Долговечность сборно-разборных конструкций из дерева, пластика, металла зависит от свойств метизов, которыми производится монтаж. При выборе учитываются две группы параметров – те, что определяют статическую прочность, и те, что определяют динамическую долговечность крепежа.
Статическая прочность
Для метизов отечественного производства уровень механических свойств устанавливают по нормам ГОСТ 1759-87. Предусматривается изготовление продукции по параметру «Класс прочности». Характеристика включает в себя две цифры, разделяемые точкой. Первая цифра – это число, составляющее 1% от номинального предела прочности на растяжение материала изделия. Вторая – 10 % от отношения предела текучести к пределу прочности. Все значения указываются в МПа. Таким образом, класс прочности 6.8 указывает, что материал данного болта (винта, шпильки и т.д.) имеет предел временного сопротивления 600 МПа, а цифра 8 свидетельствует о том, что предел текучести металла составляет 80 %, т.е., составляет не менее 0,8×600 = 480 (МПа).
Выбор класса прочности предопределяет технологию производства крепежа. Например, если метизы изготавливаются точением, то конечные характеристики изделия остаются теми же самыми, а в случае применения холодной объёмной штамповки — увеличиваются вследствие деформационного упрочнения. С увеличением процентного содержания углерода в сталях эффективность деформационного упрочнения возрастает. Упрочнение характерно и для цветных металлов и сплавов – меди, латуни, алюминия, используемых при производстве крепёжной продукции.
Динамическая прочность
Часто крепёж работает в условиях ударных и знакопеременных нагрузок. В этих случаях выбор типоразмера метиза следует выполнять с учётом дополнительных показателей:
- Относительного удлинения металла, %;
- Ударной вязкости KCV, кДж/м2;
- Предельной работе удара, Дж.
Эта группа механических показателей зависит не от исходных свойств металла, а от режима его последующей термической обработки. Для повышения усталостной прочности готовые метизы подвергают нормализации или улучшению, контролируя твёрдость продукции. Динамическая прочность крепежа, полученного механической обработкой, ниже, чем штампованного.
Особые варианты
Для крепежа, производимого из цветных металлов и сплавов, ГОСТ 1759-87 устанавливает особую маркировку механических свойств. Условно выделяют метизные изделия прочности:
- Малой (класс 31 – алюминиевые сплавы);
- Средней (классы 32,33 – латунь);
- Высокой (классы 34, 35 – бронза, дюралюминий).
В крепёжной продукции, которая изготавливается по стандартам DIN или ISO (Западная Европа) и ASTM (США), также учитываются прочностные показатели исходного металла. Конкретные рекомендации по механическим свойствам метизов североамериканского производства (стандарты ASTM носят рекомендательный характер) приведены в ASTM F1789 — 17a, а европейского – в DIN 931 и DIN 933.
