РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ
Глава 3. РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
МАТЕРИАЛЫ, ПОКРЫТИЯ И КОНТРОЛЬ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Материалы. Согласно ГОСТ 1759.4-87 механические свойства болтов, винтов, шпилек и гаек, изготовленных из углеродистых и легированных сталей, а также марки сталей должны соответствовать указанным в табл. 1, 2. При жестких требованиях к жаропрочности, коррозийной стойкости, габаритам и массе крепежных соединений для изготовления их используют специальные стали и сплавы.
Покрытия. Для улучшения свинчиваемости соединений, устранения заедания в резьбе, а также защиты от коррозии, придания декоративного вида предусмотрены покрытия крепежных деталей (табл 3). Покрытия должны быть более мягкими, чем материал резьбовой детали, и деформироваться без разрушения. Вид покрытия для определенного материала выбирают по ГОСТ 1759.4-87.
Кроме покрытий, указанных в табл. 3, в ряде отраслей машиностроения для уменьшения коэффициентов трения и их стабилизации наносят свинцовое покрытие и применяют висмутирование (в растворе, содержащем трилон Б, висмут натрия, сегнетовую соль и едкий натрий).
Висмутирование, цинкование, лужение оловом и особенно кадмирование недопустимы для резьбовых соединений, работающих при температуре свыше 200—300 С (см. табл. 3), так как в этом случае наблюдается разрушение затянутых болтов (шпилек) из-за проникновения расплавленного циика, кадмия и других металлов в металл болта (эффект Ребиидера). Для нормальной работы соединений необходимо, чтобу рабочая температура не превышала температуру плавления покрытия.
В процессе гальванического покрытия кадмием, цинком и другими металлами происходит наводороживание поверхностных слоев, которое приводит далее к замедленному хрупкому разрушению болтов из высокопрочных сталей . Для предотвращения разрушений резьбовых соединений следует проводить разводороживание. Повторные гальванические покрытия высокопрочных болтов нежелательны по этой же причине
Для резьбовых соединений, работающих в газовом потоке при высоких температурах, наряду с омеднением применяют химическое никелирование (максимальная рабочая температура до 900 °С). В отличие от химического катодное никелирование допускает работу соединений до 800°С.
Хотя стоимость химического никелирования в 3 раза выше катодного, его целесообразно применять для резьбовых деталей, работающих в агрессивной среде при повышенной температуре взамен многослойных покрытий (никель—хром, медь—никель—хром и др.).
Хорошо предохраняет резьбу от заедания мягкое серебряное покрытие. Высокая стоимость этого покрытия ограничивает область его применения.
Толщина покрытия устанавливается в зависимости от шага резьбы в следующих пределах:
Контроль. Болты, винты, шпильки и гайки после изготовления подвергают выборочному контролю (см ГОСТ 17769-83):
(кликните для просмотра скана)
2 Механические характеристики коррозийно-стойких, жаропрочных, жаростойких и теплоустойчивых сталей (при нормальной температуре), применяемых для изготовления болтов, виитов, шпилек и гаек
(см. скан)
3. Виды покрытий крепежные деталей
(см. скан)
а) форму, размеры, качество резьбы и стержня болта (визуальное выявление поверхностных дефектов),
б) механические характеристики деталей. испытания на разрыв и ударную вязкость (являются обязательными для болтов классов прочности определение чувствительности к перекосу (испытание на разрыв с косой шайбой), испытания на длительную прочность (по согласованию с заказчиком), малоцикловую усталость.
Резьбовые детали особо ответственных соединений подвергают 100%-ному контролю формы, размеров, качества резьбы и стержня (визуально и люминесцентным методом), твердости, а также выборочным механическим испытаниям.