ГОСТ 1759.5-87 Гайки. Механические свойства и методы испытаний.
ГОСТ 1759.5-87
(ИСО 898-2-80)
Группа Г31
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГАЙКИ
Механические свойства и методы испытаний
Nuts. Mechanical properties and test methods
МКС 21.060.20
ОКП 12 8300
Дата введения 1989-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.12.87 N 5112
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5958-87 и международному стандарту ИСО 898-2-80
4. ВЗАМЕН ГОСТ 1759-70 (в части механических свойств и методов контроля гаек)
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
Приложение | |
4.3 | |
4.2 | |
Приложение | |
4.2 | |
4.2 | |
Приложение | |
4.1 | |
Вводная часть | |
Вводная часть, 3.2 | |
ТУ 14-1-4486-88 | Приложение |
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 5-6, 1993 год).
7. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1988 г., в ноябре 1989 г. (ИУС 9-88, 2-90)
Стандарт не распространяется на самостопорящиеся самоконтрящиеся гайки, а также на гайки со специальными свойствами, такими, как свариваемость, повышенная коррозионностойкость, работоспособность при температурах выше плюс 300 °С (для автоматной стали - плюс 250 °С) и ниже минус 50 °С.
1. СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ
Таблица 1
Класс прочности гайки | Сопрягаемые болты | |
| Класс прочности | Диаметр резьбы |
4 | 3.6; 4.6; 4.8 | >М16 |
5 | 3.6; 4.6; 4.8 | М16 |
| 5.6; 5.8 | М48 |
6 | 6.8 | М48 |
8 | 8.8 | М48 |
9 | 8.8 | >М16 М48 |
| 9.8 | М16 |
10 | 10.9 | М48 |
12 | 12.9 | М48 |
Примечание. Как правило, гайки высших классов прочности могут заменить гайки низших классов прочности. Такая замена рекомендуется для соединения болт-гайка, напряжение в которых будет выше предела текучести или напряжения от пробной нагрузки болта.
Представляется целесообразным конструировать резьбовые соединения таким образом, чтобы возможное разрушение всегда имело место по стержню болта. Однако, чтобы гарантировать такой вид разрушения во всех случаях, потребуется непомерно большая высота гайки из-за наличия многих переменных факторов, влияющих на стойкость резьбы к срыву.
Болт или винт, свинченный с гайкой соответствующего класса прочности по табл.1, должны обеспечивать соединение, которое может быть затянуто до значения пробной нагрузки болта без появления срыва резьбы.
Если же соединение будет затянуто выше пробной нагрузки болта, то конструкция гайки должна быть рассчитана так, чтобы обеспечить, по крайней мере, 10% разрушений (в результате перезатяжки) по стержню болта для предупреждения потребителя о неправильном монтаже крепежных соединений.
В табл.2 приведена система обозначений классов прочности низких гаек и напряжения от пробной нагрузки.
Таблица 2
Класс прочности гайки | Напряжение от пробной нагрузки, Н/мм | |
| номинальные | минимальные |
04 | 400 | 380 |
05 | 500 | 500 |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. МАТЕРИАЛ
2.1. Гайки должны изготовляться из сталей, химический состав которых соответствует указанному в табл.3.
Таблица 3
Класс прочности гаек | Предельное значение содержания элементов (контрольный анализ), % | |||
| С, не более | Mn, не менее | Р, не более | S, не более |
4*; 5*; 6* | 0,50 | - | 0,110 | 0,150 |
8; 9; 04* | 0,58 | 0,25 | 0,06 | 0,150 |
10**; 05** | 0,58 | 0,30 | 0,048 | 0,058 |
12** | 0,58 | 0,45 | 0,048 | 0,058 |
________________
* Гайки указанных классов прочности могут изготовляться из автоматной стали по согласованию между изготовителем и потребителем. В этом случае допускается содержание серы, фосфора и свинца не более:
S - 0,34%,
P - 0,12%,
Pb - 0,35%.
** При необходимости улучшить механические свойства гаек указанных классов прочности. Для их изготовления могут применяться стали с добавками легирующих элементов.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.3. Рекомендуемые марки стали и технологические процессы изготовления гаек приведены в приложении.
3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3.1. Механические свойства гаек при испытании их методами, указанными в разд.4, при комнатной температуре должны соответствовать указанным в табл.4.
Таблица 4
| Класс прочности | |||||||||||||||
| 04 | 05 | 4 | |||||||||||||
Номи- нальный диаметр резьбы , мм | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | |||||||
от | до |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
- | 4 | 380 | 188 | 302 | - | 30 | 500 | 272 | 353 | 27,8 | 36 | - | - | - | - | - |
4 | 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 | 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 | 16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 | 48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 510 | 117 | 302 | - | 30 |
Продолжение табл.4
| Класс прочности | |||||||||||||||
| 5 | 6 | 8 | |||||||||||||
Номи- нальный диаметр резьбы , мм | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | |||||||
от | до |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
- | 4 | 520 | 130 | 302 | - | 30 | 600 | 150 | 302 | - | 30 | 800 | 170 | 302 | - | 30 |
4 | 7 | 580 |
|
|
|
| 670 |
|
|
|
| 810 | 188 |
| - |
|
7 | 10 | 590 |
|
|
|
| 680 |
|
|
|
| 830 |
|
|
|
|
10 | 16 | 610 |
|
|
|
| 700 |
|
|
|
| 840 |
|
|
|
|
16 | 48 | 630 | 146 |
| - |
| 720 | 170 |
| - |
| 920 | 233 | 353 | - | 38 |
Продолжение табл.4
| Класс прочности | |||||||||||||||
| 9 | 10 | 12 | |||||||||||||
Номи- нальный диаметр резьбы , мм | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | Напря- жение от пробной нагрузки , Н/мм | Твердость по Виккерсу HV | Твердость по Роквеллу HRC | |||||||
от | до |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
| не ме- нее | не бо- лее | не ме- нее | не бо- лее |
- | 4 | 900 | 170 | 302 | - | 30 | 1040 | 272 | 353 | 28 | 38 | 1150 | 295 | 353 | 31 | 38 |
4 | 7 | 915 | 188 |
| - |
| 1040 |
|
|
|
| 1150 |
|
|
|
|
7 | 10 | 940 |
|
|
|
| 1040 |
|
|
|
| 1160 |
|
|
|
|
10 | 16 | 950 |
|
|
|
| 1050 |
|
|
|
| 1190 |
|
|
|
|
16 | 48 | 920 |
|
|
|
| 1060 |
|
|
|
| 1200 | - |
| - |
|
Примечания:
1. Значения твердости приведены только для гаек с крупным шагом резьбы.
2. Минимальные значения твердости обязательны только для термообработанных гаек и гаек, которые не могут быть испытаны пробной нагрузкой. Для всех остальных гаек минимальное значение твердости приводится только для справок.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.2. Значения пробных нагрузок
Площадь расчетного сечения определяется по формуле
Значения пробных нагрузок для гаек с полем допуска резьбы 6Н приведены в табл.5 и 6.
Таблица 5
Пробные нагрузки для гаек с крупным шагом резьбы
Номи- нальный диаметр резьбы , мм | Шаг резьбы , мм | Площадь попереч- ного сечения оправки , мм | Пробная нагрузка, Н, для классов прочности | ||||||||
|
|
| 04 | 05 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 10 | 12 |
1,6 | 0,35 | 1,27 | 480 | 640 | - | 660 | 760 | 1020 | 1140 | 1320 | 1460 |
2 | 0,40 | 2,07 | 790 | 1040 | - | 1080 | 1240 | 1660 | 1860 | 2150 | 2380 |
2,5 | 0,45 | 3,39 | 1290 | 1700 | - | 1760 | 2030 | 2710 | 3050 | 3530 | 3900 |
3 | 0,5 | 5,03 | 1910 | 2500 | - | 2600 | 3000 | 4000 | 4500 | 5200 | 5800 |
3,5 | 0,6 | 6,78 | 2580 | 3400 | - | 3550 | 4050 | 5400 | 6100 | 7050 | 7800 |
4 | 0,7 | 8,78 | 3340 | 4400 | - | 4550 | 5250 | 7000 | 7900 | 9150 | 10100 |
5 | 0,8 | 14,2 | 5400 | 7100 | - | 8250 | 9500 | 11500 | 13000 | 14800 | 16300 |
6 | 1 | 20,1 | 7640 | 10000 | - | 11700 | 13500 | 16300 | 18400 | 20900 | 23100 |
7 | 1 | 28,9 | 11000 | 14500 | - | 16800 | 19400 | 23400 | 26400 | 30100 | 33200 |
8 | 1,25 | 36,6 | 13900 | 18300 | - | 21600 | 24900 | 30400 | 34400 | 38100 | 42500 |
10 | 1,5 | 58,0 | 22000 | 29000 | - | 34200 | 39400 | 48100 | 54500 | 60300 | 67300 |
12 | 1,75 | 84,3 | 32000 | 42200 | - | 51400 | 59000 | 70800 | 80100 | 88500 | 100300 |
14 | 2 | 115 | 43700 | 57500 | - | 70200 | 80500 | 96000 | 109300 | 120800 | 136900 |
16 | 2 | 157 | 59700 | 78500 | - | 95800 | 109900 | 131900 | 149200 | 164900 | 186800 |
18 | 2,5 | 192 | 73000 | 96000 | 97900 | 121000 | 138200 | 176600 | 176600 | 203500 | 230400 |
20 | 2,5 | 245 | 93100 | 122500 | 125000 | 154400 | 176400 | 225400 | 225400 | 259700 | 294000 |
22 | 2,5 | 303 | 115100 | 152000 | 154500 | 190900 | 218200 | 278800 | 278800 | 321200 | 363600 |
24 | 3 | 353 | 134100 | 176500 | 180000 | 222400 | 254200 | 324800 | 324800 | 374200 | 423600 |
27 | 3 | 459 | 174400 | 229500 | 234100 | 289200 | 330500 | 422300 | 422300 | 486500 | 550800 |
30 | 3,5 | 561 | 213200 | 280500 | 286100 | 353400 | 403900 | 516100 | 516100 | 594700 | 673200 |
33 | 3,5 | 694 | 263700 | 347000 | 353900 | 437200 | 499700 | 638500 | 638500 | 735600 | 832800 |
36 | 4 | 817 | 310500 | 408500 | 416700 | 514700 | 588200 | 751600 | 751600 | 866000 | 980400 |
39 | 4 | 976 | 370900 | 488000 | 497800 | 614900 | 702700 | 897900 | 897900 | 1035000 | 1171000 |
42 | 4,5 | 1120 | 426000 | 560000 | 570000 | 706000 | 803000 | 1030000 | 1030000 | 1190000 | 1340000 |
45 | 4,5 | 1305 | 496000 | 653000 | 670000 | 830000 | 940000 | 1200000 | 1380000 | 1380000 | 1570000 |
48 | 5 | 1472 | 560000 | 736000 | 750000 | 930000 | 1060000 | 1350000 | 1350000 | 1560000 | 1800000 |
Таблица 6
Пробные нагрузки для гаек с мелким шагом резьбы
Номи- нальный диаметр резьбы , мм | Шаг резь- бы , мм | Площадь попереч- ного сечения оправки , мм | Пробная нагрузка, Н, для классов прочности | ||||||||
|
|
| 04 | 05 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 10 | 12 |
8 | 1 | 39,2 | 14900 | 19600 | - | 23100 | 26700 | 32500 | 36800 | 40800 | 45500 |
10 | 1,25 | 61,2 | 23300 | 30600 | - | 36100 | 41600 | 50800 | 57500 | 63600 | 71000 |
12 | 1,25 | 92,1 | 35000 | 46000 | - | 56200 | 64500 | 77400 | 87500 | 96700 | 109600 |
14 | 1,5 | 125 | 47500 | 62500 | - | 76300 | 87500 | 105000 | 118800 | 131000 | 149000 |
16 | 1,5 | 167 | 63500 | 83500 | - | 102000 | 117000 | 140000 | 158700 | 175000 | 199000 |
18 | 1,5 | 216 | 82100 | 108000 | 110000 | 136000 | 156000 | 199000 | 199000 | 229000 | 259000 |
20 | 1,5 | 272 | 103000 | 136000 | 138000 | 171000 | 196000 | 250000 | 250000 | 288000 | 326000 |
22 | 1,5 | 333 | 127000 | 167000 | 170000 | 210000 | 240000 | 306000 | 306000 | 353000 | 400000 |
24 | 2 | 384 | 146000 | 192000 | 196000 | 242000 | 276000 | 353000 | 353000 | 407000 | 461000 |
27 | 2 | 496 | 188000 | 248000 | 253000 | 312000 | 357000 | 456000 | 456000 | 526000 | 595000 |
30 | 2 | 621 | 236000 | 311000 | 317000 | 391000 | 447000 | 571000 | 571000 | 658000 | 745000 |
33 | 2 | 761 | 289000 | 381000 | 388000 | 479000 | 548000 | 700000 | 700000 | 807000 | 913000 |
36 | 3 | 865 | 329000 | 433000 | 441000 | 545000 | 623000 | 796000 | 796000 | 917000 | 1038000 |
39 | 3 | 1030 | 391000 | 515000 | 525000 | 649000 | 740000 | 948000 | 948000 | 1090000 | 1236000 |
42 | 3 | 1205 | 458000 | 603000 | 615000 | 759000 | 868000 | 1109000 | 1109000 | 1277000 | 1446000 |
45 | 3 | 1400 | 532000 | 700000 | 714000 | 882000 | 1008000 | 1290000 | 1290000 | 1484000 | 1680000 |
48 | 3 | 1603 | 609000 | 802000 | 818000 | 1010000 | 1154000 | 1475000 | 1475000 | 1699000 | 1924000 |
В случае применения других полей допусков резьбы гаек следует учитывать возможное снижение прочности резьбы в соответствии с табл.7.
Таблица 7
Номинальный диаметр резьбы | Пробная нагрузка для резьб с полем допуска, % | |||
от | до | 6Н | 7Н | 6G |
- | 2,5 | 100 | - | 95,5 |
2,5 | 7 | 100 | 95,5 | 97,0 |
7 | 16 | 100 | 96,0 | 97,5 |
16 | 48 | 100 | 98,0 | 98,5 |
В табл.8 приведены для справок разрушающие нагрузки для гаек с болтами различных классов прочности. Для болтов низких классов прочности предполагаемым разрушением будет срыв резьбы болта, в то время как для болтов высоких классов прочности можно ожидать срыва резьбы гайки.
Таблица 8
Класс прочности гайки | Напряжение от пробной нагрузки гайки, Н/мм
| Минимальные напряжения в стержне болта при срыве резьбы, Н/мм , для болтов классов прочности | |||
|
| 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
04 | 380 | 260 | 300 | 330 | 350 |
0,5 | 500 | 290 | 370 | 410 | 480 |
В случае применения болтовых соединений с мелким шагом резьбы рекомендуется для гаек следующий по величине класс прочности по сравнению с классом прочности болтов с крупным шагом резьбы:
Пример: гайки класса прочности 10 - болты класса прочности 8.8.
4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Испытание пробной нагрузкой
1 - гайка;
2 - испытательная оправка; 3 - закаленная пластина
Пробная нагрузка должна прикладываться к гайке в осевом направлении и выдерживаться в течение 15 с. Гайка должна выдерживать нагрузку без разрушения или срыва резьбы и должна отвинчиваться вручную. Если во время испытания повреждается резьба оправки, то испытание считается недействительным. Если необходимо, при отвинчивании гайки может применяться гаечный ключ, которым допускается проворачивать гайку не более чем на 1/2 оборота, а затем она должна отвинчиваться вручную.
Поле допуска резьбы оправки 5h 6g за исключением допуска наружного диаметра, который должен составлять 1/4 поля допуска 6g в его нижней части.
4.2. Испытание твердости
При контроле гаек испытание твердости проводится на одной из опорных поверхностей гайки в трех точках, смещенных относительно друг друга на 120°, а значения твердости определяется как среднеарифметическое трех измерений.
В спорных случаях твердость проверяется на продольном сечении, проходящем через ось гайки, в точках, расположенных как можно ближе к наружному номинальному диаметру резьбы гайки.
Испытание твердости по Виккерсу является решающим и, где это возможно, следует применять нагрузку НV 30.
Испытание твердости по Виккерсу - по ГОСТ 2999.
Испытание твердости по Бринеллю - по ГОСТ 9012.
Испытание твердости по Роквеллу - по ГОСТ 9013.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.3. Контроль качества поверхности
Контроль качества поверхности гаек - по ГОСТ 1759.3.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
Рекомендуемые технологические процессы изготовления гаек
из нелегированных и легированных сталей и марки сталей
Класс прочности | Технологические процессы | Марка стали | Обозначение стандарта |
4 | Горячая штамповка | 20 Ст3кп3 Ст3сп3 | |
5 | Холодная штамповка | 10, 10кп | |
| Горячая штамповка | 20 | |
6; 04 | Холодная штамповка | 10, 10кп 15, 15кп | |
8; 9 | Горячая штамповка | 35 | |
| Холодная штамповка | 20, 20кп |
|
10; 12; 05 | Горячая штамповка | 35Х 38ХА | |
| Холодная штамповка | 20Г2Р* |
|
| Резание с последующей закалкой и отпуском | 16ХСН |
|
________________
* По ТУ 14-1-4486-88.