Руководства / Классы прочности и материалы
SAE J429 Grade 5 и Grade 8: характеристики дюймовых болтов для покупателей
24 октября 2026 г.
SAE Grade 5 и Grade 8 это две марки дюймовых болтов, которые встречает большинство покупателей. У них одинаковые профили резьбы и одинаковые формы головок, и в ящике они могут выглядеть одинаково. Они различаются сталью, прочностью и риском. Если Вы покупаете нестандартные дюймовые болты для машины или транспортного средства, марка в чертеже определяет материал, термообработку и испытания, поэтому нужно знать, что означают цифры.
В этом руководстве используются значения SAE J429, объясняются маркировка и твёрдость, приводятся метрические аналоги и показывается, когда имеет смысл деталь по чертежу.
Две марки кратко
Grade 5. Среднеуглеродистая сталь, закалка и отпуск. Охватывает распространённые размеры от 1/4 дюйма до 1 дюйма с одним уровнем прочности и от свыше 1 дюйма до 1.5 дюйма с немного более низким.
Grade 8. Среднеуглеродистая легированная сталь, закалка и отпуск, с более высоким диапазоном температур отпуска, который всё равно даёт гораздо большую прочность. Один набор значений для всего диапазона от 1/4 до 1.5 дюйма.
J429 также охватывает Grade 1 и Grade 2 для малопрочных деталей и Grade 8.2, низкоуглеродистую борсодержащую сталь с мартенситной структурой, которая соответствует прочности Grade 8. Строительные болты для стальных соединений следуют ASTM A325 и A490, а не J429.
Значения прочности по J429
| Свойство | Grade 5, 1/4 до 1 in | Grade 5, свыше 1 до 1.5 in | Grade 8, 1/4 до 1.5 in |
|---|---|---|---|
| Мин. предел прочности | 120 ksi (827 MPa) | 105 ksi (724 MPa) | 150 ksi (1,034 MPa) |
| Мин. предел текучести | 92 ksi (634 MPa) | 81 ksi (558 MPa) | 130 ksi (896 MPa) |
| Напряжение испытательной нагрузки | 85 ksi (586 MPa) | 74 ksi (510 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| Твёрдость сердцевины, Rockwell C | 25 до 34 | 19 до 30 | 33 до 39 |
Подтвердите каждое значение в текущей редакции SAE J429, прежде чем переносить его в чертёж.
Возьмём болт 1/2-13 UNC с площадью напряжения при растяжении около 0.142 квадратного дюйма. При испытательной нагрузке болт Grade 5 несёт около 12,100 lbf, а Grade 8 около 17,000 lbf. Обычное рабочее усилие затяжки составляет около 75 процентов от испытательной нагрузки, то есть примерно 9,000 и 12,800 lbf. Вот почему переход с 5 на 8 допускает болт меньшего размера или большее усилие затяжки.
Маркировка
Маркировка на головке входит в спецификацию, и нестандартный болт должен её нести.
- Grade 5: три радиальные линии.
- Grade 8: шесть радиальных линий.
- Grade 2 или без маркировки: без линий.
- Знак производителя: обязателен на болтах с маркировкой марки, чтобы болт был прослеживаем.
Знаки формируются в головке пуансоном холодной высадки. Если Вам нужен маркированный болт, попросите завод включить элементы пуансона в оснастку. См. стоимость оснастки холодной высадки, чтобы узнать, как детали головки влияют на комплект матриц.
Метрические аналоги
Покупателям часто нужно сопоставить дюймовую деталь с метрической или наоборот.
| Дюймовая марка | Приблизительный класс ISO 898-1 | Предел прочности, типичный |
|---|---|---|
| Grade 5 | 8.8 | Около 830 MPa |
| Grade 8 | 10.9 | Около 1,040 MPa |
Соответствие приблизительное. У метрического 8.8 предел прочности от 800 до 830 MPa в зависимости от размера, а у 10.9 это 1,040 MPa. Диапазоны твёрдости немного различаются, а размеры никогда не совпадают точно. Чертёж, переходящий из одной системы в другую, требует проверки инженера. Классы прочности крепежа подробнее показывает метрическую сторону.
Пластичность, твёрдость и что идёт не так
Более высокая прочность приносит компромиссы.
- Меньшая пластичность. Grade 8 меньше растягивается до разрушения. Соединению, которое рассчитывает на текучесть болта для поглощения удара, может лучше подойти Grade 5.
- Водородное охрупчивание. Твёрдость Grade 8 лежит в диапазоне, где покрытие может вызвать отложенные трещины. Прочтите водородное охрупчивание болтов 10.9 и 12.9, поскольку в этом отношении Grade 8 ведёт себя как класс 10.9, и согласуйте покрытие с заводом.
- Чувствительность к надрезам. Острый радиус под головкой или нарезанная резьба вредят твёрдому болту сильнее, чем мягкому. Накатанная резьба и хороший радиус окупаются на Grade 8.
- Качество термообработки. Обезуглероженная корка на болте Grade 8 снижает усталостную долговечность. Термообработка крепежа описывает методы контроля.
Когда нестандартный дюймовый болт имеет смысл
Каталожные дистрибьюторы держат шестигранные болты Grade 5 и 8 в стандартных размерах и длинах. Заказ по чертежу лучше, когда:
- Длины нет в каталоге, например 2-3/8 дюйма или метрическая длина на дюймовой резьбе.
- Головка специальная: головка с отверстием под контровочную проволоку, фланец, буртик, увеличенная опорная поверхность.
- Резьба частичная или имеет необычную длину.
- Марка сочетается с покрытием или стопорным элементом, которых нет в каталоге.
- Годовой объём делает прямую покупку дешевле.
В таких случаях чертёж должен указывать стандарт, марку и класс резьбы. См. закупка нестандартного крепежа, чтобы узнать, как складывается предложение.
Типичные технологии производства
Болты Grade 5 до примерно 3/4 дюйма высаживают в холодном состоянии из среднеуглеродистой проволоки, затем закаливают, отпускают и накатывают резьбу. Grade 8 идёт тем же путём с использованием проволоки из легированной стали либо горячей штамповкой для больших размеров. Обработанный Grade 8 возможен для малых партий, обычно из легированного прутка. Марка проволоки влияет на термообработку, поэтому стоит посмотреть марки проволоки для холодной высадки.
Момент затяжки и предварительное натяжение для распространённых размеров
Марка это лишь половина дела, поскольку болт несёт ту нагрузку, с которой его затянули. В таблице приведено приблизительное усилие затяжки при 75 процентах от испытательной нагрузки для трёх распространённых размеров, по площади напряжения при растяжении резьбы.
| Размер | Площадь напряжения (in²) | Усилие затяжки Grade 5, 75 процентов от испытательной | Усилие затяжки Grade 8, 75 процентов от испытательной |
|---|---|---|---|
| 3/8-16 UNC | 0.0775 | Около 4,900 lbf | Около 7,000 lbf |
| 1/2-13 UNC | 0.1419 | Около 9,000 lbf | Около 12,800 lbf |
| 5/8-11 UNC | 0.2260 | Около 14,400 lbf | Около 20,300 lbf |
Это ориентировочные значения, а реальное усилие затяжки зависит от трения, смазки и способа затяжки. Динамометрический ключ даёт разброс усилия затяжки плюс или минус 25 процентов и более, поэтому для ответственных соединений используют момент и угол либо метод контроля натяжения. Укажите способ в чертеже вместе с моментом и скажите, сухая ли резьба, смазанная маслом или с покрытием.
Примеры заказов нестандартных дюймовых болтов
Шестигранный болт 1/2-13 x 2-3/8, Grade 5, оцинкованный, 80,000 в год. Длины нет среди каталожных размеров, поэтому производитель высаживает деталь из среднеуглеродистой проволоки, термообрабатывает и накатывает резьбу. Оцинкованные болты проходят отжиг, так как твёрдость Grade 5 находится близко к границе диапазона риска по водороду.
Болт с отверстием в головке 3/4-10, Grade 8, без покрытия, 2,000 в год. В головке поперечное отверстие под контровочную проволоку. Завод обрабатывает отверстие после термообработки и проверяет положение. Головка с отверстием типичная причина уйти из каталога.
Фланцевый винт 5/16-18 x 1-1/8 с рифлёным фланцем, Grade 5, 600,000 в год. Фланец формуется в высадочной матрице. Покупатель утверждает образец и просит испытание момента и натяжения с покрытием.
Замена марок и смешанные парки
Многие покупатели работают и с дюймовой, и с метрической продукцией. Когда чертёж одной системы встречается с цепочкой поставок другой, возникают ошибки. Помогают несколько правил. Не меняйте Grade 8 на 10.9 и Grade 5 на 8.8 без проверки инженера, даже если цифры близки. Не смешивайте системы резьб: M12 и 1/2-13 выглядят похоже и не сопрягаются. Не меняйте болты разных марок в соединении, где конструктор рассчитал конкретное предварительное натяжение и усталостную долговечность.
Если соединение рассчитано на Grade 8 и поставка срывается, заменой служит другой Grade 8 из источника с протоколами испытаний, а не Grade 5 большего размера без перерасчёта. Храните маркировку марки и сертификаты вместе с партией, чтобы марку любого болта в эксплуатации можно было проверить позднее. Контрольный список запроса перечисляет пункты, которые относятся к каждому заказу.
Частые ошибки при заказе
- Писать «болт grade 8» без стандарта и серии резьбы.
- Покрывать болты Grade 8 гальванически без упоминания отжига для снятия водорода.
- Считать, что болт без маркировки в мастерской это Grade 5.
- Смешивать марки в одном наборе крепежа.
- Заменять болт Grade 8 метрическим 10.9 близкого размера без проверки инженера.
Полное обозначение, например SAE J429 Grade 8, 1/2-13 UNC-2A, с покрытием и маркировкой, закрывает все эти пункты.
Контрольный список для запроса
- Марка и стандарт: SAE J429 Grade 5 или Grade 8, либо аналоги ASTM, если они нужны.
- Диаметр, серия резьбы (UNC или UNF), класс (обычно 2A) и длина.
- Тип и размеры головки, с требованием к маркировке.
- Покрытие, с пометкой об отжиге для снятия водорода для Grade 8.
- Сертификаты: материал, термообработка и результаты испытаний.
- Годовой объём и размер поставки.
Полный список даёт предложения, которые можно сравнивать. Для начала отправьте запрос, и мы подберём до трёх производителей, которые делают дюймовые болты по чертежу.
Часто задаваемые вопросы
Как отличить Grade 5 от Grade 8 по головке?
SAE J429 маркирует Grade 5 тремя радиальными линиями на головке, а Grade 8 шестью радиальными линиями. Детали без маркировки обычно Grade 2 или болт без класса. Нестандартный болт должен нести маркировку марки и знак производителя, а чертёж должен указывать маркировку.
Всегда ли Grade 8 лучше, чем Grade 5?
Он прочнее, но не всегда лучше. У Grade 8 выше твёрдость, ниже пластичность и выше риск водородного охрупчивания после нанесения покрытия. Для многих соединений Grade 5 даёт достаточное усилие затяжки дешевле и с меньшим риском. Выбирайте самую низкую марку, которая выдерживает нагрузку, как и для любого болта.
Какой метрический класс соответствует Grade 5 и Grade 8?
Grade 5 близок к классу прочности ISO 8.8, а Grade 8 близок к классу 10.9. Соответствие приблизительное, потому что значения прочности немного различаются, а диапазоны размеров и окна твёрдости не идентичны. Не заменяйте одно другим в чертеже, не проверив расчёт.
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