ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ |
ГОСТ Р ИСО |
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ
КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Часть 2
Гайки
ISO 3506-2:1997
Mechanical properties of corrosion-resistant
stainless steel fasteners - Part 2: Nuts
(IDT)
|
|
Москва Стандартинформ 2010 |
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ФГУП «ВНИИНМАШ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 229 «Крепежные изделия»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 декабря 2009 г. № 690-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 3506-2:1997 «Механические свойства крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Часть 2. Гайки» (ISO 3506-2:1997 «Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners - Part 2: Nuts»)
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ Часть 2 Гайки Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners. Part 2. Nuts |
Дата введения - 2011-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает механические свойства гаек, изготовленных из аустенитных, мартенситных и ферритных марок коррозионно-стойких нержавеющих сталей, при испытании в условиях с температурой окружающей среды от 15 °С до 25 °С. Механические свойства изменяются при повышении или понижении температуры.
Стандарт распространяется на гайки:
- с номинальным диаметром резьбы d до 39 мм включительно;
- с треугольной метрической резьбой, с диаметром d и шагом по ИСО 68-1, ИСО 261 и ИСО 262;
- любой конструкции;
- с размерами под ключ по ИСО 272;
- с номинальной высотой не менее чем 0,5d.
Настоящий стандарт не распространяется на гайки со специальными свойствами, такими как:
- стопорящая способность;
- свариваемость.
Настоящий стандарт не устанавливает требования к коррозионной стойкости или стойкости к окислению в особых условиях окружающей среды.
Настоящий стандарт устанавливает классификацию по классам прочности крепежных изделий из коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Некоторые из этих сталей допускается применять при низких температурах до минус 200 °С, другие - при высоких температурах среды до 800 °С.
Информация о влиянии температуры на механические свойства приведена в приложении D.
Коррозионная стойкость, окисляемость и механические свойства при повышенных и пониженных температурах должны быть согласованы между изготовителем и потребителем в каждом конкретном случае. Изменение риска межкристаллитной коррозии при повышении температуры в зависимости от содержания углерода показано в приложении Е.
Все крепежные изделия из аустенитных нержавеющих сталей при нормальных условиях - немагнитные, после холодного деформирования могут проявиться магнитные свойства (см. приложение F).
2 Нормативные ссылки
Следующие ниже нормативные документы содержат положения, которые посредством ссылок в данном тексте 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 68-1 Резьбы ИСО винтовые общего назначения. Основной профиль. Часть 1. Метрические винтовые резьбы (ISO 68-1, ISO general purpose screw threads - Basic profile - Part 1: Metric screw threads)
ИСО 261 Резьбы метрические ИСО общего назначения. Общий вид (ISO 261, ISO general purpose metric screw threads - General plan)
ИСО 262 Резьбы ИСО метрические общего назначения. Выбранные размеры для винтов, болтов и гаек (ISO 262, ISO general purpose metric screw threads - Selected size for screws, bolts and nuts)
ИСО 272:1982 Изделия крепежные шестигранные. Размеры под ключ (Fasteners - Hexagon products - Widths across flats)
ИСО 898-2:1992 Механические свойства крепежных изделий. Часть 2. Гайки с установленными значениями пробной нагрузки. Крупная резьба (ISO 898-2:1992, Mechanical properties of fasteners - Part 2: Nuts with specified proof load values - Coarse thread)
ИСО 898-6:1994 Механические свойства крепежных изделий. Часть 6. Гайки с установленными значениями пробной нагрузки. Мелкая резьба (ISO 898-6:1994, Mechanical properties of fasteners - Part 6: Nuts with specified proof load values - Fine pitch thread)
ИСО 3651-1 Стали нержавеющие. Определение стойкости к межкристаллитной коррозии. Часть 1. Аустенитные и ферритно-аустенитные (дуплекс) нержавеющие стали. Коррозионное испытание в азотной кислоте посредством измерения потери массы (метод Хью) (ISO 3651-1, Determination of resistance to intergranular corrosion stainless steels - Part 1: Austenitic and ferritic-austenitic (duplex) stainless steels - Corrosion test in nitric acid medium by measurement of loss in mass (Huey test)
ИСО 3651-2 Стали нержавеющие. Определение стойкости к межкристаллитной коррозии. Часть 2. Ферритные, аустенитные и ферритно-аустенитные (дуплекс) нержавеющие стали. Коррозионное испытание в среде, содержащей серную кислоту (ISO 365-2, Determination of resistance intergranular corrosion stainless steels - Part 2: Ferritic, austenitic and ferritic-austenitic (duplex) stainless steels - Corrosion test in media containing sulfuric acid)
ИСО 6506:1981 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Бринеллю (ISO 6506:1981, Metallic materials - Hardness test - Brinell test)
ИСО 6507-1:1997 Материалы металлические. Испытание на твердость по Виккерсу. Часть 1. Метод испытаний (ISO 6507-1:1997, Metallic materials - Hardness test - Vickers test - Part 1: Test method)
ИСО 6508:1986 Материалы металлические. Испытание на твердость. Определение твердости по Роквеллу (шкалы А, В, С, D, E, F, G, Н, К) (ISO 6508:1986, Metallic materials - Hardness test - Rockwell test (scales A-B-C-D-E-F-G-H-K)).
3 Обозначения, маркировка и обработка
3.1 Обозначения
Система обозначений марок нержавеющей стали и классов прочности гаек приведена на рисунке 1. Обозначение материала состоит из двух частей, разделенных дефисом. Первая часть обозначает марку стали, вторая часть - класс прочности.
Обозначение марки стали (первая часть) состоит из буквы:
А - аустенитная сталь;
С - мартенситная сталь;
F - ферритная сталь,
которая обозначает класс стали, и цифры, которая обозначает диапазон предельных значений химического состава этого класса стали.
Обозначение класса прочности (вторая часть) состоит из двух цифр для гаек с высотой ≥ 0,8d (тип 1), которые обозначают 0,1 напряжения от пробной нагрузки, и из трех цифр для гаек с высотой 0,5d ≤ m < 0,8d (низкие гайки), где первая цифра указывает, что гайка имеет пониженную нагрузочную способность, а следующие две цифры обозначают 0,1 напряжения от пробной нагрузки.
Примечание - Определение типа 1 для гаек - по ИСО 898-2:1992, приложение А.
Примеры обозначения:
1 - аустенитной нержавеющей стали, холоднодеформированной, с напряжением от пробной нагрузки (гайки типа 1) не менее 700 Н/мм2 (700 МПа) - А2-70;
2 - мартенситной стали, закаленной и отпущенной с напряжением от пробной нагрузки (гайки типа 1) не менее 70 Н/мм2 (700 МПа) - С4-70;
3 - аустенитной стали, холоднодеформированной, с напряжением от пробной нагрузки (низкие гайки) не менее 350 Н/мм2 (350 МПа) - А2-035.
_____________
1) Классы стали, классифицированные по рисунку 1, описаны в приложении А и определены химическим составом по таблице 2.
2) Нержавеющие стали с содержанием углерода не более 0,03 % могут быть дополнительно промаркированы буквой L.
Пример - A4L-80
Рисунок 1 - Система обозначений марок нержавеющей стали и классов прочности гаек
3.2 Маркировка
Крепежные изделия, удовлетворяющие всем требованиям настоящего стандарта, маркируют и (или) обозначают в соответствии с 3.1.
3.2.1 Гайки
Маркировка обязательна на гайках с номинальными диаметрами резьбы d ≥ 5 мм и должна включать марку стали и класс прочности в соответствии с 3.1, рисунками 1 и 2, а также товарный знак изготовителя при условии, что это технически возможно. Маркировка может быть только на одной стороне гайки и только в виде углубления, если она наносится на опорной поверхности гайки. Как вариант, допускается маркировка на боковой грани гайки.
Если маркировку выполняют в виде бороздок (см. рисунок 2) и класс прочности не указывают, то подразумевают класс прочности 50 или 025.
_____________
1) Знак изготовителя.
2) Марка стали.
3) Класс прочности.
Маркировка с обозначением материала и товарного знака изготовителя
Вариант маркировки в виде бороздок (только для марок сталей А2 и А4)
Примечание - Маркировка левой резьбы - по ИСО 898-2.
Рисунок 2 - Маркировка гаек
3.2.2 Упаковка
На всех упаковках любых размеров должна быть маркировка с указанием обозначения изделия и товарного знака изготовителя.
3.3 Завершающая обработка
Если не указано иное, крепежные изделия в соответствии с настоящим стандартом поставляют без дополнительной обработки. Для достижения максимальной коррозионной стойкости рекомендуется пассивация.
4 Химический состав
Химический состав нержавеющих сталей для крепежных изделий согласно настоящему стандарту приведен в таблице 1.
Выбор химического состава в установленных для марки стали пределах- на усмотрение изготовителя, если химический состав не согласован между изготовителем и потребителем.
В случаях возникновения риска межкристаллитной коррозии рекомендуется проведение испытаний по ИСО 3651-1 или ИСО 3651-2. В таких случаях рекомендуется применять стабилизированные нержавеющие стали A3 и А5 или нержавеющие стали А2 и А4 с содержанием углерода не более 0,03 %.
Таблица 1 - Марки нержавеющей стали. Химический состав
|
Марка |
Химический состав, %1) |
Сноска |
|||||||||
|
С |
Si |
Mn |
Р |
S |
Cr |
Мо |
Ni |
Cu |
|||
|
Аустенитные |
А1 |
0,12 |
1 |
6,5 |
0,2 |
0,15 - 0,35 |
16 - 19 |
0,7 |
5 - 10 |
1,75 - 2,25 |
2), 3), 4) |
|
А2 |
0,1 |
1 |
2 |
0,05 |
0,03 |
15 - 20 |
-5) |
8 - 19 |
4 |
7), 8) |
|
|
A3 |
0,08 |
1 |
2 |
0,045 |
0,03 |
17 - 19 |
-5) |
9 - 12 |
1 |
9) |
|
|
А4 |
0,08 |
1 |
2 |
0,045 |
0,03 |
16 - 18,5 |
2 - 3 |
10 - 15 |
1 |
8), 10) |
|
|
А5 |
0,08 |
1 |
2 |
0,045 |
0,03 |
16 - 18,5 |
2 - 3 |
10,5 - 14 |
1 |
9), 10) |
|
|
Мартенситные |
С1 |
0,09 - 0,15 |
1 |
1 |
0,05 |
0,03 |
11,5 - 14 |
- |
1 |
- |
10) |
|
С3 |
0,17 - 0,25 |
1 |
1 |
0,04 |
0,03 |
16 - 18 |
- |
1,5 - 2,5 |
- |
||
|
С4 |
0,08 - 0,15 |
1 |
1,5 |
0,06 |
0,15 - 0,35 |
12 - 14 |
0,6 |
1 |
- |
2), 10) |
|
|
Ферритные |
F1 |
0,12 |
1 |
1 |
0,04 |
0,03 |
15 - 18 |
-6) |
1 |
- |
11), 12) |
|
1) Приведены максимальные значения, если не указано иное. 2) Сера может быть заменена селеном. 3) Если содержание никеля менее 8 %, то содержание марганца должно быть не менее 5 %. 4) При содержании никеля более 8 % нижний предел содержания меди не применяется. 5) Молибден может присутствовать по решению изготовителя стали. В случае если содержание молибдена влияет на условия применения стали, его содержание должно быть согласовано между изготовителем и потребителем стали. 6) Молибден может присутствовать по решению изготовителя стали. 7) Если содержание хрома менее 17 %, содержание никеля должно быть не менее 12 %. 8) Для аустенитных сталей с минимальным содержанием углерода 0,03 % содержание азота не должно превышать 0,22 %. 9) Для стабилизации содержание титана должно быть не менее 5 × % С, но не более 0,8 %, или содержание ниобия и (или) тантала - не менее 10 × % С, но не более 1,0 %. 10) По решению изготовителя стали содержание углерода может быть выше для достижения особых механических свойств, но не должно превышать 0,12 %. 11) Допускается содержание титана не менее 5 × % С, но не более 0,8 %. 12) Допускается содержание ниобия и (или) тантала не менее 10 × % С, но не более 1,0 %. |
|||||||||||
|
Примечания 1 Описание указанных марок нержавеющих сталей с учетом их свойств и области применения приведены в приложении А. 2 Примеры нержавеющих сталей по ИСО 683-13 и ИСО 4954 приведены в приложениях В и С соответственно. |
|||||||||||
5 Механические свойства
Механические свойства гаек должны соответствовать указанным в таблице 2 или 3. Для определения механических свойств, установленных в данном разделе, следует применять следующие методы испытаний:
- определение твердости в соответствии с 6.1 (только для марок С1, С3 и С4, закаленных и отпущенных);
- испытание пробной нагрузкой в соответствии с 6.2.
Таблица 2 - Механические свойства гаек из аустенитных сталей
|
Марка |
Класс прочности |
Ряд диаметров резьбы d, мм |
Напряжения от пробной нагрузки Sр, Н/мм2, не менее |
|||
|
Гайки типа 1 (m ≥ 0,8d) |
Низкие гайки (0,5d ≤ m < 0,8d) |
Гайки типа 1 (m ≥ 0,8d) |
Низкие гайки (0,5d ≤ m < 0,8d) |
|||
|
Аустенитные |
А1 |
50 |
025 |
≤ 39 |
500 |
250 |
|
А2, A3 |
70 |
035 |
≤ 241) |
700 |
350 |
|
|
А4, А5 |
80 |
040 |
≤ 241) |
800 |
400 |
|
|
1) Для крепежных изделий с номинальным диаметром резьбы d более 24 мм механические свойства согласовываются между потребителем и изготовителем, а обозначения марки и класса прочности - в соответствии с данной таблицей. |
||||||
Таблица 3 - Механические свойства гаек из мартенситных и ферритных сталей
|
Марка |
Класс прочности |
Напряжения от пробной нагрузки Sр, Н/мм2, не менее |
Твердость |
|||||
|
Гайки типа 1 (m ≥ 0,8 d) |
Низкие гайки (0,5d ≤ m < 0,8d) |
Гайки типа 1 (m ≥ 0,8d) |
Низкие |
НВ |
HRC |
HV |
||
|
Мартенситные |
С1 |
50 |
025 |
500 |
250 |
147 - 209 |
- |
155 - 220 |
|
70 |
- |
700 |
- |
209 - 314 |
20 - 34 |
220 - 330 |
||
|
1101) |
0551) |
1100 |
550 |
- |
36 - 45 |
350 - 140 |
||
|
Мартенситные |
С3 |
80 |
040 |
800 |
400 |
228 - 323 |
21 - 35 |
240 - 340 |
|
С4 |
50 |
- |
500 |
- |
147 - 209 |
- |
155 - 220 |
|
|
70 |
035 |
700 |
350 |
209 - 314 |
20 - 34 |
220 - 330 |
||
|
Ферритные |
F12) |
45 |
020 |
450 |
200 |
128 - 209 |
- |
135 - 220 |
|
60 |
030 |
600 |
300 |
171 - 271 |
- |
180 - 285 |
||
|
1) Закалка и отпуск при минимальной температуре отпуска - 275 °С. 2) Номинальный диаметр резьбы d - не более 24 мм. |
||||||||
6 Методы испытаний
6.1 Испытание на твердость НВ, HRC или HV
Испытание на твердость проводят по ИСО 6506 (НВ), ИСО 6508 (HRC) или ИСО 6507-1 (HV). В спорных случаях решающим условием для приемки является испытание на твердость по Виккерсу (HV).
Методы испытаний - по ИСО 898-2 и ИСО 898-6.
Значения твердости должны быть в пределах, указанных в таблице 3.
6.2 Пробная нагрузка
Методика испытания гаек пробной нагрузкой и критерии оценки - по ИСО 898-2 и ИСО 898-6.
Приложение А
(справочное)
Описание классов и марок нержавеющих сталей
А.1 Общее описание
В ИСО 3506-1, ИСО 3506-2, ИСО 3506-3 описаны стали марок от А1 до А5, от С1 до С4 и F1, входящие в состав следующих классов сталей:
аустенитная сталь от А1 до А5;
мартенситная сталь от С1 до С4;
ферритная сталь F1.
В данном приложении описаны характеристики перечисленных марок и классов сталей.
Также в данном приложении приведена информация о нестандартизированном классе сталей FA, имеющем ферритно-аустенитную структуру.
А.2 Стали класса А (с аустенитной структурой)
В ИСО 3506-1, ИСО 3506-2, ИСО 3506-3 описаны пять основных марок аустенитных сталей - от А1 до А5. Стали этих марок не могут подвергаться закалке, и они обычно немагнитные. Для повышения износостойкости в стали марок от А1 до А5 может быть добавлена медь, как указано в таблице 1.
Для нестабилизированных сталей марок А2 и А4 применимо следующее.
Так как оксид хрома повышает коррозионную стойкость стали, для нестабилизированных сталей имеет большое значение низкое содержание углерода. Из-за высокой притягиваемости хрома и углерода вместо оксида хрома получается карбид хрома, особенно при повышенных температурах (см. приложение Е).
Для стабилизированных сталей марок A3 и А5 применимо следующее.
Элементы Ti, Nb или Та воздействуют на углерод и позволяют оксиду хрома проявить свои свойства в полной мере.
Для применения в открытом море или похожих условиях требуются стали с содержанием примерно 20 % хрома и никеля и от 4,5 % до 6,5 % - молибдена.
В случае высокой вероятности коррозии должны быть проведены консультации с экспертами.
А.2.1 Стали марки А1
Стали марки А1 разработаны для применения в машиностроении. Из-за высокого содержания серы стали этой марки менее коррозионно-стойкие, чем другие марки сталей этой группы.
А.2.2 Стали марки А2
Стали марки А2 являются наиболее часто применяемыми нержавеющими сталями. Они применяются для кухонного оборудования и аппаратов для химической промышленности. Стали этой марки неприменимы при использовании неокисляющей кислоты и хлоросодержащих соединений, как, например, в морской воде и плавательных бассейнах.
А.2.3 Стали марки A3
Стали марки A3 являются стабилизированными нержавеющими сталями со свойствами сталей марки А2.
А.2.4 Стали марки А4
Стали марки А4 кислотоустойчивые, легированы молибденом, более коррозионно-стойкие. Стали марки А4 наиболее востребованы в бумажной промышленности, так как эта марка разработана для работы с серной кислотой (поэтому данному сорту присвоено название «кислотоустойчивые»), а также в некоторой степени подходят для работы в хлоросодержащей среде. Стали марки А4 также часто применяют в пищевой и кораблестроительной промышленности.
А.2.5 Стали марки А5
Стали марки А5 являются стабилизированными, кислотоустойчивыми сталями со свойствами сталей марки А4.
А.3 Стали класса F (с ферритной структурой)
В ИСО 3506-1, ИСО-2, ИСО-3 описана одна марка ферритных сталей (F1). Стали этого класса обычно не допускается подвергать закалке и не следует подвергать закалке в тех случаях, когда она возможна. Стали марки F1 - магнитные.
А.3.1 Стали марки F1
Стали марки F1 обычно используют для несложного оборудования, за исключением суперферритов, имеющих очень низкое содержание углерода и азота. Такие стали могут заменять стали марок А2 и A3 и использоваться в среде с высоким содержанием хлора.
А.4 Стали класса С (с мартенситной структурой)
В ИСО 3506-1, ИСО 3506-2, ИСО 3506-3 описаны мартенситные стали марок С1, С3 и С4. Стали этого класса могут закаливаться до очень высокой прочности. Стали этого класса - магнитные.
А.4.1 Стали марки С1
Стали марки С1 имеют ограниченную коррозионную стойкость. Они применяются в турбинах, насосах и для ножей.
А.4.2 Стали марки С3
Стали марки С3 имеют ограниченную коррозионную стойкость, хотя и лучшую, чем стали марки С1. Они применяются в насосах и клапанах.
А.4.3 Стали марки С4
Стали марки С4 имеют ограниченную коррозионную стойкость. Они применяются в машиностроении, в остальном они схожи со сталями марки С1.
А.5 Стали класса FA (с ферритно-аустенитной структурой)
Стали класса FA не описаны в ИСО 3506 и в настоящем стандарте, но, весьма вероятно, будут описаны в будущем.
Стали этого класса называют дуплексными сталями. Первые стали класса FA имели некоторые недоработки, которые были устранены в сталях, разработанных в последнее время. Стали класса FA лучше, чем стали марок А4 и А5, особенно по прочностным характеристикам. Стали класса FA также имеют повышенное сопротивление точечной и изломной коррозии.
Примеры химического состава сталей этого класса приведены в таблице А.1.
Таблица А.1 - Химический состав ферритно-аустенитных сталей
|
Химический состав, % |
|||||||
|
С, не более |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
|
|
Ферритно-аустенитные |
0,03 |
1,7 |
1,5 |
18,5 |
5 |
2,7 |
0,07 |
|
0,03 |
< 1 |
< 2 |
22 |
5,5 |
3 |
0,14 |
|
