Резьбовые крепежные элементы используются в создании разъемных узлов конструкций, промышленных установок, машин с высокими требованиями к надежности соединений. Для проектирования ответственных узлов необходимы точные сведения о сопротивляемости крепежа воздействию характерных механических нагрузок. Информацию получают при проведении лабораторных испытаний с имитированием типичных эксплуатационных условий.
ГОСТ 52627-2006 декларирует правила испытаний для получения физико-механических показателей болтов, винтов, шпилек, выполненных из легированных и углеродистых стальных сплавов. В документе изложены принципы маркировки резьбовых крепежных элементов. Приведена классификация металлических сплавов по параметрам прочности, химическому составу и минимальным температурным уровням отпуска.
Специфика испытаний резьбового крепежа по регламенту ГОСТа 52627-2006
Изложенные в стандарте методики определения механических параметров метизов предопределяют проведение испытаний при температуре окружающего пространства, варьирующей в ограниченном интервале: от 10º до 35º C. Отмечена возможность изменения свойств метизов, исследуемых согласно правилам указанного документа, при работе в низко- и высокотемпературной среде. В приложении А стандарта приведены в качестве примера сниженные значения пределов текучести, свойственные эксплуатации при высоких температурах.
Стандарт излагает 2 программы проведения приемо-сдаточных испытаний, различающихся по использованным методикам в зависимости от размеров и конструктивных особенностей крепежа. Исследования по программе А проводят для предварительно обработанных образцов и для метизов, у которых размер сечения в области стержня меньше, чем площадь сечения на резьбовом участке. Тесты по программе В желательны для контрольных проверок всех изделий. Если исследования по программе А не согласованы, программа В применяется обязательно.
Перед тестированием крепежные элементы проходят обработку в соответствии с рекомендациями документа. Для измерения показателей сужения и удлинения со стержня частично удаляют резьбу. В полноразмерном виде подвергаются испытаниям только изделия с классами прочности: 4.8; 5.8; 6.8.
Виды испытаний болтов, винтов, шпилек на определение механических характеристик:
- Растяжение. Тесты на сопротивляемость растяжению проводят для обработанных экземпляров и полноразмерных образцов. При испытаниях первых определяют предельную прочность при растяжении, находят предел текучести, относительные величины удлинения и сужения после разрыва. Исследования для полноразмерных метизов проводят с целью получения только величины предельной прочности при растяжении.
- Кручение. На устойчивость к кручению испытывают метизы, которые невозможно тестировать растяжением. Это изделия, у которых номинальный d ≤ 3 мм, а также винты и болты с коротким стержнем, у которых 3 ≤ d ≤ 10 мм.
- Измерение твердости. Определение твердости проводится по трем методикам: Виккерса, Роквелла, Бринелля. Параметры твердости эквивалентны размерам отпечатков, оставленных при вдавливании индентора в торцы, головки, стержни крепежа.
- Пробная нагрузка. Способ применяется для полноразмерных метизов, заключается в приложении растягивающего усилия на протяжении 15 с. У успешно прошедших испытание изделий величина удлинения после снятия нагрузки должна быть не более допустимой погрешности измерительного устройства.
- Растяжение на косой шайбе. Испытания заключаются в растяжении крепежа в паре с косой шайбой, изготовленной по указанным в стандарте размерам. Нагрузку прикладывают до разрушения. Удовлетворительным результатом признается разрыв в районе стержня и резьбового участка, неудовлетворительным – по сопряжению головки и стержня.
- Ударный изгиб. Испытаниям на сопротивление единичным ударам подвергаются болты d ≥ 16 мм с надрезом для концентрации напряжений.
- Анализ обезуглероживания. Измерение доли углерода в поверхностном слое стальных изделий производится с помощью микроскопа или твердомера. Второй вариант применяется для крепежа с шагом резьбы Р ≥ 1,25 мм, используется методика Виккерса.
- Повторный отпуск. Образцы испытывают нагревом при tº на 10º C ниже, чем проводился первичный отпуск. Проводят 3 теста на протяжении 30 мин, после чего измеряют твердость.
- Оценка поверхности. Состояние метизов исследуют для выявления трещин напряжения, сдвига штамповки. Выявляют раскатанные пузыри, открытые разрывы, складки, рябизну, сколы, заусенцы визуально и металлографическим способом.
Регламент приводит величины минимальных нагрузок и номинальных прочностных показателей, которым должны соответствовать исследуемые образцы согласно присвоенному классу прочности.
Аппараты для определения механических свойств болтов, винтов, шпилек
Для определения прочностных характеристик крепежных изделий понадобятся:
Компетентные менеджеры-эксперты, работающие в компании «ГОСТ», проконсультируют, помогут выбрать оборудование и вспомогательные атрибуты для испытаний, посодействуют в оформлении заявки.