Какво представляват класовете на болтовете и защо изборът на правилния клас има значение
Дефиниция на степени на болтове - Стандартизирана класификация на якост, материал и термична обработка
Класовете на болтовете са стандартизирани класификации, които определят механичните свойства, химичния състав и изискванията за термична обработка на болтовете. Всеки клас определя минимална якост на опън, граница на провлачване, диапазон на твърдост и удължение, осигурявайки предсказуема производителност при определени условия на натоварване. Системата за класиране позволява на инженерите да избират болтове с увереност, че ще отговарят на проектните изисквания, без да се пре-специфицира или компрометира безопасността.
Разходи за избор на грешен клас - Счупване, разхлабване, инциденти с оборудване
Избирането на степен на болт под необходимата якост може да доведе до оголване на резбата, счупване на болта, разделяне на фугата и катастрофална повреда на оборудването. Обратно, прекомерното определяне на по-висок клас от необходимото често добавя ненужни разходи и може да въведе рискове като чувствителност към водородна крехкост. Правилният клас трябва да съответства на проектното натоварване, експлоатационната температура, условията на околната среда и приложимите изисквания на кода.
Глобални основни стандартни системи - SAE J429, ASTM A193/A320, ISO 898, GB/T 3098
Основните глобални стандарти за клас болтове включват SAE J429 за болтове от въглеродна и легирана стомана в имперски размери (Северна Америка), ASTM A193 за болтове от сплав и неръждаема стомана при работа при висока-температура/високо-налягане, ASTM A320 за болтове при ниска-температура, ISO 898 за метрични болтове (международен) и GB/T 3098 (китайски стандарт). Разбирането на кръстосаните-препратки между тези системи е от съществено значение за международни проекти и глобални доставки.
Обяснение на класовете на болтовете SAE J429 (клас 2, 5, 8)
Болтове клас 2 - нисковъглеродна стомана, най-ниска якост, подходящи за общи не-критични приложения
Болтовете SAE J429 клас 2 са направени от ниско или средно въглеродна стомана без необходима топлинна обработка. Те имат минимална якост на опън от 60 000 psi (414 MPa) за размери до 3/4 инча и 55 000 psi за по-големи диаметри. Болтовете от клас 2 нямат маркировки на главата и са подходящи за приложения с леки-натоварвания като сглобяване на мебели, осветителни тела и не-структурни скоби, където изискванията за якост са минимални.
Болтове клас 5 - Средна въглеродна стомана, закалени и закалени, средна якост
Болтовете клас 5 са направени от средно въглеродна стомана, която е закалена и темперирана, за да се постигне минимална якост на опън от 120 000 psi (827 MPa) за диаметри до 1 инч. Те се идентифицират с три радиални линии на главата на болта, разположени на 120 градуса една от друга. Степен 5 обикновено се използва в автомобилни възли, селскостопанско оборудване, машини и общо строителство, където се изисква умерена до висока якост без разходите за премиум класове.
Болтове клас 8 - Средна въглеродна легирана стомана, закалени и закалени, висока якост
Болтовете клас 8 се произвеждат от средно въглеродна легирана стомана (обикновено 4140 или подобна), закалени и закалени, за да осигурят минимална якост на опън от 150 000 psi (1034 MPa). Те са маркирани с шест радиални линии на главата и са определени за тежко оборудване, земекопни машини, военни приложения и структурни връзки, изискващи максимална здравина в системата SAE.
Таблица с данни за механичните свойства
| Степен | Материал | Мин. якост на опън | Добив (0,2%) | твърдост | Маркировка на главата |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 клас | Ниско/средно въглеродна стомана | 60 000 psi | 36 000 psi | - | Няма |
| 5 клас | Средно въглеродна стомана Q&T | 120 000 psi | 92 000 psi | 19-30 HRC | 3 радиални линии |
| 8 клас | Q&T от легирана стомана | 150 000 psi | 130 000 psi | 33-39 HRC | 6 радиални линии |
ASTM A193 Обяснение на степени на болтове (B7, B8, B8M, B16)
B7 - хром-молибденова легирана стомана, висока температура и високо налягане
ASTM A193 B7 е най-широко специфицираният клас за болтове в съдове под налягане, клапани, фланци и тръбопроводни системи. Изработени от хром-молибденова стомана AISI 4140 или 4142, болтовете B7 са закалени и темперирани, за да постигнат минимум 125 ksi (860 MPa) якост на опън с отлична издръжливост и устойчивост на пълзене до 450 градуса. Болтовете B7 са маркирани с обозначението "B7" на главата и обикновено се съчетават с гайки ASTM A194 клас 2H.
B8 / B8M - 304 / 316 неръждаема стомана, корозионно-устойчиви среди
Болтовете ASTM A193 B8 са произведени от неръждаема стомана тип 304, докато болтовете B8M използват неръждаема стомана тип 316 с добавен молибден за повишена устойчивост на питинг. Тези степени осигуряват умерена якост (приблизително 75-80 ksi минимална якост на опън за състояние на закалено напрежение), комбинирана с отлична устойчивост на корозия, подходяща за химическа обработка, храни и напитки, фармацевтични и морски среди. Болтовете B8 са маркирани с "B8", а болтовете B8M "B8M" на главата.
B16 - хром-молибден-ванадиева легирана стомана, по-висока температура (по-ниска или равна на 593 градуса)
Болтовете ASTM A193 B16 са направени от хром-молибден-ванадиева легирана стомана с контролирано съдържание на ванадий за повишена устойчивост при високи-температури. Болтовете B16 поддържат полезна якост до 593 градуса (1100 градуса F), което ги прави предпочитан избор за турбини за производство на електроенергия, нагреватели на рафинерии и тръбопроводи за процеси с висока-температура. Те са маркирани с „B16“ на главата и съвпадат с гайки ASTM A194 клас 7 за цялостни високотемпературни сглобки.
B7 срещу B8 Граници за избор - Работна температура, Корозивност на средата
Изборът между B7 и B8 зависи преди всичко от сервизната среда. B7 е избран за не-корозивни, високо-температурни приложения до 450 градуса, където здравината е приоритет, като парни системи и обработка на въглеводороди. B8 се избира, когато средата е корозивна (киселини, хлориди, разяждащи разтвори) дори при по-ниски температури или когато трябва да се избегне замърсяване на продукта от ръжда. В температурния диапазон от 300-450 градуса с лека корозивност, B8 може да бъде предпочитан въпреки по-ниската си якост.
ASTM A320 Ниско{1}}температурни степени на болтове (L7, L7M, L43)
L7 - Ниско{1}}Температурна якост на удар, подходяща за -101 градуса и повече
ASTM A320 L7 е стандартният ниско{2}}температурен клас болтове, изработени от хром-молибденова легирана стомана със специфична ударна якост на Шарпи с V-прорез при -101 градуса. Болтовете L7 са закалени и темперирани, за да се постигне същото ниво на якост като B7 (125 ksi минимум на опън), но с гарантирани свойства на удар, които предотвратяват крехко счупване при работа на студено. Те се използват широко в криогенни резервоари за съхранение, съоръжения за LNG и инфраструктура за студен климат.
L7M - Същото като L7, но по-ниска твърдост, предотвратява водородна крехкост
A320 L7M е модифицирана версия на L7 с изискване за максимална твърдост от 22 HRC (срещу приблизително 35 HRC за стандартен L7). Тази по-ниска твърдост намалява риска от сулфидно напукване и водородна крехкост в кисела работна среда, съдържаща сероводород. Болтовете L7M са специфицирани за приложения, съвместими с NACE MR0175/ISO 15156, в производството на нефт и газ, където се изисква както издръжливост при ниски -температури, така и устойчивост на киселини.
L43 - По-ниска температура, -150 градуса
A320 L43 е изработен от легирана стомана с никел-хром-молибден (AISI 4340) с подобрена издръжливост при ниски-температури, сертифицирана до -150 градуса. Този клас е определен за най-взискателните криогенни приложения, включително обработка на LNG при -162 градуса и работа с течен азот. Болтовете L43 имат най-високото ниво на якост от класовете за ниски температури с минимум 125 ksi якост на опън и гарантирани стойности на удар при екстремно ниски температури.
Изисквания за изпитване за ниско{0}}температурен удар - V-прорез на Шарпи
Всички ниско{1}}температурни класове A320 изискват изпитване на удар с V-прорез на Шарпи при определената температура. L7 изисква минимум 20 ft-lb (27 J) средно при -101 градуса, L43 изисква същото при -150 градуса. Образците се вземат надлъжно от материала на болта и се изпитват, за да се провери пластичното поведение при минималната проектна температура. Тези изисквания за удар са от решаващо значение за предотвратяване на катастрофално крехко счупване в съдове под налягане и тръбопроводни системи за студено обслужване.
Степен на кръстосани{0}}болтове (SAE / ASTM / ISO / GB)
| Степен | Материал | Якост на опън (мин.) | Добив (мин.) | твърдост | Температурен диапазон |
|---|---|---|---|---|---|
| SAE Gr 2 | Ниско въглеродна стомана | 60 ksi | 36 ksi | - | -20 до 150 градуса |
| SAE Gr 5 | Среден въглерод Q&T | 120 ksi | 92 ksi | 19-30 HRC | -20 до 150 градуса |
| SAE Gr 8 | Q&T от легирана стомана | 150 ksi | 130 ksi | 33-39 HRC | -20 до 150 градуса |
| A193 B7 | 4140 / 4142 Cr-Mo | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -20 до 450 градуса |
| A193 B8 | 304 SS | 75-80 ksi | 30-40 ksi | ~20 HRC | -200 до 800 градуса |
| A193 B16 | Cr-Mo-V | 125 ksi | 105 ksi | ~37 HRC | -20 до 593 градуса |
| A320 L7 | 4140 / 4142 | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -101 до 450 градуса |
| A320 L43 | 4340 Ni-Cr-Mo | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -150 до 450 градуса |
| ISO 8.8 | Среден въглерод Q&T | 116 ksi (800 MPa) | 92 ksi (640 MPa) | 22-32 HRC | -20 до 150 градуса |
| ISO 10.9 | Q&T от легирана стомана | 145 ksi (1000 MPa) | 130 ksi (900 MPa) | 32-39 HRC | -20 до 150 градуса |
Как да идентифицирате степени на болтовете
Система за маркиране на главата - Степен 2 (без знаци), Степен 5 (3 радиални линии), Степен 8 (6 радиални линии)
Системата за маркиране на главата SAE осигурява бързо визуално идентифициране на класа на болта. Болтовете от степен 2 нямат идентификационни знаци на главата. Болтовете от степен 5 имат три еднакво разположени радиални линии на повърхността на главата. Болтовете от клас 8 се идентифицират с шест радиални линии. Освен това, марката на производителя обикновено е щампована върху главата за проследимост. Тези маркировки позволяват бърза проверка на степента по време на монтаж и инспекции за поддръжка.
Маркировки на болтове ASTM - B7, B7M обозначения на главата
Болтовете ASTM са маркирани с буквено-цифрови обозначения за степен на главата. Болтовете A193 B7 са щамповани с "B7" или "B7M" за варианта с по-ниска твърдост. Болтовете B8 са маркирани с "B8", B8M с "B8M" и B16 с "B16". Ниско{12}}температурните класове A320 са маркирани с „L7,“ „L7M“ или „L43“, според случая. Символът на производителя обикновено е в съседство с маркировката за степен. Тези маркировки осигуряват окончателна идентификация, когато е необходимо визуално потвърждение на оценката.
Метрични маркировки на болтове - Номера на главата 8.8, 10.9, 12.9
Метричните болтове използват дву{0}}цифрена маркировка за клас свойства на главата, като 8,8, 10,9 или 12,9. Първото число, умножено по 100, дава минималната якост на опън в MPa, а второто число след десетичната запетая дава съотношението на провлачване към якост на опън като процент. Например, 10.9 показва 1000 MPa якост на опън и 900 MPa провлачване. За специализирани приложения се предлагат по-високи класове на свойства до 14.9.
Ръководство за избор на степен на болт (по приложение)
Структурните връзки обикновено изискват болтове клас 8 или ASTM A490 с определени процедури за предварително натоварване и монтаж. Фланцовите тръбопроводни системи в нефтохимическите заводи разчитат на болтове ASTM A193 B7 или B16 за висока-температура, високо-налягане. Хранително-вкусовата и фармацевтичната обработка предпочита неръждаема стомана ASTM A193 B8 (304) или B8M (316) за устойчивост на корозия и възможност за почистване. Ниско{15}}температурните резервоари и криогенните съдове изискват ASTM A320 L7 или L43 със сертифицирана устойчивост на удар. Общата инсталация на машини и оборудване се обслужва добре от болтове клас 5 или ISO 8.8 за баланс между здравина и икономичност.
Често срещани погрешни схващания при избора на клас болтове
Един често срещан мит е, че клас 8 винаги е по-добър от клас 5 - в действителност по-високата твърдост на клас 8 увеличава риска от водородна трошливост в корозивни или поцинковани среди. Друго погрешно схващане е, че B7 може да замени степен 8 - тези степени са предназначени за различни стандартни системи и условия на обслужване. Критично недоразумение е, че болтовете с висок-клас не изискват съответстващи гайки с висок-клас - гайката винаги трябва да е поне толкова здрава, колкото болта, за да се постигне пълен капацитет на съединението. И накрая, някои смятат, че поцинковането не променя производителността на болта, но процесът-на горещо потапяне може да повлияе на напасването на резбата и водородната крехкост при болтовете с висока{12}}якост.
Възможностите на продукта с болтове на ManufacturerPipe
ManufacturerPipe доставя болтове в пълната гама от класове SAE 2/5/8, ASTM A193 B7/B7M/B8/B8M/B16 и A320 L7/L7M/L43. Нашата гама от размери обхваща M6 до M100 в метрична система и от 1/4 инча до 4 инча в имперска система. Предлагаме персонализирани възможности, включително специални дължини, не-стандартни материали и персонализирани маркировки на главата. Всяка пратка включва оригинални сертификати за изпитване на материал (MTC) с пълна възможност за проследяване от стопилката до окончателното изпитване, гарантирайки съответствие със спецификациите на проекта и изискванията за осигуряване на качеството.
Нуждаете се от подходящия клас болтове за вашето приложение?
Свържете се с ManufacturerPipe за експертен избор на качество, конкурентни цени и сертифицирано качество.
