Что такое болт?

Posted by Менеджер

Болт – это стержень, состоящий из специальной винтообразной канавкой и головки, которая служит для соединения отдельных деталей и элементов между собой с помощью гайки. Наиболее распространенными болтами являются шестигранные. Кроме этого, еще есть с фасонной головкой, которая в свою очередь может быть потайной, полукруглой, закладной и так далее.

Данные соединительные изделия, у которых головка состоит из шести граней, могут быть самыми разными: циклические, статистические, динамические. Стандартный диаметр у таких болтов колеблется от 1,6 до 160 мм.

Болты различаются также по гладкой части, то есть без резьбы. Они бывают: болты, у которых одинаковые диаметры гладкой части и резьбы; болты гладкая часть, которых равна диаметру резьбы. Все они изготавливаются по определенным ГОСТам. Сам стержень может быть самого разного размера. Чем больше диаметр стержня, тем будет больше сама резьба. Данные изделия могут быть как с гладким участком на стержне, так и полностью с резьбой.  Болтами с большой резьбой удобно прикручивать штрипс оцинкованый во время строительных работ.

Болты могут быть с размером «под ключ» нормальным и уменьшенным. Последние имеют более маленькую опорную поверхность и они применяются в тех соединениях, где меньше будет давление на головку. Болты также могут быть с отверстиями или углублениями. Данные крепежи устанавливаются там, где необходимо предотвратить самоотвинчивание. Стопор этого процесса (самоотвинчивание) осуществляется с помощью шплинта.

Еще одна характеристика болтов является их точность изготовления. Они могут быть изготовлены с повышенной точностью, нормальной или грубой. Все зависит от того, где они будут применяться.

Все болты, согласно ГОСТа, должны быть произведены из трех видов материала:

• цветных сплавов;
• сталь с теплоустойчивой и коррозионно-стойкой характеристикой;
• сталь легированная или углеродистая.

В большинстве случаев в различных отраслях применяют болты, изготовленные из третьего вида материалов. Кроме этого, болты могут быть сделаны из кипящей стали, так и из спокойной.

Согласно ГОСТа, данный вид крепежного изделия может выпускаться в свет по определенному классу. Всего их двенадцать. В общем, класс прочности исчисляется в определенном диапазоне временного сопротивления. Это сопротивление не должно быть менее 30 кгс/мм2 и не превышать 160 кгс/мм2. Для определения класса болтов используют двузначные числа, в котором первое цифра – это вид материала, а вторая – цифра прочности.

trastcomp.ru

Определение длины болтов, винтов и шпилек. Статьи компании «ТОВ «Завод» ЗЕВС»»

Как быстро определить длину крепежа

Длина метизов в основном указана в стандарте, по которому эти крепежи произведены. Но если у вас нет на данный момент под рукой стандарта, а измерить длину необходимо, тогда нужно знать как правильно определить длину того или иного крепежа. Для измерения вам нужны будут специальные приспособления. Можно взять сантиметр, линейку или рулетку, но максимальную точность можно достичь при помощи штангенциркуля.

Также необходимо знать, как правильно измерить длину различных крепежных изделий. Казалось бы, тут нет ничего сложного — длину болтов и винтов измеряют от основания шляпки до конца резьбового стержня, а шпильки от одного конца до другого. Но существует ряд нюансов, о которых мы сейчас расскажем.

 

Измерение длины болтов

Как говорилось выше, длину почти всех болтов можно измерить от опорной поверхности до конца резьбового стержням.

К таким ботам относятся следующие стандарты:

• Болты шестигранные, изготовленные в соответствии с ГОСТ 7805-70, 7798-70,15589-70, 10602-94.
• Болты с уменьшенной головкой шестигранной формы ГОСТ 7808-70, 7796-70, 155591-70.
• Высокопрочные болты, отвечающие ГОСТ 22353-77.
• Высокопрочные болты с увеличенным размером под соответствующий ключ ГОСТ Р 52644-2006.
• Шестигранные болты с направляющим подголовником ГОСТ 7811-70, 7795-70, 15590-70.
• Болты, имеющие уменьшенную головку шестигранной формы, которые предназначены для отверстий из-под развертки ГОСТ 7817-80.
• Болты ГОСТ 7801-81 — с увеличенной полукруглой головкой и специальным усом.
• Болты с квадратным подголовником и полукруглой головкой увеличенного размера ГОСТ 7802-81.

Все эти болты имеют общею черту — они состоят из шляпки и стержня, при этом шляпка не входит в паз отверстия, а остается на поверхности, потому длину таких изделий измеряют только от опорной поверхности. Немого другая ситуация с болтами, предназначенными для потайных соединений, когда шляпка крепежа входит в паз создавая гладкое, не выступающее соединение. В таких случаях длина болта равна длине всего изделия (расстоянию от верхнего края головки до конца последнего витка резьбового стержня, включая фаску).

Примерами данных крепежей являются:

• Болт с потайной головкой и усом ГОСТ 7785-81.
• Болт с потайной головкой и специальным квадратным подголовником ГОСТ 7786-81.
• Шинные болты ГОСТ 7787-81.

Фундаментные болты, изготовленные в соответствии с отечественным стандартом ГОСТ 24379.1-80, измеряют по такой же аналогии. Длина крепежа равна длине шпильки, как его основной составляющей.

Длина рым-болтов и откидных болтов измеряют от опорной поверхности кольца до концевой фаски резьбового стержня.

К данным болтам относятся:

• Рым-болты, отвечающие ГОСТ 4751-73.
• Откидные болты, изготовленные в соответствии с ГОСТ 3033-79.

 

Измерение длины шпилек

Шпильки измеряют 3 способами:

• Длина шпильки равна расстоянию от одного конца резьбового стержня до другого. Другими словами измеряют всю длину изделия. К таким шпилькам относятся DIN 975,  DIN 976-1.
  
• Длина изделия измеряется от концевой фаски с одного края до концевой фаски другого края, что тоже является длиной всего изделия. Такие шпильки имеют стандарты — ГОСТ 22042-76, 22043-76 (шпильки для гладких отверстий), ГОСТ 9066-75 (шпильки для фланцевых соединений).
  
• Третий способ относится к шпилькам с ввинчиваемым концом. Длина таких изделий измеряется без учета ввинчиваемого конца. Это касается шпилек, изготовленных по следующим стандартам — ГОСТ 22032-76, 22033-76, 22034-76, 22035-76, 22036-76, 22037-76, 22038-76, 22039-76, 22040-76, 22041-76.
  

 

Измерение длины винтов

Длина винта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня, так же как и у болтов.

К таким винтам относятся следующие стандарты:

• Винты с внутренним шестигранником с цилиндрической головкой ГОСТ 113768-84.
• Винты с цилиндрической головкой ГОСТ 1491-80.
• Винты, имеющие полукруглую головку ГОСТ 17473-80.

Винты с полупотайной головкой ГОСТ 17474-80 измеряются от основания сферы до концевой фаски резьбового стержня.

Крепежи с потайной головкой ГОСТ 17475-80 измеряются полностью, то есть длина всего изделия.

Установочные винты монтируются полностью в паз отверстия. Потому длина данных изделий ровна расстоянию от конца со шлицем или шестигранным углублением до конца установочного винта. Винты отвечают следующим стандартам ГОСТ 1476-93, 1478-93, 1479-93, 8878-93, 11074-93, 11075-93.

krepzevs.com

Как определить длину болта, винта, шпильки, шплинта

Вступление.

Казалось бы, определение длины у различных крепежных изделий не должно вызывать проблем. Для болтов и винтов достаточно измерить расстояние от опорной поверхности (основания шляпки) до конца резьбового стержня, а для шпилек – расстояние от одного резьбового конца до другого. В большинстве случаев так оно и есть, НО также есть некоторые нюансы, которые мы наглядно разберем.

Быстрый переход:
• Как определить длину болта;

• Как определить длину шпильки;
• Как определить длину винта;
• Как определить длину шплинта.

В большинстве справочников на чертежах длину крепежного изделия принято обозначать латинскими буквами «L» или «l» (лат. Longitudinem, англ. Length, нем. Länge, фр. Longueur)

Ниже указаны изделия, изготовленные по Государственным стандартам (ГОСТ). Вы можете найти соответствующие изделия по DIN, ISO в нашей статье Таблица соответствия DIN, ГОСТ, ISO на различный крепеж или на странице Справочник стандартов.

Определение длины болта.

Чертеж болта 1.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким болтам применимо:
• Болты с шестигранной головкой ГОСТ 7805-70, 7798-70, 15589-70, 10602-94;
• Болты с шестигранной уменьшенной головкой ГОСТ 7808-70, 7796-70, 15591-70;
• Болты высокопрочные ГОСТ 22353-77;
• Болты высокопрочные шестигранные с увеличенным размером под ключ ГОСТ Р 52644-2006.

Чертеж болта 2.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким болтам применимо:
• Болты с шестигранной головкой и направляющим подголовком ГОСТ 7811-70, 7795-70, 15590-70.

Чертеж болта 3.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности и до цилиндрического укороченного конца болта:

К каким болтам применимо:
• Болты с шестигранной уменьшенной головкой для отверстий из-под развертки ГОСТ 7817-80.

Чертеж болта 4.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким болтам применимо:
• Болты с увеличенной полукруглой головкой и усом ГОСТ 7801-81.

Чертеж болта 5.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким болтам применимо:
• Болты с увеличенной полукруглой головкой и квадратным подголовком ГОСТ 7802-81.

Чертеж болта 6.

Длина болта равна расстоянию от верхнего края головки до концевой фаски резьбового стержня (прямо говоря ― длина всего изделия):

К каким болтам применимо:
• Болты с потайной головкой и усом ГОСТ 7785-81.

Чертеж болта 7.

Длина болта равна расстоянию от верхнего края головки до концевой фаски резьбового стержня (длина всего изделия):

К каким болтам применимо:
• Болты с потайной головкой и квадратным подголовком ГОСТ 7786-81.

Чертеж болта 8.

Длина болта равна расстоянию от верхнего края головки до концевой фаски резьбового стержня (длина всего изделия):

К каким болтам применимо:
• Болты шинные ГОСТ 7787-81.

Чертеж болта 9.

Длина болта равна расстоянию от опорной поверхности кольца до концевой фаски резьбового стержня:

К каким болтам применимо:
• Рым-болты ГОСТ 4751-73.

Чертеж болта 10.

Длина болта равна длине шпильки, как одной из его комплектующих:

К каким болтам применимо:
• Болты фундаментные ГОСТ 24379.1-80.

Наверх

Определение длины шпильки.

Чертеж шпильки 1.

Длина шпильки равна расстоянию от концевой фаски одного до концевой фаски другого конца резьбового стержня (длина всего изделия):

К каким резьбовым шпилькам применимо:
• Шпильки резьбовые DIN 975;
• Шпильки размерные DIN 976-1.

Чертеж шпильки 2.

Длина шпильки равна расстоянию от концевой фаски одного конца резьбового стержня до концевой фаски другого (длина всего изделия):

К каким резьбовым шпилькам применимо:
• Шпильки для гладких отверстий ГОСТ 22042-76, 22043-76;
• Шпильки для фланцевых соединений ГОСТ 9066-75.

Чертеж шпильки 3.

Длина шпильки не учитывает длину ввинчиваемого конца:

К каким резьбовым шпилькам применимо:
• Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1d ГОСТ 22032-76, 22033-76;
• Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,25d ГОСТ 22034-76, 22035-76;
• Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1,6d ГОСТ 22036-76, 22037-76;
• Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2d ГОСТ 22038-76, 22039-76;
• Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 2,5d ГОСТ 22040-76, 22041-76.

Наверх

Определение длины винта.

Чертеж винта 1.

Длина винта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким винтам применимо:
• Винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником ГОСТ 113768-84;
• Винты с цилиндрической головкой ГОСТ 1491-80.

Чертеж винта 2.

Длина винта равна расстоянию от опорной поверхности до концевой фаски резьбового стержня:

К каким винтам применимо:
• Винты с полукруглой головкой ГОСТ 17473-80.

Чертеж винта 3.

Длина винта равна расстоянию от основания сферы до концевой фаски резьбового стержня:

К каким винтам применимо:
• Винты с полупотайной головкой ГОСТ 17474-80.

Чертеж винта 4.

Длина винта равна расстоянию от верхнего края головки до концевой фаски резьбового стержня (длина всего изделия):

К каким винтам применимо:
• Винты с потайной головкой ГОСТ 17475-80.

Чертеж винта 5.

Длина винта равна расстоянию от конца со шлицем или шестигранным углублением до конца установочного винта (длина всего изделия):

К каким винтам применимо:
• Винты установочные с прямым шлицем ГОСТ 1476-93, 1477-93, 1478-93, 1479-93;
• Винты установочные с шестигранным углублением под ключ ГОСТ 8878-93, 11074-93, 11075-93.

Чертеж винта 6.

Длина винта равна расстоянию от основания опорной поверхности до конца установочного винта:

К каким винтам применимо:
• Винты установочные с квадратной головкой ГОСТ 1482-84, 1485-84.

Наверх

Итак, мы рассмотрели как определить длину для основных и наиболее часто применяемых крепежных изделий. Удачи!

vostok-inter.uaprom.net

Определение податливости болта и деталей стыка

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 24Следующая ⇒

Податливость болта в соответствие с формулой при толщине соединяемых деталей , и равна:

(1015)

где – площадь поперечного сечения болта, — высота гайки.

В формуле учитывают только половину высоты гайки , поскольку нагрузка по виткам распределяется неравномерно и основная деформация сосредоточена в зоне наиболее нагруженных витков, т.е. на половине гайки, прилегающей к опорной поверхности.

Податливость деталей приближенно определяют по формуле

где – площадь поперечного сечения деформируемой части детали, — -модуль упругости i-ой детали.

Для определения деформируемую зону представляют в виде двух полых усеченных конусов давления с общим большим основанием, расположенным на расстоянии от внешних торцов (рис.86). Тангенс угла наклона образующей конуса принимают равным 0,5. Внутренний диаметр отверстия в конусах равен диаметру отверстий в деталях под болт .

Рис.86

Далее конус заменяют равным по объему цилиндром с наружным диаметром . Площадь сечения такого цилиндра принимают за и вычисляют по формуле

где – средний внешний диаметр конуса давления,

S – размер под ключ гайки или головки винта ( .

Способами повышения прочности соединений при переменных напряжениях являются: контролируемая затяжка с помощью динамометрических ключей, применение гаек с равномерным распределением нагрузки по виткам и др.[1].

 

Расчет болтов при переменной нагрузке

Большинство болтов испытывает постоянную нагрузку от затяжки и переменную внешнюю нагрузку, изменяющуюся, обычно, по пульсационному (отнулевому) закону.

Простейший характер изменения напряжений в винте в зависимости от времени представлен на рис.87. В опасном сечении стержня винта действуют постоянные напряжения растяжения от силы затяжки , равные

и переменные напряжения растяжения от внешней силы с амплитудой , от которой зависит прочность затянутых резьбовых соединений

где — расчетная площадь сечения винта.

Опыт эксплуатации резьбовых соединений, подверженных действию переменных нагрузок, а также испытания соединений на усталость, показывают целесообразность значительной начальной затяжки соединений для винтов из углеродистых сталей классов прочности 5,8 и 6,8, равной , а из легированных сталей .

Затяжка увеличивает сопротивление усталости винтов, так как повышая жесткость стыка, уменьшает переменную составляющую напряжений в болтах.

Рис.87

Расчетом определяют:

1. запас прочности по переменным напряжениям

где — предельно допускаемая амплитуда переменных напряжений; — предел усталости материала болта; – масштабный фактор; — эффективный коэффициент концентрации напряжений; — коэффициент запаса.

2. запас прочности по максимальным напряжениям

где — предел текучести материала болта; – минимально допустимый коэффициент запаса прочности по текучести.

 

 

Глава 11. Валы и оси

Валы и оси служат для установки на них вращающихся деталей: зубчатых колес, шкивов, звездочек и др., которые жестко соединены с валами с помощью шпонок, шлицов, посадками с натягом. Валы, в отличие от осей, всегда передают крутящий момент.

По форме геометрической оси валы разделяют на прямые, коленчатые, гибкие (проволочные). Последние применяют, например, для привода в зубоврачебных бормашинах.

Прямые валы бывают постоянного диаметра и ступенчатые, а так же изготавливаются заодно с шестернями и червяками.

Голые валы позволяют существенно (- в 1,5 раза) уменьшить массу, сохранив при этом прочность по сравнению со сплошным валом. Концевые участки валов и осей называется цапфами, на которые устанавливаются подшипники качения.

Оси являются частным случаем вала, не передающего крутящий момент. Они могут быть вращающимися и неподвижными.

Валы должны удовлетворять: а) статической прочности; б) сопротивлению усталости; в) жесткости; г) виброустойчивости.

Устанавливаются валы на двух опорах и должны фиксироваться в осевом направлении. Длинные валы фиксируются за один конец, оставляя возможность температурного удлинения. Короткие валы устанавливаются «враспор» (рис. 88).

Рис. 88 Осевая фиксация вала

 

Участки валов между ступенями разных диаметров сопрягаются радиусами закруглений – галтелями. Правильным подбором кривизны галтели можно снизить концентрацию напряжений и сохранить прочность и жесткость вала (рис. 89) на уровне целого.

 

Рис. 89 Переходные участки валов и осей

 

Наряду с концентрацией напряжений, вызванной геометрическими очертаниями деталей, на усталостную прочность влияет качество поверхностного слоя, как следствие механической обработки, и структурное состояние поверхностного слоя, как следст­вие механической обработки, и структурное состояние поверхностного слоя. Повышение усталостной прочности валов и осей достигается упрочнением материала посредством термической или химико-термической обработки, пластическим упрочнением (обкаткой роликами, обдувкой дробью), в результате, которого в поверхностном слое образуются остаточные напряжения сжатия, а также шлифованием и полированием.

Заготовки валов должны обеспечивать минимальный объем материала, снимаемого механической обработкой.

 

Материалы валов

Для осей и валов, передающих средние и легкие нагрузки, применяют углеродистые стали Ст 4, Ст 5 без термообработки.

В ответственных тяжело нагруженных конструкциях используют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали марок 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГСА и др. Валы из этих сталей подвергают улучшению (закалке с высоким отпуском) или поверхностной закалке (нагрев ТВЧ) с низким отпуском, это особенно важно для зубьев валов – шестерен.

Если валы установлены на опорах скольжения, то для обеспечения высокой твердости цапф и шеек, применяют цементируемые стали марок 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ или азотируемые типа 38Х2МЮА. Критериями работоспособности валов являются прочность, жесткость и виброустойчивость.

 

Расчет валов на прочность

Предварительный (проектный) расчет

При разработке конструкции узла необходимо определить по простейшим аналитическим зависимостям ориентировочный диаметр вала, т.к. неизвестны напряжения изгиба, зависящие от расстояния между опорами. Поэтому диаметр вала определяют только по известному крутящему моменту при пониженных допускаемых напряжениях при кручении МПа.

; , откуда

; или мм (11.1)

где N – в кВт или мм где N – в л.с. (11.2)

Можно ориентироваться на диаметр сопряженного вала аналогичного редуктора по соотношению:

. (11.3)

 

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com

Определение податливости болтов и соединяемых деталей

Определение податливости болта

,

где Е – модуль упругости материала болта; S – площадь сечения болта;

— расчетная длина, равная свободной длине болта между опорными поверхностями, плюс половина длины свинчивания (высоты гайки) (рис. 19.3), т.е.

.

Для случая ступенчатого болта (рис. 19.4)

,

где — длина n-го участка болта; S_n – площадь сечения n-го участка болта.

Определение податливости соединяемых деталей. Для определения коэффициента податливости соединяемых деталей пользуются методом профессора И. И. Бобарыкова. Согласно этому методу деформации соединяемых деталей распространяются на так называемые конусы давления, наружный диаметр а меньших оснований которых представляет собой наружный диаметр опорной поверхности гайки (головки болта, пружинной шайбы и т.д.), а образующие наклонены под углом a<45° (рис. 19.5). Рекомендуется принимать tga =0,5. Для упрощения расчетов конус заменяют цилиндром, наружный диаметр которого равен среднему диаметру конуса. Коэффициент податливости соединяемых деталей равен

,

где h₁, h₂, …, h_n – толщина соединяемых деталей;

S₁, S₂, …, S_n – площади поперечных сечений конусов давлений;

E₁, E₂, …, E_n – модули упругости материалов этих деталей.

Для соединения, показанного на рис. 19.5, а при tga=0,5

,

тогда

.

Для соединения, показанного на рис. 19.5, б, при одинаковых материалах соединяемых деталей

При большом значении и малом значении коэффициента податливости соединяемых деталей коэффициент внешней нагрузки х небольшой и почти вся внешняя сила идет на разгрузку стыка. При малом значении коэффициента податливости болта и большом коэффициента податливости соединяемых деталей, например при применении в стыке упругой прокладки, большая часть внешней силы передается на болт. При наличии упругой прокладки податливостью соединяемых деталей можно пренебречь.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Длина болта. Как опредилить длину болта, что это такое

24 окт. 2016

Как правильно определить длину болта и изделий? Как рассчитать длину болта в болтовом соединении? Здесь мы раскажем все детально! А также раскажем что такое длина болта.

Как определить длину болта ?

Длина болта для резьбовых соединений с гайками или без:

Дано: две детали конструкции, которые нужно соединить резьбовым болтом. Каждая имеет свою толщину. Как правильно подобрать крепежные материалы, чтобы не пришлось срезать торчащие концы, или не бояться снижения прочности из-за слишком короткой длины болтов? Если в проектно-сметной документации нужные размеры не указаны, придется определять эту величину самостоятельно, сложив толщину деталей, учитывая припуски на возможные гайки и шайбы. 

Правильный способ определить длину болта:

Вопрос «как определяется длина болта?» может озадачить человека без технического образования, когда ему придется искать определенный размер металлических крепежных изделий. Что это – общая длина, включая головку болта? Только длина резьбы? А если резьба покрывает не весь стержень? И в каких единицах обычно указывается эта длина в спецификации или проектной документации – дюймах, сантиметрах, миллиметрах?
Правильный ответ только один: длиной болта, которую указывают в технической документации метизов и мест их применения, считается расстояние от фаски стержня до основания головки. Его значение указывается в миллиметрах, т.к. в Украине принята метрическая система измерений. Это правило распространяется на все выпускаемые и стандартизированные виды резьбовых метизов:

Болт с шестигранной головкой.

 С полукруглой головкой

С потайной головкой.

С плоской шляпкой

 

Крепеж без головки

Для тех, которые не имеют головки, полностью покрыты резьбой, а гнездо под отвертку или насадку электроинструмента утоплено в торец метиза, длиной считается расстояние от фаски до фаски. 

Измерительные инструменты для определения длины болта

Определение длины болта единое на все ГОСТы и DIN в ассортименте любого производящего метизы или торгующего ими предприятия. А вот методы измерения могут отличаться. Можно измерить сантиметром, рулеткой, линейкой. Но самый точный из доступных в любых условиях способ – измерить длину болта штангенциркулем. Качественный инструмент имеет погрешность в сотые доли миллиметра, чего допустимо в большинстве случаев работы с крепежными метизами. Там, где требуется точность в микронах, калибровку и выбраковку производят с помощью лазеров и других высокоточных приспособлений.

Если к длине болта добавить высоту головки, то мы получим полные габаритные размеры.

Также вы можете узнать длину из условного обозначения.

Например: Болт М8-6g Х 220.58 ГОСТ 7805-70, где число 220 указывает длину — 220 мм.

 

antares-inter.com.ua

Определение причин разрушения болтов

В нашу испытательную лабораторию обратились с задачей определить причины разрушения двух болтов. Разрушение болтов произошло после двух лет эксплуатации конструкций. Отстрел двух болтов произошел с разницей в несколько дней. Входная документация на данные болтовые комплекты отсутствует. Компания «Металл-экспертиза» взялась за решение этой интересной задачи.

В результате визуального осмотра объектов исследования на теле и головках болтов не обнаружено следов деформационного воздействия и коррозионных повреждений. Болтам, предоставленным для исследования, были даны условные номера 1 и 2. На головках болтов указана следующая маркировка: болт 1 – Д110, 7.1; болт 2 – Д110, 7.2.

В испытательной лаборатории «МЕТАЛЛ-ЭКСПЕРТИЗА ТЕСТ» были проведены следующие исследования: химический анализ металла болтов, металлографический анализ, измерение твердости по сечению болтов, фрактографический анализ изломов.

Металл болта 1 по химическому составу  удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 4543-71 к стали марки 45Х. Металл болта 2 по химическому составу  удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 4543-71 к стали марки 40Х.

Твердость измерялась от внешнего края стержня болта в направлении внутренней части с шагом 1 мм до срединной части болта. Результаты измерения твердости металла болтов 1 и 2 представлены в таблице. По результатам твердометрии установлено, что твердость болтов незначительно меняется от внешнего края к середине, данный характер изменения твердости свидетельствует об объемной закалке болтов. По уровню предела прочности исследованные болты 1 и 2  удовлетворяют требованиям, предъявляемым ГОСТ 53644-2009 к болтам класса прочности 110. Большая твердость болта 1 обусловлено большим содержанием углерода в металле, чем у болта 2.

Для определения характера структуры было произведено металлографическое исследование. Травления шлифа производили раствором 3%-ым раствором азотной кислоты в этиловом спирте. 

В  результате металлографического анализа установлено, что металл болтов имеет мартенситную структуру. Данный факт свидетельствует об объемной закалке болтов, что подтверждено результатами твердометрии. Мартенситная структура является характерной для высокопрочных болтов класса прочности  110.

Для определения характера разрушения болтов было произведено фрактографическо исследование изломов на сканирующем электронном микроскопе «Tescan Vega 3SB». 

Стоит отметить хрупкий характер разрушения болтов 1 и 2. Данные характер разрушения определен мартенситной структурой металла болтов и их высокими прочностными характеристиками.

В ходе фрактографического исследования изломов болтов 1 и 2 определены характеры их разрушения. В изломе болта 1 наблюдается отчетливо выраженный очаг зарождения трещины. Данный очаг имеет следы замедленного хрупкого разрушения, данный вид разрушения характерен высокопрочных болтов, которые долгое время находятся под высокой нагрузкой, близкой к пределу текучести, т.е. болт 1 был перегружен практически до возникновения в нем пластической деформации.

В изломе болта 2 хорошо видны следы пластической деформации кручением, что свидетельствует о превышении момента затяжки в процессе закручивания болта. Перекручивание болта привело к зарождению кольцевой трещины в теле болта, которая со временем привела к его разрушению.

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что разрушение болта 2 произошло в результате превышения нормативного момента затяжки при установке болта  в конструкцию.

Разрушение болта 1 произошло в результате его перегруза, данный болт находился под нагрузкой очень близкой к пределу текучести (на самой вершине упругой области диаграммы растяжения). Возможно, болты 1 и 2 находились рядом в конструкции, разрушение болта 2 повлекло повышение нагрузки на болт 1 с последующим разрушением последнего по механизму замедленного хрупкого разрушения.

<<<предыдущая статья  следующая статья>>>

metall-expertiza.ru