На множественных общедоступных ресурсах интернета аустенитные нержавеющие стали безосновательно называют «немагнитными» – если можно так выразится. И, действительно, при определённых условиях магнитная проницаемость этих сталей близка к значениям магнитной проницаемости вакуума.

Тем не менее, ошибочно утверждать, что все метизы из аустенитных сплавов абсолютно лишены магнитных свойств.

Действующие российские стандарты допускают заметную магнитную проницаемость у аустенитных сталей.

 Свойства крепёжных изделий из коррозионно-стойких аустенитных сталей марок А2 и А4 регламентированы ГОСТ ISO 3506–2014, где сказано:

«Все крепежные изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях – немагнитные; после холодного деформирования могут проявиться магнитные свойства»

Другими словами, сами по себе заготовки из аустенитных сталей не обладают заметной магнитной проницаемостью. Однако, технологические процессы производства крепежа предусматривают механическую обработку заготовок именно путём холодного деформирования. Для болтов и винтов это: накатка резьбы и штамповка головок. Аналогичные операции предусматривает и производство гаек. Гильзы вытяжных заклёпок формируют путём штамповки. В общем промышленное изготовление практически всех крепёжных изделий предусматривает схожие производственные процессы.

Таким образом заготовки из «немагнитных» аустенитных сталей в ходе производства подвергаются интенсивным деформациям. Это приводит к образованию ферромагнитных фаз в аустенитной матрице – высокодисперсных кристаллов мартенсита.

Поэтому изначально «немагнитные» стали марок А2 или А4, но уже в виде готовых крепёжных изделий, обладают вполне заметной магнитной проницаемостью.

В приложении H ГОСТ ISO 3506-1–2014 приводятся в справочном порядке магнитные свойства аустенитных нержавеющих сталей:

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

Пример 1:

А2: μr ≈ 1,8.

Пример 2:

А4: μr ≈ 1,015.»

Поэтому определять марку стали, опираясь лишь на магнитные свойства изделия, как на косвенную характеристику сплава – непрофессионально и зачастую вводит в заблуждение.

В прениях с представителями технического надзора следует опираться на действующие в России нормативные документы, в частности, на приведённые выше выдержки из стандартов.

Ко всему сказанному необходимо добавить, что единственным достоверным показателем качества метизов из коррозионно-стойких сталей является определение их химического состава. Инженеры BEST-Крепёж подвергают обязательному входному контролю каждую партию поставляемых изделий на определение сплава при помощи рентгенофлуоресцентного спектрометра. Эти предупредительные меры дают нам и нашим клиентам уверенность в соответствии состава легирующих элементов стали требованиям отечественных стандартов.

При разрешении сложных вопросов и претензий мы обращаемся к специалистам ведущих профильных институтов и лабораторий, в первую очередь: НИТУ МИСиС, МГСУ и ИЛ Технополис.

Нержавеющие стали марок AISI 304 и 316 по своему химическому составу полностью соответствуют группе марок сталей А2 и А4, соответственно.

​​​​​​​Аустенитные нержавеющие стали марок А2 или А4 для крепёжных изделий регламентированы серией отечественных стандартов ГОСТ ISO 3506-2014 «Механические свойства крепёжных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали».

Первая редакция этих стандартов была введена в действие ещё 10 декабря 2009.

Однако, до сих пор встречаются спецификации с иностранным обозначением этих сплавов. Чаще всего используют маркировку Американского Института Сталей и Сплавов (AISI), в частности: марки сталей 304 и 316. Их свойства регламентирует американский стандарт ASTM A 276–06.

Марки сталей по ГОСТ ISO 3506 имеют достаточно широкие пределы допустимого содержания легирующих элементов.

Поэтому несложно подобрать аналоги* иностранных сплавов AISI среди марок нержавеющих сталей по российскому стандарту для крепёжных изделий ГОСТ ISO 3506-2014:

Такая маркировка саморезов из нержавеющих сталей недопустима по действующим в России стандартам.

Самонарезающие винты из коррозионно-стойких аустенитных сплавов по ГОСТ ISO 3506-4–2014 маркируются следующим образом: А2-20H, A2-25H или А4-20H, A4-25H.

Почему так и что означают эти цифры? Давайте разберёмся.

​​​​​​​Как мы уже писали в рассылке «Технический вопрос – Технический ответ» от BEST-Крепёж №3 от 13.11.17, саморезами принято называть самонарезающие винты с геометрией резьбы по ГОСТ ISO 1478-2014.

Такая резьба отличается от метрической высотой и бόльшим шагом между витками.

Это необходимо для того, чтобы винт беспрепятственно нарезал ответную резьбу в предварительно проделанном отверстии.


Обозначается такая резьба по ГОСТ ISO 1478-2014 двумя латинскими буквами ST и числовым значением номинального диаметра от ST2,2 до ST8.

Механические свойства самонарезающих винтов, изготовленных из коррозионно-стойких сталей, регламентированы ГОСТ ISO 3506-4–2014.


Важнейшим свойством для саморезов, среди прочих эксплуатационных характеристик, является способность свободно нарезать посадочную резьбу в металлах.

Поэтому отечественный стандарт в качестве характеристики, определяющей класс нержавеющих самонарезающих винтов, задаёт твёрдость:

Термины «канат» и «трос» в нормативных документах приняты синонимами в отношении идентичной продукции

на основании письма Минпромторга России от 17.08.2016 № 51451/10.

Канаты стальные нержавеющие подлежат обязательной сертификации,

попадая под общий код ОКП 12 5000, согласно требованиям постановления Правительства РФ №982 от 1 декабря 2009 года.

Условия эксплуатации канатов зачастую подразумевают повышенные требования к безопасности,

особенно в тросовых несущих конструкция, таких как: оттяжки столбов и опор ЛЭП, растяжки для мачт, вантовые конструкции, висячие тросовые конструкции и другие схожие с ними конструкции, а также при использовании в грузоподъемных механизмах (тали, лебедки).

Тросы можно отнести к металлическим изделиям повышенной ответственности.

Не удивительно, что процедура обязательной сертификации для них строже и требовательнее чем общепринятая добровольная схема для прочих метизов.

Сценарий обязательной сертификации по ГОСТ Р 53603-2009 подразумевает обязательное испытание образцов в аккредитованной испытательной лаборатории:
 

 

Some Image 
 
 Some Image

 


И только по результатам испытаний тросы получают сертификат соответствия.

Помимо прохождения обязательной сертификации Федеральный закон №184-ФЗ от 27.12.2002 в ст.26 и ГОСТ Р 53603-2009 в п. 6.3.6

подразумевают ежегодный обязательный инспекционный контроль.

Регулярный инспекционный контроль образцов также должен проходить в аккредитованных испытательных лабораториях.

Таким образом, качество тросов подтверждается ежегодно.

 

Some Image

 


В случае, если канаты не проходят ежегодного инспекционного контроля, действие сертификата соответствия приостанавливают.

Такой сертификат признаётся неактуальным до подтверждения товарных свойств продукции.

Приобретая тросы, которые не прошли обязательную сертификацию или инспекционный контроль,

покупатель принимает на себя ответственность, связанную с качеством и безопасностью эксплуатации этих тросов.

При этом продавец такой низкосортной продукции, в соответствии со статьёй 14.45. КоАП РФ, рискует лишь возможностью получить штраф.

Чтобы обезопасить себя, Вы вправе проверить подлинность и актуальность обязательного сертификата соответствия на официальном сайте Федеральной службы по аккредитации:

http://188.254.71.82/rss_pub_gost_r/

Наличие у поставщика действующей документации, подтверждающей соответствие качества и надёжности продукции требованиям технических регламентов,

даст Вам уверенность в Вашей защищённости и защищённости Ваших клиентов.

Тросы (канаты) из нержавеющих сталей BEST-Крепёж успешно прошли обязательную процедуру сертификации.

О чем свидетельствует сертификат соответствия № РОСС DE.АГ81.В00833 от 21.12.2017 г.

В дополнение к этому, наши тросы регулярно проходят инспекционный контроль, ежегодно подтверждая соответствие качества нормативным требованиям.

Да, можно, если температура эксплуатации крепёжных изделий не будет превышать +400 °С, с учётом рекомендаций ГОСТ ISO 3506. 

Химический состав сталей типа Х18Н10Т задан ГОСТ 5632–2014.
По содержанию основных легирующих элементов – хрома и никеля – они соответствуют аустенитным сплавам марки А2 по ГОСТ ISO 3506.
При общей схожести сталей А2 со сплавами типа Х18Н10Т принципиальное отличие между ними заключается в том, что последние дополнительно легируют небольшим количеством титана (Ti≤0,8)

 

 

Титан вводится в аустенитные хромоникелевые сплавы для снижения их склонности к межкристаллитной коррозии при высоких температурах.
В своё время марки сталей типа Х18Н10Т разрабатывались в первую очередь для производства изделий, диапазон рабочих температур которых лежит в границах 450-750°C.

Стали типа Х18Н10Т по составу легирующих элементов можно отнести к сталям марки А3 по ГОСТ ISO 3506–2104.

 

 

ГОСТ ISO 3506 допускает эксплуатацию аустенитных сплавов, в т.ч. и сталей А3 (типа Х18Н10Т), при температурах лишь до +400 °С.
При этом следует учитывать, что в температурном диапазоне +100..+400 °С стандарт задаёт существенную потерю прочности крепёжных изделий: 

 

 

Согласно рекомендациям ГОСТ ISO 3506–2014:
коррозионная стойкость сталей А3 (которые включают и сплавы типа Х18Н10Т) практически не отличается от коррозионной стойкости сталей марки А2.

Объясняется это тем, что предусмотренные отечественным стандартом условия эксплуатации не достигают столь высоких температур, при которых обнаруживается явное преимущество хромоникелевых сталей с содержанием титана и ограничиваются лишь температурами до +400 °С.

Титан же необходим в аустенитных сталях в первую очередь для стабилизации углерода в температурном диапазоне 450-750°C.

Об этом сказано в ГОСТ ISO 3506–2014: «В.2.4 Стали марки А3 Стали марки А3 являются стабилизированными нержавеющими сталями со свойствами сталей марки А2

Из-за отсутствия явных преимуществ хромоникелевых сталей с титаном, в т.ч. типа Х18Н10Т по ГОСТ 5632, производители нержавеющего крепежа в промышленных масштабах отдают предпочтение сталям марки А2 – хромоникелевым аустенитным сплавам без содержания титана. 

Так называемые распорные стальные анкеры согласно терминологии этого стандарта можно отнести:

– к металлическим фрикционным анкерам с расклинивающей клипсой по материалу и принципу крепления;

– к анкерам с контролем перемещения при забивании и с контролем момента затяжки гайки по способу установки в проектное положение;

– к анкерам, предназначенным для формирования анкерных креплений предварительного монтажа.

(допускается их применение для сквозного монтажа анкерных креплений при безусловном обеспечении требований к глубине установки анкера)

ГОСТ Р 57787-2017, разработанный при участии инженеров BEST-Крепёж, задаёт точную и чёткую классификацию основной части строительных анкеров.
Тем самым он является надёжным фундаментом всех стандартов, посвящённых тем или иным анкерным креплениям в строительстве.
Этот стандарт позволяет инженерам разного уровня общаться на едином нормативном языке, не прибегая к различным несогласованным терминам, порой взятым из «околотехнических» переводов иностранных каталогов.
Описать все термины, заданные этим стандартом, и расписать подробно классификацию анкеров по пунктам во всём объёме просто не позволит формат нашей технической рассылки. 

Поэтому специально для Вашего удобства приводится простая и удобная схема классификации анкеров и анкерных креплений по ГОСТ Р 57787-2017*:
 

 

 

* схема классификации анкерных креплений и анкеров задана Приложением А ГОСТ Р 57787-2017

 

Компания BEST-Крепёж предлагает стальные распорные анкеры или металлические анкеры с расклинивающей клипсой по ГОСТ Р 57787-2017 под торговой маркой ELNAR.

Они могут быть выполнены:
– из обычной углеродистой стали с различными типами антикоррозионного покрытия – анкеры ELNAR ESI1K;
– из нержавеющей стали марки А4 – анкеры ELNAR ES1K,
с учётом требований СП 28.13330.2017 и СП 50.13330.2012.
Все анкеры ELNAR производят в Европе, что подтверждается соответствующими Европейскими Техническими Свидетельствами ETA по техническим условиям Option 01.

Качество и надёжность анкеров ЭЛЬНАР отвечают всем действующим в России нормативным требованиям. 
Как и все европейские анкеры, ELNAR ES1K отличаются высокой несущей способностью на фоне большинства конкурентов, произведённых на территории Азии.
Это подтверждено множественными натурными испытаниями на объектах и лабораторными испытаниями в профильных российских институтах и испытательных лабораториях. 
На основании результатов испытаний анкеры ELNAR ESI1K и ES1K своевременно получают допуск Минстроя к использованию на строительных объектах РФ – Техническое свидетельство

Инженеры BEST-Крепёж проводят натурные испытания анкеров ELNAR на объектах по методике СТО ФЦС 44416204-010-2010, согласно требованиям, указанным в Техническом свидетельстве ТС 5540-18 от 24.07.18.

 

Обращайтесь к Вашему менеджеру BEST-Крепёж или формируйте заявку на странице сайта для выяснения стоимости изделия и условий поставки.

Сложность сверления металлов, особенно при отрицательных температурах, зависит непосредственно от природы обрабатываемого материала.

При обработке обычных углеродистых сталей отрицательные температуры незначительно влияют на сложность сверления и ресурс сверла, как и при обработке хромистых нержавеющих сталей.

При сверлении нержавеющих сталей аустенитного класса низкие температуры негативно сказываются на трудоёмкости процесса и приводят к быстрому изнашиванию сверла.
 

1. Сверление «обычных» углеродистых сталей:

Прочностные свойства углеродистых конструкционных сталей, такие как предел прочности и предел текучести, возрастают с уменьшением температуры. Такой же особенностью обладают и хромистые коррозионно-стойкие стали мартенситного класса* – при понижении температуры их механические свойства меняются аналогичным образом.

* марки, типа С1 и С3 по ГОСТ ISO 3506–2014, 12Х13 и 20Х17Н2 по ГОСТ 5632-2014 или 410 и 420 по стандартам AISI.

Как известно из теории обработки металлов резанием: чем выше механические свойства обрабатываемого материала, тем хуже обрабатываемость резанием и интенсивнее износ инструмента. Таким образом, увеличение прочности конструкционных углеродистых и хромистых нержавеющих сталей при отрицательных температурах будет негативно сказываться на изнашивании режущего инструмента.

Однако этот эффект будет иметь влияние только в начале процесса сверления.

Это связано с тем, что примерно 85–90 % всей работы резания превращается в тепловую энергию, часть которой поглощается деталью. В результате этого зона сверления быстро нагревается до температур, значительно превышающих температуру при нормальных условиях (+20°С) и эффект упрочнения обрабатываемого материала исчезает.

С другой стороны, отрицательная окружающая температура способствует более интенсивному теплоотводу из зоны контакта режущего инструмента и детали, что увеличивает стойкость свёрл.

Таким образом отрицательная температура практически не влияет на трудоемкость сверления обычных углеродистых и хромистых нержавеющих сталей.

 

2. Сверление нержавеющих сталей:

Иначе обстоит дело при сверлении коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, типа марок А2 и А4 по ГОСТ ISO 3506–2014, Х18Н10 и Х17Н14М3 по ГОСТ 5632-2014

Такие сплавы склонны к интенсивному упрочнению в результате пластической деформации, особенно в холодном состоянии. Высокая температура в сочетании со значительным контактным давлением вызывает интенсивное схватывание соприкасающихся друг с другом поверхностей. Это приводит к разрушению режущей кромки инструмента.

Поэтому отрицательные температуры будут оказывать негативное влияние на трудоемкость сверления нержавеющих сталей аустенитного класса и изнашивание режущего инструмента.

 

Для решения этой проблемы компания BEST-Крепёж предлагает свёрла ELNAR®:

– серия HSS-G из высококачественной быстрорежущей стали марки М2 (Р6М5) – для сверления «обычных» углеродистых сталей,

– серия HSS-Е из высококачественной кобальтовой быстрорежущей стали – для сверления труднообрабатываемых нержавеющих сталей.

Они изготовлены из быстрорежущей стали марки М35 (Р6М5К5), которая дополнительно легирована кобальтом. Кобальт способствует увеличению твёрдости и сообщает инструменту высокую красностойкость. Это особенно актуально при повышенном изнашивании сверла в процессе резания аустенитных коррозионно-стойких сплавов при отрицательных температурах.

Замена болтов по DIN 931 на аналогичные по размеру болты, сделанные по DIN 933, не должна производиться без согласования с конструкторским отделом или с сотрудниками, ответственными за соответствующие узлы крепления. Выбор того или иного типа крепёжного изделия в первую очередь зависит от конструкции узла крепления и условий его работы.

Для начала разберёмся, в чём принципиальное отличие между болтами DIN 931 и DIN 933.

DIN 931
 
Some Image
 
DIN 933
 
Some Image

Оба типа болтов имеют:

– одинаковую метрическую резьбу по ГОСТ 9150-2002 и ГОСТ 8724-2002;

– механические свойства болтов из аустенитных сталей – по ГОСТ ISO 3506-1–2014;

– одинаковый тип головок соответствующих размеров.

Ключевое отличие между ними:

– у болтов по DIN 933 резьба накатана практически до самой головки;

– болты, выполненные по DIN 931, имеют так называемую «неполную» резьбу – их резьбовая часть короче шпильки болта.

При работе болтокомплекта только на растяжение разница в конструкции болтов не имеет значения.

                            DIN 931
 
Some Image
 
                             DIN 933
 
Some Image

В обоих случаях разрыв металла произойдёт в самом «узком» месте – по внутреннему диаметру резьбы.
 

Поэтому прочностные характеристики обоих типов болтов как с полной, так и с неполной резьбой идентичны при работе болтокомплектов строго на растяжение.

При работе болтокомплекта на срез целесообразнее применять болты с неполной резьбой.

DIN 931
 
Some Image
 
DIN 933
 
Some Image

В таких случаях крепёжный узел формируют таким образом, чтобы врезающиеся кромки соединяемых деталей находились в области безрезьбового участка стержня болта (на рисунке – поз.А). Тогда сопротивление нагрузке на срез оказывает более «толстая» в диаметре зона шпильки. Когда же поперечная нагрузка воздействует на резьбу, как это показано на примере болтов DIN 933 (поз.Б), смятие произойдёт по внутреннему диаметру самой резьбы – в месте наименьшей площади сечения стержня. Вдобавок к этому усугубляющим фактором послужит то, что чередующиеся впадины и выступы резьбового профиля по сути являются дополнительными концентраторами напряжений.

Поэтому при работе болтокомплекта на срез за расчетный диаметр рабочего сечения безрезьбовой части шпильки принято считать наружный диаметр резьбы, а за расчетный диаметр резьбового участка – внутренний диаметр резьбы.

Таким образом при воздействии поперечных нагрузок, или даже при смешанном нагружении, при равных размерах изделий более надёжным является соединение с применением болтов с неполной резьбой.

В любом случае окончательное решение о возможности применения того или иного типа крепёжных изделий с учётом всех условий эксплуатации крепёжного узла должны принимать инженеры конструкторского отдела или другие сотрудники, ответственные за монтаж этого крепёжного узла и эксплуатацию всей конструкции.

В теории геометрия шлицев типа TORX представляется более эффективной в сравнении со шлицем в виде внутреннего шестигранника.

На практике же оба типа шлицев не имеют очевидных преимуществ друг перед другом.
 

Разберёмся детально.
 

В чём принципиальное отличие шлица типа TORX от шлица в виде внутреннего шестигранника?

Форма и основные размеры звездообразных углублений под ключ – так называемых TORX или звёздочка – заданы ГОСТ Р ИСО 10664-2007.

Шлицы в виде внутреннего шестигранника не имеют собственного ГОСТа.

Однако, их форма и размеры регламентированы в различных отечественных и международных стандартах на соответствующие винты, например: ГОСТ Р ИСО 4762-2012ГОСТ ISO 7380-1-2014ГОСТ ISO 7380-2-2014ГОСТ Р ИСО 10642-2012 и пр.

шлиц типа TORX

по ГОСТ Р ИСО 10664-2007
 
Some Image
 

шлиц в виде внутреннего шестигранника

как пример, по ГОСТ Р ИСО 4762-2012
 
Some Image

С теоретической точки зрения напряжения, возникающие при закручивании в разных по типу шлицах, будут отличаться в зависимости от конструкции углубления и соответствующей биты.

шлиц типа TORX
 
Some Image
 
шлиц в виде внутреннего шестигранника
 
Some Image

Красная окружность, проходящая через точки контакта ключа со шлицем, показывает вектор крутящего момента – вращательного действия силы, передающейся при закручивании от монтажного инструмента головке винта. Ввиду того, что плоскость контакта в каждой зоне соприкосновения биты со стенками углубления не перпендикулярна этой окружности, возникает сила P, которую можно разложить на радиальную и тангенциальную составляющие – на приведённых схемах показаны жёлтыми векторами. Эта сила создает напряжения материала как в головке винта, так и в бите монтажного инструмента. Когда они превысят предел прочности винта или монтажного ключа, материал в зоне контакта срежется.

Величина равнодействующей силы P, с которой бита давит на стенки углубления, обратно пропорциональна косинусу угла α, показанного на приведённых схемах. Даже визуально очевидно, что угол α для звездообразного шлица значительно меньше того же угла в распределении сил в шестигранном углублении. Поэтому при равном крутящем моменте потенциально опасная сила у шлицев типа TORX значительно ниже. В дополнение к этому звёздообразное углубление под ключ конструктивно обеспечивает бóльшую площадь контакта с битой. Тем самым обеспечивается меньшая нагрузка на единицу площади контакта и минимизируется возможность повреждения стенок такого шлица. Ко всему прочему весьма большой угол 120° между гранями шестигранной биты может сыграть роль режущей кромки и привести к эффекту «надреза» поверхности стенок углубления в головке винта.
 

Таким образом, звездообразное углубление под ключ типа TORX конструктивно способно обеспечить больший момент затяжки винта при монтаже.

Но насколько такое конструктивное преимущество оправдано на практике?

Это мы решили проверить в лаборатории BEST-Крепёж.

В качестве базовой методики испытаний была выбрана программа определения разрушающего крутящего момента болтов и винтов из коррозионно-стойких сталей по ГОСТ ISO 3506-1-2014:

– винт вкручивается в резьбовую оправку;

– оправка с вкрученным винтом фиксируется в тисках;

– динамометрическим ключом прикладывается минимально возможный для данного инструмента крутящий момент, для этих целей мы использовали:
LICOTA AQL-N3030    Диапазон моментов затяжки: 6-30 Н-м 
LICOTA AQL-N4210    Диапазон моментов затяжки: 40-210 Н-м
В качестве испытательных образцов были выбраны винты по ГОСТ ISO 14579-2015 со шлицем типа TORX и по ГОСТ Р ИСО 4762-2012 с шестигранным углублением под ключ:- крутящий момент постепенно увеличивается кратно цене деления шкалы инструмента, до появления разрушения.

– c метрической резьбой с крупным шагом;

– с цилиндрической головкой;

– из коррозионно-стойкой аустенитной марки стали А2;

– класса прочности А2-70;

– следующих размеров резьбы и шлицев:

Резьба

по ISO 14579

по ISO 4762

М3х0,5

TORX 10

  HEX 2,5

М4х0,7

TORX 20

HEX 3

М5х0,8

TORX 25

HEX 4

М6х1,0

TORX 30

HEX 5

– по 10 образцов каждого типоразмера.

1-ый способ зажима образцов – при помощи одноразовых гаек.

Some Image
 

Для упрощения оснастки вместо многоразовой разъемной оправки для каждого винта использовали по 3 «одноразовые» гайки. Одноразовые – так как после зажимания в тиски они настолько деформируются, что приходят в полную негодность для дальнейшего использования.

 

При таком способе зажима у винтов со звездообразным углублением под ключ не произошло ни одного срыва шлица:

– либо отламывалась головка винтов,

– либо в ходе проведения испытаний достигался двукратный минимальный разрушающий крутящий момент, заданный ГОСТ ISO 3506-1–2014.
Some Image
 

Для того чтобы всё-таки определить разрушающие нагрузки, которые способны выдержать шлицы типа TORX и сравнить их со значениями, полученными при разрушении винтов с шестигранным углублением в головке, было принято изменить схему закрепления винтов в тисках.
 

С помощью электроточила на цилиндрических головках были сточены две плоскости параллельные друг другу. Эти плоскости необходимы для жёсткого закрепления головки винта в тисках без возможности ее прокручивания и отрыва.


2-ый способ зажима образцов – путём фиксации головки винтов со сточенными гранями.

Some Image
 

При таком способе зажима образцов в ходе проверки прочности звездообразных углублений были сломаны биты.

При этом сами шлицы винтов остались без повреждений.


Результаты испытаний:

 

Some Image

 

*      по ГОСТ ISO 3506-1-2014.

**    шестигранное углубление под ключ.

*** звездообразное углубление под ключ типа TORX.
 

Выводы:

1. Звездообразное углубление под ключ типа TORX при монтаже обеспечивает винтам момент затяжки, многократно превышающий значения допустимые ГОСТами.

Однако, такое превышение нормативных значений минимального разрушающего момента приводит к отламыванию головки винта или даже к разрушению монтажной биты.

 

2. Шестигранное углубление под ключ обеспечивает винтам беспрепятственный монтаж в диапазонах моментов затяжки, допустимых отечественными и международными стандартами.

Во всех случаях срыв шестигранного шлица испытуемых образцов произошёл после существенного превышения минимального разрушающего крутящего момента, заданного ГОСТ ISO 3506-1–2014.

То же самое много раз подтверждалось и в ходе работы инженеров BEST-Крепёж над претензиями, поступающими в ОТК компании.

Как правило, срыв шлицев происходит по причине превышения допустимого момента затяжки, когда монтаж винтов производят без контроля крутящего момента.

 

3. При соблюдении нормативных требований не выявлены очевидные преимущества звездообразных углублений под ключ, типа TORX, перед шестигранными.

 

Оба типа шлицев обеспечивают беспрепятственную передачу крутящего момента от монтажного инструмента винту, если не превышать значений минимального разрушающего крутящего момента, заданного ГОСТ ISO 3506-1–2014.

Прежде всего, стоит отметить, что зачастую производители и крупные европейские поставщики для упрощения номенклатурных обозначений указывают на этикетках шайб DIN 127 сталь А2 вместо той, из которой они действительно сделаны – пружинной стали 1.4310. Свойства стали 1.4310 задаёт европейский стандарт EN 10088 – это коррозионно-стойкая сталь аустенитного класса, которая отличается повышенным содержанием кремния для увеличения упругости изделий, сделанных из стали этой марки.

Зачем такая замена стали, и почему особенно это важно для шайб DIN 127?

Давайте разберёмся.

Первые упоминания о пружинных шайбах такого типа встречаются в английских журналах конца XIX века.


Some Image

Своё название они получили в честь фамилии изобретателя – Джона Уильяма Гровера (John William Grover).

Современная конструкция шайбы-гровер, или шайбы Гровера, по DIN 127 (согласно отечественным стандартам по ГОСТ 6402-70) представляет собой разрезанную круглую шайбу, концы которой расположены в разных плоскостях.


Some Image

Согласно ГОСТ 27017-86* шайбы такого типа служат для предотвращения самоотвинчивания крепёжных изделий при упругой деформации шайбы под нагрузкой.

* Кстати, тот же стандарт не допускает применение названия «шайба Гровера».

Для изготовления нержавеющих пружинных шайб DIN 127 массово применяют коррозионно-стойкую сталь 1.4310 по EN 10088. Согласно EN 10151 этот сплав относится к пружинным сталям аустенитного класса и незначительно отличается от марки А2 по ГОСТ ISO 3506:


Some Image

a) Приведены максимальные значения, если не указано иное.

e) 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.

f) Если содержание хрома менее 17 %, содержание никеля должно быть не менее 12 %.

g) Для аустенитных сталей с минимальным содержанием углерода 0,03 % содержание азота не должно превышать 0,22 %

Основные легирующие элементы сравниваемых сплавов: хром и никель. Они имеют соизмеримое содержание, поэтому и сплавы имеют схожую коррозионную стойкость. При этом сталь 1.4310 отличается бóльшим содержанием кремния (Si), который в хромоникелевых сплавах увеличивает пределы упругости и текучести, а также улучшает износостойкость получаемого изделия.

Таким образом, сталь 1.4310 относится к пружинным коррозионно-стойким сталям по EN 10151 и является более подходящим материалом для производства пружинных шайб по DIN 127 в отличие от стандартных сталей марки А2.

Ко всему этому стоит отметить что, используя нержавеющие пружинные шайбы из стали 1.4310, Вы можете столкнуться с проблемой «магнитности» коррозионно-стойких сталей. Как и все хромоникелевые сплавы, сразу после закалки на аустенит сплав 1.4310 обладает магнитной проницаемостью близкой к значению немагнитных материалов: 1,002 и выше.

Однако, термомеханические процессы производства существенно меняют фазовую структуру изделий аустенитных сталей. При деформации заготовок в ходе производственных процессов, как например холодная навивка пружинных шайб, происходит увеличение магнитной проницаемости готовой продукции из-за структурной трансформации аустенита. В результате проверка изделий из аустенитных сплавов при помощи магнита или измерителя магнитной восприимчивости может дать неожиданный результат для сплава, который рассматривается как немагнитный.

Поэтому стали марок А2 и 1.4310 нельзя назвать немагнитными, т.к. их магнитная проницаемость выше μr=1.

Подробно с магнитными свойствами аустенитных сталей можно ознакомиться в разделе ЧаВо на сайте нашей компании.

Позвонить