ГОСТ 1759.4-87 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний

(ИСО 898/1-78)

БОЛТЫ, ВИНТЫ И ШПИЛЬКИ Механические свойства и методы испытаний Bolts, screws and studs. Mechanical properties and test methods	ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898/1-78)

Срок действия с 01.01.89 до 01.01.94.

Стандарт распространяется на болты, винты и шпильки из углеродистых нелегированных или легированных сталей с метрической резьбой по ГОСТ 24705-81 диаметром от 1 до 48 мм.

Стандарт не распространяется на установочные винты и аналогичные им резьбовые крепежные изделия, а также на болты, винты и шпильки со специальными требованиями: свариваемость, коррозионная стойкость, работоспособность при температурах выше плюс 300°С (для автоматной стали — плюс 250°С) и ниже минус 50°С.

1. Система обозначений

Система обозначений классов прочности болтов, винтов и шпилек приведена в табл. 1.

По оси абсцисс — номинальное значение временного сопротивления σв в Н/мм²; по оси ординат — относительное удлинение δ5 в %.

Обозначение класса прочности состоит из двух цифр: первая соответствует 1/100 номинального значения временного сопротивления разрыву в Н/мм²; вторая соответствует 1/10 отношения номинального значения предела текучести к временному сопротивлению в процентах. Произведение этих двух цифр соответствует 1/10 номинального значения предела текучести в Н/мм².

Минимальный (или условный) предел текучести и минимальное временное сопротивление равны или больше их номинальных значений.

Таблица 1

Минимальное или временное сопротивление sвН/мм²		300	400	500	600	700	800		900	1000			1200			1400
Минимальное относительное удлинение d₃в %	7
	8
	9					6.8									12.9
	10											10.9
					5.8					9.8*
	12
									8.8
	14
				4.8
	16
	18					6.6
	20
	22				5.6
	25			4.6
	30		3.6
Отношение предела текучести к временному сопротивлению
Номинальный предел текучести sт								´ 100, %			60			80		90
Номинальное временное сопротивленце dв
Вторая цифра символа											.6			.8		.9

*Применяется только для изделий с диаметром резьбы d ≤ 16 мм.

Примечание. Не все классы прочности, приведённые в табл. 1, применимы ко всем крепежным изделиям. Указание о применении определённых классов прочности для стандартизованных изделий приведено в соответствующих стандартах на эти изделия. Для нестандартизованных изделий выбор делают по аналогии.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

2. Материал

В табл. 2 указаны стали для изготовления болтов, винтов и шпилек различных классов прочности и их термообработка.

Химический состав сталей обязателен только для тех крепежных изделий, которые не могут быть испытаны на растяжение.

Минимальная температура отпуска, указанная в табл. 2, обязательна для классов прочности от 8.8 до 12.9.

Таблица 2

Класс прочности	Материал и обработка	Химический состав (контрольный анализ), %				Температура отпуска, ° С, мин
		углерода		фосфора	серы
		Мин.	Макс.	Макс.	Макс.
3.6*	Углеродистая сталь	-	0,20	0,05	0,06	-
4.6* 4.8*		-	0,55	0,05	0,06
5.6		0,15	0,55	0,05	0,06
5.8* 6.6 6.8 *		-	0,55	0,05	0,06
8.8**	Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная	0,15***	0,40	0,035	0,035	425
8.8**	Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035
9.8	Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная	0,15***	0,35	0,035	0,035
	Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035
10.9*⁴	Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная	0,15***	0,35	0,035	0,035	340
10.9*⁵	Углеродистая сталь без добавок закаленная и отпущенная	0,25	0,55	0,035	0,035	425
10.9*⁵	Углеродистая сталь с добавками (бор, марганец или хром) закаленная и отпущенная	0,20***	0,55	0,035	0,035	425
	Легированная сталь закаленная и отпущенная*⁷	0,20	0,55	0,035	0,035
12.9⁵⁶	Легированная сталь закаленная и отпущенная*⁷	0,20	0,50	0,035	0,035	380

*Для данных классов прочности допускается применение автоматных сталей с содержанием серы, фосфора и свинца не более 0,34; 0,11; 0,35% соответственно.

**Для размеров свыше М20 с целью достижения необходимой прокаливаемости могут применяться стали, рекомендуемые для изделий класса прочности 10.9.

***В случае обычной углеродистой стали с добавками бора, с содержанием углерода менее 0,25% (анализ пробы из ковша), минимальное содержание марганца должно быть 0,6% для класса прочности 8.8 и 0,7% для классов прочности 9.8 и 10.9.

⁴Изделия должны дополнительно маркироваться путём подчёркивания символа класса прочности (см. ГОСТ 1759.0-87).

⁵Материалы, предназначенные для этих классов прочности, должны обладать прокаливаемостью, достаточной для получения структуры с примерно 90% мартенсита в сердцевине резьбового участка в состоянии закалки перед отпуском.

⁶На изделиях класса прочности 12.9, подвергаемых растягивающим напряжениям, не допускается определяемый металлографическим исследованием белый фосфористый налёт.

⁷Легированная сталь должна содержать один или несколько элементов: хром, никель, молибден или ванадий.

Допускается применять другие материалы и виды термообработки по соглашению между изготовителем и потребителем, если изготовитель гарантирует выполнение всех механических свойств, предусмотренных стандартом.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

3. Механические свойства

При испытаниях по методам раздела 6 болты, винты и шпильки при комнатной температуре должны иметь механические свойства, указанные в табл. 3 (при повышенных температурах — по приложению 2). Рекомендуемые технологические процессы изготовления — по приложению 1.

Таблица 3

Номер пункта	Механические свойства			Класс прочности
				3.6	4.6	4.8		5.6	5.8		6.6	6.8				8.8			9.8*		10.9		12.9
																d£ 16 мм	d>16 мм
3.1	Временное сопротивление sв**,*** Н/мм²		Номин.	300	400			500			600					800	800		900		1000		1200
3.2			Мин.	330	400	420		500	520		600					800	830		900		1040		1020
3.3	Твердость по Виккерсу, HV		Мин.	95	120	130		155	160		190					250	255		290		320		385
			Макс.	250												320	335		360		380		435
3.4	Твердость по Бринеллю, НВ		Мин.	90	114	124		147	152		181					238	242		276		304		366
			Макс.	238												304	318		342		361		414
3.5	Твердость по Роквеллу, HR	мин .	HRB	52	67	71		79	82		89					-	-		-		-		-
			HRCэ	-	-	-		-	-		-					22	23		28		32		30
		макс .	HRB	99,5												-	-		-		-		-
			HRCэ	-												32	34		37		39		44
3.6	Твердость поверхности HV 0,3макс			-												*⁴
3.7	Предел текучести sт*⁵, Н/мм²	Номин.		180	240	320		300	400		360	480				-	-		-		-		-
		Мин.		190	240	340		300	420		360	480				-	-		-		-		-
3.8	Условный предел текучести s0,2, Н/мм²	Номин.		-												640	640		720		900		1080
		Мин.		-												640	660		720		940		1100
3.9	Напряжение от пробной нагрузки sп	sп/ sтили s0,2		0,94	0,94	0,91	0,93			0,90	0,92					0,91	0,91		0,90		0,88		0,88
		Н/мм²		180	225	310	280			380	440					580	600		650		830		970
3.10	Относительное удлинение после разрыва d₅, %	Мин.		25	22	14	20			10	16		8			12	12		10		9		8
3.11	Прочность на разрыв на косой шайбе***			Прочность на разрыв на косой шайбе целых болтов и винтов (кроме шпилек) должна быть не меньше минимального значения временного сопротивления разрыву, указанному в п. 3.2.
3.12	Работа удара, Дж (Ударная вязкость, Дж/см²)	Мин.		-			25 (50)			-	20 (40)			-		30 (60)	30 (60)	25 (50)			20 (40)			15 (30)
3.13	Прочность соединения головки со стержнем			Отсутствие трещин под головкой
3.14	Минимальная высота необезуглероженной зоны Е			-											¹/₂Н₁					²/₃Н₁		³/₄Н₁
	Максимальная глубина полного обезуглероживанияG, мм			-											0,015

*Только для номинальных диаметров резьбы d ≤ 16 мм.

**Минимальные значения при растяжении относятся к изделиям с номинальной длиной l ≥ 2,5d. Минимальная твёрдость относится к изделиям с длиной l < 2,5d и другим изделиям, которые не могут быть испытаны на растяжение (например, из-за конфигурации головки).

***При испытании целых болтов, винтов и шпилек используют нагрузки по табл. 6–9.

⁴Твёрдость поверхности не должна быть более чем на 30 единиц по Виккерсу выше твёрдости сердцевины при НВ 0,3. Для класса прочности 10.9 превышение, при котором твёрдость поверхности превышает 390 НВ, недопустимо.

⁵Если предел текучести не может быть определён, допускается измерение условного предела текучести.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

4. Контроль механических свойств

В табл. 5 приведены две программы испытаний — А и В — для контроля механических свойств болтов, винтов и шпилек с использованием методов раздела 6.

Программа В предпочтительна для всех изделий и обязательна для изделий с разрывной нагрузкой менее 500 кН.

Программа А применяется для испытания образцов, полученных механической обработкой, и изделий с площадью сечения стержня меньше номинальной площади сечения резьбового участка.

В табл. 4 приведён ключ к программам испытаний (см. табл. 5).

Таблица 4

Размеры	Болты, винты и шпильки с диаметром резьбыd£ 4 мм или длинойl<2.5d*	Болты, винты и шпильки с диаметром резьбыd>4 мм и длинойl³ 2,5d
Испытание, определяющее приемку	○	●

*Также болты и винты со специальной конструкцией головки или стержня, менее прочной, чем резьбовой участок.

Таблица 5

Группа испытаний	Свойства		Программа испытаний А			Программа испытании В
			Метод испытания	Класс прочности		Метод испытания	Класс прочности
				3.6 4.6 5.6 6.6	8.8 9.8 10.9 12.9		3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.6 6.8	8.8 9.8 10.9 12.9
I	3.1 и 3.2	Минимальное временное сопротивление sв	6.1. Испытание на растяжение	●	●	6.2. Испытание на растяжение	●	●
	3.3	Минимальная твердость**	6.3. Измерение твердости	○	○	6.3. Измерение твердости***	○	○
	3.4 и 3.5	Максимальная твердость		● ○	● ○		● ○	● ○
	3.6	Максимальная твердость поверхности			● ○			● ○
II	3.7	Минимальный предел текучести, sт	6.1. Испытание на растяжение	●
	3.8	Условный предел текучести s0,2	6.1. Испытание на растяжение.		●
	3.9	Напряжение от пробной нагрузки ( sп)				6.4. Испытание пробной нагрузкой	●	●
III	3.10	Минимальное относительное удлинение s₅	6.1. Испытание на растяжение	●	●
	3.11	Прочность на разрыв на косой шайбе*⁴				6.5. Испытание на разрыв на косой шайбе	●	●
I V	3.12	Минимальная ударная вязкость	6.6. Испытание на ударную вязкость*⁵	*⁶ ●	●
	3.13	Прочность соединения головки со стержнем*⁷				6.7. Испытание на прочность соединения головки со стержнем	○	○
V	3.14	Максимальная зона обезуглероживания	6.8. Испытание на обезуглероживание		● ○	6.8. Испытание на обезуглероживание		● ○
	3.15	Минимальная температура отпуска	6.8а. Испытание на повторный отпуск		● ○	6.8а. Испытание на повторный отпуск		● ○
	3.16	Наличие дефектов поверхности	6.9. Контроль качества поверхности	● ○	● ○	6.9. Контроль качества поверхности	● ○	● ○

*Если испытание на разрыв на косой шайбе даёт удовлетворительный результат, испытание на растяжение не проводят.

**Минимальная твёрдость относится только к изделиям с номинальной длиной l < 2,5d и другим изделиям, которые не могут быть испытаны на растяжение.

***Твёрдость может быть измерена по Виккерсу, Бринеллю или Роквеллу. При разногласиях решающее значение имеет измерение по Виккерсу.

⁴Болты и винты со специальной конструкцией головки, менее прочной, чем резьбовой участок, не подвергаются испытанию на разрыв на косой шайбе.

⁵Только для болтов, винтов и шпилек с диаметром резьбы d ≥ 16 мм и только по требованию потребителя.

⁶Только класс прочности 5.6.

⁷Только для болтов и винтов с диаметром резьбы d ≤ 16 мм и при длинах, слишком малых для испытания на разрыв на косой шайбе.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

5. Минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки

В табл. 6 и 7 приведены минимальные разрушающие нагрузки и пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой. В табл. 8 и 9 — для изделий с мелкой резьбой.

Таблица 6. Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг резьбыР,мм	Номинальная площадь сечения Аs, мм²	Минимальная разрешающая нагрузка, Н, для класса прочности
			3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6; 6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
3	0,5	5,03	1660	2010	2110	2510	2620	3020	4020	4530	5230	6140
3,5	0,6	6,78	2240	2710	2850	3390	3530	4070	5420	6100	7050	8270
4	0,7	8,78	2900	3510	3690	4390	4570	5270	7020	7900	9130	10700
5	0,8	14,2	4690	5680	5960	7100	7380	8520	11350	12800	14800	17300
6	1	20,1	6630	8040	8440	10000	10400	12100	16100	18100	20900	24500
7	1	28,9	9540	11600	12100	14400	15000	17300	23100	26000	30100	35300
8	1,25	36,6	12100	14600	15400	18300	19000	22000	29200	32900	38100	44600
10	1,5	58,0	19100	23200	24400	29000	30200	34800	46400	52200	60300	70800
12	1,75	84,3	27800	33700	35400	42200	43800	50600	67400	75900	87700	103000
14	2	115	38000	46000	48300	57500	59800	69000	92000	104000	120000	140000
16	2	157	51800	62800	65900	78500	81600	94000	125000	141000	163000	192000
18	2,5	192	63400	76800	80600	96000	99800	115000	159000	-	200000	234000
20	2,5	245	80800	98000	103000	122000	127000	147000	203000	-	255000	299000
22	2,5	303	100000	121000	127000	152000	158000	182000	252000	-	315000	370000
24	3	353	116000	141000	148000	176000	184000	212000	293000	-	367000	431000
27	3	459	152000	184000	193000	230000	239000	275000	381000	-	477000	560000
30	3,5	561	185000	224000	236000	280000	292000	337000	466000	-	583000	684000
33	3,5	694	229000	278000	292000	347000	361000	416000	576000	-	722000	847000
36	4	817	270000	327000	343000	408000	425000	490000	678000	-	850000	997000
39	4	976	322000	390000	410000	488000	508000	586000	810000	-	1020000	1200000
42	4,5	1120	370000	448000	470000	560000	582000	672000	930000	-	1165000	1366000
45	4,5	1306	431000	542000	550000	653000	679000	784000	1084000	-	1360000	1590000
48	5,0	1472	486000	586000	618000	736000	765000	883000	1222000	-	1531000	1790000

Таблица 7. Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с крупной резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг резьбыР,мм	Номинальная площадь сечения Аs, мм²	Пробная нагрузка, Н, для класса прочности
			3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6; 6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
3	0,5	5,03	910	1130	1560	1410	1910	2210	2920	3270	4180	4880
3,5	0,6	6,78	1220	1530	2100	1900	2580	2980	3940	4410	5630	6580
4	0,7	8,78	1580	1980	2720	2460	3340	3860	5100	5710	7290	8520
5	0,8	14,2	2560	3200	4400	3980	5400	6250	8230	9230	11800	13800
6	1	20,1	3620	4520	6230	5630	7640	8840	11600	13100	16700	19500
7	1	28,9	5200	6500	8960	8090	11000	12700	16800	18800	24000	28000
8	1,25	36,6	6590	8240	11400	10200	13900	16100	21200	23800	30400	35500
10	1,5	58,0	10400	13000	18000	16200	22000	25500	33700	37700	48100	56300
12	1,75	84,3	15200	19000	26100	23600	32000	37100	48900	54800	70000	81800
14	2	115	20700	25900	35600	32200	43700	50600	66700	74800	95500	112000
16	2	157	28300	35300	48700	44000	59700	69100	91000	102000	130000	152000
18	2,5	192	34600	43200	59500	53800	73000	84500	115000	-	159000	186000
20	2,5	245	44100	55100	76000	68600	93100	108000	147000	-	203000	238000
22	2,5	303	54500	68200	93900	84800	115000	133000	182000	-	252000	294000
24	3	353	63500	79400	109000	98800	134000	155000	212000	-	293000	342000
27	3	459	82600	103000	142000	128000	174000	202000	275000	-	381000	445000
30	3,5	561	101000	126000	174000	157000	213000	247000	337000	-	466000	544000
33	3,5	694	125000	156000	215000	194000	264000	305000	416000	-	570000	673000
36	4	817	147000	184000	253000	229000	310000	359000	490000	-	678000	792000
39	4	976	176000	220000	303000	273000	371000	429000	586000	-	810000	947000
42	4,5	1120	202000	252000	347000	314000	426000	493000	672000	-	930000	1086000
45	4,5	1306	235000	294000	405000	366000	496300	574500	784000	-	1084000	1267000
48	5,0	1472	265000	331000	456000	412000	559000	648000	883000	-	1222000	1428000

Таблица 8. Минимальные разрушающие нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальный диаметр резьбыd, мм	Шаг резьбыР,мм	Номинальная площадь сеченияАs, мм²	Минимальная разрешающая нагрузка, Н, для класса прочности
			3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6; 6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
8	1	39,2	12900	15700	16500	19600	20400	23500	31360	35300	40800	47800
10	1,25	61,2	20200	24500	25700	30600	31800	36700	49000	55100	63600	74700
12	1,25	92,1	30400	36800	38700	46000	47900	55300	73700	82900	95800	112000
14	1,5	125	41200	50000	52500	62500	65000	75000	100000	112000	130000	152000
16	1,5	167	55100	66800	70100	83500	86800	100000	134000	150000	174000	204000
18	1,5	216	71300	86400	90700	108000	112000	130000	179000	-	225000	264000
20	1,5	272	89800	109000	114000	136000	141000	163000	226000	-	283000	332000
22	1,5	333	110000	133000	140000	166000	173000	200000	276000	-	346000	406000
24	2	384	127000	154000	161000	192000	200000	230000	319000	-	399000	469000
27	2	496	164000	194000	208000	248000	258000	298000	412000	-	516000	605000
30	2	621	205000	248000	261000	310000	323000	373000	515000	-	646000	758000
33	2	761	251000	304000	320000	380000	396000	457000	632000	-	791000	928000
36	3	865	285000	346000	363000	432000	450000	519000	718000	-	900000	1050000
39	3	1030	340000	412000	433000	515000	536000	618000	855000	-	1070000	1260000
42	3	1205	398000	482000	506000	603500	627000	723000	1000000	-	1253000	1470000
45	3	1400	462000	560000	588000	700000	728000	840000	1120000	-	1456000	1708000
48	3	1603	529000	641000	673000	802000	834000	962000	1330000	-	1667000	1956000

Таблица 9. Пробные нагрузки для болтов, винтов и шпилек с мелкой резьбой

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Шаг резьбыР,мм	Номинальная площадь сечения Аs, мм²	Пробная нагрузка, Н, для класса прочности
			3.6	4.6	4.8	5.6	5.8	6.6; 6.8	8.8	9.8	10.9	12.9
8	1	39,2	7060	8820	12200	11000	14900	17200	22700	25500	32500	38000
10	1,25	61,2	11000	13800	19000	17100	23300	26900	35500	39800	50800	59400
12	1,25	92,1	16600	20700	28600	25800	35000	40500	53400	59900	76400	89300
14	1,5	125	22500	28100	38800	35000	47500	55000	72500	81200	104000	121000
16	1,5	167	30100	37600	51800	46800	63500	73500	96900	109000	139000	162000
18	1,5	216	38900	48600	67000	60500	82100	95000	130000	-	179000	210000
20	1,5	272	49000	61200	84300	76200	103000	120000	163000	-	226000	264000
22	1,5	333	59900	74900	103000	93200	126000	146000	200000	-	276000	323000
24	2	384	69100	86400	119000	108000	146000	169000	230000	-	319000	372000
27	2	496	89300	112000	154000	139000	188000	218000	298000	-	412000	481000
30	2	621	112000	140000	192000	174000	236000	273000	373000	-	515000	602000
33	2	761	137000	171000	236000	213000	289000	335000	457000	-	632000	738000
36	3	865	156000	195000	268000	242000	329000	381000	519000	-	718000	838000
39	3	1030	185000	232000	319000	288000	391000	453000	618000	-	855000	999000
42	3	1205	217000	271000	374000	337000	458000	530000	723000	-	1000000	1170000
45	3	1400	252000	315000	434000	392000	532000	616000	840000	-	1160000	1360000
48	3	1603	289000	361000	497000	449000	609000	705000	962000	-	1330000	1550000

6. Методы испытаний

6.1. Испытание на растяжение образцов, выточенных из крепежных изделий

Методика — по ГОСТ 1497-84.

При испытании на растяжение на выточенных образцах определяют: а) временное сопротивление σв; б) предел текучести σт или условный предел текучести σ0,2; в) относительное удлинение.

Образец для испытаний показан на черт. 1: d — номинальный диаметр резьбы; d₀ — диаметр образца (менее внутреннего диаметра резьбы); b — длина резьбы (b ≥ d); L₀ = 5d₀; Lc — длина цилиндрической части; Lt — общая длина образца; Lu — длина после разрушения; S₀ — площадь поперечного сечения; R — радиус галтели (R ≥ 4 мм).

При вытачивании образца из термообработанного болта или винта с диаметром резьбы более 16 мм допускается уменьшение диаметра стержня не более чем на 25% первоначального диаметра (около 44% площади поперечного сечения).

6.2. Испытание на растяжение целых болтов, винтов и шпилек

Проводится аналогично п. 6.1, для определения временного сопротивления. Расчёт выполняется по площади поперечного сечения с учётом среднего (d₂) и внутреннего (d₃) диаметров резьбы.

Длина нагруженной резьбовой части должна быть равна одному диаметру резьбы. Изделие считают выдержавшим испытание, если разрушение произошло по стержню или резьбе, но не в месте соединения головки со стержнем. Гайка для испытания должна быть высотой не менее 0,8 диаметра резьбы.

Скорость нагружения не должна превышать 25 мм/мин. Зажимы разрывной машины должны быть самоцентрирующимися во избежание бокового нагружения.

6.3. Измерение твёрдости

При обычной проверке твёрдость определяют на головке, торце или стержне после удаления покрытия и подготовки образца.

Для классов прочности 4.8, 5.8 и 6.8 твёрдость определяют только на торце.

Если твёрдость превышает максимально допустимое значение, проводят вторичный замер на поперечном сечении на расстоянии одного диаметра от торца стержня в точке на половине радиуса от поверхности. Решающим в спорных случаях является измерение по Виккерсу.

Твёрдость поверхности измеряют на торцах или гранях шестигранника после лёгкой шлифовки или полировки.

Решающее испытание — измерение по Виккерсу с нагрузкой 300 г.

Значения твёрдости поверхности при НВ 0,3 сравнивают с твёрдостью сердцевины при НВ 0,3 для оценки превышения до 30 единиц по Виккерсу. Превышение более 30 единиц указывает на науглероживание.

Для классов прочности 8.8–12.9 разность между твёрдостью сердцевины и поверхности решающая для оценки науглероживания поверхностного слоя. Прямой зависимости между твёрдостью и теоретическим временным сопротивлением может не быть; максимальные значения твёрдости выбирают по другим соображениям (например, во избежание хрупкости).

Примечание. Следует разграничивать повышение твёрдости от науглероживания и повышение твёрдости от термообработки или холодного деформирования поверхности.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

6.3.1. Измерение твёрдости по Виккерсу — по ГОСТ 2999-75.

6.3.2. Измерение твёрдости по Бринеллю — по ГОСТ 9012-59.

6.3.3. Измерение твёрдости по Роквеллу — по ГОСТ 9013-59.

6.4. Испытание пробной нагрузкой

Состоит из приложения заданной пробной нагрузки (черт. 2) и измерения остаточного удлинения.

Нагрузку прикладывают по оси изделия на обычной разрывной машине и выдерживают 15 с. Длина свободной части резьбы под нагрузкой должна быть равна 6 шагам резьбы (6P); для изделий с резьбой до головки — как можно ближе к этому значению.

Для измерения остаточного удлинения на торцах сверлят центровые отверстия с конусом 60°. До и после нагружения изделие устанавливают на призму измерительного прибора между двумя штифтами со сферическими концами, используя перчатки или щипцы для минимизации погрешности.

Длина изделия после нагружения должна соответствовать длине до нагружения в пределах допуска ±12,5 мкм.

Скорость нагружения не должна превышать 3 мм/мин. Захваты должны быть самоцентрирующимися.

При первоначальном нагружении удлинение может оказаться больше допускаемого из-за отклонений от соосности и прямолинейности. В этом случае допускается повторное испытание нагрузкой, превышающей первоначальную на 3%. Результат считается удовлетворительным, если после повторного нагружения длина изделия совпадает с длиной после первого (с допуском 12,5 мкм).

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

6.5. Испытание на разрыв на косой шайбе

Проводится в соответствии с черт. 3. Твёрдость косой шайбы — не менее 45 HRC. Размеры шайбы — по табл. 9а, 10.

Таблица 9а, мм

Номинальный диаметр резьбы d
	3	3,5	4	5	6	7	8	10	12	14	16	18
dh	3,4	3,9	4,5	5,5	6,6	7,6	9,0	11,0	13,5	15,5	17,5	20,0
R	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,8	1,3	1,3	1,3

Продолжение табл. 9а

Номинальный диаметр резьбы d
	20	22	24	27	30	33	36	39	42	45	48
dh	22,0	24,0	26,0	30,0	33,0	36,0	39,0	42,0	45,0	48,0	52,0
R	1,3	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6

Таблица 10

Номинальный диаметр резьбыd, мм	Класс прочности для
	болтов и винтов с длиной гладкой части стержня ³ 2d		болтов и винтов с резьбой до головки или с длиной гладкой части стержня <2d
	3.6, 4.6, 4.8, 5.6. 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9	6.6, 12.9	3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8, 6.6, 9.8, 10.9	6.8, 12.9
	Угол клина a ±30 °
d£20	10°	6°	6°	4 °
20<d£48	6°	4 °	4 °	4 °

Расстояние от сбега резьбы болта до контактной поверхности гайки зажимного устройства равно диаметру резьбы d. Косая шайба устанавливается под головкой болта. Испытание на растяжение проводят до разрушения.

Результат считается удовлетворительным, если разрыв произошёл в стержне или резьбе болта, но не в месте перехода от головки к стержню, при выполнении требования по минимальному временному сопротивлению для соответствующего класса прочности.

Винты с резьбой до головки считаются выдержавшими испытание, если трещина разрушения начинается на свободном участке резьбы.

Для изделий класса точности С радиус R для шайбы рассчитывается по формуле с учётом наибольшего диаметра окружности сопряжения под головкой (da max) и наименьшего диаметра стержня (ds min).

Для изделий с диаметром опорной поверхности головки более 1,7d, не прошедших испытание, головка может быть механически обработана до 1,7d, и испытание повторяют с углом клина по табл. 10.

Для изделий с диаметром опорной поверхности головки более 1,9d угол клина 10° может быть уменьшен до 6°.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

6.6. Определение ударной вязкости

По ГОСТ 9454-78 на образцах типа 8 с U-образным надрезом. Образец вырезают в продольном направлении, возможно ближе к поверхности, ненадрезанной стороной к поверхности болта. Испытанию подлежат изделия с диаметром резьбы d ≥ М16.

6.7. Испытание на прочность соединения головки со стержнем

Проводится по черт. 4. Значения dh и R — по табл. 9а, толщина матрицы — более 2d, значения угла β — по табл. 11.

После нескольких ударов молотком головка должна согнуться на угол 90° − β без следов трещин в округлении под головкой при контроле с увеличением 8–10×. Винты с резьбой до головки считаются выдержавшими испытание, даже если в первом витке резьбы появятся трещины, но головка не отрывается.

Таблица 11

Класс прочности	3.6; 4.6; 5.6	4.8; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9
Угол b	60°	80°

Испытанию подлежат болты и винты с диаметром резьбы d ≤ М16, имеющие недостаточную длину для испытания на разрыв на косой шайбе. Для более длинных изделий решающим остаётся испытание на косой шайбе.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

6.8. Проверка обезуглероживания

На продольном сечении резьбового участка проверяют соответствие установленным нормам высоты зоны основного металла (E) и глубины зоны полного обезуглероживания (G) (черт. 5). Минимальное значение E и максимальное значение G — по табл. 3.

Таблица 12

Шаг резьбы,Р*, мм		0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3	3,5	4
Н₁, мм		0,307	0,368	0,429	0,491	0,613	0,767	0,920	1,074	1,227	1,534	1,840	2,147	2,454
Е, мм не менее для классов прочности	8.8 9.8	0,154	0,184	0,215	0,245	0,307	0,384	0,460	0,537	0,614	0,767	0,920	1,074	1,227
	10.9	0,205	0,245	0,286	0,327	0,409	0,511	0,613	0,716	0,818	1,023	1,227	1,431	1,636
	12.9	0,230	0,276	0,322	0,368	0,460	0,575	0,690	0,806	0,920	1,151	1,380	1,610	1,841

*P ≤ 1 мм — только для микроскопического метода.

6.8.1. Определения

6.8.1.1. Твёрдость основного металла — твёрдость в точке, расположенной максимально близко к поверхности, непосредственно перед зоной изменения твёрдости от науглероживания или обезуглероживания.

6.8.1.2. Обезуглероживание — снижение содержания углерода на поверхности стальных изделий.

6.8.1.3. Частичное обезуглероживание — обезуглероживание с незначительным отличием структуры отпущенного мартенсита и значительным снижением твёрдости по сравнению с зоной основного металла.

6.8.1.4. Полное обезуглероживание — потеря углерода, дающая при металлографическом анализе картину чётко выраженных зёрен феррита.

6.8.1.5. Восстановление углерода — процесс восстановления в поверхностном слое углерода, потерянного при термообработке, путём выдержки в печи с контролируемым потенциалом.

6.8.1.6. Науглероживание — насыщение поверхности углеродом сверх его содержания в основном металле.

6.8.2. Методы измерения

6.8.2.1. Микроскопический метод определяет параметры E и G. Образец вырезают по оси резьбы на расстоянии одного диаметра от конца изделия после всех операций термообработки, заливают пластиком, шлифуют и полируют по требованиям металлографического анализа. Для выявления изменений микроструктуры образец травят в 3%-м растворе азотной кислоты в этиловом спирте. Исследование проводят при увеличении 100×, если иное не оговорено. Значение обезуглероживания измеряют по шкале матового экрана микроскопа или по сетке/шкале окуляра.

6.8.2.2. Метод измерения по твёрдости — решающий для частичного обезуглероживания. Применяется для резьбы с шагом 1,25 мм и более. Твёрдость измеряют в трёх точках по черт. 6 (значения E — по табл. 3, нагрузка — 300 г).

Твёрдость в точке 3 определяют на линии среднего диаметра резьбы на витке, примыкающем к виткам измерения в точках 1 и 2.

Значение твёрдости по Виккерсу в точке 2 должно быть равно или больше значения в точке 1 минус 30 единиц; в этом случае высота необезуглероженной зоны E должна быть не менее значения по табл. 12.

Значение твёрдости в точке 3 должно быть равно или меньше значения в точке 1 плюс 30 единиц; превышение более чем на 30 единиц указывает на науглероживание.

Полное обезуглероживание до максимального значения по табл. 3 измерением твёрдости не определяется.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

6.8а. Испытание на повторный отпуск

Повторный отпуск проводят при температуре на 10°С ниже установленной минимальной температуры отпуска, в течение 30 мин. Среднеарифметическое трёх значений твёрдости до и после повторного отпуска не должно отличаться более чем на 20 единиц по Виккерсу.

(Введён дополнительно, Изм. № 1).

6.9. Контроль качества поверхности

По ГОСТ 1759.2-82. При испытаниях по программе А контроль проводят перед механической обработкой.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

Приложение 1 (рекомендуемое)

Рекомендуемые технологические процессы изготовления болтов, винтов и шпилек из нелегированных и легированных сталей и марки сталей

Класс прочности	Технологические процессы	Марка стали	Обозначение стандартов
3.6	Горячая штамповка Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой	10, 10 кп	ГОСТ 10702-78
4.6	Горячая штамповка Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой	20	ГОСТ 1050- 88
4.8	Холодная штамповка	10, 10 кп	ГОСТ 10702-78
5.6	Горячая штамповка Холодная штамповка с последующей смягчающей термообработкой	30, 35	ГОСТ 1050- 88, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78
5.8	Холодная штамповка	10, 10 кп 20, 20 кп
6.6	Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском	35	ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5663-79, ГОСТ 10702-78
	Горячая штамповка	45, 40 Г
6.8	Холодная штамповка	20, 20 кп	ГОСТ 1050-88, ГОСТ 5663-79, ГОСТ 10702-78
8.8-12.9	Горячая штамповка с последующими закалкой и отпуском Холодная штамповка с последующей закалкой и отпуском Резание с последующей закалкой и отпуском Холодная штамповка из термоупрочненного металла	35, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА 16ХСН 20Г2Р*	ГОСТ 4543-71, ГОСТ 10702-78

*По ТУ 14-1-4486-88.

(Изменённая редакция, Изм. № 1).

Приложение 2 (справочное)

Свойства крепежных изделий при повышенных температурах

Класс прочности	Температура, ° С
	+20	+100	+200	+250	+300
	Минимальный предел текучести sтили условный предел текучести s0,2, Н/мм²
5.6	300	270	230	215	195
8.8	640	590	540	510	480
10.9	940	875	790	745	705
12.9	1100	1020	925	875	825

Приведённые справочные данные указывают на примерное снижение механических свойств крепёжных изделий при растяжении в условиях повышенных температур. Эти данные не используются как требования к болтам, винтам и шпилькам при испытаниях.

(Введено дополнительно, Изм. № 1).

Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта приложения
ГОСТ 1050-88	Приложение 1
ГОСТ 1497-84	6.1
ГОСТ 1759.0-87	2
ГОСТ 1759.2-82	6.9
ГОСТ 2999-75	6.3.1
ГОСТ 4543-71	Приложение 1
ГОСТ 5663-79	Приложение 1
ГОСТ 9012-59	6.3.2
ГОСТ 9013-59	6.3.3
ГОСТ 9454-78	6.6
ГОСТ 10702-78	Приложение 1
ГОСТ 11284-75	6.4
ГОСТ 24705-81	Вводная часть