Болты с шестигранной головкой DIN 7990 класса 6.8 с горячим цинкованием: комплексные требования к качеству.

Введение

DIN7990 В документе указаны технические требования к поставке болтов с шестигранной головкой и метрической резьбой крупного шага. В сочетании с классом прочности 6.8 и горячим цинкованием (HDG) эти крепежные элементы представляют собой надежное решение для применений, требующих высокой механической прочности в сочетании со значительной защитой от атмосферной коррозии. Понимание конкретных требований к качеству как самого болта (материал и механические свойства), так и цинкового покрытия имеет решающее значение для обеспечения надежной работы, особенно в конструкционных, наружных или коррозионных средах, таких как строительство, инфраструктура и сельскохозяйственная техника.

1. Требования к болтам основания (DIN 7990 и ISO 898-1)

1. Материал (пункт 5.1, ISO 898-1):

Оценка 6,8 болты изготавливаются из низко- или среднеуглеродистой стали (например, марок C35, C45 в соответствии со стандартами EN или эквивалентных).

Сталь должна быть пригодна для холодной формовки (вырубка и накатка резьбы) и последующей термообработки (закалка и отпуск) для достижения требуемых механических свойств. Состав стали должен контролироваться для обеспечения стабильного процесса упрочнения и предотвращения охрупчивания.

2. Механические свойства (пункт 8 и таблица 3, ISO 898-1): Прочность сердцевины крепежного элемента определяется его классом прочности 6.8:

Предел прочности на растяжение (Rm): минимум 600 МПа. Это максимальное напряжение, которое болт может выдержать до разрушения.

Предел текучести (Rp0.2): минимум 480 МПа. Это напряжение, при котором болт начинает проявлять необратимую деформацию (0,2% пластической деформации).

Стрессовое напряжение при проверке (Rp): Не применяется для класса свойств 6.8 (определено только для классов 8.8 и выше).

Удлинение после разрушения (А): минимум 20% (для d) ≤ 16 мм; немного уменьшается при больших диаметрах). Указывает на пластичность.

Твердость: по шкале Виккерса (HV) от 190 до 250 HV. Для проверки также используются показатели твердости по Роквеллу (HRB, HRC) или Бринеллю (HB). Постоянная твердость обеспечивает прочность и предотвращает хрупкость.

3. Изготовление и размеры (DIN 7990 и соответствующие стандарты):

Габариты (ширина головки по граням, высота головки, длина резьбы, общая длина) должны строго соответствовать стандарту DIN 7990, который обычно ссылается на DIN EN ISO 4014 (для изделий класса C, распространенный для болтов, изготовленных методом горячего цинкования) или DIN EN ISO 4017 (для изделий класса B).

Резьба соответствует серии DIN 13 (крупный шаг, метрический профиль резьбы ISO). Резьба должна быть чистой, без заусенцев и правильно сформирована в соответствии с заданными допусками.

Маркировка на головке должна четко указывать идентификационные данные производителя и класс прочности «6.8».

Поверхность (до нанесения покрытия) должна быть пригодна для цинкования, без чрезмерного количества окалины, глубоких ямок, швов, трещин или других дефектов, которые могут снизить прочность или адгезию покрытия.

1. Требования к горячему цинкованию (HDG) (в основном, ISO 1461)

Болты, соответствующие стандарту DIN 7990 и имеющие горячее цинкование, соответствуют стандартам, таким как ISO 1461 («Горячее цинкование изделий из железа и стали – Технические условия и методы испытаний»), в отношении процесса нанесения покрытия и критериев качества.

1. Процесс:

Предварительная обработка: имеет решающее значение для адгезии. Включает тщательное обезжиривание, травление кислотой для удаления ржавчины и окалины, а также флюсование (обычно водным раствором хлорида цинка-аммония) для предотвращения окисления перед погружением.

Цинкование: Болты погружают в ванну с расплавленным цинком (обычно 445-455°C / 833-851°F). В результате металлургической реакции образуются слои цинково-железного сплава, соединенные со стальной подложкой, а сверху наносится слой чистого цинка.

Закалка: Болты быстро охлаждаются, обычно в пассивирующем растворе (например, хромате), чтобы предотвратить дальнейшее легирование и осветлить поверхность. Примечание: Экологические нормы все чаще отдают предпочтение пассивации с низким содержанием хромата или без хромата.

2. Требования к качеству покрытий (ISO 1461):

Внешний вид: Покрытие должно быть сплошным, достаточно однородным и хорошо сцепляющимся. Ожидается характерный тускло-серый пятнистый вид. Незначительная шероховатость, небольшие включения шлака или подтеки допустимы, если они не ухудшают функциональность или не превышают требуемую толщину. Недопустимы незакрашенные участки, пузыри или крупные включения шлака.

Толщина покрытия:

Минимальная локальная толщина: Измеряется в любой отдельной точке и должна быть ≥ 45 мm для болтов с основным диаметром резьбы (d) ≤ 6 мм.

Минимальная локальная толщина: Должна быть ≥ 50 мm для болтов с d > 6 мм.

Средняя толщина (выборка): средняя толщина, измеренная на образце. шестигранные болты из партии должен быть ≥ 55 мм (для д) ≤ 6 мм) или ≥ 60 мм (при d > 6 мм).

Измерение: Обычно проводится с использованием магнитоиндукционных или вихретоковых манометров, специально откалиброванных для цинка на стали, на важных поверхностях (стержень, головка). Измерения вершины резьбы требуют осторожности и часто избегаются; впадины более критичны, но их сложнее измерить. Толщина покрытия на резьбе по своей природе меньше, чем на стержнях/головках, из-за дренажа.

Адгезия: Покрытие должно оставаться прочно сцепленным со стальной подложкой после обработки, затяжки и эксплуатации. Испытание включает в себя воздействие на покрытие ударами или истиранием; значительное отслаивание или шелушение считается неудовлетворительным результатом. В качестве индикатора адгезии иногда используется тест на закалку (погружение в раствор сульфата меди).

Отсутствие хрупкости (критически важно для 6,8 класса):

В процессе кислотного травления может происходить попадание водорода, что потенциально может вызвать замедленное хрупкое разрушение (водородное охрупчивание) в закаленных сталях, таких как сталь марки 6.8.

Требования к термической обработке: Для удаления водорода оцинкованные болты класса 6.8 ДОЛЖНЫ пройти термическую обработку (устранение охрупчивания) в течение нескольких часов после оцинковки. Типичные параметры: 190-230°C (374-446°F) в течение минимум 4-8 часов (конкретное время зависит от температуры и размера/массы болта). Это обязательный этап контроля качества.

Проверка: Хотя прямое тестирование каждого болта нецелесообразно, контроль процесса (строгое соблюдение протоколов времени/температуры обжига) имеет важное значение. В качестве проверки работоспособности можно использовать испытания на крутящий момент образцов, затянутых до контрольной нагрузки.

1. Контроль качества и инспекция

Партионные испытания: Механические свойства (прочность на растяжение, твердость) проверяются на репрезентативных образцах из каждой партии стали и/или партии термообработки перед цинкованием.

Контроль размеров: критически важные размеры проверяются в соответствии со стандартами.

Контроль качества покрытия: визуальный осмотр (100% для выявления серьезных дефектов), измерение толщины покрытия (статистическая выборка в соответствии с ISO 1461/ISO 2859-1), проверка адгезии (выборочный отбор проб) и проверка записей о термической обработке для снятия охрупчивания.

Проверка резьбы: проверка методом «проход/непроход» для обеспечения работоспособности резьбы. Примечание: покрытие HDG увеличивает толщину. Хотя резьба накатывается перед цинкованием, необходимо учитывать припуски (например, использовать метчики немного большего диаметра в сопрягаемых деталях), иначе после цинкования может потребоваться нарезание резьбы (осторожно, чтобы избежать чрезмерного удаления покрытия) для обеспечения сборки.

Заключение

DIN7990 Оценка 6,8 болты с шестигранной головкой Горячее цинкование обеспечивает сбалансированное сочетание прочности и коррозионной стойкости для работы в сложных условиях. Для обеспечения качества необходимо строгое соблюдение двух ключевых требований: механических и размерных характеристик болта, определенных стандартами DIN 7990 и ISO 898-1 (материал, предел прочности, предел текучести, твердость, размеры), и строгих требований к покрытию согласно ISO 1461 (внешний вид, минимальная локальная и средняя толщина, адгезия). Крайне важно обязательное прогревание для предотвращения водородного охрупчивания закаленной стали марки 6.8. Строгий контроль качества на всех этапах производства, цинкования и последующей обработки необходим для обеспечения надежной, безопасной и долговечной работы болтов в соответствии с их назначением. Понимание этих всеобъемлющих требований позволяет инженерам, закупщикам и инспекторам эффективно определять и проверять эти критически важные компоненты.