Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Вопрос, из какого материала делают штифты и шплинты, на практике сводится к выбору марки стали под функцию детали. Штифт фиксирует взаимное положение деталей и воспринимает нагрузку, поэтому ему нужны твёрдость и износостойкость; шплинт стопорит соединение и должен многократно разгибаться, поэтому от него требуется пластичность. Отсюда и разные материалы: закалённые и цементированные стали для штифтов, мягкая низкоуглеродистая сталь для шплинтов, пружинная сталь для разрезных штифтов и нержавеющие марки для коррозионных сред.
Ниже разобраны материалы и твёрдость незакалённых, закалённых и цементированных штифтов, пружинная сталь цилиндрических штифтов с прорезью, стали и сплавы шплинтов, а также нержавеющие исполнения и покрытия — со ссылкой на действующие стандарты.
Хотя штифты и шплинты часто упоминают вместе, это разные по назначению детали, и требования к их материалу противоположны. Штифт — цилиндрический или конический стержень для точной фиксации взаимного положения деталей и передачи нагрузки; ему важны твёрдость, прочность и стабильность размеров. Шплинт — разводная деталь из проволоки полукруглого сечения, стопорящая гайку или палец; его ветви при монтаже разгибают, а при демонтаже сгибают снова, поэтому материал должен быть пластичным и не давать трещин.
Штифту нужна твёрдость и износостойкость — его закаливают или цементируют. Шплинту нужна пластичность на изгиб — его делают из мягкой низкоуглеродистой стали.
Общие технические требования к штифтам, включая материалы и твёрдость, устанавливает ГОСТ 26862-86 действующий. Он распространяется на штифты диаметром от 0,6 до 50 мм для работы при температуре от минус 50 до плюс 300 °C и не распространяется на пружинные штифты и изделия со специальными требованиями по свариваемости, коррозионной стойкости или антимагнитным свойствам — для них действуют отдельные стандарты. Требования к шплинтам задаёт ГОСТ 397-79 действующий.
По термообработке штифты делят на незакалённые, закалённые и цементированные — каждому виду соответствует свой материал и своя твёрдость.
Незакалённые цилиндрические штифты (по ГОСТ 3128-70) изготавливают из стали марки 45 по ГОСТ 1050 и ГОСТ 10702; по согласованию допускаются другие марки. Это конструкционная углеродистая сталь среднего класса прочности — её достаточно для установочных и крепёжных штифтов без высоких требований к твёрдости.
Закалённые штифты изготавливают из углеродистых качественных или легированных сталей. Технические условия на закалённые и цементированные установочные штифты задаёт ГОСТ 24296-93 (соответствует ИСО 8734-87). Для закалённого исполнения применяют высокоуглеродистую легированную сталь с нормированным составом (углерод около 0,95–1,1 %, хром 1,35–1,65 %) — по типу хромистой подшипниковой стали. Цементированное (науглероженное) исполнение делают из низкоуглеродистой стали с последующим упрочнением поверхностного слоя.
Высокая твёрдость закалённого штифта (58–62 HRC) обеспечивает износостойкость и сопротивление смятию, но делает деталь хрупкой: закалённый штифт не рассчитан на повторные сборки-разборки и удаляется кернением концов, развальцовкой или пружинящими кольцами, а не выбиванием.
Класс точности штифта по ГОСТ 26862-86 связан с шероховатостью рабочей поверхности: Ra не более 0,8 мкм для класса А, 1,6 мкм для класса В и 3,2 мкм для класса С. Стандартные покрытия — окисное, пропитанное маслом, или фосфатное, пропитанное маслом; допускается поставка без покрытия под антикоррозионной смазкой.
Цилиндрические пружинные (разрезные) штифты с прорезью — отдельная группа, на которую ГОСТ 26862-86 не распространяется; их технические условия задаёт ГОСТ 14229-93 (соответствует ИСО 8752-87), диаметры от 1 до 50 мм. Такой штифт представляет собой свёрнутую из полосы втулку с продольной прорезью: при запрессовке в отверстие он упруго сжимается и за счёт собственной пружинистости удерживается враспор, компенсируя допуск отверстия.
Именно поэтому материал здесь — пружинная сталь марки 60С2, обеспечивающая необходимую упругость. Для коррозионных сред допускается применение нержавеющих (аустенитных) сталей. В отличие от установочного штифта, пружинный штифт держится за счёт упругой деформации, а не тугой посадки, и допускает повторную установку.
Шплинт (разводной, по ГОСТ 397-79) стопорит корончатые гайки, пальцы и другие слабонагруженные соединения от самоотвинчивания и выпадения. Его условный диаметр (равный диаметру отверстия) — от 0,6 до 20 мм. Так как ветви шплинта при монтаже разводят, а материал работает на изгиб, основное требование — пластичность.
Поэтому шплинты изготавливают из низкоуглеродистой стали (с содержанием углерода не более 0,20 %). Стандарт допускает также изготовление из коррозионно-стойких сталей и из цветных металлов и их сплавов; шплинты из коррозионно-стойкой стали в обоснованных случаях подвергают термообработке.
Пластичность материала подтверждается нормируемым испытанием на загиб: по ГОСТ 397-79 шплинт условным диаметром до 5 мм должен выдержать без излома и трещин не менее трёх загибов на 90°, а диаметром свыше 5 мм — не менее двух. Это прямое доказательство того, что материал шплинта должен быть вязким, а не твёрдым.
Мягкость шплинта — не недостаток, а условие работы: пластичный металл позволяет развести ветви без образования трещин и при необходимости заменить шплинт. Повторное использование ранее разгибавшихся шплинтов не рекомендуется — при повторном сгибании металл наклёпывается и охрупчивается.
Для влажных, химически агрессивных и пищевых сред штифты и шплинты выпускают из коррозионно-стойких сталей. В крепеже наиболее распространены аустенитные хромоникелевые стали групп А2 и А4: они практически немагнитны, не упрочняются закалкой и сохраняют пластичность в широком диапазоне температур.
Отличие А4 от А2 — добавка молибдена (примерно 2–3 %), которая существенно повышает стойкость к кислотам и хлоридсодержащим средам (например, морской воде). Сталь 12Х18Н10Т стабилизирована титаном, который связывает углерод и снижает риск межкристаллитной коррозии после сварки или нагрева.
Для углеродистых штифтов и шплинтов применяют защитные металлические и неметаллические покрытия. Для шплинтов по ГОСТ 397-79 толщина металлического покрытия составляет от 6 до 12 мкм. Штифты по ГОСТ 26862-86 поставляют с окисным или фосфатным покрытием, пропитанным маслом, либо без покрытия под смазкой.
При нанесении гальванических покрытий на закалённые штифты возникает риск водородного охрупчивания. Поэтому для высокопрочных деталей предпочтительны окисные или неэлектролитические покрытия, а после гальванической обработки требуется обезводороживание.
Материал подбирают по функции детали, нагрузке и среде эксплуатации.
Штифты — из стали: незакалённые из стали 45, закалённые из углеродистых или легированных сталей, цементированные из низкоуглеродистой стали с упрочнением поверхности, разрезные пружинные из стали 60С2. Шплинты — преимущественно из мягкой низкоуглеродистой стали (углерод не более 0,20 %), также из нержавеющей стали, латуни или алюминиевого сплава.
Штифту нужна твёрдость и износостойкость, поэтому его закаливают или цементируют. Шплинт работает на изгиб (ветви разводят), поэтому ему нужна пластичность — его делают из мягкой низкоуглеродистой стали и не закаливают.
По ГОСТ 26862-86 твёрдость закалённых штифтов составляет 550–650 HV30, что соответствует примерно 58–62 HRC. У цементированных твёрдость поверхности 600–700 HV1 при более вязкой сердцевине.
Цилиндрические пружинные штифты с прорезью по ГОСТ 14229-93 изготавливают из пружинной стали 60С2; для коррозионных сред допускаются нержавеющие аустенитные стали. Упругость материала обеспечивает удержание штифта враспор в отверстии.
Ветви шплинта при монтаже разводят, а при демонтаже сгибают обратно. Мягкая низкоуглеродистая сталь позволяет делать это без трещин. Твёрдый материал при разгибании растрескался бы, поэтому шплинты не закаливают.
Чаще всего аустенитные стали групп А2 (аналог 08Х18Н10) и А4 (10Х17Н13М2, с молибденом — стойче к кислотам и хлоридам). Для шплинтов стандарт называет коррозионно-стойкую сталь 12Х18Н10Т, стабилизированную титаном.
Не рекомендуется. При повторном разгибании и сгибании металл наклёпывается и становится хрупким, что снижает надёжность стопорения. Шплинт при демонтаже обычно заменяют новым.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.