Цифры и буквы на болтах: что означает маркировка на шляпке

Все болты и гайки внешне одинаковы и разница между ними разве что в размерах, считают непосвященные. На первый взгляд, принципиальных различий действительно немного. Тем не менее они есть.

Нагрузки, которые испытывают болтовые соединения, разные — постоянные и временные, весовые и вибрационные, на излом и на разрыв. При этом вектор воздействия редко бывает единственным. Как правило, их несколько, при этом сочетаются они в разных комбинациях.

В статье мы расскажем, что означают надписи на болтах и как определить класс прочности метизов по маркировке.

Виды болтов

Разобраться в надежности крепежа будет проще, если рассматривать его устройство и характеристики, опираясь на форму и назначение.

Болты по форме

Стандартный болт — это стержень с наружной резьбой с одного конца и головкой с другого. Контакт с деталью или несущей поверхностью обеспечивает гайка, распорная втулка или резьбовое соединение. В рамках общей формы болты могут иметь отличия, что позволяет отнести их к определенной категории.

Тип головки

Данный критерий объединяет утилитарную и декоративную функции метизов.

• Шестигранник (квадрат) — самая популярная модификация, может оснащаться фланцем, буртом, опорным выступом. Универсальное решение, применяется в любых отраслях.
• Полукруг — используется для сборки деревянных и ламинированных конструкций. Фиксацию болта в посадочном гнезде обеспечивает квадратный подголовник или ус.
• Потайная — встречается преимущественно в мебельной промышленности, плоская форма обеспечивает скрытый монтаж. Требует дополнительной подготовки отверстия методом зенкования.
• Откидная — применяется в строительстве при организации такелажных работ. В зависимости от задачи может иметь вид кольца (рым-болт), крюка или вилки с дополнительным отверстием под шплинт в стержне.

Важно! Однозначных правил сочетания головки и стержня не существует. Комбинации этих узлов произвольны и определяются задачей.

Тип стержня

Важный критерий классификации — конструкция стержня. Весь крепеж можно разделить на следующие группы:

• резьбовые — крепление метизов с основанием или деталью происходит за счет нарезки;
• анкерные — сцепление с материалом и удержание груза обеспечивается распорной втулкой;
• стад-болты — гладкий стержень со шляпкой, приваренный к несущему основанию.

Обратите внимание! Форма и назначение крепежа не являются факторами жестко ограничивающими область его использования. На практике приоритетным критерием выбора является прочность метизов, гарантирующая надежность и безопасность соединения.

Назначение

Область применения крепежа в зависимости от класса прочности:

• Дорожные — монтаж ограждений, указателей, наружного освещения. Отличаются высокой коррозионной стойкостью.

Класс прочности: 3,6-8,8.

• Лемешные (культиваторные) — крепление навесного оборудования к сельскохозяйственной технике.

Класс прочности: 3,6-8,8.

• Мебельные — сборка облегченных конструкций из дерева, пластика, металла с акцентом на эстетике узла. Основная форма головки — потай или полусфера.

Класс прочности: 3,6-5,8.

• Строительные — возведение зданий, мостов, крупных металлоконструкций. Производятся из высокопрочной стали с защитным покрытием.

Класс прочности: 3,6-12,9.

• Машиностроительные — сборка машин и механизмов. Тип стержня — резьбовой, широкая номенклатура размеров, разнообразие сталей. Класс прочности: 3,6-12,9.

Класс прочности гайки	Болты, сопрягаемые с гайкой
	Класс прочности	Диаметр резьбы
4	3,6; 4,6; 4,8	M16
5	3,6; 4,6; 4,8/5,6; 5,8	M16/M48
6	4,5; 5,8	M48
8	8,8	M48
9	8,8/9,8	M16/M48
10	10,9	M48
12	12,9	M48

Полезно! Гайки более высокого класса заменяют низший класс, если напряжение в соединении ниже предела текучести и указанной в стандарте пробной нагрузки болта. В обратной ситуации, когда нагрузка в сопряжении выше положенной, прочность гайки необходимо подбирать с превышением прочности стержня минимум на 10%, что позволяет уже на стадии монтажа предупредить неправильный выбор крепежных элементов.

Материал и покрытие

Прочностные характеристики болтов обусловлены прежде всего маркой стали и технологией производства — формовкой, термообработкой, нанесением покрытия. Основные материалы в изготовлении крепежа:

• Низколегированная, конструкционная сталь.
• Углеродистая, легированная сталь.
• Аустенитная влагостойкая сталь A2 и A4 (нержавеющая).
• Цветные металлы и сплавы — алюминий, латунь, бронза, медь, титан.

В качестве защитного покрытия, препятствующего разрушению крепежа вследствие воздействия влажной или агрессивной среды, используют цинк, кадмий, никель. Основные технологии — оксидирование, фосфатирование, окрашивание.

Важно! Качество адгезии защитных составов разное. К тому же ради получения высоких декоративных характеристик, в процессе нанесения иногда снижается предел выносливости стали, например, при хромировании. Рекомендуем перед покупкой получить консультацию специалистов.

Класс прочности

Это одна из базовых характеристик метизов. Она рассказывает об устойчивости крепежа к нагрузкам. Существует несколько факторов прямо или косвенно влияющих на этот показатель, отсюда такое количество и разнообразие ГОСТов, сопровождающих публикации с описаниями болтов.

• Наиболее применяемые стандарты: ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78), ГОСТ 22353-77 (старый), ГОСТ 52644-2006 (новый), ГОСТ ИСО 3506-1-2009, ГОСТ ISO 898-2-2015.

О том, что означают цифры на болтах и гайках и какие документы регулируют указанные параметры в каждом конкретном случае, читайте дальше.

Маркировка на болтах

Для правильного подбора крепежа важно знать не только класс прочности, но и то, какие параметры его определяют. Базовыми являются следующие значения:

• Временное сопротивление — лимит прочности, показывающий максимальное усилие, после которого метиз разрушится. Учитываются все типы нагрузок: сжатие, изгиб, растяжение.
• Предел текучести — окончание упругой деформации метиза и переход к пластичным изменениям конструкции. Другими словами, превышение этого порога ведет к необратимой деформации детали.

Маркировка с указанием класса прочности позволяет узнать эти значения для любого метиза. Временное сопротивление вычисляется путем умножения первой цифры на 100.

• Пример: крепеж с кодом 6,8 будет иметь значение 600 МПа.

Предел текучести рассчитывается чуть сложнее: временное сопротивление нужно умножить на вторую цифру, а затем разделить результат на 10.

• Пример: предел текучести того же болта 6,8 будет: 600×8÷10 = 480 МПа.

Класс прочности	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа
3,6	300	180-190
4,8	400-420	320-340
5,6	500	300
5,8	500-520	400-420
6,6	600	360-480
8,8	800-830	640-660
9,8	900	720
10,9	1000-1040	900-940
12,9	1200-1220	1080-1100

Пример: что значит 8,8 на головке болта? Независимо от области применения и формы этот крепеж обладает пределом прочности на разрыв 8 — первая цифра и таким же пределом текучести — 8 — вторая цифра. Достаточно уверенные показатели.

Полезно! В отдельных случаях маркировка может не содержать разделительного знака — 8,8 или 88.

Маркировка по ГОСТ

В 2008 году ГОСТ 22353-77, регулирующий стандарты конструкции и размера болтов, используемых в строительстве и машиностроении на территории РФ, был заменен новой редакцией — ГОСТ 52644-2006.

Так как метизы, изготовленные по старым требованиям, по-прежнему используются, будет нелишним знать, что означает маркировка на болтах в старой и новой версиях. 

ГОСТ 22353-77

Верхнюю строку начинает клеймо производителя (D, THE, JX, OC, L, Ч, WT), далее следует класс прочности и закрывает набор символ климатического исполнения (У — умеренный климат, Т — тропический, В — все климатическая модель) — знак, обозначающий допустимые погодные условия эксплуатации метиза.

• Важно: в отдельных случаях буквенную часть климатического допуска сопровождают цифры, уточняющие категорию размещения (1 — открытый воздух, 2 — открытый воздух без осадков, 3 — закрытые помещения и т. д.).

Нижняя строка содержит указание на номер плавки, присвоенный партии в литейном цеху.

Класс прочности	Описание болтов
4,8 5,8	Марка стали — 10, 20. Умеренная прочность на разрыв. Для малонагруженных соединений.
8,8	Марка стали — 35, 20Г2Р. В два раза прочнее чем 4,8. Для ответственных конструкций и механизмов.
10,9 12,9	Марка стали — 20Г2Р, 40. Почти в три раза прочнее чем 4,8. Для разборных соединений, грузоподъемной техники.

ГОСТ 52644-2006

В новом стандарте набор обозначений тот же самый, изменен лишь порядок символов. Верхняя строка — клеймо завода с номером плавки. Нижняя — класс прочности, наименование изделия и климатическое исполнение. 

Обратите внимание! На обычных болтах от ноунейм-изготовителя, рассчитанных на эксплуатацию в легких условиях, маркировка может не ставиться либо иметь сокращенный вид с минимумом информации. Все, что сказано выше, касается высокопрочных метизов, используемых в средних и тяжелых условиях с серьезными нагрузками.

Маркировка болтов из нержавеющей стали

Параметры крепежа из коррозионно-стойкой стали регулирует ГОСТ ИСО 3506-1-2009. В этом случае класс прочности принято указывать в привязке к марке стали, например: A2-50, A4-80. Что означают эти цифры на головке болта?

В производстве нержавеющих метизов чаще остальных используют стали марок А2 (пищевая) или А4 (кислотостойкая) или их аналоги — AISI 304 и AISI 316. В отличие от крепежа из черного металла болты и гайки из этих сплавов не проходят упрочняющую термическую обработку.

• Их главное достоинство — коррозионная стойкость, и достигается она легированием — введением в сплав добавок — хрома, никеля или молибдена.

Регулируя соотношение примесей, производитель может изменять механические свойства крепежа, увеличивая предел прочности и текучести в ущерб влагостойкости и наоборот.

Цифры на изделиях из нержавеющей стали читаются так:

• А2-50 – аустенитная сталь с низким содержанием углерода (мягкая) и минимальным пределом прочности на разрыв в 500 МПа (мегапаскаль).
• А4-80 – высокопрочный сплав с добавлением молибдена и пределом прочности от 800 МПа.

Интересно! Из-за отсутствия места для маркировки некоторые производители помечают полнорезьбовые нержавеющие шпильки краской на торцах: зеленой — для A2 и красной — для A4. Класс прочности для крепежа без маркировки принимается по умолчанию как 70.

Отличия болтов из углеродистой и аустенитной стали демонстрирует следующая таблица:

Сталь	Углеродистая	Нержавейка
Класс прочности	5,6 8,8 10,9	50 70 80
Предел прочности, МПа	500 800 1040	500 700 800
Предел текучести, МПа	300 640 940	210 450 600

Хорошо видно, что при почти одинаковых параметрах временного сопротивления, границы текучести у нержавеющих сталей ниже, они более предрасположены к деформации, чем углеродистые сплавы. С другой стороны, это качество позволяет им выдерживать изгибающие нагрузки не ломаясь, в то время как болты из конструкционной стали без легирующих добавок более хрупки, и превышение нагрузки их ломает, но не гнет.

Маркировка гаек

Правила маркировки гаек аналогичны тем, что применяются к болтам. Как правило, код располагается на гранях метизов по системе циферблата, демонстрируя класс прочности (от 4 до 12) и клеймо изготовителя. Полную информацию о крепеже нужно искать на коробке.

• Требования к маркировке гаек регламентируются ГОСТ 1759.4-87 и ГОСТ ISO 898-2-2015.

В отдельных случаях символьное обозначение дополняется указанием типа, шага резьбы, диаметра гайки и толщины защитного покрытия.

Класс прочности	Описание гаек
5,0 6,0	Марка стали — 10, 20. Для малонагруженных соединений.
8,0	Марка стали — 35, 20Г2Р. Для ответственных конструкций и механизмов.
10,0 12,0	Марка стали — 20Г2Р, 40. Для сложных, высоконагруженных конструкций.

Полезно знать! Указанный класс прочности подходит лишь для стандартных и высоких гаек. Маркировка низких гаек выглядит иначе: любое значение для них начинается с нуля — 05, 08 и т. д.