость по Роквеллу, HR | не менее | HRB
| 52
| 67
| 71
| 79
| 82
| 89
| -
| -
| -
| -
| -
| | | | HRC
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 22
| 23
| 28
| 32
| 39
| | | не более | HRB
| 95,0
| 99,5
| -
| -
| -
| -
| -
| | | | HRC
| -
| -
| 32
| 34
| 37
| 39
| 44
| 5.6
| Твердость поверхности, HV 0,3, не более
| -
| -
| 5.7
| Предел текучести  , Н/мм | номин.
| 180
| 240
| 320
| 300
| 400
| 480
| -
| -
| -
| -
| -
| | | не менее
| 190
| 240
| 340
| 300
| 420
| 480
| -
| -
| -
| -
| -
| 5.8
| Условный предел текучести  , Н/мм | номин.
| -
| -
| 640
| 640
| 720
| 900
| 1080
| | | не менее
| -
| -
| 640
| 660
| 720
| 940
| 1100
| 5.9
| Напряжение от пробной нагрузки |  или 
| 0,94
| 0,94
| 0,91
| 0,93
| 0,90
| 0,92
| 0,91
| 0,91
| 0,90
| 0,88
| 0,88
| | |  , Н/мм
| 180
| 225
| 310
| 280
| 380
| 440
| 580
| 600
| 650
| 830
| 970
| 5.10
| Разрушающий крутящий момент  , Н·м, не менее
| -
| См. ИСО 898-7 [1]
| 5.11
| Относительное удлинение после разрыва  , %, не менее
| 25
| 22
| -
| 20
| -
| -
| 12
| 12
| 10
| 9
| 8
| 5.12
| Относительное сужение после разрыва  , %, не менее
| -
| 52
| 48
| 48
| 44
| 5.13
| Предел прочности при растяжении на косой шайбе
| Значения для полноразмерных болтов и винтов (не шпилек) должны быть не меньше минимальных значений предела прочности на растяжение, приведенных в 5.2
| 5.14
| Ударная вязкость  , Дж, не менее
| -
| 25
| -
| 30
| 30
| 25
| 20
| 15
| 5.15
| Прочность соединения головки со стержнем при ударе молотком
| Без разрушений
| 5.16
| Минимальная высота необезуглероженной зоны резьбы  , мм
| -
| 
| 
| 
| | Максимальная глубина полного обезуглероживания  , мм
| -
| 0,015
| 5.17
| Твердость после повторного отпуска
| -
| Уменьшение твердости не более 20 HV
| 5.18
| Дефекты поверхности
| В соответствии с ГОСТ 1759.2
| Для болтов класса прочности 8.8 диаметром  16 мм существует повышенный риск повреждения гайки в случае чрезмерной затяжки, приводящей к тому, что создаваемая нагрузка превосходит пробную нагрузку для гайки, установленную в ГОСТ Р 52628.
Распространяется только на изделия с номинальным диаметром резьбы 16 мм.
Для строительных болтовых соединений предельное значение равно 12 мм.
Минимальный предел прочности на растяжение распространяется на изделия с номинальной длиной  . Минимальная твердость распространяется на изделия длиной  и другие изделия, которые не могут быть испытаны на растяжение (например, из-за формы головки).
При испытании полноразмерных болтов, винтов и шпилек минимальные разрушающие нагрузки, используемые для определения предела прочности , должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 6 и 8.
Значения твердости, измеренные на конце болтов, винтов и шпилек, должны быть не более 250 HV, 238 НВ или 99,5 HRB.
Твердость поверхности не должна превышать более чем на 30 единиц по Виккерсу измеренную твердость сердцевины. Измерения твердости на поверхности и в сердцевине проводят при HV 0,3. Для класса прочности 10.9 любое превышение твердости, приводящее к тому, что твердость поверхности оказывается более 390 HV, не допускается.
В случаях, когда невозможно определить предел текучести , допускается измерение условного предела текучести  . Для классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 значения приведены только для использования в расчетах и не подлежат контролю при испытаниях. Предел текучести , соответствующий обозначению класса прочности, и условный предел текучести , относятся к обработанным испытательным образцам. Эти значения, если они получены при испытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилек, могут отличаться от заданных в зависимости от технологии изготовления и размеров.
|
6 Контролируемые механические и физические свойства
В таблице 5 представлены две программы испытаний А и В для определения механических и физических свойств болтов, винтов и шпилек, использующие методы испытаний, описанные в разделе 8. Независимо от выбора программы испытаний все требования таблицы 3 должны быть выполнены.
Применение программы В всегда желательно, однако когда применение программы А окончательно не согласовано, для изделий с предельными разрушающими нагрузками меньше 500 кН применение программы В обязательно.
Программа А предназначена для обработанных испытательных образцов и для болтов и винтов площадью поперечного сечения стержня меньшей, чем площадь расчетного сечения на резьбовом участке.
Таблица 4 - Ключ к программам испытаний (см. таблицу 5)
Размеры изделий
| Болты и винты диаметром резьбы  мм или длиной  | Болты и винты диаметром резьбы  мм или длиной 
| Решающее испытание для приемки
| 
| 
| Кроме того, болты и винты с формой головки или стержня менее прочны, чем резьбовой участок.
|
Таблица 5 - Программы испытаний А и В для приемочного контроля
Группа испы-
таний | Характеристика | Программа испытаний А
| Программа испытаний В
| | | Метод испытаний | Класс прочности
| Метод испытаний | Класс прочности
| | | | 3.6, 4,6
5.6
| 8.8, 9.8
10.9, 12.9
| | 3.6, 4.6
4.8, 5.6
5.8, 6.8
| 8.8, 9.8
10.9, 12.9
| I
| 5.2 | Минимальный предел прочности на растяжение 
| 8.1 | Испытание на растяжение
|
|
| 8.2
| Испытание на растяжение |
|
| | 5.3, 5.4, 5.5 | Минимальная твердость
| 8.4 | Испытание на твердость |
|
| 8.4 | Испытание на твердость |
|
| | | Максимальная твердость
| | | 
|
| | |
|
| | 5.6 | Максимальная твердость поверхности
| | | |
| | | |
| II
| 5.7 | Минимальный предел текучести 
| 8.1 | Испытание на растяжение
|
| | | | | | | 5.8 | Условный предел текучести 
| 8.1 | Испытание на растяжение
| |
| | | | | | 5.9 | Напряжение от пробной нагрузки 
| | | | | 8.5 | Испытание пробной нагрузкой
|
|
| | 5.10 | Разрушающий крутящий момент 
| | | | | 8.3 | Испытание на кручение
| |
| III
| 5.11 | Минимальное относительное удлинение при разрыве 
| 8.1
| Испытание на растяжение |
|
| | | | | | 5.12 | Минимальное относительное сужение при разрыве 
| 8.1
| Испытание на растяжение | |
| | | | | | 5.13 | Прочность на разрыв при испытании на косой шайбе
| | | | | 8.6
| Испытание на растяжение на косой шайбе |
|
| IV
| 5.14 | Минимальная ударная вязкость
| 8.7
| Испытание на ударный изгиб
|
|
| | | | | | 5.15 | Прочность соединения головки со стержнем
| | | | | 8.8 | Испытание ударом по головке
|
|
| V
| 5.16 | Зона максимального обезуглероживания
| 8.9
| Испытание на обезуглеро-
живание | |
| 8.9 | Испытание на обезуглеро-
живание
| |
| | 5.17 | Твердость после повторного отпуска
| 8.10 | Испытание на повторный отпуск
| |
| 8.10 | Испытание на повторный отпуск
| |
| | 5.18 | Дефекты поверхности
| 8.11 | Проверка дефектов поверхности
|
|
| 8.11 | Проверка дефектов поверхности
|
|
| Если результаты испытания на разрыв на косой шайбе оказываются удовлетворительными, испытание на растяжение можно не проводить.
Минимальная твердость распространяется только на изделия номинальной длиной  и изделия, которые не могут быть подвергнуты испытаниям на растяжение или испытаниям на кручение (например, из-за формы головки).
Твердость можно определять по Виккерсу, Бринеллю или Роквеллу. В спорных случаях испытание на твердость по Виккерсу является решающим для приемки.
Только для болтов или винтов длиной  .
Только в случае, если болты или винты не могут быть подвергнуты испытанию на растяжение.
Для болтов и винтов с формой головки менее прочной, чем резьбовой участок, испытания на разрыв на косой шайбе не проводят.
Только для болтов, винтов и шпилек диаметром резьбы  мм и только по требованию потребителя.
Только для класса прочности 5.6.
Только для болтов и винтов диаметром резьбы  мм и длиной, слишком малой для испытаний на разрыв на косой шайбе.
Испытание является необязательным, его проводят только в спорных случаях.
|
7 Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой см. в таблицах 6 и 7, с мелкой резьбой - в таблицах 8 и 9.
Таблица 6 - Минимальные разрушающие нагрузки. Крупная резьба
Резь-
ба () | Номинальная
площадь расчетного сечения  , мм | Класс прочности
| | | 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| | | Минимальная разрушающая нагрузка ( ), H
| М3
| 5,03
| 1660
| 2010
| 2110
| 2510
| 2620
| 3020
| 4020
| 4530
| 5230
| 6140
| М3,5
| 6,78
| 2240
| 2710
| 2850
| 3390
| 3530
| 4070
| 5420
| 6100
| 7050
| 8270
| М4
| 8,78
| 2900
| 3510
| 3690
| 4390
| 4570
| 5270
| 7020
| 7900
| 9130
| 10700
| М5
| 14,2
| 4690
| 5680
| 5960
| 7100
| 7380
| 8520
| 11350
| 12800
| 14800
| 17300
| М6
| 20,1
| 6630
| 8040
| 8440
| 10000
| 10400
| 12100
| 16100
| 18100
| 20900
| 24500
| М7
| 28,9
| 9540
| 11600
| 12100
| 14400
| 15000
| 17300
| 23100
| 26000
| 30100
| 35300
| М8
| 36,6
| 12100
| 14600
| 15400
| 18300
| 19000
| 22000
| 29200
| 32900
| 38100
| 44600
| М10
| 58,0
| 19100
| 23200
| 24400
| 29000
| 30200
| 34800
| 46400
| 52200
| 60300
| 70800
| М12
| 84,3
| 27800
| 33700
| 35400
| 42200
| 43800
| 50600
| 67400 | 75900
| 87700
| 103000
| М14
| 115
| 38000
| 46000
| 48300
| 57500
| 59800
| 69000
| 92000
| 104000
| 120000
| 140000
| М16
| 157
| 51800
| 62800
| 65900
| 78500
| 81600
| 94000
| 125000
| 141000
| 163000
| 192000
| М18
| 192
| 63400
| 76800
| 80600
| 96000
| 99800
| 11500
| 159000
| -
| 200000
| 234000
| М20
| 245
| 80800
| 98000
| 103000
| 122000
| 127000
| 147000
| 203000
| -
| 255000
| 299000
| М22
| 303
| 100000
| 121000
| 127000
| 152000
| 158000
| 182000
| 252000
| -
| 315000
| 370000
| М24
| 353
| 116000
| 141000
| 148000
| 176000
| 184000
| 212000
| 293000
| -
| 367000
| 431000
| М27
| 459
| 152300
| 184000
| 193000
| 230000
| 239000
| 275000
| 381000
| -
| 477000
| 560000
| М30
| 561
| 185000
| 224000
| 236000
| 280000
| 292000
| 337000
| 466000
| -
| 583000
| 684000
| М33
| 694
| 229000
| 278000
| 292000
| 347000
| 361000
| 416000
| 576000
| -
| 722000
| 847000
| М36
| 817
| 270000
| 327000
| 343000
| 408000
| 425000
| 490000
| 678000
| -
| 850000
| 997000
| М39
| 976
| 322000
| 390000
| 410000
| 488000
| 508000
| 586000
| 810000
| -
| 1020000
| 1200000
| М42
| 1120
| 370000
| 448000
| 470000
| 560000
| 582000
| 672000
| 930000
| -
| 1165000
| 1366000
| М45
| 1306
| 431000
| 542000
| 550000
| 653000
| 679000
| 784000
| 1084000
| -
| 1360000
| 1590000
| М48
| 1472
| 486000
| 586000
| 618000
| 736000
| 765000
| 883000
| 1222000
| -
| 1531000
| 1790000
| Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724.
Формулы для расчета  см. 8.2.
Для строительных болтовых соединений 70000 H, 95500 H и 130000 H соответственно.
|
Таблица 7 - Пробные нагрузки. Крупная резьба
Резьба () | Номинальная площадь расчетного сечения  , мм | Класс прочности
| | | 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| | | Пробная нагрузка ( ), H
| М3
| 5,03
| 910
| 1130
| 1560
| 1410
| 1910
| 2210
| 2920
| 3270
| 4180
| 4880
| М3,5
| 6,78
| 1220
| 1530
| 2100
| 1900
| 2580
| 2980
| 3940
| 4410
| 5630
| 6580
| М4
| 8,78
| 1580
| 1980
| 2720
| 2460
| 3340
| 3860
| 5100
| 5710
| 7290
| 8520
| М5
| 14,2
| 2560
| 3200
| 4400
| 3980
| 5400
| 6250
| 8230
| 9230
| 11800
| 13800
| М6
| 20,1
| 3620
| 4520
| 6230
| 5630
| 7640
| 8840
| 11600
| 13100
| 16700
| 19500
| М7
| 28,9
| 5200
| 6500
| 8960
| 8090
| 11000
| 12700
| 16800
| 18800
| 24000
| 28000
| М8
| 36,6
| 6590
| 8240
| 11400
| 10200
| 13900
| 16100
| 21200
| 23800
| 30400
| 35500
| М10
| 58,0
| 10400
| 13000
| 18000
| 16200
| 22000
| 25500
| 33700
| 37700
| 48100
| 56300
| М12
| 84,3
| 15200
| 19000
| 26100
| 23600
| 32000
| 37100
| 48900
| 54800
| 70000
| 81800
| М14
| 115
| 20700
| 25900
| 35600
| 32200
| 43700
| 50600
| 66700
| 74800
| 95500
| 112000
| М16
| 157
| 28300
| 35300
| 48700
| 44000
| 59700
| 69100
| 91000
| 102000
| 130000
| 152000
| М18
| 192
| 34600
| 43200
| 59500
| 53800
| 73000
| 84500
| 115000
| -
| 159000
| 186000
| М20
| 245
| 44100
| 55100
| 76000
| 68600
| 93100
| 108000
| 147000
| -
| 203000
| 238000
| М22
| 303
| 54500
| 68200
| 93900
| 84800
| 115000
| 133000
| 182000
| -
| 252000
| 294000
| М24
| 353
| 63500
| 79400
| 109000
| 98800
| 134000
| 155000
| 212000
| -
| 293000
| 342000
| М27
| 459
| 82300
| 103000
| 142000
| 128000
| 174000
| 202000
| 275000
| -
| 381000
| 445000
| М30
| 561
| 101000
| 126000
| 174000
| 157000
| 213000
| 247000
| 337000
| -
| 466000
| 544000
| М33
| 694
| 125000
| 156000
| 215000
| 194000
| 264000
| 305000
| 416000
| -
| 576000
| 673000
| М36
| 817
| 147000
| 184000
| 253000
| 229000
| 310000
| 359000
| 490000
| -
| 678000
| 792000
| М39
| 976
| 176000
| 220000
| 303000
| 273000
| 371000
| 429000
| 586000
| -
| 810000
| 947000
| М42
| 1120
| 202000
| 252000
| 347000
| 314000
| 426000
| 493000
| 672000
| -
| 930000
| 1086000
| М45
| 1306
| 235000
| 294000
| 405000
| 366000
| 496300
| 574500
| 784000
| -
| 1084000
| 1267000
| М48
| 1472
| 265000
| 331000
| 456000
| 412000
| 559000
| 648000
| 883000
| -
| 1222000
| 1428000
| Если в обозначении резьбы не указывают шаг, то подразумевают крупный шаг. См. ГОСТ 8724.
Формулы для расчета см. 8.2.
Для строительных болтовых соединений 50700 Н, 68800 Н и 94500 Н соответственно.
|
Таблица 8 - Минимальные разрушающие нагрузки. Мелкая резьба
Резьба ( ) | Номинальная площадь расчетного сечения  , мм | Класс прочности
| | | 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| | | Минимальная разрушающая нагрузка ( ), H
| М8х1
| 39,2
| 12900 | 15700 | 16500 | 19600 | 20400 | 23500 | 31360 | 35300 | 40800 | 47800
| М10х1
| 64,5 | 21300 | 25800 | 27100 | 32300 | 33500 | 38700 | 51600 | 58100 | 67100 | 78700 | М10х1,2
| 61,2
| 20200
| 24500
| 25700
| 30600
| 31800
| 36700
| 49000
| 55100
| 63600
| 74700
| М12х1,2
| 92,1 | 30400 | 36800 | 38700 | 46100 | 47900 | 55300 | 73700 | 82900 | 95800 | 112400 | М12х1,5 | 88,1 | 29100 | 35200 | 37000 | 44100 | 45800 | 52900 | 70500 | 79300 | 91600 | 107500
| М14х1,5
| 125
| 41200
| 50000
| 52500
| 62500
| 65000
| 75000
| 100000
| 112000
| 130000
| 152000
| М16х1,5
| 167 | 55100 | 66800 | 70100 | 83500 | 86800 | 100000 | 134000 | 150000
| 174000 | 204000 | М18х1,5
| 216 | 71300 | 86400 | 90700 | 108000 | 112000 | 130000 | 179000 | -
| 225000 | 264000 | М20х1,5
| 272
| 89800
| 109000
| 114000
| 136000
| 141000
| 163000
| 226000
| -
| 283000
| 332000
| М22х1,5
| 333 | 110000 | 133000 | 140000 | 166000 | 173000 | 200000 | 276000 | -
| 346000 | 406000 | М24х2 | 384 | 127000 | 154000 | 161000 | 192000 | 200000 | 230000 | 319000 | -
| 399000 | 469000 | М27х2
| 496
| 164000
| 198000
| 208000
| 248000
| 258000
| 298000
| 412000
| -
| 516000
| 605000
| М30х2 | 621 | 205000 | 248000 | 261000 | 310000 | 323000 | 373000 | 515000 | -
| 646000 | 758000 | М33х2 | 761 | 251000 | 304000 | 320000 | 380000 | 396000 | 457000 | 632000 | -
| 791000 | 928000 | М36х3
| 865
| 285000
| 346000
| 363000
| 432000
| 450000
| 519000
| 718000
| -
| 900000
| 1055000
| М39х3
| 1030
| 340000
| 412000
| 433000
| 515000
| 536000
| 618000
| 855000
| -
| 1070000
| 1260000
| М42х3
| 1205
| 398000
| 482000
| 506000
| 603500
| 627000
| 723000
| 1000000
| | 1253000
| 1470000
| М45х3
| 1400
| 462000
| 560000
| 588000
| 700000
| 728000
| 840000
| 1120000
| | 1456000
| 1708000
| М48х3
| 1603
| 529000
| 641000
| 673000
| 802000
| 834000
| 962000
| 1330000
| | 1667000
| 1956000
|  - шаг резьбы.
Формулы для расчета см. 8.2.
|
Таблица 9 - Пробные нагрузки. Мелкая резьба
Резьба ( ) | Номинальная площадь расчетного сечения  , мм | Класс прочности
| | | 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| | | Пробная нагрузка ( ), H
| М8х1
| 39,2
| 7060
| 8820
| 12200
| 11000
| 14900
| 17200
| 22700
| 25500
| 32500
| 38000
| М10х1
| 64,5
| 11600
| 14500
| 20000
| 18100
| 24500
| 28400
| 37400
| 41900
| 53500
| 62700
| М10х1,25
| 61,2
| 11000
| 13800
| 19000
| 17100
| 23300
| 26900
| 35500
| 39800
| 50800
| 59400
| М12х1,25
| 92,1
| 16600
| 20700
| 28600
| 25800
| 35000
| 40500
| 53400
| 59900
| 76400
| 89300
| М12х1,5
| 88,1
| 15900
| 19800
| 27300
| 24700
| 33500
| 38800
| 51100
| 57300
| 73100
| 85500
| М14х1,5
| 125
| 22500
| 28100
| 38800
| 35000
| 47500
| 55000
| 72500
| 81200
| 104000
| 121000
| М16х1,5
| 167
| 30100
| 37600
| 51800
| 46800
| 63500
| 73500
| 96900
| 109000
| 139000
| 162000
| М18х1,5
| 216
| 38900
| 48600
| 67000
| 60500
| 82100
| 95000
| 130000
| -
| 179000
| 210000
| М20х1,5
| 272
| 49000
| 61200
| 84300
| 76200
| 103000
| 120000
| 163000
| -
| 226000
| 264000
| М22х1,5
| 333
| 59900
| 74900
| 103000
| 93200
| 126000
| 146000
| 200000
| -
| 276000
| 323000
| М24х2
| 384
| 69100
| 86400
| 119000
| 108000
| 146000
| 169000
| 230000
| -
| 319000
| 372000
| М27х2
| 496
| 89300
| 112000
| 154000
| 139000
| 188000
| 218000
| 298000
| -
| 412000
| 481000
| М30х2
| 621
| 112000
| 140000
| 192000
| 174000
| 236000
| 273000
| 373000
| -
| 515000
| 602000
| М33х2
| 761
| 137000
| 171000
| 236000
| 213000
| 289000
| 335000
| 457000
| -
| 632000
| 738000
| М36х3
| 865
| 156000
| 195000
| 268000
| 242000
| 329000
| 381000
| 519000
| -
| 718000
| 839000
| М39х3
| 1030
| 185000
| 232000
| 319000
| 288000
| 391000
| 453000
| 618000
| -
| 855000
| 999000
| М42х3
| 1205
| 217000
| 271000
| 374000
| 337000
| 458000
| 530000
| 723000
| | 1000000
| 1170000
| М45х3
| 1400
| 252000
| 315000
| 434000
| 392000
| 532000
| 616000
| 840000
| | 1160000
| 1360000
| М48х3
| 1603
| 289000
| 361000
| 497000
| 449000
| 609000
| 705000
| 962000
| | 1330000
| 1550000
| - шаг резьбы.
Формулы для расчета см. 8.2.
|
8 Методы испытаний
8.1 Испытание на растяжение обработанных образцов
В испытаниях на растяжение обработанных образцов следует проверять следующие характеристики:
а) предел прочности на растяжение ;
b) предел текучести или условный предел текучести  ;
c) относительное удлинение при разрыве в процентах:
 ;
d) относительное сужение при разрыве в процентах:
 .
При испытании на растяжение необходимо использовать обработанный образец, показанный на рисунке 1. В случае невозможности определения удлинения при разрыве из-за длины болта, необходимо измерять сужение при разрыве при условии, что длина  по меньшей мере равна  .
Рисунок 1 - Обработанный образец для испытаний на растяжение
- номинальный диаметр резьбы;
 - диаметр испытательного образца (<внутреннего диаметра резьбы);
 - длина участка с резьбой ( );
 или ( ): исходная базовая длина для определения удлинения;
 : исходная базовая длина для определения сужения;
 - длина цилиндрического участка ( );
 - полная длина испытательного образца ( );
 - конечная базовая длина после разрыва;
 - площадь поперечного сечения перед испытанием на растяжение;
 - площадь поперечного сечения после разрыва;
 - радиус закругления ( мм)
Рисунок 1 - Обработанный образец для испытаний на растяжение
При обработке испытательного образца из термообработанного болта и винта диаметром  16 мм уменьшение диаметра стержня не должно превышать 25% исходного диаметра (приблизительно 44% начальной площади поперечного сечения) испытательного образца.
Изделия классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 (упрочненные холодным деформированием) следует испытывать на растяжение полноразмерными (см. 8.2).
8.2 Испытание на растяжение полноразмерных болтов, винтов и шпилек
Испытание на растяжение полноразмерных болтов следует проводить аналогично испытаниям на растяжение обработанных образцов (см. 8.1). Это испытание проводят с целью определения предела прочности на растяжение. Вычисление предела прочности на растяжение основывается на номинальной площади расчетного сечения  :
 ,
где  - номинальный средний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);
 - внутренний диаметр наружной резьбы, вычисленный по формуле
 ,
где  - номинальный внутренний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);
 - высота исходного треугольника резьбы (см. ГОСТ 9150).
В испытаниях полноразмерных болтов, винтов и шпилек используют нагрузки, приведенные в таблицах 6-9.
При проведении испытания растягивающая нагрузка должна быть приложена к свободному резьбовому участку длиной не менее 1. Испытание считают удовлетворительным, если разрыв происходит в стержне или в свободном резьбовом участке болта, а не в месте соединения головки со стержнем.
Испытательная скорость, определяемая скоростью ползуна со свободным ходом, не должна превышать 25 мм/мин. Захваты разрывной машины должны быть самоцентрирующиеся для исключения изгиба испытательного образца.
8.3 Испытание на кручение
Испытания на кручение выполняют в соответствии с международным стандартом ИСО 898-7 [1].
Данное испытание распространяется на болты и винты номинальными диаметрами резьбы мм, а также на короткие болты и винты номинальными диаметрами резьбы  мм, которые невозможно испытывать на растяжение.
8.4 Испытание на твердость
При обычном контроле твердость болтов, винтов и шпилек можно определять на головке, торце или стержне после удаления гальванопокрытий или других покрытий и соответствующей подготовки испытательного образца.
В случае превышения максимальной твердости необходимо проводить повторное испытание для всех классов прочности на поперечном сечении, выполненном на расстоянии одного диаметра от конца, в средней части радиуса сечения, где измеренная максимальная твердость не должна быть выше заданной. В сомнительных случаях испытание твердости по Виккерсу является решающим для приемки.
Измерения твердости поверхности следует проводить на торцах или на гранях шестигранника, которые должны быть подготовлены путем минимальной шлифовки или полировки для получения воспроизводимых результатов и сохранения исходных характеристик поверхностного слоя материала. Испытание на твердость по Виккерсу при HV 0,3 является решающим в спорных случаях.
Результаты измерения твердости поверхности при HV 0,3 должны сравниваться с аналогичными результатами измерения твердости сердцевины при HV 0,3, что позволит определять относительное увеличение твердости поверхности, которое должно быть не более 30 единиц по Виккерсу. Превышение этого значения свидетельствует о науглероживании поверхности.
Для классов прочности 8.8-12.9 разница между твердостью сердцевины и твердостью поверхности является решающей для оценки науглероживания в поверхностном слое болтов, винтов и шпилек.
Между твердостью и пределом прочности на растяжение может отсутствовать прямая связь. Максимальные значения твердости были выбраны по причинам, не связанным с пределом прочности (например, для исключения хрупкости).
Примечание - Необходимо строго различать увеличение твердости, вызываемое науглероживанием, и увеличение твердости, связанное с термообработкой или холодной обработкой поверхности.
8.4.1 Испытание на твердость по Виккерсу
Испытание на твердость по Виккерсу - по ГОСТ 2999.
8.4.2 Испытание на твердость по Бринеллю
Испытание на твердость по Бринеллю - по ГОСТ 9012.
8.4.3 Испытание на твердость по Роквеллу
Испытание на твердость по Роквеллу - по ГОСТ 9013.
8.5 Испытание пробной нагрузкой полноразмерных болтов и винтов
Испытание пробной нагрузкой состоит из следующих двух операций:
a) приложения установленной растягивающей пробной нагрузки (см. рисунок 2);
b) измерения остаточного удлинения, вызываемого пробной нагрузкой.
Рисунок 2 - Приложение пробной нагрузки к полноразмерным болтам и винтам
_______________
 - средний ряд по ГОСТ 11284 (см. таблицу 10).
Рисунок 2 - Приложение пробной нагрузки к полноразмерным болтам и винтам
Пробную нагрузку, приведенную в таблицах 7 и 9, следует прикладывать к болту, установленному в разрывную испытательную машину, по оси. Полная пробная нагрузка должна действовать в течение 15 с. Длина свободного нагруженного участка резьбы должна равняться одному диаметру (1).
Для болтов и винтов с резьбой до головки длина свободного нагруженного участка резьбы должна, по возможности, соответствовать одному диаметру (1).
Для измерения остаточного удлинения торцы болта или винта должны быть подготовлены соответствующим образом (см. рисунок 2). Перед приложением пробной нагрузки и после снятия нагрузки измеряют длину болта или винта измерительным прибором со сферическими измерительными наконечниками. Для сведения к минимуму погрешности измерений следует использовать перчатки или клещи.
Результат испытания пробной нагрузкой можно считать удовлетворительным, если длина болта, винта или шпильки после приложения пробной нагрузки осталась такой же, как перед приложением нагрузки с допуском ±12,5 мкм, учитывающим погрешность измерений.
Скорость испытаний, определяемая скоростью ползуна со свободным ходом, не должна превышать 3 мм/мин. Захваты испытательной машины должны быть самоцентрирующиеся для исключения изгиба испытательного образца.
При первоначальном приложении пробной нагрузки из-за влияния некоторых случайных факторов, таких как отклонение от прямолинейности, отклонение от соосности (плюс погрешность измерений), остаточное удлинение может оказаться больше допускаемого. В таких случаях крепежные изделия необходимо подвергать повторному испытанию нагрузкой, большей первоначальной на 3%; результат испытания может рассматриваться как удовлетворительный, если длина после повторного испытания будет такой же, как перед этим испытанием (с допуском 12,5 мкм на погрешность измерений).
8.6 Испытание на растяжение на косой шайбе полноразмерных болтов и винтов
Испытание на растяжение на косой шайбе не распространяется на винты с потайной головкой.
Испытание на растяжение на косой шайбе следует проводить на испытательном оборудовании, предусмотренном для испытания металлов на растяжение в ГОСТ 1497, с использованием косой шайбы, как показано на рисунке 3.
Рисунок 3 - Испытание на косой шайбе полноразмерных болтов, винтов
_______________
- средний ряд по ГОСТ 11284 (см. таблицу 10).
 - твердость не менее 45 HRC;
 - радиус или фаска 45°
Рисунок 3 - Испытание на косой шайбе полноразмерных болтов, винтов
Расстояние от сбега резьбы болта до контактной поверхности гайки зажимного устройства должно быть не менее 1. Закаленную косую шайбу, размеры которой выполнены в соответствии с таблицами 10 и 11, устанавливают под головкой болта или винта. Испытание на растяжение проводят до разрыва болта.
Таблица 10 - Диаметры отверстий для испытаний на косой шайбе В миллиметрах
Номинальный диаметр резьбы
| | 
| 3
| 3,4
| 0,7
| 3,5
| 3,9
| 0,7
| 4
| 4,5
| 0,7
| 5
| 5,5
| 0,7
| 6
| 6,6
| 0,7
| 7
| 7,6
| 0,8
| 8
| 9
| 0,8
| 10
| 11
| 0,8
| 12
| 13,5
| 0,8
| 14
| 15,5
| 1,3
| 16
| 17,5
| 1,3
| 18
| 20
| 1,3
| 20
| 22
| 1,3
| 22
| 24
| 1,6
| 24
| 26
| 1,6
| 27
| 30
| 1,6
| 30
| 33
| 1,6
| 33
| 36
| 1,6
| 36
| 39
| 1,6
| 39
| 42
| 1,6
| 42
| 45
| 1,6
| 45
| 48
| 1,6
| 48
| 52
| 1,6
| Для болтов с квадратным подголовком отверстие должно соответствовать квадратному подголовку.
|
Таблица 11 - Угол скоса шайбы
Номинальный диаметр болтов и винтов , мм | Классы прочности для
| | болтов с участком гладкого стержня 
| болтов и винтов с резьбой до головки и или с участком гладкого стержня 
| | 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 9.8, 10.9
| 6.8, 12.9
| 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 9.8, 10.9
| 6.8, 12.9
| | 
±0°30'
| 20
| 10°
| 6°
| 6°
| 4°
| 20 48
| 6°
| 4°
| 4°
| 4°
|
Испытание считают удовлетворительным, если разрыв происходит в стержне или в свободном резьбовом участке болта, а не в месте соединения головки со стержнем. При этом должно быть выполнено требование, предъявляемое к минимальному пределу прочности на растяжение (либо в процессе проведения испытаний на растяжение на косой шайбе, либо в процессе проведения дополнительного испытания на растяжение без использования косой шайбы) в соответствии со значениями, предусмотренными для соответствующего класса прочности.
Для болтов и винтов с резьбой до головки испытание считают удовлетворительным, если разрушение происходит на свободном участке резьбы, даже если оно в момент разрыва распространяется в область переходной галтели под головкой или на головку.
Для болтов класса точности  радиус следует вычислять по формуле
 ,
где - радиус переходной галтели под головкой,
при этом
 ,
где  - диаметр переходной галтели;
 - диаметр гладкой части стержня болта.
Для болтов и винтов диаметром опорной поверхности головки, превышающим 1,7, не выдержавших испытаний на растяжение на косой шайбе, головки могут быть обработаны до диаметра 1,7, а затем эти изделия могут быть подвергнуты повторному испытанию при угле скоса, установленном в таблице 11.
Кроме того, для болтов и винтов диаметром опорной поверхности головки, превышающим 1,9, угол скоса шайбы, равный 10°, можно уменьшить до 6°.
8.7 Испытание обработанных образцов на ударный изгиб
Испытание на ударный изгиб проводят в соответствии с ГОСТ 9454. Испытательный образец должен быть вырезан в продольном направлении и по возможности вблизи поверхности болта или винта. Сторона образца с надрезом должна располагаться вблизи поверхности болта. Испытаниям на ударный изгиб подлежат болты номинальным диаметром резьбы  16 мм.
8.8 Испытание ударом по головке полноразмерных болтов и винтов диаметром меньше или равно 10 мм и длиной, слишком малой для проведения испытаний на растяжение на косой шайбеИспытание ударом по головке следует проводить, как показано на рисунке 4.
Рисунок 4 - Испытание головки на прочность
Примечания
1 Значения и  см. в таблице 10.
2 Толщина испытательной пластины должна быть больше 2.
Рисунок 4 - Испытание головки на прочность
При нанесении нескольких ударов молотком головка болта или винта должна изогнуться на угол, равный 90°- (см. таблицу 12) без признаков растрескивания в закругленном участке перехода головки к стержню, что устанавливается при осмотре с увеличением не менее восьмикратного, но не более десятикратного.
Таблица 12 - Значения угла
Класс прочности
| 3.6
| 4.6
| 5.6
| 4.8
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
|
| 60°
| 80°
|
Для болтов и винтов с резьбой до головки допускается появление трещины в первом витке резьбы при условии, что головка не оторвалась.
8.9 Испытание на обезуглероживание: оценка состояния углерода на поверхности
Используя соответствующий метод измерений (8.9.2.1 или 8.9.2.2) на продольном сечении участка резьбы проверяют, соответствуют ли установленным предельным значениям высота необезуглероженной зоны (основного металла ) и глубина зоны полного обезуглероживания () (см. рисунок 5).
Рисунок 5 - Зоны обезуглероживания
1 - полностью обезуглероженная зона; 2 - частично обезуглероженная зона; 3 - образующая среднего диаметра резьбы; 4 - основной металл (необезуглероженная зона); - высота наружной резьбы
Рисунок 5 - Зоны обезуглероживания
Максимальное значение и формулы, определяющие минимальные значения , приведены в таблице 3.
8.9.1 Основные понятия
8.9.1.1 Твердость основного металла - твердость наиближайшего к поверхности (при перемещении от сердцевины к наружному диаметру) участка, измеренная непосредственно перед началом увеличения или уменьшения твердости, указывающая на науглероживание или обезуглероживание соответственно.
8.9.1.2 Обезуглероживание - обычно потеря содержания углерода в поверхностном слое черных металлов промышленного производства (сталей).
8.9.1.3 Частичное обезуглероживание - обезуглероживание с потерей углерода в количестве, достаточном для посветления отпущенного мартенсита и существенного уменьшения твердости по сравнению с твердостью соседнего основного металла; при этом в металлографических исследованиях ферритные зерна не просматриваются.
8.9.1.4 Полное обезуглероживание - обезуглероживание с потерей углерода в количестве, достаточном для обнаружения при металлографических исследованиях четко выраженных ферритных зерен.
8.9.1.5 Науглероживание - увеличение содержания углерода в поверхностном слое в количестве, превышающем его содержание в основном металле.
8.9.2 Методы измерений
8.9.2.1 Метод с использованием микроскопа
Данный метод позволяет определить параметры и .
Образец для исследования вырезают по оси резьбы на расстоянии половины номинального диаметра (1/2) от конца болта, винта или шпильки, прошедших термообработку. Для шлифовки и полировки образец устанавливают в зажимном приспособлении или предпочтительнее заливают пластмассой.
После установки образца необходимо шлифовать и полировать его поверхность в соответствии с требованиями металлографического исследования.
Для выявления изменений в микроструктуре, вызванных обезуглероживанием, обычно применяется травление в 3%-ном растворе ниталя (концентрированная азотная кислота в этаноле).
Если иное не оговорено заинтересованными сторонами, для исследования микроструктуры используют стократное увеличение.
Если микроскоп имеет матовое стекло, то глубину обезуглероживания можно измерять непосредственно по шкале. Если в измерениях используют окуляр, то он должен быть соответствующего типа, снабженный визиром или шкалой.
8.9.2.2 Метод измерения твердости (арбитражный метод для частичного обезуглероживания).
Метод измерения твердости можно применять только для резьбы с шагом  1,25 мм.
Измерения твердости по Виккерсу проводят в трех точках, показанных на рисунке 6. Значения приведены в таблице 13. Нагрузка должна составлять 300 г.
Рисунок 6 - Измерение твердости в испытании на обезуглероживание
 ;
 ;
1, 2, 3 - точки измерений; 4 - образующая среднего диаметра резьбы
Рисунок 6 - Измерение твердости в испытании на обезуглероживание
Таблица 13 - Значения для и
В миллиметрах
Шаг резьбы , мм | , мм |  , мм, для классов прочности
| | | 8.8, 9.8
| 10.9
| 12.9
| 0,5
| 0,307
| 0,154
| 0,205
| 0,230
| 0,6
| 0,368
| 0,184
| 0,245
| 0,276
| 0,7
| 0,429
| 0,215
| 0,286
| 0,322
| 0,8
| 0,491
| 0,245
| 0,327
| 0,368
| 1
| 0,613
| 0,307
| 0,409
| 0,460
| 1,25
| 0,767
| 0,384
| 0,511
| 0,575
| 1,5
| 0,920
| 0,460
| 0,613
| 0,690
| 1,75
| 1,074
| 0,537
| 0,716
| 0,806
| 2
| 1,227
| 0,614
| 0,818
| 0,920
| 2,5
| 1,534
| 0,767
| 1,023
| 1,151
| 3
| 1,840
| 0,920
| 1,227
| 1,380
| 3,5
| 2,147
| 1,074
| 1,431
| 1,610
| 4
| 2,454
| 1,227
| 1,636
| 1,841
| 4,5
| 2,761
| 1,381
| 1,841
| 2,071
| 5
| 3,670
| 1,835
| 2,447
| 2,752
| Для  мм следует применять только метод с использованием микроскопа.
Значения рассчитаны на основании требований таблицы 3, пункт 5.16.
|
Определение твердости в точке 3 следует проводить на образующей среднего диаметра резьбы витка, соседнего с витком, на котором проводили измерения в точках 1 и 2.
Значение твердости по Виккерсу в точке 2 ( ) должно быть не менее соответствующего значения в точке 1 ( ) минус 30 единиц по Виккерсу. В этом случае высота необезуглероженной зоны , как минимум, соответствует значению, установленному в таблице 13.
Значение твердости по Виккерсу в точке 3 ( ) должно быть не более соответствующего значения в точке 1 (), плюс 30 единиц по Виккерсу.
Данный метод измерения твердости не позволяет обнаружить зону полного обезуглероживания вплоть до максимального значения, установленного в таблице 3.
8.10 Испытание на повторный отпуск
Повторный отпуск проводят при температуре на 10 °С меньше, чем установленная минимальная температура отпуска, в течение 30 мин. Среднее значение трех измерений твердости сердцевины болта или винта, испытанных до и после повторного отпуска, не должно отличаться более чем на 20 единиц по Виккерсу.
8.11 Контроль дефектов поверхности
Контроль дефектов поверхности в соответствии с ГОСТ 1759.2.
При использовании программы испытаний А проверку дефектов поверхности испытательных образцов болтов проводят перед их обработкой.
9 Маркировка Крепежные изделия, изготовленные в соответствии с требованиями настоящего стандарта, следует маркировать в соответствии с 9.1-9.5.
Только в случае выполнения всех требований настоящего стандарта крепежные детали можно маркировать и/или обозначать с использованием системы обозначений, представленной в разделе 3.
Если иное не установлено в стандарте на продукцию, высоту рельефной маркировки на верхней части головки не учитывают в размерах высоты головки.
Маркировка винтов с прямым шлицем и винтов с крестообразным шлицем не предусмотрена стандартом и может выполняться по усмотрению изготовителя.
9.1 Маркировка товарного знака изготовителя
Товарный знак изготовителя должен быть нанесен на всех изделиях, на которых указывают классы прочности, в процессе их изготовления. Товарный знак изготовителя также рекомендуется наносить на изделия, на которых не указывают класс прочности.
В соответствии с настоящим стандартом продавца, маркирующего крепежные изделия своим товарным знаком, следует рассматривать как изготовителя.
9.2 Маркировка классов прочности
Символы, которые следует указывать при маркировке классов прочности, приведены в таблице 14.
Таблица 14 - Символы, используемые при маркировке
Класс прочности
| 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 10.9
| 12.9
| Символ
маркировки 
| 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 10.9
| 12.9
| Точку в маркировочном символе допускается опускать.
Для класса прочности 10.9, когда используют низкоуглеродистые мартенситные стали, см. таблицу 2.
|
Для болтов и винтов небольших размеров или когда символы маркировки, указанные в таблице 14, невозможны из-за формы головки, допускается применять приведенные в таблице 15 символы маркировки по системе циферблата.
Таблица 15 - Система циферблата для маркировки болтов и винтов
Класс прочности
| 3.6
| 4.6
| 4.8
| 5.6
| 5.8
| Символ маркировки
| 
| 
| 
| 
| 
|
Окончание таблицы 15
Класс прочности
| 6.8
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 10.9
| 12.9
| Символ маркировки
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| Положение, соответствующее двенадцати часам (контрольная отметка), необходимо маркировать либо товарным знаком изготовителя, либо точкой.
Класс прочности маркируется либо штрихом, либо двойным штрихом, а для класса прочности 12.9 - точкой.
|
9.3 Идентификация9.3.1 Болты и винты с шестигранной и звездообразной головкой
Болты и винты с шестигранной и звездообразной головкой (включая изделия с фланцем) следует маркировать товарным знаком изготовителя и обозначением класса прочности, приведенным в таблице 14.
Данная маркировка является обязательной для всех классов прочности и наносится на верхней части головки выпуклыми или углубленными знаками или на боковой части головки углубленными знаками (см. рисунок 7). Для болтов и винтов с фланцем маркировку следует наносить на фланце, если в процессе производства невозможно нанести маркировку на верхней части головки.
Рисунок 7 - Примеры маркировки болтов и винтов с шестигранной и звездообразной головкой
_______________
Товарный знак изготовителя.
Класс прочности.
Рисунок 7 - Примеры маркировки болтов и винтов с шестигранной и звездообразной головкой
Маркировка является обязательной для болтов и винтов с шестигранной и звездообразной головкой диаметром резьбы 5 мм.
9.3.2 Винты с шестигранным и звездообразным углублением в головке
Винты с шестигранным и звездообразным углублением в головке "под ключ" следует маркировать товарным знаком изготовителя и обозначением класса прочности, приведенным в таблице 14.
Маркировка является обязательной для классов прочности 8.8 и выше. Символы маркировки рекомендуется наносить на боковую сторону головки углубленными знаками или на верхнюю часть головки углубленными или выпуклыми знаками (см. рисунок 8).
Рисунок 8 - Примеры маркировки винтов с шестигранным углублением в головке
Рисунок 8 - Примеры маркировки винтов с шестигранным углублением в головке
Маркировка является обязательной для винтов с шестигранным и звездообразным углублением в головке "под ключ" номинальным диаметром резьбы 5 мм.
9.3.3 Болты с полукруглой головкой и квадратным подголовком
Болты с полукруглой головкой и квадратным подголовком классов прочности 8.8 и выше следует маркировать идентифицирующим знаком изготовителя и обозначением класса прочности, приведенным в таблице 14.
Для болтов номинальным диаметром 5 мм маркировка является обязательной. Она должна быть нанесена на головке углубленными или выпуклыми знаками (см. рисунок 9).
Рисунок 9 - Пример маркировки болтов с полукруглой головкой и квадратным подголовком
Рисунок 9 - Пример маркировки болтов с полукруглой головкой и квадратным подголовком
9.3.4 Шпильки
Шпильки номинальным диаметром резьбы  5 мм классов прочности 5.6, 8.8 и выше следует маркировать углубленными знаками с нанесением обозначения класса прочности в соответствии с таблицей 14 и товарного знака изготовителя на участок шпильки без резьбы (см. рисунок 10).
Рисунок 10 - Маркировка шпилек
Рисунок 10 - Маркировка шпилек
Если маркировка шпильки на участке без резьбы невозможна, допускается маркировка только класса прочности на гаечном конце шпильки (см. рисунок 10). Для шпилек с неподвижной посадкой применяют маркировку на гаечном конце с нанесением только товарного знака изготовителя, если это возможно.
Допускается в качестве альтернативной маркировки классов прочности применять символы, приведенные в таблице 16.
Таблица 16 - Альтернативные символы для маркировки шпилек
Класс прочности
| 5.6
| 8.8
| 9.8
| 10.9
| 12.9
| Символ маркировки
| 
| 
| 
| 
| 
|
9.3.5 Другие типы болтов и винтов
Для маркировки других типов болтов и винтов, а также специальных изделий, по соглашению между заинтересованными сторонами, можно применять те же способы маркировки, что описаны в 9.3.1-9.3.4.
9.4 Маркировка болтов и винтов с левой резьбой
Болты и винты с левой резьбой следует маркировать нанесением обозначений, показанных на рисунке 11, либо на верхней части головки, либо на торце.
Рисунок 11 - Маркировка левой резьбы
Рисунок 11 - Маркировка левой резьбы
Маркировка распространяется на болты и винты номинальным диаметром резьбы 5 мм.
Альтернативную маркировку левой резьбы, показанную на рисунке 12, допускается применять для болтов и винтов с шестигранной головкой.
Рисунок 12 - Альтернативная маркировка левой резьбы
 - размер "под ключ";  - высота головки
Рисунок 12 - Альтернативная маркировка левой резьбы
9.5 Альтернативная маркировка
Решение о нанесении альтернативной или допускаемой маркировки взамен обязательной по 9.2-9.4 принимает изготовитель.
9.6 Маркировка упаковок
Маркировка упаковок с нанесением товарного знака изготовителя и класса прочности является обязательной для всех упаковок всех размеров.
Приложение А (справочное). Предел текучести или условный предел текучести при повышенных температурах Приложение А
(справочное)
Механические свойства болтов, винтов и шпилек изменяются при повышенной температуре. В таблице А.1 для справки представлены приближенные данные по уменьшению значений предела текучести или условного предела текучести при повышенных температурах. Эти данные не должны рассматриваться как требования к испытаниям.
Таблица А.1 - Предел текучести или условный предел текучести при повышенных температурах
Класс прочности | Температура, °С
| | 20
| 100
| 200
| 250
| 300
| | Предел текучести или условный предел текучести , Н/мм
| 5.6
| 300
| 270
| 230
| 215
| 195
| 8.8
| 640
| 590
| 540
| 510
| 480
| 10.9
| 940
| 875
| 790
| 745
| 705
| 10.9
| 940
| -
| -
| -
| -
| 12.9
| 1100
| 1020
| 925
| 875
| 825
|
Длительная работа при повышенной температуре может привести к значительной релаксации напряжений. Обычно 100 ч работы при температуре 300 °С приводят к снижению усилия затяжки болта вследствие уменьшения значения предела текучести более чем на 25% от начальной.
Приложение Б (справочное). Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам, использованным в настоящем стандарте в качестве нормативных ссылок Приложение Б
(справочное)
Обозначение ссылочного национального стандарта
Российской Федерации
| Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта и условное обозначение степени его соответствия ссылочному национальному стандарту
| ГОСТ 1497-84
| ИСО 6892:1998 Материалы металлические. Испытания на растяжение при температуре окружающей среды (NEQ)
| ГОСТ 1759.2-82
| ИСО 6157-1:1998 Изделия крепежные. Несплошности поверхности. Часть 1. Болты, винты и шпильки общего назначения (NEQ)
| ГОСТ 2999-75
| ИСО 6507-1:1997 Материалы металлические. Испытание на твердость по Виккерсу. Часть 1. Метод испытаний (NEQ)
| ГОСТ 8724-2002
| ИСО 261:1998 Резьбы метрические ISO общего назначения. Общий план (MOD)
| ГОСТ 9012-59
| ИСО 6506:1981 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Бринеллю (NEQ)
| ГОСТ 9013-59
| ИСО 6508:1986 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Роквеллу (шкалы А-В-С-D-Е-F-G-H-K) (NEQ)
| ГОСТ 9150-2002
| ИСО 68-1:1998 Резьбы ISO общего назначения. Основной профиль. Часть 1. Резьбы метрические (MOD)
| ГОСТ 9454-78
| ИСО 83:1976 Сталь. Испытание на ударную прочность по Шарпи (образцы с U-образным надрезом) (NEQ)
| ГОСТ 11284-94*
| ИСО 273:1979 Изделия крепежные. Отверстия с гарантированным зазором для болтов и винтов (MOD) | ______________
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 11284-75. - Примечание изготовителя базы данных. | ГОСТ 16093-2004
| ИСО 965-1:1998 Резьбы метрические ISO общего назначения. Допуски. Часть 1. Принципы и основные данные (MOD)
| ГОСТ 24705-2004
| ИСО 724:1978 Резьбы метрические ISO общего назначения. Основные размеры (MOD)
| ГОСТ 25556-82
| ИСО 898-5:1998 Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 5. Установочные винты и аналогичные резьбовые крепежные детали, не подвергаемые растягивающим напряжениям (NEQ)
| Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:
- MOD - модифицированные стандарты;
- NEQ - неэквивалентные стандарты.
|
Библиография [1] Международный стандарт ИСО 898-7:1992 Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 7. Испытание на кручение и минимальные крутящие моменты для болтов и винтов номинальных диаметров от 1 до 10 мм
|
|
>48 мм), при условии, что все требования к механическим свойствам, установленные для классов прочности, выполняются.
в ньютонах на квадратный миллиметр, а на оси ординат - значения минимального относительного удлинения после разрыва 
в процентах.
(условного предела текучести 
) к номинальному пределу прочности на растяжение 
)
Содержание бора может достигать 0,005% при условии, что неэффективный бор контролируется добавлением титана и/или алюминия.
Изделия из этих сталей следует дополнительно маркировать знаком подчеркивания обозначения класса прочности (см. раздел 9). Все характеристики, установленные в таблице 3 для класса прочности 10.9, должны быть у изделий класса прочности 10.9, однако из-за более низкой температуры отпуска для изделий этого класса характеристики релаксации напряжений в этих изделиях при повышенных температурах будут другими (см. приложение А).
Эта легированная сталь должна содержать, по меньшей мере, один из следующих легирующих элементов в указанном минимальном количестве: 0,30% хрома, 0,30% никеля, 0,20% молибдена, 0,10% ванадия. Если сталь содержит два, три или четыре этих элемента, а содержание отдельных легирующих элементов меньше значений, приведенных выше, то предельное значение для определения класса составляет 70% суммы отдельных предельных значений, приведенных выше, для двух, трех или четырех рассматриваемых элементов.
Для класса прочности 12.9 не допускается наличие обогащенного фосфором белого слоя, обнаруживаемого металлографическим способом, на верхних поверхностях, подвергаемых растягивающему напряжению.
Химический состав и температура отпуска в настоящее время исследуются и будут уточнены.
мм
98 Н 
, Н/мм
, Н/мм
, Н·м, не менее
, %, не менее
, %, не менее
, Дж, не менее
, мм
, мм
16 мм существует повышенный риск повреждения гайки в случае чрезмерной затяжки, приводящей к тому, что создаваемая нагрузка превосходит пробную нагрузку для гайки, установленную в ГОСТ Р 52628.
. Для классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 значения 
мм или длиной 
мм или длиной 
см. 8.2.
- шаг резьбы.
;
по меньшей мере равна 
.
- диаметр испытательного образца (
- длина участка с резьбой (
);
- длина цилиндрического участка (
- полная длина испытательного образца (
- конечная базовая длина после разрыва;
- площадь поперечного сечения перед испытанием на растяжение;
- площадь поперечного сечения после разрыва;
- радиус закругления (
мм)
16 мм уменьшение диаметра стержня не должно превышать 25% исходного диаметра (приблизительно 44% начальной площади поперечного сечения) испытательного образца.
- номинальный средний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);
- внутренний диаметр наружной резьбы, вычисленный по формуле
- номинальный внутренний диаметр наружной резьбы (см. ГОСТ 24705);
- высота исходного треугольника резьбы (см. ГОСТ 9150).
- средний ряд по ГОСТ 11284 (см. таблицу 10).
- твердость не менее 45 HRC;
- радиус или фаска 45°
радиус 
- диаметр переходной галтели;
- диаметр гладкой части стержня болта.
16 мм.
(см. таблицу 12) без признаков растрескивания в закругленном участке перехода головки к стержню, что устанавливается при осмотре с увеличением не менее восьмикратного, но не более десятикратного.
- высота наружной резьбы
1,25 мм.
мм следует применять только метод с использованием микроскопа.
) должно быть не менее соответствующего значения в точке 1 (
) минус 30 единиц по Виккерсу. В этом случае высота необезуглероженной зоны 
) должно быть не более соответствующего значения в точке 1 (
5 мм классов прочности 5.6, 8.8 и выше следует маркировать углубленными знаками с нанесением обозначения класса прочности в соответствии с таблицей 14 и товарного знака изготовителя на участок шпильки без резьбы (см. рисунок 10).
- размер "под ключ"; 
- высота головки