Предел прочности на растяжение менее 800 мпа

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 сентября 2019;
проверки требуют 7 правок.

Преде́л про́чности — механическое напряжение , выше которого происходит разрушение материала. Иначе говоря, это пороговая величина, превышая которую механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Следует различать статический и динамический пределы прочности. Также различают пределы прочности на сжатие и растяжение.

Величины предела прочности[править | править код]

Статический предел прочности[править | править код]

Статический предел прочности, также часто называемый просто пределом прочности есть пороговая величина постоянного механического напряжения, превышая который постоянное механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Согласно ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение», более корректным термином является временное сопротивление разрушению — напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от представления, по которому материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения, меньшие статического предела прочности, то есть не превышающие временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях), материал разрушится (произойдет дробление испытываемого образца на несколько частей) спустя какой-то конечный промежуток времени (возможно, что и практически сразу, — то есть не дольше чем за 10 с).

Динамический предел прочности[править | править код]

Динамический предел прочности есть пороговая величина переменного механического напряжения (например при ударном воздействии), превышая которую переменное механическое напряжение разрушит тело из конкретного материала. В случае динамического воздействия на это тело время его нагружения часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения. В такой ситуации соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Предел прочности на сжатие[править | править код]

Предел прочности на сжатие есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) сожмет тело из конкретного материала — тело разрушится или неприемлемо деформируется.

Предел прочности на растяжение[править | править код]

Предел прочности на растяжение есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) разорвет тело из конкретного материала. (На практике, для детали какой либо конструкции достаточно и неприемлемого истончения детали.)

Другие прочностные параметры[править | править код]

Мерами прочности также могут быть предел текучести, предел пропорциональности, предел упругости, предел выносливости, предел прочности на сдвиг и др. так как для выхода конкретной детали из строя (приведения детали в негодное к использованию состояние) часто достаточно и чрезмерно большого изменения размеров детали. При этом деталь может и не разрушиться, а лишь только деформироваться. Эти показатели практически никогда не подразумеваются под термином «предел прочности».

Прочностные особенности некоторых материалов[править | править код]

Значения предельных напряжений (пределов прочности) на растяжение и на сжатие у многих материалов обычно различаются.

У композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие. Для керамики (и других хрупких материалов) — наоборот, характерно многократное превышение пределом прочности на сжатие предела прочности на растяжение. Для металлов, металлических сплавов, многих пластиков, как правило, характерно равенство предела прочности на сжатие и предела прочности на растяжение. В большей степени это связано не с физикой материалов, а с особенностями нагружения, схемами напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.

Прочность твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами, составляющими тело. При увеличении расстояния между атомами они начинают притягиваться, причем на критическом расстоянии сила притяжения по абсолютной величине максимальна. Напряжение, отвечающее этой силе, называется теоретической прочностью на растяжение и составляет σтеор ≈ 0,1E, где E — модуль Юнга . Однако на практике наблюдается разрушение материалов значительно раньше, это объясняется неоднородностями структуры тела, из-за которых нагрузка распределяется неравномерно.

Некоторые значения прочности на растяжение в МПа (1 кгс/мм² = 100 кгс/см² ≈ 10 МН/м² = 10 МПа) (1 МПа = 1 Н/мм² ≈ 10 кгс/см²)[1]:

Материалы	, МПа
Бор	5700	0,083
Графит (нитевидный кристалл)	2401	0,024
Сталь 60С2А рессорно-пружинная	1570 (после термообработки)	0,0074
Сапфир (нитевидный кристалл)	1500	0,028
Железо (нитевидный кристалл)	1300	0,044
Тянутая проволока из высокоуглеродистой стали	420	0,02
Тянутая проволока из вольфрама	380	0,009
Стекловолокно	360	0,035
Сталь Ст0 обыкновенного качества	300	0,0017
Нейлон	50	0,0025

Примечания[править | править код]

↑ Диапазон пределов прочности для стали составляет 500—3000 МПа (Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др. Конструкционные материалы. Справочник. — М.: Машиностроение, 1990. — 688 с.).

Источник

Анализ мирового спроса на болты с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА (ТН ВЭД 7318158100) в 2014 году

Общемировой спрос на болты в 2014 году увеличился на 4 % по сравнению с 2013 годом.

Крупнейшими импортерами болтов в 2014 году стали США, Германия, Китай, Мексика, Франция, Канада, Великобритания, Нидерланды, Япония и Таиланд. На долю 10 основных импортеров болтов пришлось более 56 % мирового импорта продукции. Ведущим импортером болтов в мире по-прежнему являются США, на долю которых приходится 12,3 % мирового импорта (Таблица 2).

Наибольший рост импорта по сравнению с 2013 годом был зафиксирован в Нидерландах (+ 16 %). Наибольший спад отмечен в Таиланде (- 16 %).

График 1. Динамика поставок в основные страны-импортеры за 2013-2014 гг. (млрд долл. США)

Источник: ITC Trade Map

График 2. Основные страны-импортеры болтов в мире за 2014 год

График 2. Основные страны-импортеры болтов в мире за 2014 год.

Таблица 1. Мировой импорт-экспорт болтов в 2014г.

	ОСНОВНЫЕ РЫНКИ СБЫТА
	США	Германия	Китай	Мексика	Франция
ОСНОВНЫЕ ИНОСТРАННЫЕ ПОСТАВЩИКИ	Китай	Италия	Япония	США	Италия
	Тайвань	Нидерланды	Германия	Китай	Германия
	Япония	Тайвань	Китай	Тайвань	США
	Германия	Швейцария	Корея	Япония	Тайвань
	Канада	Индия	США	Германия	Испания
	Корея	Чехия	Тайвань	Корея	Великобритания
	Италия	Испания	Италия	Италия	Китай

Источник: ITC Trade Map

Основными импортерами болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА российского производства являются: Казахстан, Республика Беларусь, Узбекистан, Украина, Китай, Туркменистан, Киргизия, Болгария, Чехия и Египет. На долю 10 главных импортеров российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА приходится более 96 % российского экспорта. Главным импортером российской продукции является Казахстан, на долю которого приходится 52 % экспорта отечественных болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА (Таблица 3).

Наибольший рост экспорта российской продукции по сравнению с 2013 годом был зафиксирован в Египте, Бразилии и Болгарии, т.к. в 2013 году поставки в эти страны были минимальны. Наибольший спад в поставках среди основных импортеров российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА был зафиксирован в Киргизии (- 81 %).

График 3. География экспорта российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА за 2013-2014 года (млн долл. США)

Источник: ITC Trade Map

График 4. Основные импортеры российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА в 2014 году

Источник: ITC Trade Map

График 5. Динамика экспорта российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА за 2010-2014гг. (млн долл. США)

Источник: ITC Trade Map

Таблица 2. Основные страны-импортеры болтов в мире

Страна	2013 (тыс. долл. США)	2014 (тыс. долл. США)	Рост за 2013-2014, %	Доля в мировом импорте, %	Средние импортные тарифы, установленные страной, %
Мир	17767163	18560624	4%	100,00
США	2183296	2285226	5%	12,30	0.9
Германия	1628065	1755003	8%	9,50	0.8
Китай	1545997	1654199	7%	8,90	14,00
Мексика	1180620	1309082	11%	7,10	6,30
Франция	728471	771390	6%	4,20	0.8
Канада	744138	725053	-3%	3,90	0,00
Великобритания	600256	634508	6%	3,40	0.8
Нидерланды	372136	433426	16%	2,30	0.8
Япония	428752	429290	0%	2,30	1,10
Таиланд	496381	416644	-16%	2,20	9,50
Бразилия	470142	415820	-12%	2,20	15,30
Испания	312612	354265	13%	1,90	0.8
Австрия	326619	345191	6%	1,90	0.8
Италия	302639	343144	13%	1,80	0.8
Чехия	289938	319331	10%	1,70	0.8
Бельгия	270306	300328	11%	1,60	0.8

Источник: ITC Trade Map

Таблица 3. Основные страны-импортеры российских болтов с пределом прочности на растяжение менее 800 МПА

Основные страны- импортеры	2013 (тыс. долл. США)	2014 (тыс. долл. США)	Рост за 2013-2014, %	Доля в российском экспорте (%)
Мир	$4 280	$4 405
Казахстан	$2 023	$2 303	14%	52%
Республика Беларусь	$1 000	$846	-15%	19%
Узбекистан	$446	$583	31%	13%
Украина	$242	$263	9%	6%
Китай	$16	$70	338%	2%
Туркменистан	$19	$61	221%	1%
Киргизия	$158	$30	-81%	1%
Болгария	$2	$29	1350%	1%
Чехия	$32	$27	-16%	1%
Египет	$0	$19	—	0,4%
Бразилия	$0	$15	—	0,3%
Азербайджан	$49	$14	-71%	0,3%
Индия	$31	$14	-55%	0,3%
Сербия	$2	$12	500%	0,3%
США	$3	$12	300%	0,3%

Источник: ITC Trade Map

De la Rey

Источник

Болты, винты, шпильки

Запас прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку.

Класс прочности для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей обозначают двумя цифрами через точку. Утверждённый прочностной ряд для болтов, винтов и шпилек из углеродистых сталей содержит 11 классов прочности:

3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9

Ниже перечислены некоторые примеры классификации болтов по их назначению с указанием величин их характеристик прочности.

Болт мебельный. Его используют для сборки корпусной и мягкой мебели, а также деревянных конструкций. Производится с классами прочности: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8.
Болт дорожный. В основном предназначен для соединения элементов мостовых и дорожных конструкций. Его прочностные характеристики: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8.
Болт машиностроительный. Без таких крепежных изделий не обходится ни одно сборочное производство в машиностроении. Изготавливаются с классами прочности: 5.6, 5.8, 6.6, 8.8, 9.8; 10.9; 12.9.
Болт норийный. Применяется для крепления норийных ковшей к транспортерной ленте. Крепежные изделия имеют три значения для классов прочности: 3.6, 4.6, 5.8.
Болт лемешный. Имеет свое предназначение — для крепления деревянных элементов конструкций к металлическим каркасам. Классы прочности: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 8.8.

Первая цифра маркировки класса прочности болта обозначает 0,01 часть номинального временного сопротивления — это предел прочности на растяжение — измеряется в МПа (мегапаскалях) или Н/мм² (ньютонах на миллиметр квадратный). Также первая цифра маркировки класса прочности обозначает ≈0,1 часть номинального временного сопротивления, если Вы измеряете предел прочности на растяжение в кгс/мм² (килограммах-силах на миллиметр квадратный).

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел прочности на растяжение

5/0,01=500 МПа (или 500 Н/мм²; или ≈50 кгс/мм²)

Вторая цифра обозначает 0,1 часть отношения предела текучести (напряжения, при котором уже начинается пластическая деформация) к номинальному временному сопротивлению (пределу прочности на растяжение) — таким образом для шпильки класса прочности 10.9 второе число означает, что у шпильки, относящейся к этому классу, минимальный предел текучести будет равен 90% от значения предела прочности на растяжение, то есть будет равен: (10/0,01)×(9×0,1)=1000×0,9=900 МПа (или Н/мм²; или ≈90 кгс/мм²)

Пример: Шпилька класса прочности 5.8: Определяем предел текучести

500х0,8=400 МПа (или 400 Н/мм²; или ≈40 кгс/мм²)

Значение предела текучести — это максимально допустимая рабочая нагрузка болта, винта или шпильки, при превышении которой происходит невосстанавливаемая деформация. При расчётах нагрузки на болты, винты или шпильки используют 1/2 или 1/3 от предела текучести, то есть, с двукратным или трёхкратным запасом прочности соответственно.

Класс прочности	Марка стали	Граница прочности, МПа	Граница текучести, МПа	Твердость по Бринеллю, HB
3.6	Ст3кп, Ст3сп, Ст5кп, Ст5сп	300…330	180…190	90…238
4.6	Ст5кп, Ст.10	400	240	114…238
4.8	Ст.10, Ст.10кп	400…420	320…340	124…238
5.6	Ст.35	500	300	147…238
5.8	Ст.10, Ст.10кп, Ст.20, Ст.20кп	500…520	400…420	152…238
6.6	Ст.35, Ст.45	600	360	181…238
6.8	Ст.20, Ст.20кп, Ст.35	600	480	181…238
8.8	Ст.35, Ст.45, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.20Г2Р	800*	640*	238…304*
8.8	Ст.35, Ст.35Х, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.20Г2Р	800…830**	640…660**	242…318**
9.8*	Ст.35, Ст.35Х, Ст.45, Ст.38ХА, Ст.40Х, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.20Г2Р	900	720	276…342
10.9	Ст.35Х, Ст.38ХА, С.45, Ст.45Г, Ст.40Г2, Ст.40Х, Ст.40Х Селект, Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА,	1000…1040	900…940	304…361
12.9	Ст.30ХГСА, Ст.35ХГСА, Ст.40ХНМА	1200…1220	1080…110	366…414

В таблице приведены самые распространённые в метизном производстве и рекомендованные марки сталей, но в различных особых случаях также применяются и другие стали, когда их применение продиктовано дополнительными требованиями к крепежу.

Значками помечено в таблице:

* применительно к номинальным диаметрам до 16 мм.

** применительно к номинальным диаметрам больше,чем 16 мм.

Существуют специальные стандарты на высокопрочные болты узкоотраслевого применения, имеющие свою градацию прочности. Например, стандарты на высокопрочные болты с увеличенным размером «под ключ», применяемые в мостостроении — так называемые «мостовые болты»: ГОСТ 22353-77 и российский стандарт ГОСТ Р 52644-2006.

Прочность болтов согласно этих стандартов обозначается значением временного сопротивления на разрыв (границы прочности) в кгс/см²: то есть, 110, 95, 75 и т.д.

Такие болты могут производиться в двух исполнениях:

Исполнение У — для климатических областей с максимально низкой температурой до -400С — буква У не обозначается в маркировке
Исполнение ХЛ — для климатических областей с максимально низкой температурой от -400С до -650С — обозначается в маркировке на головке болта после класса прочности

Источник