Разница между высокопрочными плоскими шайбами F436 F436M и обычными плоскими шайбами

Болтовое соединение редко разрушается из-за слабого болта: оно разрушается в зоне опорной поверхности. Закалённые шайбы ASTM F436 и F436M распределяют нагрузку под высокопрочными конструкционными болтами, а обычные плоские шайбы стандартных серий SAE и U.S.S. лишь смягчают её. При ошибке в типе шайба вдавливается, трескает или даёт ползучесть, и соединение ослабевает в эксплуатации. Подбирайте шайбу как часть всего комплекта, согласуя фланцевые прокладки, болты и гайки с единым проектным решением.

Материал, твёрдость и термообработка

Шайбы F436 и F436M штампуют из листовой среднеуглеродистой стали (распространённые марки — S45C, S50C, S55C и S60C), после чего подвергают термической обработке. Твёрдость после закалки составляет 38–45 единиц по шкале Роквелла. После горячего цинкования показатель может быть 26–45 единиц по той же шкале, поэтому в протоколе контроля проверяют значение для покрытой шайбы.

Обычные плоские шайбы серий SAE и U.S.S. по ANSI/ASME B18.22.1 изготавливают из обычной углеродистой стали с типовой твёрдостью около 100 HV. Существуют закалённые варианты на 140 HV, 200 HV или 300 HV: твёрдость задают материал и термообработка, а не сам тип шайбы.

• F436 / F436M — среднеуглеродистая сталь, закалка до 38–45 единиц по шкале Роквелла; F436M — метрическое исполнение той же шайбы.
• Серии SAE и U.S.S. — обычная углеродистая сталь, базовая твёрдость около 100 HV.
• Закалённые варианты серий SAE и U.S.S. — 140 HV, 200 HV или 300 HV по техническому заданию.
• Коррозионная стойкость — шайбы F436 с горячим цинкованием сохраняют твёрдость 26–45 единиц по Роквеллу и лучше противостоят атмосферной коррозии, чем изделия без покрытия.

Диапазон размеров и допуски

Шайбы F436 и F436M покрывают размеры болтов от 1/4 до 4 дюймов по внутреннему диаметру. Обычные плоские шайбы охватывают более широкий ряд: ANSI/ASME B18.22.1 включает размеры от № 0 до 4 дюймов, поэтому ошибкой часто бывает шайба соседнего типоразмера. Размеры, допуски и шероховатость задают ASTM F436/F436M и ANSI/ASME B18.21.1: сверяйтесь с обоими документами до замены.

Примечание: значения приведены по диапазонам ASTM F436/F436M и ANSI/ASME B18.22.1. Перед приобретением проверьте действующую редакцию стандартов.

Где какую шайбу применять

Шайбы F436 и F436M — штатный компаньон высокопрочных конструкционных болтов ASTM A325, A325M, A490 и A490M в сборках по ASME B18.2.6. Их твёрдость удерживает опорную поверхность при сдвиге и сжатии, поэтому такие шайбы применяют в стальных зданиях, мостах и тяжёлом машиностроении.

Для трубные фланцы действует та же логика: шайба под гайкой шпильки должна сохранять форму при затяжке и повторной затяжке соединения во время обслуживания. Ставьте там закалённую шайбу, а не универсальную плоскую.

• Стальное строительство и мосты — шайбы F436/F436M в комплекте с болтами A325/A490.
• Тяжёлое машиностроение и шасси — закалённые шайбы там, где соединение воспринимает сдвиг или многократную затяжку.
• Наружные и коррозионно-активные среды — шайбы F436 с горячим цинкованием.
• Общее машиностроение — шайбы серий SAE или U.S.S., если твёрдость не нормирована.

Подбор и контроль при монтаже

Результат определяют четыре детали.

• Соответствие классу болта: F436 — к A325/A490, F436M — к метрическим A325M/A490M.
• Соответствие размеру: внутренний диаметр свободно пропускает стержень болта, наружный обеспечивает полную опору под гайкой.
• Протокол испытаний на твёрдость для ответственных соединений: у обычных шайб серий SAE и U.S.S. твёрдость по умолчанию не нормируется.
• Замена вместо повторного использования: шайба с остаточной деформацией или следами вдавливания теряет опорную площадь.

Согласуйте весь комплект — болт, гайку, шайбу и изоляционные элементы фланцевого соединения — с единым проектным решением. Замена на менее твёрдую шайбу меняет давление в опорной поверхности и соотношение момента затяжки и натяга, и соединение ослабевает задолго до предела прочности болта.

Частые вопросы

Можно ли ставить обычную шайбу серии SAE под высокопрочный болт A325?

Нет, если твёрдость нормирована. В сборках с болтами A325/A490 применяют шайбы F436 или F436M: мягкая шайба серии SAE вдавливается под гайкой и теряет усилие затяжки.

Чем F436 отличается от F436M?

Это одна шайба в двух системах счисления: F436 — дюймовые размеры, F436M — метрические, твёрдость после закалки 38–45 единиц по Роквеллу у обоих.

Снижает ли горячее цинкование твёрдость шайбы?

После горячего цинкования указывают диапазон 26–45 единиц по Роквеллу вместо 38–45. Для соединений с нормированной твёрдостью проверяйте протокол после покрытия.

Как проверить размер шайбы на площадке?

Сверьте внутренний и наружный диаметры и толщину с таблицей ASTM F436 или ANSI/ASME B18.21.1 и проверьте маркировку размера болта на упаковке.