Полное руководство по классам болтов — пояснения к классам 2, 5, 8, B7, B8 и L7

Что такое классы болтов и почему так важен выбор правильного класса

Определение марок болтов - Стандартизированная классификация прочности, материала и термической обработки

Марки болтов — это стандартизированные классификации, которые определяют механические свойства, химический состав и требования к термической обработке болтов. Для каждой марки указаны минимальная прочность на разрыв, предел текучести, диапазон твердости и удлинение, что обеспечивает предсказуемые характеристики при определенных условиях нагрузки. Система оценок позволяет инженерам выбирать болты с уверенностью в том, что они будут соответствовать требованиям конструкции, не задавая чрезмерных-заданий и не ставя под угрозу безопасность.

Стоимость выбора неправильного класса -. Перелом, ослабление, аварии на оборудовании.

Выбор марки болта ниже требуемой прочности может привести к сорванию резьбы, разрушению болта, расслоению соединения и катастрофическому выходу оборудования из строя. И наоборот, завышение требований к более высокому классу, чем необходимо, часто приводит к ненужным затратам и может привести к таким рискам, как подверженность водородному охрупчиванию. Правильный класс должен соответствовать расчетной нагрузке, рабочей температуре, условиям окружающей среды и применимым требованиям норм.

Глобальные стандартные системы - SAE J429, ASTM A193/A320, ISO 898, GB/T 3098

Основные мировые стандарты болтов включают SAE J429 для болтов из углеродистой и легированной стали дюймовых размеров (Северная Америка), ASTM A193 для болтов из легированной и нержавеющей стали, работающих при высоких-температурах/высоком-давлении, ASTM A320 для болтов, работающих при низких-температурах, ISO 898 для метрических болтов (международный) и GB/T 3098 (китайский стандарт). Понимание перекрестных-ссылок между этими системами важно для международных проектов и глобальных закупок.

Описание классов болтов SAE J429 (класс 2, 5, 8)

Болты класса 2 - из низкоуглеродистой стали, наименьшая прочность, подходят для обычных, не-критических применений.

Болты SAE J429 класса 2 изготавливаются из низко- или среднеуглеродистой стали без какой-либо необходимой термической обработки. Они имеют минимальную прочность на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм (414 МПа) для размеров до 3/4 дюйма и 55 000 фунтов на квадратный дюйм для больших диаметров. Болты класса 2 не имеют маркировки на головке и подходят для применений с легкими-нагрузками, такими как сборка мебели, осветительных приборов и не-несущих конструкций кронштейнов, где требования к прочности минимальны.

Болты класса 5 -, среднеуглеродистая сталь, закаленная и отпущенная, средней прочности

Болты класса 5 изготовлены из среднеуглеродистой стали, закаленной и отпущенной для достижения минимального предела прочности на разрыв 120 000 фунтов на квадратный дюйм (827 МПа) для диаметров до 1 дюйма. Они обозначаются тремя радиальными линиями на головке болта, расположенными на расстоянии 120 градусов друг от друга. Марка 5 обычно используется в автомобильных агрегатах, сельскохозяйственном оборудовании, машинах и общем строительстве, где требуется прочность от умеренной до высокой без затрат на марки премиум-класса.

Болты класса 8 -, среднеуглеродистая легированная сталь, закаленная и отпущенная, высокопрочная

Болты класса 8 изготавливаются из среднеуглеродистой легированной стали (обычно 4140 или аналогичной), закаленной и отпущенной для обеспечения минимальной прочности на разрыв 150 000 фунтов на квадратный дюйм (1034 МПа). Они отмечены шестью радиальными линиями на головке и предназначены для тяжелого оборудования, землеройной техники, военного применения и структурных соединений, требующих максимальной прочности в системе SAE.

Таблица данных механических свойств

Описание марок болтов ASTM A193 (B7, B8, B8M, B16)

B7 - Хром-легированная сталь с молибденом, высокая температура и высокое давление

ASTM A193 B7 является наиболее широко используемой маркой для болтовых соединений сосудов под давлением, клапанов, фланцев и трубопроводных систем. Болты B7, изготовленные из хром-молибденовой стали AISI 4140 или 4142, подвергаются закалке и отпуску для достижения прочности на разрыв не менее 125 тысяч фунтов на квадратный дюйм (860 МПа) с превосходной ударной вязкостью и сопротивлением ползучести до 450 градусов. Болты B7 имеют маркировку «B7» на головке и обычно сочетаются с гайками ASTM A194 класса 2H.

B8/B8M - 304/нержавеющая сталь 316, коррозионно--устойчивая среда

Болты ASTM A193 B8 изготавливаются из нержавеющей стали типа 304, а в болтах B8M используется нержавеющая сталь типа 316 с добавлением молибдена для повышения устойчивости к точечной коррозии. Эти марки обеспечивают умеренную прочность (минимальное сопротивление растяжению примерно 75-80 фунтов на квадратный дюйм для деформационно-упрочненного состояния) в сочетании с превосходной коррозионной стойкостью, подходящей для химической обработки, производства продуктов питания и напитков, фармацевтической и морской среды. Болты В8 имеют на головке маркировку «В8», а болты В8М — «В8М».

B16 - Хром-молибден-ванадиевая легированная сталь, более высокая температура (менее или равна 593 градусам)

Болты ASTM A193 B16 изготовлены из хром-молибден-ванадиевой легированной стали с контролируемым содержанием ванадия для повышения жаро-прочности. Болты B16 сохраняют полезную прочность до 593 градусов (1100 градусов F), что делает их предпочтительным выбором для энергетических турбин, нагревателей нефтеперерабатывающих заводов и высоко-технологических трубопроводов. Они имеют маркировку «B16» на головке и подходят к гайкам ASTM A194 класса 7 для комплектных высоко-температурных сборок.

Границы выбора B7 и B8 - Рабочая температура, коррозионная активность среды

Выбор между B7 и B8 зависит, прежде всего, от среды обслуживания. B7 выбирается для не-агрессивных, высоко-применений, работающих при температуре до 450 градусов, где прочность является приоритетом, например, в паровых системах и при переработке углеводородов. B8 выбирается, когда среда агрессивна (кислоты, хлориды, щелочные растворы) даже при более низких температурах или когда необходимо избегать загрязнения продукта ржавчиной. В диапазоне температур 300-450 градусов при слабой коррозионной активности может быть предпочтительнее В8, несмотря на его меньшую прочность.

ASTM A320 Низкотемпературные-марки болтов (L7, L7M, L43)

L7 - Низкая-стойкость к ударным температурам, подходит для температур -101 градус и выше.

ASTM A320 L7 — это стандартная низкотемпературная-марка болтов, изготовленная из хром-молибденовой стали с заданной ударной вязкостью по Шарпи с V-надрезом при температуре -101 градус. Болты L7 закалены и отпущены для достижения того же уровня прочности, что и B7 (минимальная прочность на растяжение 125 фунтов на квадратный дюйм), но с гарантированными ударными свойствами, которые предотвращают хрупкое разрушение при эксплуатации в холодных условиях. Они широко используются в криогенных резервуарах для хранения, установках СПГ и инфраструктуре холодного климата.

L7M - То же, что L7, но более низкая твердость, предотвращает водородное охрупчивание

A320 L7M — это модифицированная версия L7 с максимальной твердостью 22 HRC (по сравнению с примерно 35 HRC для стандартного L7). Эта более низкая твердость снижает риск сульфидного растрескивания под напряжением и водородного охрупчивания в кислых средах, содержащих сероводород. Болты L7M предназначены для применения в соответствии со стандартами NACE MR0175/ISO 15156 при добыче нефти и газа, где требуются как низко-температурная вязкость, так и стойкость к кислой среде.

L43 - Нижняя температура, -150 градусов

A320 L43 изготовлен из никель-хром-молибденовой стали (AISI 4340) с повышенной низкотемпературной-стойкостью, сертифицированной до -150 градусов. Этот сорт предназначен для наиболее требовательных криогенных применений, включая переработку СПГ при температуре -162 градуса и работу с жидким азотом. Болты L43 имеют самый высокий уровень прочности среди низкотемпературных марок с минимальным пределом прочности на растяжение 125 фунтов на квадратный дюйм и гарантированными ударными нагрузками при экстремально низких температурах.

Требования к испытаниям на воздействие низких- температур - Шарпи, V-надрез

Все низкотемпературные марки A320 требуют испытаний на ударную вязкость по Шарпи с V-надрезом при указанной температуре. Для L7 требуется минимум 20 футов-фунтов (27 Дж) в среднем при -101 градусе, для L43 требуется то же самое при -150 градусах. Образцы отбираются в продольном направлении от материала болта и испытываются для проверки пластичности при минимальной расчетной температуре. Эти требования к ударному воздействию имеют решающее значение для предотвращения катастрофического хрупкого разрушения сосудов под давлением и систем трубопроводов, предназначенных для эксплуатации в холодных условиях.

Перекрестная-ссылка на класс болтов (SAE/ASTM/ISO/GB)

Как определить классы болтов

Система маркировки головы - Уровень 2 (без отметок), Уровень 5 (3 радиальные линии), Уровень 8 (6 радиальных линий)

Система маркировки головки SAE обеспечивает быструю визуальную идентификацию марки болта. Болты класса 2 не имеют опознавательных знаков на головке. Болты класса 5 имеют три равномерно расположенные радиальные линии на поверхности головки. Болты класса 8 обозначаются шестью радиальными линиями. Кроме того, знак производителя обычно наносится на головку для возможности отслеживания. Эта маркировка позволяет быстро проверить класс во время установки и технического обслуживания.

Маркировка болтов ASTM - B7, Обозначения B7M на головке

Болты ASTM имеют буквенно-цифровое обозначение класса на головке. Болты A193 B7 имеют маркировку «B7» или «B7M» для варианта меньшей твердости. Болты B8 имеют маркировку «B8», B8M — «B8M», а B16 — «B16». Низкотемпературные марки A320 имеют маркировку «L7», «L7M» или «L43» в зависимости от обстоятельств. Символ производителя обычно находится рядом с маркировкой класса. Эта маркировка обеспечивает точную идентификацию, когда требуется визуальное подтверждение класса.

Метрическая маркировка болтов -, номера головок 8.8, 10.9, 12.9

Метрические болты имеют маркировку класса прочности из двух-цифр на головке, например 8,8, 10,9 или 12,9. Первое число, умноженное на 100, дает минимальную прочность на разрыв в МПа, а второе число после запятой дает отношение текучести к пределу прочности в процентах. Например, 10,9 означает предел прочности при растяжении 1000 МПа и предел текучести 900 МПа. Для специализированных применений доступны более высокие классы прочности до 14,9.

Руководство по выбору марок болтов (по применению)

Для структурных соединений обычно требуются болты класса 8 или ASTM A490 с указанным предварительным натягом и процедурами установки. В системах фланцевых трубопроводов на нефтехимических заводах используются болты ASTM A193 B7 или B16, обеспечивающие целостность при высоких-температурах и высоких-давлениях. В пищевой и фармацевтической промышленности предпочтение отдается нержавеющей стали ASTM A193 B8 (304) или B8M (316) из-за коррозионной стойкости и легкости очистки. Низкотемпературные резервуары и криогенные сосуды соответствуют стандарту ASTM A320 L7 или L43 с сертифицированной ударной вязкостью. При установке общих машин и оборудования хорошо подходят болты класса 5 или ISO 8.8, обеспечивающие баланс прочности и экономичности.

Распространенные заблуждения при выборе марки болта

Один из распространенных мифов заключается в том, что класс 8 всегда лучше, чем класс 5 -. На самом деле более высокая твердость класса 8 увеличивает риск водородного охрупчивания в агрессивных или гальванизированных средах. Еще одно заблуждение состоит в том, что B7 может заменить класс 8 -, эти классы разработаны для других стандартных систем и условий эксплуатации. Критическое недопонимание заключается в том, что для болтов высокого-класса не требуются соответствующие гайки-класса -, гайка всегда должна быть по меньшей мере такой же прочной, как и болт, чтобы обеспечить полную несущую способность соединения. Наконец, некоторые полагают, что цинкование не влияет на характеристики болтов, но процесс горячего-погружения может повлиять на посадку резьбы и водородное охрупчивание высоко-прочных болтов.

Возможности болтовой продукции производителяPipe

Компания ПроизводительПайп поставляет болты всех марок SAE класса 2/5/8, ASTM A193 B7/B7M/B8/B8M/B16 и A320 L7/L7M/L43. Наш диапазон размеров охватывает от M6 до M100 в метрической системе и от 1/4 до 4 дюймов в британской системе мер. Мы предлагаем индивидуальные возможности, включая специальную длину, не-стандартные материалы и нестандартную маркировку головки. Каждая поставка включает в себя оригинальные сертификаты испытаний материалов (MTC) с полной отслеживаемостью от плавки до окончательных испытаний, что обеспечивает соответствие спецификациям проекта и требованиям обеспечения качества.

Вам нужен подходящий класс болтов для вашего применения?

Свяжитесь с производителем труб для профессионального выбора марки, конкурентоспособных цен и сертифицированного качества.

Запросить цену