Руководства / Классы прочности и материалы
Что означают классы прочности и марки крепежа
27 сентября 2026 г.
Число, выбитое на головке болта или на торце гайки, это обозначение прочности, а не название материала. Правильно прочитав его, Вы узнаёте предел прочности и текучести, примерно как деталь термообработана и какие покрытия на неё можно наносить. В этом руководстве описаны классы и марки, которые покупатели чаще всего указывают в чертеже нестандартного крепежа.
Как читать 8.8, 10.9 и 12.9 (ISO 898-1)
ISO 898-1 задаёт классы прочности для крепежа из углеродистой и легированной стали с метрической резьбой. Класс записывается двумя числами через точку, например 8.8. Первое число, умноженное на 100, даёт номинальный предел прочности в мегапаскалях. Второе число, делённое на 10, даёт отношение предела текучести к пределу прочности для этого класса.
| Класс | Номинальный предел прочности | Номинальный предел текучести | Типичная твёрдость | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| 8.8 | 800 MPa | 640 MPa | 22 до 32 HRC | Общее машиностроение и строительные соединения |
| 10.9 | 1,000 MPa | 900 MPa | 32 до 39 HRC | Двигатели, тяжёлая техника и сильно нагруженные соединения |
| 12.9 | 1,200 MPa | 1,080 MPa | 39 до 44 HRC | Сильно нагруженные соединения, где важен вес |
Все три класса закаливают и отпускают после холодной высадки или обработки резанием. Чем выше класс, тем уже допуск по печи, который должен выдерживать термист, и тем сильнее контроль процесса влияет на то, соответствует ли готовая деталь спецификации.
SAE J429 Grade 5 и Grade 8
Оборудование и транспорт, созданные по североамериканской практике, обычно указывают марку SAE J429 в дюймовых размерах, а не класс прочности ISO. Две марки охватывают большую часть того, что запрашивают покупатели.
- Grade 5, минимальный предел прочности около 120 ksi, маркировка тремя радиальными линиями на головке. По прочности близок к классу ISO 8.8, хотя стандарты не идентичны, и производитель не должен менять один на другой, не сверившись с чертежом.
- Grade 8, минимальный предел прочности около 150 ksi, маркировка шестью радиальными линиями. По прочности сопоставим с классом 10.9, и для него действует та же оговорка о водородном охрупчивании после гальванического покрытия.
Если спецификация заказчика называет марки SAE, оставьте чертёж в дюймовых размерах с соответствующей маркировкой головки. Перевод в метрический класс на бумаге может дать деталь, равную по прочности, но не прошедшую входной контроль, потому что на головке нет знака, который требует чертёж заказчика.
Нержавеющая сталь: A2-70, A4-80 (ISO 3506)
ISO 3506 охватывает крепёж из нержавеющей стали двух распространённых семейств.
- A2 это семейство 304, коррозионная стойкость общего назначения, немагнитное в отожжённом состоянии и слегка магнитное после холодной деформации.
- A4 это семейство 316 с добавкой молибдена для лучшей стойкости к хлоридам, обычный выбор для морских и наружных деталей.
Число после буквы, чаще всего 50, 70 или 80, это класс прочности, набранный холодной деформацией при формовке, а не термообработкой. A4-80 прочнее A4-70, потому что проволоку проработали сильнее, а не потому что изменился сплав.
Резьбы из нержавеющей стали задираются легче стальных, то есть могут заклинивать при сборке под нагревом и давлением. Покрытие, сухая смазка или другой материал ответной гайки снижают риск. Укажите в запросе, если деталь собирают ударным инструментом или на высокой скорости, потому что именно тогда задир проявляется чаще всего.
Материалы без класса прочности
Крепёж из титана, латуни, меди и алюминия не охвачен ISO 898-1, поэтому у него нет номера класса. Вместо этого в чертеже нужно прямо указать материал и состояние, например Ti-6Al-4V отожжённый или полутвёрдая латунь. Прочность и твёрдость этих материалов зависят от сплава и от того, как он был обработан или состарен, поэтому производителю нужна спецификация материала, а не класс, чтобы понять, чего Вы ожидаете.
Гайки и шайбы должны соответствовать
Болт высокого класса с гайкой низкого класса может сорвать резьбу гайки раньше, чем болт достигнет расчётного усилия затяжки. ISO 898-2 задаёт классы прочности гаек, пронумерованные 04, 05, 8, 10 и 12, которые образуют пары с эквивалентными классами болтов. Закалённые шайбы важны по той же причине: мягкая шайба может смяться или прогнуться под усилием затяжки болта высокого класса и незаметно терять натяжение в течение срока службы соединения. Указывайте в чертеже класс гайки и твёрдость шайбы, а не только класс болта, и пусть производитель подтвердит, что комплект работает вместе.
Класс меняет покрытие и термообработку
Класс прочности не просто число на головке. Он определяет, какие процессы отделки безопасно применять потом.
Водородное охрупчивание. Гальваническое покрытие вносит в сталь водород вместе с металлом покрытия. В детали низкой прочности водород выходит, не причиняя вреда. В высокопрочной термообработанной детали, такой как 10.9, 12.9 или SAE Grade 8, задержавшийся водород может вызвать трещину детали под нагрузкой, иногда через дни или недели после сборки. ISO 4042 устанавливает требования к отжигу гальванически покрытого крепежа, чтобы вывести водород до того, как он вызовет разрушение. Если чертёж требует гальванического покрытия на высокопрочном классе, этап отжига должен быть в самом чертеже, а не оставаться на усмотрение гальванического цеха.
Цинк-ламельное покрытие как альтернатива. Многие инженеры вовсе обходят вопрос охрупчивания, указывая цинк-ламельное покрытие по ISO 10683. Цинк-ламельное покрытие наносят окунанием и отверждением, а не осаждением в ванне, поэтому оно не вносит водород в деталь. Оно стоит дороже за штуку, чем гальваническое, но устраняет вид разрушения, который трудно выявить одним контролем.
Пассивация нержавеющей стали. Детали A2 и A4 обычно оставляют без покрытия или пассивируют, а не покрывают гальванически. Пассивация, обычно по ASTM A967, удаляет свободное железо, оставшееся на поверхности после формовки или обработки, и именно оно на деле обеспечивает коррозионную стойкость нержавеющей стали. Это химическая обработка, а не покрытие, поэтому она почти не меняет размеры детали.
Выбор класса: прочнее не всегда лучше
Более высокий класс прочности не обязательно правильное решение. Прежде чем указывать класс выше, стоит взвесить три компромисса.
- С ростом прочности падает вязкость. Болт 12.9 твёрже и хрупче болта 8.8 того же размера. В соединении с ударными нагрузками или с возможной небольшой перегрузкой класс ниже с большей пластичностью может прослужить дольше, чем класс выше, который трескается, а не течёт.
- Риск охрупчивания растёт с классом. Как сказано выше, высокопрочный класс вынуждает принимать решение по покрытию, которого более низкий класс никогда не требует.
- Стоимость растёт на каждой ступени. Более высоким классам нужен более жёсткий контроль печи при термообработке, более тщательный контроль и, при гальваническом покрытии, дополнительное время отжига. При заказе деталей десятками тысяч это складывается в реальные деньги за прочность, которую соединение, возможно, никогда не использует.
Правильный класс это самый низкий, который даёт соединению нужное усилие затяжки и усталостную долговечность с разумным запасом, а не самый высокий из доступных в этом размере.
Производителю, который предлагает цену на специальный класс или покрытие, всё равно нужна остальная часть чертежа для правильной оценки. Наш контрольный список запроса на нестандартный крепёж охватывает всё остальное, что нужно указать, а закупка нестандартного крепежа показывает, как выбрать подходящую технологию производства для детали.
Когда класс прочности и покрытие определены, отправьте запрос, и мы подберём до трёх производителей, которые работают с этим классом.
Часто задаваемые вопросы
Всегда ли более высокий класс прочности это более сильный выбор?
У более высоких классов выше номинальный предел прочности, но прочность не единственное важное свойство. С ростом класса падает вязкость, а вместе с ней растёт риск охрупчивания после нанесения покрытия. Правильный класс это самый низкий, который даёт соединению нужное усилие затяжки и усталостную долговечность, а не самый высокий из доступных в этом размере.
Можно ли в одном чертеже заменить класс прочности ISO 8.8 на SAE Grade 5?
Они близки по прочности, но сделаны по разным стандартам, с разной маркировкой головки и разными дюймовыми или метрическими размерами. Производитель не должен менять одно на другое без Вашего согласия, поскольку входной контроль заказчика может забраковать деталь без маркировки, которую требует его чертёж.
Почему болт из нержавеющей стали кажется слабее стального болта того же размера?
Нержавеющие стали A2 и A4 получают прочность от холодной деформации при формовке, а не от термообработки, поэтому их номинальные пределы прочности и текучести ниже, чем у термообработанного стального класса вроде 8.8 или 10.9. A4-80 самый прочный из распространённых классов нержавеющей стали, и он всё равно заметно ниже 10.9.
Есть ли у титанового и латунного крепежа класс прочности?
Нет. ISO 898-1 охватывает только углеродистую и легированную сталь, поэтому крепёж из титана, латуни, меди и алюминия обозначают материалом и состоянием, например Ti-6Al-4V, а не номером класса.
Нужно изготовить этот крепёж?
Отправьте чертёж с классом прочности и годовым объёмом. Мы подберём до 3 производителей с подходящей технологией и ответим в течение 24 рабочих часов.
Отправить запрос