Класс прочности болтов: таблица по ГОСТ ISO 898-1 и расшифровка маркировки
Класс прочности на головке болта — это две цифры через точку. Первая, умноженная на 100, даёт номинальное временное сопротивление в мегапаскалях: у 8.8 это 800 МПа. Произведение обеих цифр, умноженное на 10, — предел текучести: 8 × 8 × 10 = 640 МПа. Для обычного крепежа хватает 5.8, для машин и металлоконструкций берут 8.8, для нагруженных узлов — 10.9 и 12.9. Гайку подбирают с классом не ниже первой цифры болта.
Таблица классов прочности болтов
Механические свойства болтов, винтов и шпилек из углеродистой и легированной стали задаёт ГОСТ ISO 898-1-2014, идентичный международному ISO 898-1. Он заменил прежний ГОСТ 1759.4-87, классы в обоих стандартах обозначаются одинаково.
| Класс | Временное сопротивление, не менее, МПа | Предел текучести, не менее, МПа | Твёрдость, HV | Где применяют |
|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | 120–220 | Неответственный крепёж, деревянные конструкции |
| 4.8 | 420 | 340 | 130–220 | Мебель, кронштейны, бытовой крепёж |
| 5.6 | 500 | 300 | 155–220 | Общего назначения |
| 5.8 | 520 | 420 | 160–220 | Общего назначения, самый ходовой в магазинах |
| 6.8 | 600 | 480 | 190–250 | Общего назначения с запасом |
| 8.8 (до М16) | 800 | 640 | 250–320 | Машины, автомобили, металлоконструкции |
| 8.8 (свыше М16) | 830 | 660 | 255–335 | То же |
| 9.8 (до М16) | 900 | 720 | 290–360 | Встречается редко |
| 10.9 | 1040 | 940 | 320–380 | Подвеска, колёсные болты, нагруженные узлы |
| 12.9 | 1220 | 1100 | 385–435 | Винты с внутренним шестигранником, станки, оснастка |
Классы 8.8 и выше получают закалкой с отпуском, классы до 6.8 — из незакалённой стали. Твёрдость дана по Виккерсу, как в стандарте.
Как читать цифры
Первая цифра — сотни мегапаскалей временного сопротивления, то есть напряжения, при котором болт рвётся. Вторая цифра — доля предела текучести от временного сопротивления в десятых. У 8.8 предел текучести составляет 0,8 от 800, то есть 640 МПа. До этого напряжения болт тянется упруго и возвращается обратно. Выше — вытягивается навсегда, и соединение ослабевает, хотя болт ещё не порвался.
Поэтому вторая цифра важна не меньше первой. Болты 4.6 и 4.8 рвутся одинаково, а вот пластически тянуться 4.6 начинает гораздо раньше. В таблице видно, что минимальные значения у некоторых классов чуть выше номинальных, расчётных по цифрам: для 4.8 это 420 вместо 400 МПа. Стандарт задаёт именно минимумы, их и берите в расчёт.
Какое усилие держит болт: таблица по размерам
Цифры в мегапаскалях становятся понятнее в килоньютонах. Минимальная разрывная нагрузка — это временное сопротивление, умноженное на расчётную площадь сечения резьбы. Ниже — для крупного шага резьбы, в скобках примерно в тоннах.
| Резьба | Площадь сечения, мм² | Класс 5.8, кН | Класс 8.8, кН | Класс 10.9, кН |
|---|---|---|---|---|
| М6 | 20,1 | 10,5 (≈1,1 т) | 16,1 (≈1,6 т) | 20,9 (≈2,1 т) |
| М8 | 36,6 | 19,0 (≈1,9 т) | 29,2 (≈3,0 т) | 38,1 (≈3,9 т) |
| М10 | 58,0 | 30,2 (≈3,1 т) | 46,4 (≈4,7 т) | 60,3 (≈6,1 т) |
| М12 | 84,3 | 43,8 (≈4,5 т) | 67,4 (≈6,9 т) | 87,7 (≈8,9 т) |
| М16 | 157 | 81,6 (≈8,3 т) | 125 (≈12,8 т) | 163 (≈16,6 т) |
| М20 | 245 | 127 (≈13 т) | 203 (≈20,7 т) | 255 (≈26 т) |
Это разрыв при растяжении, а не рабочая нагрузка. Рабочую берут с запасом, а на срез болт держит примерно 0,6 от разрывной. Нагрузку на конкретное соединение считают по нормам проектирования, а не по этой таблице.
Гайка к болту
Классы гаек задаёт ГОСТ ISO 898-2. Правило подбора простое: класс гайки не ниже первой цифры болта. К болту 8.8 — гайка 8, к 10.9 — гайка 10, к 12.9 — гайка 12. Гайку более высокого класса ставить можно, более низкого — нет. Слабая гайка на прочном болте не держит затяжку: у неё срывается резьба раньше, чем болт выйдет на свою нагрузку, и весь смысл дорогого болта пропадает.
Нержавеющие болты: другая маркировка
У нержавеющего крепежа своя система по ГОСТ ISO 3506-1: буква и цифра марки стали, через дефис — класс. A2-70 — нержавейка группы A2 с временным сопротивлением не менее 700 МПа и пределом текучести 450 МПа. A4-80 — более стойкая к соли сталь A4, 800 и 600 МПа. A2-50 — 500 и всего 210 МПа. По прочности A2-70 близок к 6.8, но не к 8.8, и на место болта 8.8 его не ставят без расчёта.
Где таблица врёт
Дюймовые болты. На головке нет цифр, есть радиальные черточки. Три черты — класс SAE Grade 5, по прочности близкий к 8.8. Шесть черт — Grade 8, близкий к 10.9. Гладкая головка — низкий класс.
Температура. Свойства в таблице действуют для работы примерно от минус 50 до плюс 150 °C. Болт, который нагревали горелкой, чтобы открутить, или сварили, свой класс потерял: закалка уходит.
Повторное использование. Болты, которые изготовитель предписывает затягивать за предел текучести, — например, болты головки блока с затяжкой на угол — после разборки меняют. Цифра на головке остаётся прежней, а болт уже вытянут.
Покрытие. Болты 10.9 и 12.9 с гальваническим цинком при неправильной технологии становятся хрупкими от водорода и лопаются под затяжкой без видимой причины. Для ответственных узлов берут крепёж с покрытием, которое изготовитель допускает для этого класса.
Частые вопросы
Как расшифровать класс прочности 8.8?
Временное сопротивление 800 МПа, предел текучести 0,8 от него — 640 МПа. Для болтов свыше М16 стандарт требует не менее 830 и 660 МПа.
Какой класс прочности болтов самый прочный?
Из стандартных по ГОСТ ISO 898-1 — 12.9: не менее 1220 МПа на разрыв и 1100 МПа предел текучести.
Какая гайка нужна к болту 10.9?
Класса 10 или 12. Гайка класса ниже первой цифры болта сорвёт резьбу раньше, чем болт выйдет на свою нагрузку.
