Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 898-5-2009 "Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 5. Установочные винты и аналогичные резьбовые крепежные изделия, не подвергаемые растягивающим напряжениям" (утв. постановлением Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 декабря 2009 г. N 701-ст) (отменен)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 898-5-2009
"Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 5. Установочные винты и аналогичные резьбовые крепежные изделия, не подвергаемые растягивающим напряжениям"
(утв. постановлением Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 декабря 2009 г. N 701-ст)

Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. Part 5. Set screws and similar threaded fasteners not under tensile stresses

Дата введения - 1 января 2011 г.

Введен впервые

ГАРАНТ:

Приказом Росстандарта от 3 августа 2015 г. N 1041-ст настоящий ГОСТ отменен с 1 января 2017 г. в связи с принятием и введением в действие ГОСТ ISO 898-5-2014 "Механические свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 5. Установочные винты и аналогичные резьбовые крепежные изделия установленных классов твердости с крупным и мелким шагом резьбы" для добровольного применения в РФ

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает механические свойства для установочных винтов и аналогичных резьбовых крепежных изделий, не подвергаемых растягивающим напряжениям с номинальным диаметром резьбы от 1,6 до 24 мм включительно, которые изготовлены из углеродистой и легированной стали.

Механические и физические свойства установлены для условий испытаний при температуре окружающей среды от 10°С до 35°С и могут отличаться при более высоких и более низких температурах.

Настоящий стандарт не распространяется на установочные винты с особыми свойствами, такие как:

- способность выдерживать растягивающие напряжения (см. ИСО 898-1);

- свариваемость;

- коррозионная стойкость;

- способность противостоять температуре свыше плюс 300°С или ниже минус 50°С.

Примечание - Установочные винты, изготовленные из стали, обладающей хорошей обрабатываемостью, не следует использовать при температуре свыше плюс 250°С.

2 Нормативные ссылки

Следующие ниже нормативные документы содержат требования, которые посредством ссылок составляют положения настоящего стандарта. Для нормативных документов с указанием даты публикации, на которые имеются ссылки, не распространяется действие последующих изменений или пересмотров этих документов.

ИСО 965-3:1998 Резьбы ИСО метрические общего назначения. Допуски. Часть 3. Отклонения для конструкционных резьб (ISO general purpose metric screw threads - Tolerances - Part 3: Deviations for constructional threads)

ИСО 4948-1:1982 Стали. Классификация. Часть 1. Классификация сталей на нелегированные и легированные по химическому составу (Steels - Classification - Part 1: Classification of steels into unalloyed and alloy steels based on chemical composition)

ИСО 6506:1981 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Бринеллю (Metallic materials - Hardness test - Brinell test)

ИСО 6507-1:1997 Материалы металлические. Испытание на твердость по Виккерсу. Часть 1. Метод испытаний (Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method)

ИСО 6508:1986 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Роквеллу (шкалы A-B-C-D-E-F-G-H-K) (Metallic materials - Hardness test - Rockwell test - (scales A-B-C-D-E-F-G-H-K)).

3 Система обозначений

Обозначения классов прочности приведены в таблице 1.

Числовая часть обозначения составляет 1/10 от значения минимума твердости по Виккерсу.

Буква Н обозначает твердость.

Таблица 1 - Обозначение классов прочности относительно к твердости по Виккерсу

Класс прочности	14Н	22Н	33Н	45Н
Твердость по Виккерсу, HV мин.	140	220	330	450

4 Материалы

Установочные винты изготовляют из сталей, соответствующих требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Технические требования для стали

Класс прочности	Материал	Термическая обработка	Химический состав
			С		Р, не более	S, не более
			не более	не менее
14Н	Сталь углеродистая*(1), *(2)	-	0,50	-	0,11	0,15
22Н	Сталь углеродистая*(3)	Закалка и отпуск	0,50	-	0,05	0,05
33Н	Сталь углеродистая*(3)	Закалка и отпуск	0,50	-	0,05	0,05
45Н	Сталь легированная*(3), *(4)	Закалка и отпуск	0,50	0,19	0,05	0,05
*(1) Использовать сталь, обладающую хорошей обрабатываемостью, с содержанием свинца не более 0,35%, содержанием фосфора не более 0,11% и содержанием серы не более 0,34%. *(2) Цементация допускается для установочных винтов с квадратной головкой. *(3) Использовать сталь с содержанием свинца не более 0,35%. *(4) Должна содержать один или более легирующих элементов: хром, никель, молибден, ванадиум или бор (см. ИСО 4948-1).

5 Механические свойства

При применении методов испытаний, установленных в разделе 6, механические свойства установочных винтов, при нормальной температуре должны соответствовать таблице 3.

Таблица 3 - Механические свойства

Механическое свойство			Класс прочности*
			14Н	22Н	33Н	45Н
Твердость по Виккерсу HV 10		не менее	140	220	330	450
		не более	290	300	440	560
Твердость по Бринеллю НВ, F = 30 D(2)		не менее	133	209	314	428
		не более	276	285	418	532
Твердость по Роквеллу	HRB	не менее	75	95	-	-
		не более	105	**	-	-
	HRC	не менее	-	**	33	45
		не более	-	30	44	53

Окончание таблицы 3

Механическое свойство	Класс прочности*
	14Н	22Н	33Н	45Н
Сопротивление крутящему моменту	-	-	-	См. таблицу 5
Минимальная высота необезуглероженной зоны резьбы Е, мм	-	1/2H_1	2/3H_1	3/4H_1
Максимальная глубина полного обезуглероживания G, мм	-	0,015	0,015	***
Твердость поверхности HV 0,3, не более	-	320	450	580
* Классы прочности 14Н, 22Н и 33Н не применяют для установочных винтов с шестигранным углублением. ** Для класса прочности 22Н необходимо проверить минимальное значение для HRB и максимальное значение для HRC, если определяется твердость по Роквеллу. *** Для класса прочности 45Н не допускается полное обезуглероживание.

6 Методы испытаний для определения механических свойств

6.1 Испытание на твердость

Измерения твердости следует проводить в точке на торцевой поверхности винта как можно ближе к центру. Если максимальное значение твердости, приведенное в таблице 3, превышено, то проводят повторные измерения на поперечном сечении на расстоянии 0,5d от торца, где d - номинальный диаметр резьбы. В спорных случаях измерения твердости по Виккерсу являются решающими.

6.1.1 Испытание на твердость по Виккерсу

Испытание на твердость по Виккерсу проводят по ИСО 6507-1.

6.1.2 Испытание на твердость по Бринеллю

Испытание на твердость по Бринеллю проводят по ИСО 6506-1.

6.1.3 Испытание на твердость по Роквеллу

Испытание на твердость по Роквеллу проводят по ИСО 6508-1.

6.2 Испытание на обезуглероживание: оценка состояния углерода на поверхности

Используя соответствующий метод измерений (6.2.2.1 или 6.2.2.2), на продольном сечении участка резьбы проверяют, соответствуют ли установленным предельным значениям высота необезуглероженной зоны (основного металла E) и глубина зоны полного обезуглероживания (G) (см. рисунок 1). Максимальное значение G и формулы, определяющие минимальные значения Е, приведены в таблице 3.

6.2.1 Основные термины

6.2.1.1 твердость основного металла (base metal hardness): Твердость наиближайшего к поверхности (при перемещения# от сердцевины к наружному диаметру) участка, измеренная непосредственно перед началом увеличения или уменьшения твердости, указывающая на науглероживание или обезуглероживание соответственно.

6.2.1.2 обезуглероживание (decarburization): Обычно потеря содержания углерода в поверхностном слое черных металлов промышленного производства (сталей).

6.2.1.3 частичное обезуглероживание (partial decarburization): Обезуглероживание с потерей углерода в количестве, достаточном для посветления отпущенного мартенсита и существенного уменьшения твердости по сравнению с твердостью соседнего основного металла; при этом в металлографических исследованиях ферритные зерна не просматриваются.

6.2.1.4 полное обезуглероживание (complete decarburization): Обезуглероживание с потерей углерода в количестве, достаточном для обнаружения при металлографических исследованиях четко выраженных ферритных зерен.

6.2.1.5 науглероживание (carburization): Увеличение содержания углерода в поверхностном слое в количестве, превышающем его содержание в основном металле.

6.2.2 Методы измерений

6.2.2.1 Метод с использованием микроскопа

Данный метод позволяет определить параметры Е и G.

Образец для исследования вырезают по оси резьбы на расстоянии половины номинального диаметра от конца винта, прошедшего термообработку. Для шлифовки и полировки образец устанавливают в зажимном приспособлении или предпочтительнее заливают пластмассой.

После установки образца необходимо шлифовать и полировать его поверхность в соответствии с требованиями металлографического исследования.

Для выявления изменений в микроструктуре, вызванных обезуглероживанием, обычно применяют травление в 3%-ном растворе ниталя (концентрированной азотной кислоты в этаноле).

Если иное не оговорено заинтересованными сторонами, для исследования микроструктуры используют стократное увеличение.

Если микроскоп имеет матовое стекло, то глубину обезуглероживания можно измерять непосредственно по шкале. Если в измерениях используют окуляр, то он должен быть соответствующего типа, снабженный визиром или шкалой.

6.2.2.2 Метод измерения твердости (арбитражный метод для частичного обезуглероживания)

Метод измерения твердости можно применять только для резьбы с шагом Р не менее 1,25 мм, за исключением класса прочности 45Н, где это применимо для всех размеров.

Измерения твердости проводят в трех точках, показанных на рисунке 2. Значения E приведены в таблице 4. Нагрузка должна составлять 300 г.

Таблица 4 - Значения для и Е

Шаг резьбы Р, мм		0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,25	1,5	1,75	2	2,5	3	3,5	4
H_1, мм		0,307	0,368	0,429	0,491	0,631	0,767	0,920	1,074	1,227	1,534	1,840	2,147	2,454
E, мм не менее для класса прочности	22Н	0,154	0,184	0,215	0,245	0,307	0,384	0,460	0,537	0,614	0,767	0,920	1,074	1,227
	33Н	0,205	0,245	0,286	0,327	0,409	0,511	0,613	0,716	0,818	1,023	1,227	1,431	1,636
	45Н	0,230	0,276	0,322	0,368	0,460	0,575	0,690	0,806	0,920	1,51	1,380	1,610	1,841

Определение твердости в точке 3 следует проводить на образующей среднего диаметра резьбы витка, соседнего с витком, на котором проводили измерения в точках 1 и 2.

Значение твердости по Виккерсу в точке 2 () должно быть не менее соответствующего значения в точке 1 () минус 30 единиц по Виккерсу. В этом случае высота необезуглероженной зоны E соответствует значению, установленному в таблице 4.

Значение твердости по Виккерсу в точке 3 () должно быть не более соответствующего значения в точке 1 (), плюс 30 единиц по Виккерсу. Увеличение большее, чем на 30 единиц по Виккерсу, указывает на то, что науглероживание недопустимо.

Данный метод измерения твердости не позволяет обнаружить зону полного обезуглероживания вплоть до максимального значения, установленного в таблице 3.

Примечание - Следует различать увеличение твердости за счет науглероживания и повышением твердости за счет термообработки или холодной обработки поверхности.

6.3 Испытания на кручение установочных винтов с шестигранным углублением под ключ класса прочности 45Н

Установочные винты с шестигранным углублением под ключ класса прочности 45Н должны выдерживать пробный крутящий момент, значения которого приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Требования к крутящему моменту

Номинальный диаметр резьбы	Минимальная длина установочного винта для испытаний, мм				Пробный крутящий момент
	С плоским концом	С коническим концом	С цилиндрическим концом	С закругленным концом
3	4	5	6	5	0,9
4	5	6	8	6	2,5
5	6	8	8	6	5
6	8	8	10	8	8,5
8	10	10	12	10	20
10	12	12	16	12	40
12	16	16	20	16	65
16	20	20	25	20	160
20	25	25	30	25	310
24	30	30	35	30	520

Установочные винты ввинчиваются в контрольную плиту, как показано на рисунке 3, до тех пор, пока верхняя поверхность винта не будет утоплена в контрольной плите, а конец винта не упрется в устойчивую основу, например винт поддержки, установленной с другой стороны.

Для испытаний используют шестигранную вставку, имеющую допуск на размер под ключ S h9, с диаметром описанной окружности не менее и твердостью от 55 до 60 HRC, которая должна входить в шестигранное углубление установочного винта на полную его глубину. Винт должен выдерживать без разрушений нагружение пробным крутящим моментом, значения которого приведены в таблице 5.

Для данного испытания следует использовать калиброванный измерительный прибор для определения крутящего момента.

При проведении испытаний на кручение видимые отпечатки в углублении не должны быть причиной браковки.

7 Маркировка

7.1 Маркировка установочных винтов классов прочности

Маркировка установочных винтов классов прочности, указанных в разделе 3, не требуется. В случае, если наличие маркировки оговорено между заинтересованными сторонами, обозначения класса прочности используют в качестве символов маркировки.

7.2 Маркировка производителя

Маркировка с идентификацией изготовителя не требуется.

Библиография

[1] ISO 898-1:1998, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part 1: Bolts, screws and studs.

[2] ISO 6507-2:1997, Metallic materials - Vickers hardness test - Part 2: Verification of testing machines.