Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Вопрос, из какого материала делают шпильки для фланцев, решается не «универсальной» маркой, а подбором стали под рабочую температуру и давление среды. Для фланцевого крепежа паровых котлов, трубопроводов, турбин, арматуры и аппаратов номенклатуру марок и условия их применения задаёт профильный стандарт, охватывающий диапазон температуры среды от 0 до 650 °С. По мере роста температуры переходят от углеродистых сталей к легированным хромомолибденовым, затем к теплоустойчивым хромомолибденованадиевым и, наконец, к аустенитным жаропрочным.
Ниже разобраны действующие стандарты на материал и типы шпилек, марки стали по температуре и давлению (таблица), категории стали и категории прочности, а также правила подбора гаек к шпилькам и ключевые ограничения.
Материал шпилек и болтов фланцевого соединения выбирают прежде всего по расчётной температуре металла и условному давлению рабочей среды. С ростом температуры снижаются длительная прочность и сопротивление ползучести стали, поэтому для каждого температурного уровня стандарт предписывает свой класс сталей. Дополнительно учитывают коррозионную активность среды и требования к релаксационной стойкости резьбового соединения.
Единственно верной «марки на все случаи» не существует: сталь шпильки подбирают под конкретные температуру и давление среды.
Важна и совместимость по тепловому расширению: материал шпилек рекомендуется выбирать с коэффициентом линейного расширения, близким к коэффициенту материала соединяемых фланцев, — иначе при нагреве и охлаждении меняется усилие затяжки и нарушается герметичность. Справочные значения модуля упругости, коэффициентов линейного расширения и релаксационной стойкости сталей приведены в приложениях профильного стандарта.
Номенклатуру марок стали и условия их применения по температуре и давлению для болтов, шпилек, гаек и шайб фланцевых и анкерных соединений устанавливает ГОСТ 20700-75 действующий (температура среды от 0 до 650 °С). Типы и основные размеры собственно шпилек задаёт ГОСТ 9066-75 действующий; теплоустойчивые марки нормирует ГОСТ 20072-74 действующий.
По ГОСТ 9066-75 шпильки изготавливают нескольких типов с диаметром резьбы от 10 до 160 мм:
Гайки для таких соединений выпускают по ГОСТ 9064-75, шайбы — по ГОСТ 9065-75. Резьба шпилек — метрическая по ГОСТ 24705-81; наименьший диаметр резьбы крепёжных изделий — М12.
Марки сгруппированы по классам сталей и предельной температуре среды (для болтов и шпилек). Приведены характерные представители из таблицы 1 стандарта.
Значения относятся к болтам и шпилькам по таблице 1 стандарта; для гаек из того же материала предельная температура может быть выше (например, для 30ХМА и 35ХМ гайки — до 510 °С). Точные предельные параметры каждой марки следует проверять по таблице 1 действующего стандарта.
Отдельно нормируемые теплоустойчивые стали (25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР, 12Х1МФ и др.) по ГОСТ 20072-74 предназначены для деталей, длительно работающих в нагруженном состоянии при температуре до 600 °С. Для изготовления фланцевого крепежа не допускается применять кипящую, полуспокойную и автоматную сталь.
По качеству материал крепёжных деталей делят на четыре категории в зависимости от расчётной температуры металла.
Прочность обозначают двумя способами. Для сталей I и II категорий применяют классы прочности по ГОСТ 1759.4-87. Для сталей III и IV категорий задают категорию прочности — по гарантированному пределу текучести при 20 °С (таблица 3 стандарта).
Шпилька АМ48-6g×200.35 ГОСТ 9066-75
Комплект «шпилька — гайка» допускается выполнять из различных марок стали. Ключевое правило — гайка должна быть мягче шпильки, чтобы избежать задиров и обеспечить прирабатываемость резьбы.
В резьбовом соединении выступающая часть резьбы шпильки должна составлять не менее полутора витков с каждой стороны затянутой гайки.
Из сталей, подобранных под температуру и давление среды: углеродистых (20, 35, 45) для умеренных температур, хромистых и хромомолибденовых (40Х, 30ХМА, 35ХМ) для повышенных, теплоустойчивых хромомолибденованадиевых (25Х1МФ, 25Х2М1Ф) для высоких и аустенитных жаропрочных (08Х16Н13М2Б, ХН35ВТ) для самых высоких — вплоть до 650 °С.
Углеродистые качественные стали (20, 35, 45) применяют до 400–425 °С, хромистые (40Х) — до 425 °С, хромомолибденовые (30ХМА, 35ХМ) — до 450 °С. Точные предельные значения по каждой марке приведены в таблице 1 действующего стандарта на фланцевый крепёж.
Это легированные хромомолибденованадиевые стали (25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР и др.), сохраняющие длительную прочность и сопротивление ползучести при высоких температурах. По профильному стандарту они предназначены для деталей, длительно работающих при температуре до 600 °С.
Гайка должна быть мягче шпильки не менее чем на 12 единиц твёрдости по Бринеллю. Гайки из стали 30, 35, 40 — с твёрдостью не более HB 163, из стали 45 — не более HB 187. Равная твёрдость допускается, если один из элементов проходит упрочняющую обработку или накатку резьбы.
Категории отражают расчётную температуру металла: I — до 200 °С, II — до 300 °С (углеродистые стали), III — до 400 °С (качественные углеродистые в улучшенном состоянии), IV — теплоустойчивые и жаропрочные легированные стали, у которых расчётная температура металла не выше температуры среды.
Резьба метрическая по ГОСТ 24705-81, выполненная нарезкой или накаткой. Диаметр резьбы шпилек по стандарту на типы — от 10 до 160 мм, а наименьший диаметр резьбы крепёжных изделий — М12.
Да, комплект «шпилька — гайка» допускается выполнять из различных марок при соблюдении требования по твёрдости: гайка должна быть мягче шпильки. Материалы также согласуют по условиям работы соединения (температура, давление, тепловое расширение).
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.