Перейти к основному содержанию
Стандарты

ГОСТ Р ИСО 3506-2-2009 Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Часть 2. Гайки

ГОСТ Р ИСО 3506-2 · Гайки

ГОСТ Р ИСО 3506-2-2009 устанавливает механические свойства гаек, изготовленных из аустенитных, мартенситных и ферритных марок коррозионно-стойких нержавеющих сталей, при испытании в условиях с температурой окружающей среды от 15 °С до 25 °С. При повышении или понижении температуры механические свойства изменяются.

Стандарт распространяется на гайки:

  • с номинальным диаметром резьбы до 39 мм включительно;
  • с треугольной метрической резьбой, с диаметром и шагом по ИСО 68-1, ИСО 261 и ИСО 262;
  • любой конструкции;
  • с размерами под ключ по ИСО 272;
  • с номинальной высотой не менее чем 0,5.

Стандарт не распространяется на гайки со специальными свойствами (стопорящая способность, свариваемость) и не устанавливает требования к коррозионной стойкости или стойкости к окислению в особых условиях окружающей среды.

Стандарт классифицирует крепежные изделия из коррозионно-стойкой нержавеющей стали по классам прочности. Отдельные стали допускается применять при низких температурах до минус 200 °С, другие — при высоких температурах среды до 800 °С. Влияние температуры на механические свойства приведено в приложении D.

Коррозионную стойкость, окисляемость и механические свойства при повышенных и пониженных температурах согласуют между изготовителем и потребителем в каждом конкретном случае. Изменение риска межкристаллитной коррозии при повышении температуры в зависимости от содержания углерода показано в приложении Е.

Крепежные изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях немагнитные; после холодного деформирования могут проявиться магнитные свойства (приложение F).

Нормативные ссылки

Стандарт ссылается на ИСО 68-1, ИСО 261, ИСО 262, ИСО 272:1982, ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994, ИСО 3651-1, ИСО 3651-2, ИСО 6506:1981, ИСО 6507-1:1997, ИСО 6508:1986.

Обозначения, маркировка и обработка

Обозначение материала состоит из двух частей, разделенных дефисом: марка стали и класс прочности.

Обозначение марки стали — буква А (аустенитная сталь), С (мартенситная сталь) или F (ферритная сталь) и цифра, указывающая диапазон предельных значений химического состава класса. Нержавеющие стали с содержанием углерода не более 0,03% дополнительно маркируют буквой L.

Обозначение класса прочности — две цифры для гаек типа 1 (0,1 напряжения от пробной нагрузки) или три цифры для низких гаек, где первая цифра указывает на пониженную нагрузочную способность, а две следующие — 0,1 напряжения от пробной нагрузки.

Примеры обозначения:

  1. Аустенитная нержавеющая сталь, холоднодеформированная, напряжение от пробной нагрузки (тип 1) не менее 700 Н/мм² (700 МПа) — А2-70.
  2. Мартенситная сталь, закаленная и отпущенная, напряжение от пробной нагрузки (тип 1) не менее 700 Н/мм² (700 МПа) — С4-70.
  3. Аустенитная сталь, холоднодеформированная, напряжение от пробной нагрузки (низкие гайки) не менее 350 Н/мм² (350 МПа) — А2-035.

Маркировка обязательна на гайках с номинальным диаметром резьбы от 5 мм и включает марку стали и класс прочности, а также товарный знак изготовителя при технической возможности. Маркировка наносится только на одной стороне гайки в виде углубления на опорной поверхности либо на боковой грани.

Гайки типа 1Низкие гайки

Если маркировку выполняют в виде бороздок и класс прочности не указывают, подразумевают класс прочности 50 или 025.

На всех упаковках должна быть маркировка с указанием обозначения изделия и товарного знака изготовителя.

Если не указано иное, крепежные изделия поставляют без дополнительной обработки. Для достижения максимальной коррозионной стойкости рекомендуется пассивация.

Химический состав

Химический состав нержавеющих сталей для крепежных изделий приведен в таблице 1.

Класс сталиМаркаХимический состав, %Сноска
СSiMnPSCrMoNiCu
АустенитныеA10,1216,50,20,15-0,3516-190,75-101,75-2,25
A20,1120,050,0315-20-8-194
A30,08120,0450,0317-19-9-121
A40,08120,0450,0316-18,52-310-151
A50,08120,0450,0316-18,52-310,5-141
МартенситныеC10,09-0,15110,050,0311,5-14-1-
С30,17-0,25110,040,0316-18-1,5-2,5-
C40,08-0,1511,50,060,15-0,3512-140,61-
ФерритныеF10,12110,040,0315-18-1-
Приведены максимальные значения, если не указано иное. Сера может быть заменена селеном. Если содержание никеля менее 8%, то содержание марганца должно быть не менее 5%. При содержании никеля более 8% нижний предел содержания меди не применяется. Молибден может присутствовать по решению изготовителя стали. В случае если содержание молибдена влияет на условия применения стали, его содержание должно быть согласовано между изготовителем и потребителем стали. Молибден может присутствовать по решению изготовителя стали. Если содержание хрома менее 17%, содержание никеля должно быть не менее 12%. Для аустенитных сталей с минимальным содержанием углерода 0,03% содержание азота не должно превышать 0,22%. Для стабилизации содержание титана должно быть не менее 5 х % С, но не более 0,8%, или содержание ниобия и (или) тантала - не менее 10 х % С, но не более 1,0%. По решению изготовителя стали содержание углерода может быть выше для достижения особых механических свойств, но не должно превышать 0,12%. Допускается содержание титана не менее 5 х % С, но не более 0,8%. Допускается содержание ниобия и (или) тантала не менее 10 х % С, но не более 1,0%.
Примечания 1 Описание указанных марок нержавеющих сталей с учетом их свойств и области применения приведены в приложении А. 2 Примеры нержавеющих сталей по ИСО 683-13 и ИСО 4954 приведены в приложениях В и С соответственно.

Выбор химического состава в установленных пределах — на усмотрение изготовителя, если состав не согласован между изготовителем и потребителем.

При риске межкристаллитной коррозии рекомендуется проведение испытаний по ИСО 3651-1 или ИСО 3651-2. В таких случаях рекомендуется применять стабилизированные нержавеющие стали A3 и А5 или стали А2 и А4 с содержанием углерода не более 0,03%.

Механические свойства

Механические свойства гаек должны соответствовать таблице 2 или 3. Для их определения применяют: испытание на твердость (только для марок С1, С3 и С4, закаленных и отпущенных) и испытание пробной нагрузкой.

Таблица 2 — Механические свойства гаек из аустенитных сталей

Класс сталиМаркаКласс прочностиРяд диаметров резьбы , ммНапряжения от пробной нагрузки , Н/мм, не менее
Гайки типа 1 ()Низкие гайки ()Гайки типа 1 ()Низкие гайки ()
АустенитныеА15002539500250
А2, A37003524700350
А4, А58004024800400
Для крепежных изделий с номинальным диаметром резьбы более 24 мм механические свойства согласовываются между потребителем и изготовителем, а обозначения марки и класса прочности - в соответствии с данной таблицей.

Таблица 3 — Механические свойства гаек из мартенситных и ферритных сталей

Класс сталиМар- каКласс прочностиНапряжения от пробной нагрузки , Н/мм, не менееТвердость
Гайки типа 1 ()Низкие гайки ()Гайки типа 1 ()Низкие гайки ()НВHRCHV
Мартен- ситныеС150025500250147-209-155-220
70-700-209-31420-34220-330
1100551100550-36-45350-440
С380040800400228-32321-35240-340
С450-500-147-209-155-220
70035700350209-31420-34220-330
Феррит- ныеF145020450200128-209-135-220
60030600300171-271-180-285
Закалка и отпуск при минимальной температуре отпуска - 275 °С. Номинальный диаметр резьбы - не более 24 мм.

Методы испытаний

Испытание на твердость проводят по ИСО 6506 (НВ), ИСО 6508 (HRC) или ИСО 6507-1 (HV). В спорных случаях решающим для приемки является испытание на твердость по Виккерсу (HV). Методы испытаний — по ИСО 898-2 и ИСО 898-6. Значения твердости должны быть в пределах, указанных в таблице 3.

Методика испытания гаек пробной нагрузкой и критерии оценки — по ИСО 898-2 и ИСО 898-6.

Приложение А. Описание классов и марок нержавеющих сталей

В ИСО 3506-1, ИСО 3506-2, ИСО 3506-3 описаны стали марок от А1 до А5, от С1 до С4 и F1.

аустенитная стальот А1 до А5;
мартенситная стальот С1 до С4;
ферритная стальF1.

Также приведена информация о нестандартизированном классе сталей FA с ферритно-аустенитной структурой.

Стали класса А (аустенитная структура). Пять основных марок — от А1 до А5. Не подвергаются закалке, обычно немагнитные. Для повышения износостойкости в стали может быть добавлена медь (таблица 1).

Для нестабилизированных сталей А2 и А4 важно низкое содержание углерода: из-за притягиваемости хрома и углерода вместо оксида хрома образуется карбид хрома, особенно при повышенных температурах (приложение Е). Для стабилизированных сталей A3 и А5 элементы Ti, Nb или Та связывают углерод, позволяя оксиду хрома проявить свойства в полной мере. Для применения в открытом море требуются стали с содержанием примерно 20% хрома и никеля и от 4,5% до 6,5% молибдена. При высокой вероятности коррозии необходимы консультации с экспертами.

  • А1 — для машиностроения; из-за высокого содержания серы менее коррозионно-стойкие, чем другие марки группы.
  • А2 — наиболее часто применяемые; кухонное оборудование, аппараты для химической промышленности; неприменимы при неокисляющей кислоте и хлоросодержащих соединениях (морская вода, бассейны).
  • A3 — стабилизированные, со свойствами А2.
  • А4 — кислотоустойчивые, легированы молибденом, более коррозионно-стойкие; востребованы в бумажной промышленности (работа с серной кислотой), частично подходят для хлоросодержащей среды; также применяются в пищевой и кораблестроительной промышленности.
  • А5 — стабилизированные, кислотоустойчивые, со свойствами А4.

Стали класса F (ферритная структура). Марка F1 описана в ИСО 3506-1/2/3. Обычно не подвергаются закалке; магнитные. Применяются для несложного оборудования, за исключением суперферритов с очень низким содержанием углерода и азота — такие стали могут заменять А2 и A3 и использоваться в среде с высоким содержанием хлора.

Стали класса С (мартенситная структура). Марки С1, С3, С4; могут закаливаться до очень высокой прочности; магнитные.

  • С1 — ограниченная коррозионная стойкость; турбины, насосы, ножи.
  • С3 — ограниченная коррозионная стойкость, лучше, чем С1; насосы и клапаны.
  • С4 — ограниченная коррозионная стойкость; машиностроение, схожи с С1.

Стали класса FA (ферритно-аустенитная структура). Не описаны в ИСО 3506 и в настоящем стандарте, но вероятно будут описаны в будущем. Называются дуплексными сталями. Первые стали этого класса имели недоработки, устраненные в более новых разработках. Лучше, чем А4 и А5, особенно по прочностным характеристикам; повышенное сопротивление точечной и изломной коррозии.

Таблица А.1 — Химический состав ферритно-аустенитных сталей

Класс сталиХимический состав, %
С, не болееSiМnСrNiMoN
Ферритно- аустенитные0,031,71,518,552,70,07
0,0312225,530,14

Приложение В. Химический состав нержавеющих сталей

(выдержки из ИСО 683-13:1986)

Тип ста- лиХимический состав, %Обозначе- ние марки крепежных изделий
СSiMnPSNAlCrMoNbNiSe, не менееTiCu
не более
Ферритные стали
80,081,01,00,0400,030--16,0-18,0--1,0---F1
8b0,071,01,00,0400,030--16,0-18,0--1,0-7 x % C1,10-F1
9с0,081,01,00,0400,030--16,0-18,00,90-1,30-1,0---F1
F10,0251,01,00,0400,0300,025-17,0-19,01,75-2,50-0,60---F1
Мартенситные стали
30,09-0,151,01,00,0400,030--11,5-13,5--1,0---С1
70,08-0,151,01,50,0600,15-0,35--12,0-14,00,60-1,0---С4
40,16-0,251,01,00,0400,030--12,0-14,0--1,0---С1
9а0,10-0,171,01,50,0600,15-0,34--16,5-17,50,60-1,0---С3
9b0,14-0,231,01,00,0400,030--15,0-17,5--1,5-2,5---С3
50,26-0,351,01,00,0400,030--12,0-14,0--1,0---С1
Аустенитные стали
100,031,02,00,0450,030--17,0-19,0--9,0-12,0---А2
110,071,02,00,0450,030--17,0-19,0--8,0-11,0---А2
150,081,02,00,0450,030--17,0-19,0--9,0-12,0-5 x % C0,80-A3
160,081,02,00,0450,030--17,0-19,0-10 x % C1,09,0-12,0---A3
170,121,02,00,0600,15-0,35--17,0-19,0--8,0-10,0---А1
130,101,02,00,0450,030--17,0-19,0--11,0-13,0---А2
190,031,02,00,0450,030--16,5-18,52,0-2,5-11,0-14,0---А4
200,071,02,00,0450,030--16,5-18,52,0-2,5-10,5-13,5---А4
210,081,02,00,0450,030--16,5-18,52,0-2,5-11,0-14,0-5 x % C0,80-А5
230,081,02,00,0450,030--16,5-18,52,0-2,510 x % C1,011,0-14,0---А5
19а0,0301,02,00,0450,030--16,5-18,52,5-3,0-11,5-14,5---A4
20а0,071,02,00,0450,030-16,5-18,52,5-3,0-11,0-14,0---A4
10N0,0301,02,00,0450,0300,12-0,22-17,0-19,0--8,5-11,5---A2
19N0,0301,02,00,0450,0300,12-0,22-16,5-18,52,0-2,5-10,5-13,5---A4
19aN0,0301,02,00,0450,0300,12-0,22-16,5-18,52,5-3,0-11,5-14,5---A4
1) Элементы, не указанные в данной таблице, не должны добавляться в сталь без соглашения между изготовителем и потребителем стали, за исключением элементов, предназначенных для завершения плавления. Должны быть приняты все необходимые меры предосторожности, чтобы предотвратить попадание в сталь из отходов и материалов, используемых при производстве, элементов, которые могут повлиять на прочность, механические свойства и применяемость стали. 2) Номера типов временные и будут пересмотрены при издании соответствующего стандарта. 3) Тантал обозначен как ниобий. 4) Не по ИСО 683-13. 5) (С+N) не более 0,040%. 6) 8х(С+N)(Nb+Ti)0,80%. 7) По согласованию при оформлении заказа сталь допускается поставлять с содержанием Мо 0,20%-0,60%. 8) Высокая стойкость к межкристаллитной коррозии. 9) Стабилизированные стали. 10) Изготовитель может добавить молибден до 0,70%. 11) Максимальное содержание никеля в полуфабрикатах для изготовления бесшовных труб может быть увеличено на 0,5%.

Приложение С. Нержавеющие стали для холодной высадки и штамповки

(выдержки из ИСО 4954:1993)

Тип стали (обозначение)Химический состав, %Обозна- чение марки крепежных изделий
Но- мерНаименованиеПо ИСО 4954:1979СSiMnPSCrMoNiПрочие
не более
Ферритные стали
71Х 3 Сr 17 Е-0,041,001,000,0400,03016,0-18,01,0F1
72Х 6 Сr 17 ЕD10,081,001,000,0400,03016,0-18,01,0F1
73X 6 CrMo 17 1 ED20,081,001,000,0400,03016,0-18,00,90-1,301,0F1
74Х 6 CrTi 12 E-0,081,001,000,0400,03010,5-12,50,50Ti: 6 x % C1,0F1
75X 6 CrNb 12 E-0,081,001,000,0400,03010,5-12,50,50Nb: 6 x % C1,0F1
Мартенситные стали
76Х 12 Сr 13 ЕD 100,90-0,151,001,000,0400,03011,5-13,51,0С1
77X 19 CrNi 16 2 ЕD 120,14-0,231,001,000,0400,03015,0-17,51,5-2,5С3
Аустенитные стали
78X 2 CrNi 18 10 ED 200,031,002,000,0450,03017,0-19,09,0-12,0А2
79X 5 CrNi 18 9 ЕD 210,071,002,000,0450,03017,0-19,08,0-11,0А2
80X 10 CrNi 18 9 ЕD 220,121,002,000,0450,03017,0-19,08,0-10,0А2
81X 5 CrNi 18 12 ED 230,071,002,000,0450,03017,0-19,011,0-13,0А2
82X 6 CrNi 18 16 ED 250,081,002,000,0450,03015,0-17,017,0-19,0А2
83X 6 CrNiTi 18 10 ED 260,081,002,000,0450,03017,0-19,09,0-12,0Ti: 5 x % C0,80A3
84X 5 CrNiMo 17 12 2 ED 290,071,002,000,0450,03016,5-18,52,0-2,510,5-13,5А4
85X 6 CrNiMoTi 17 12 2 ED 300,081,002,000,0450,03016,5-18,52,0-2,511,0-14,0Ti: 5 x % C0,80А5
86X 2 CrNiMo 17 13 3 E-0,031,002,000,0450,03016,5-18,52,5-3,011,5-14,5А4
87X 2 CrNiMoN 17 13 3 E-0,031,002,000,0450,03016,5-18,52,5-3,011,5-14,5N: 0,12-0,22А4
88X 3 CrNiCu 18 9 3 ED 320,041,002,000,0450,03017,0-19,08,5-10,5Cu: 3,00-4,00А2
1) В первой графе приведены последовательные номера. Во второй графе приведены обозначения в соответствии с системой, предложенной Международным техническим комитетом ИСО/ТК 17/ПК2. В третьей графе приведены устаревшие номера по ИСО 4954:1979 (пересмотрен в 1993 г.). 2) Элементы, не указанные в данной таблице, не должны добавляться в сталь без соглашения между изготовителем и потребителем стали, за исключением элементов, предназначенных для завершения плавления. Должны быть приняты все необходимые меры предосторожности, чтобы предотвратить попадание в сталь из отходов и материалов, используемых при производстве, элементов, которые могут повлиять на прочность, механические свойства и применяемость стали. 3) Не по ИСО 4954. 4) Очень высокое сопротивление межкристаллитной коррозии.

Приложение D. Механические свойства при повышенных температурах, применение при низких температурах

Если болты, винты и шпильки правильно рассчитаны, то сопряженные гайки будут автоматически им соответствовать. Поэтому при применении при повышенных или низких температурах достаточно учитывать механические свойства болтов, винтов и шпилек.

Значения, указанные в приложении, только справочные. Фактическая химическая среда, нагружение и условия окружающей среды могут значительно отличаться от справочных. При непостоянных нагрузках, значительном периоде действия повышенных температур или высокой возможности коррозионных напряжений требуется консультация с изготовителем.

Таблица D.1 — Влияние температуры на предел текучести

Марка сталии , %, при температуре
100 °С200 °С300 °С400 °С
А2А485807570
С195908065
С390858060
Примечание - Значения применимы только для классов прочности 70 и 80.

Таблица D.2 — Применение болтов, винтов и шпилек из нержавеющих сталей при низких температурах (только аустенитные стали)

Марка сталиНижний предел рабочих температур при длительном действии
А2-200 °С
А4болты и винты-60 °С
шпильки-200 °С
В связи с наличием легирующего элемента Мо стабильность аустенита уменьшается и переходная температура смещается в сторону более высоких значений, если в процессе изготовления крепежные изделия подвергались высокой степени деформации.

Приложение Е. Температурно-временная диаграмма межкристаллитной коррозии в аустенитной нержавеющей стали марки А2

Приблизительное время появления риска межкристаллитной коррозии для стали марки А2 (18/8) с различным содержанием углерода при температуре от 550 °С до 925 °С.

Приложение F. Магнитные свойства аустенитных нержавеющих сталей

Крепежные изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях немагнитные, но после холодного деформирования могут проявлять магнитные свойства.

Магнитную проницаемость материала обозначают коэффициентом, показывающим отношение магнитной проницаемости материала к магнитной проницаемости вакуума. Материал имеет низкую магнитную проницаемость, если коэффициент близок к 1.

А2:1,8;
А4:1,015;
А4L:1,005;
F1:5.

Приложение ДА. Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Обозначение ссылочного международного стандартаСтепень соот- ветствияОбозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ИСО 68-1MODГОСТ 9150-2002 (ИСО 68-1:1998) “Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Профиль”
ИСО 261MODГОСТ 8724-2002 (ИСО 261:1998) “Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги”
ИСО 262**-*
____________ ** Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым по тексту, здесь и далее, можно получить, перейдя по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
ИСО 272:1982NEQГОСТ 24671-84 “Болты, винты, шурупы с шестигранной головкой и гайки шестигранные. Размеры под ключ”
ИСО 898-2:1992MODГОСТ Р 52628-2006 (ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994) “Гайки. Механические свойства и методы испытаний”
ИСО 898-6:1994MODГОСТ Р 52628-2006 (ИСО 898-2:1992, ИСО 898-6:1994) “Гайки. Механические свойства и методы испытаний”
ИСО 3651-1**-*
ИСО 3651-2**-*
ИСО 6506:1981NEQГОСТ 9012-59 “Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю”
ИСО 6507-1:1997IDTГОСТ Р ИСО 6507-1-2007 “Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения”
ИСО 6508:1986NEQГОСТ 9013-59 “Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу”
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. Примечание - В настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов: - IDT - идентичные стандарты; - MOD - модифицированные стандарты; - NEQ - неэквивалентные стандарты.

Библиография

[1] ИСО 683-13:1986, Heat-treated steels, alloy steels and free cutting steels — Part 13: Wrought stainless steels.

[2] ИСО 4954:1993, Steels for cold heading and cold extruding.

Заявка

Расчёт по направлению «ГОСТ Р ИСО 3506-2»

Пришлите спецификацию или укажите объёмы — подготовим коммерческое предложение со сроками и условиями оплаты в течение рабочего дня.

Связаться

Запросить коммерческое предложение

Опишите задачу или приложите заявку — менеджер подготовит расчёт и свяжется в течение рабочего дня.

Запросить КП