По ГОСТ 20700-75 изготавливается самый разный крепёж, предназначенный для фланцевых и анкерных соединений – болты, шпильки, шайбы, гайки. Диапазон температуры рабочей среды, в которой они будут эффективными, составляет от 0 до 650 0С. Производство метизов по данному стандарту, осуществляется из углеродистых сталей обыкновенного качества, качественных углеродистых сталей, а также низко- и высоколегированных сталей из сплава полученного на железоникелевой основе.
Произведённые по ГОСТ 20700-75 крепёжные изделия, используются в паровых котлах, трубопроводах, паровых и газовых турбинах, приборах, арматуре, хомутах круглого сечения, для опор и подвесок трубопроводов, а также водонагревательных котлов, с температурой выше 1150 по Цельсию.
Согласно требованиям ГОСТ 20700-75, вся используемая для производства метизов сталь, должна быть выплавлена в мартеновских печах или электропечах, с применением методов электрошлакового и вакуумно-дугового переплава. При изготовлении шайб, также допускается и использование кислородно-конвертерной стали. А вот категорически не допускается применять кипящую, полуспокойную, бессемеровскую и автоматную стали.
Что такое углеродистая и легированная стали
В рамках изделий по ГОСТ 20700-75, предусмотрено использование двух типов сталей – углеродистой и легированной. В свою очередь, они имеют внутреннее разделение, исходя из состава и качественных характеристик. Стоит разобраться, что они из себя представляют и чем друг от друга отличаются.
Углеродистая сталь. Иначе её называют инструментальной, либо конструкционной. Состоит она из сплава железа и углерода. В отличии от обычной стали, примесей в ней намного меньше, а также низкое содержание магния, марганца и кремния. Выделяют обыкновенную, а также качественную конструкционную углеродистую сталь. Первая бывает холоднокатаной и горячекатаной. А вторая – горячекатаные и кованные заготовки, толщиной до 250 миллиметров, калиброванная сталь, а также серебрянка. В целом, углеродистые стали делятся на такие разновидности:
Низкоуглеродистая – состав углерода до 0,25%
Среднеуглеродистая – состав углерода в пределах 0,25 – 0,6%
Высокоуглеродистая – состав углерода до 2%
Легированная сталь. В состав данных видов стали, специально введены дополнительные элементы, помимо железа и углерода, которые призваны улучшить характеристики материала. К примеру – увеличить механические свойства, тепловую или химическую устойчивость. Для легирования, могут применяться такие добавки: хром, никель, кремний, марганец, молибден, вольфрам, ниобий, бор, медь, ванадий, титан и прочие. Делится данная разновидность сталей по своему химическому составу, качеству, структуре, а также степени легирования. Относительно последнего, то выделяют такие типы:
Низколегированная – легирующих элементов до 2,5%
Среднелегированная – легирующих элементов от 2,5% до 10%
Высоколегированная – легирующих элементов от 10% до 50%
В зависимости от задач и отрасли применения крепежа, важно правильно подобрать разновидность стали. Это влияет на прочность соединения, его долговечность и надёжность. Расчёты выполняют инженеры-проектировщики, которые и указывают в нормативной документации требуемый тип метизов.
Категории сталей для крепёжных изделий по ГОСТ 20700-75
Производство метизов по ГОСТ 20700-75 – это широкий спектр крепёжных изделий, применяемых для решения самых разных задач. В зависимости от индивидуальных требований, необходимо придерживаться не только критериев надёжности и долговечности, но и соблюсти баланс между качеством и ценой изделия. Точнее, учитывать его целесообразность в том, или ином случае.
Исходя из этого, вся сталь, применяемая для изготовления по ГОСТ 20700-75 крепежа, делится по своему качеству на 4 категории:
Первая. Включает в себя углеродистые стали, а также изделия из них, которые по своим техническим требованиям относятся к крепежу общего назначения с нормальной точностью изготовления. Их номинальный диаметр резьбы не может превышать 48 мм, а предусмотренные рабочие температуры до 2000С.
Вторая. К ней относятся углеродистые стали и произведённые из них метизы повышенной прочности. Согласно требованиям, номинальный диаметр резьбы крепежа не может быть более 48 мм. Но данное правило не распространяется на шайбы – они допустимы всех размеров. Предусмотренная рабочая температура не может превышать 3000С. Относительно углеродистых сталей обыкновенного качества, то их использование должно контролироваться на предмет ударной вязкости после механического старения.
Третья. В неё входят крепёжные изделия, изготовленные из качественной углеродистой стали. Дополнительно, они должны быть в закаленном или отпущенном состоянии. Предназначен такой метиз для эксплуатации при температуре до 4250С. Относительно температуры отпуска, то она не может быть выше температуры эксплуатации более чем на 1000С.
Четвёртая. Данная категория качества включает в себя метиз из легированных, жаропрочных сталей с термической обработкой. Их температура отпуска, как и третей категории качества, не может превышать 1000С по сравнению с рабочими температурами. А относительно сплавов и высоколегированных сталей, то она должна быть выше рабочих показателей минимум на 500С.
Группу качества крепежа определяет конструктор и она обязательно должна быть указана как на чертежах, так и на сопроводительной документации. Выбирая метиз для решения собственных задач, всегда лучше взять его с запасом прочности. Так, вы точно будете уверены в надёжности соединения, его долговечности и избежите форс-мажорных ситуаций.