Метизы DIN 931 в Минске


Болты DIN 931: конструкция, материалы и применение в промышленных системах

DIN 931 — стандарт, регламентирующий геометрию и допуски частично резьбовых болтов с шестигранной головкой нормальной высоты. Крепёж по DIN 931 отличается от полностью резьбового DIN 933 наличием гладкого стержня (шейки) на участке от головки до начала резьбы. Именно этот конструктивный признак определяет специфику работы соединения: гладкая часть стержня воспринимает поперечные сдвиговые нагрузки без концентраторов напряжений во впадинах витков, что критично для узлов, работающих на срез.

Конструктивные параметры и стандартизированные размеры

Болт DIN 931 изготовляется в диапазоне резьбы от М3 до М56 (в отдельных исполнениях до М64). Класс точности — A или B по ISO 4759-1. Шестигранная головка нормальной высоты обеспечивает передачу крутящего момента стандартными рожковыми, накидными и торцевыми ключами по DIN 3113. Длина резьбовой части b зависит от шага резьбы и общей длины l: при l 125 мм b = 2d + 6, при l > 125 мм b = 2d + 12.

Номинальный диаметр резьбыШаг резьбы, ммРазмер под ключ, ммВысота головки, ммКласс прочности
М81,25135,38.8
М121,75187,58.8
М202,53012,510.9
М303,54618,710.9
М424,5652612.9

Материалы и классы прочности

Болты DIN 931 производятся из углеродистой и легированной стали по DIN EN ISO 898-1. Наиболее распространённые классы прочности:

  • 8.8 — углеродистая сталь с закалкой и отпуском, предел прочности 800 МПа, предел текучести 640 МПа; применяется в строительных металлоконструкциях и опорных узлах трубопроводов.
  • 10.9 — легированная сталь (хром, молибден, бор), предел прочности 1000 МПа, предел текучести 900 МПа; используется в узлах металлорежущих станков и прессового оборудования.
  • 12.9 — высокопрочная легированная сталь, предел прочности 1200 МПа, предел текучести 1080 МПа; для фланцевых соединений высокого давления и энергетических турбин.
  • A2-70 / A4-80 — аустенитные коррозионностойкие стали по ISO 3506-1; для химических реакторов, морских портовых кранов, систем дозирования агрессивных сред.

Области применения

Болты DIN 931 востребованы в узлах, где болт работает на срез и изгиб, а не только на растяжение. Гладкая шейка обеспечивает точное базирование соединяемых деталей без смятия резьбовой канавки. Типовые области:

  • Фланцевые соединения запорной арматуры и насосных агрегатов на нефтегазоперерабатывающих производствах.
  • Крепление направляющих и стоек в металлообрабатывающих центрах с ЧПУ.
  • Сборка несущих рам конвейерного и дробильно-сортировочного оборудования.
  • Узлы крепления рельсовых скреплений и мостовых конструкций.
  • Монтаж силовых трансформаторов и распределительных устройств высокого напряжения.

Эксплуатационные ограничения

Болты класса 10.9 и 12.9 чувствительны к водородному охрупчиванию при гальваническом цинковании; для них предпочтительно применять цинк-ламельное покрытие (Dacromet, Geomet) или термодиффузионное цинкование. Рабочий диапазон температур для углеродистых сталей — от –40 C до +300 C; для A2/A4 — от –60 C до +400 C. При монтаже в узлах с динамическими нагрузками обязательна проверка усилия затяжки динамометрическим ключом с контролем момента по таблицам DIN EN 1090-2.

Вопросы и ответы

Чем болт DIN 931 отличается от DIN 933?

DIN 931 имеет неполную резьбу — гладкий участок стержня между головкой и началом витков. DIN 933 полностью резьбовой по всей длине стержня. Болт DIN 931 лучше работает на срез, DIN 933 — на растяжение при ограниченной длине стержня.

Какой класс прочности выбрать для фланцевого соединения трубопровода на 16 МПа?

Для фланцевых соединений на условное давление от 10 МПа рекомендуется класс 10.9 или 12.9 с обязательным контролем момента затяжки. Класс 8.8 допустим только при расчётном подтверждении запаса прочности.

Допускается ли повторное использование болтов DIN 931 класса 12.9?

Повторное использование высокопрочных болтов класса 12.9 после нагрузки выше предела текучести не допускается. Болты класса 8.8 могут использоваться повторно при отсутствии пластической деформации и коррозионных повреждений резьбы.

Какое покрытие обеспечивает защиту от коррозии в морской среде?

Для морской атмосферы применяются болты из стали A4-80 (аналог 316) либо углеродистые болты с цинк-ламельным покрытием толщиной 8–12 мкм. Горячее цинкование по ISO 10684 даёт покрытие 40–60 мкм, но не рекомендуется для класса 10.9 из-за риска водородного охрупчивания.