ГОСТ ISO 898-1-2014. Межгосударственный стандарт. Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы

9. Методы испытаний

 

9.1. Испытание на растяжение на косой шайбе

готовых болтов и винтов (не включая шпильки)

 

9.1.1 Общие положения

Назначение этого испытания на растяжение в определении одновременно:

- предела прочности на растяжение готовых болтов и винтов R_m;

- целостности переходного участка между головкой и гладким стержнем или резьбой.

9.1.2 Применимость

Это испытание применяют для болтов и винтов с или без фланца, имеющих следующие характеристики:

- опорная поверхность плоская или зубчатая;

- головка прочнее, чем резьбовой участок;

- головка прочнее, чем любая гладкая часть стержня;

- диаметр любой гладкой части стержня d_s > d₂ или d_s ~= d₂;

- номинальная длина l >= 2,5d;

- длина резьбы b >= 2,0d;

- строительные болты с b < 2d;

- 3 мм <= d <= 39 мм;

- все классы прочности.

9.1.3 Оборудование

Оборудование для испытания на растяжение должно соответствовать ISO 7500-1. Особые инструменты, влияющие на изменение угла скоса шайбы , определенного на рисунке 1 и в таблице 16, не использовать.

9.1.4 Испытательное устройство

Зажимы, косая шайба и державки должны соответствовать следующим требованиям:

- твердость 45 HRC мин;

- поле допуска внутренней резьбы державки в соответствии с таблицей 14;

- диаметр отверстия d_h в соответствии с таблицей 15;

- косая шайба в соответствии с рисунком 1 и таблицами 15 и 16.

 

 

--------------------------------

<a> Радиус или фаска 45°. См. таблицу 15.

 

Рисунок 1 - Нагружение на косой шайбе

готовых болтов и винтов

 

Таблица 14

 

Поля допусков внутренней резьбы державки

 

Окончательная обработка крепежных изделий	Поля допусков резьбы
	Крепежных изделий до нанесения любого покрытия поверхности	Внутренней резьбы державки
Без покрытия	6h или 6g	6H
Электролитическое покрытие по ISO 4042	6g, 6e или 6f	6H
Цинк-ламельное покрытие по ISO 10683	6g, 6e или 6f	6H
Горячее цинкование погружением по ISO 10684 для соединений с гайками, с полями допусков резьбы:
- 6H	6az	6H
- 6AZ	6g или 6h	6AZ
- 6AX	6g или 6h	6AX

 

Таблица 15

 

Диаметры отверстий и радиусы для косой шайбы

 

В миллиметрах

 

Номинальный диаметр резьбы d	dh <a>, <b>		r1 <c>
	Не менее	Не более
3	3,4	3,58	0,7
3,5	3,9	4,08	0,7
4	4,5	4,68	0,7
5	5,5	5,68	0,7
6	6,6	6,82	0,7
7	7,6	7,82	0,8
8	9	9,22	0,8
10	11	11,27	0,8
12	13,5	13,77	0,8
14	15,5	15,77	1,3
16	17,5	17,77	1,3
18	20	20,33	1,3
20	22	22,33	1,6
22	24	24,33	1,6
24	26	26,33	1,6
27	30	30,33	1,6
30	33	33,39	1,6
33	36	36,39	1,6
36	39	39,39	1,6
39	42	42,39	1,6
<a> Средний ряд в соответствии с ISO 273. <b> Для болтов с квадратным подголовком отверстие должно быть достаточным для размещения квадратного подголовка. <c> Для изделия класса точности C значение радиуса r1 вычисляют по формуле   r1 = rmax + 0,2,   где rmax = (da, max - ds,min)/2.

 

Таблица 16

 

Угол скоса шайбы , градусы, для испытаний

на растяжение на косой шайбе

 

Номинальный диаметр резьбы d, мм	Классы прочности
	болтов и винтов с длиной гладкой части стержня ls >= 2d		винтов с резьбой до головки и болтов и винтов с длиной гладкой части стержня ls < 2d
	4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9	12.9/	4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9	12.9/
3 <= d <= 20	10°	6°	6°	4°
20 < d <= 39	6°	4°	4°	4°

 

Испытательное устройство должно быть достаточно жестким, чтобы обеспечить изгиб на переходном участке между головкой и гладкой частью стержня или резьбой.

Для готовых болтов и винтов с диаметром опорной поверхности головки свыше 1,7d, не выдерживающих испытания на растяжение на косой шайбе, головка может быть обработана до 1,7d, и эти изделия могут быть повторно испытаны при угле скоса шайбы согласно таблице 16.

Кроме того, для готовых болтов и винтов с диаметром опорной поверхности головки свыше 1,9d угол скоса шайбы, равный 10°, может быть уменьшен до 6°.

9.1.5 Процедура испытания

Крепежные изделия испытывают следующим образом.

Косая шайба, размеры которой определяют по 9.1.4, должна быть установлена под головкой болта или винта в соответствии с рисунком 1. Свободная длина резьбы l_th, подвергаемая нагружению, должна быть не менее 1d.

Для строительных болтов, имеющих короткую длину резьбы, испытание на растяжение на косой шайбе может быть выполнено при свободной длине резьбы l_th меньше, чем 1d.

Испытание на растяжение на косой шайбе выполняют в соответствии с ISO 6892-1. Скорость испытаний, определяемая при свободном ходе траверсы, не должна превышать 25 мм/мин.

Испытание на растяжение должно быть непрерывным до наступления разрыва.

При этом измеряют разрушающую нагрузку F_m.

9.1.6 Результаты испытания

9.1.6.1 Определение предела прочности на растяжение R_m

9.1.6.1.1 Метод

Вычисление предела прочности на растяжение R_m основывается на номинальной площади расчетного сечения A_s,nom и разрушающей нагрузке F_m, измеренной при испытании:

 

(1)

 

где

 

(2)

 

здесь d₂ - номинальный средний диаметр наружной резьбы в соответствии с ISO 724;

d₃ - номинальный внутренний диаметр наружной резьбы по дну впадины, вычисленный по формуле

 

 

здесь d₁ - номинальный внутренний диаметр наружной резьбы в соответствии с ISO 724;

H - высота исходного треугольника резьбы в соответствии с ISO 68-1.

Значения номинальной площади расчетного сечения A_s,nom приведены в таблицах 4 и 6.

9.1.6.1.2 Требования

Для болтов и винтов с d_s > d₂ и винтов с резьбой до головки разрыв должен происходить на свободной длине резьбового участка.

Для крепежных изделий с d_s ~= d₂ разрыв должен происходить на свободной длине резьбы или на гладкой части стержня.

Предел прочности R_m должен удовлетворять требованиям, установленным в таблице 3. Минимальная предельная разрушающая нагрузка F_m,min должна удовлетворять требованиям, установленным в таблицах 4 и 6.

Примечание - При уменьшении диаметров возрастают различия между номинальной площадью расчетного сечения по сравнению с эффективной площадью поперечного сечения. Когда твердость используют для производственного контроля/испытаний, особенно для малых диаметров, может потребоваться увеличение твердости свыше минимальной твердости, установленной в таблице 3, для достижения минимальной предельной разрушающей нагрузки.

 

9.1.6.2 Определение целостности переходного участка между головкой и гладким стержнем/резьбой. Требования

Разрыв не должен происходить в головке крепежного изделия.

Для болтов и винтов с гладкой частью стержня разрыв не должен происходить на переходном участке между головкой и стержнем.

Для винтов с резьбой до головки разрыв может распространяться на переходный участок между головкой и стержнем или на головку, при условии, что он начинается на свободной длине резьбы.