Zeskantbouten met hoge sterkte: normen, kwaliteiten en mechanische eigenschappen

Zeskantbouten met hoge sterkte, ook wel bekend als uitwendige zeskantbouten met hoge sterkte, zijn essentiële bevestigingsmiddelen voor veeleisende toepassingen zoals windenergie, grote machines en staalconstructies vanwege hun superieure klemkracht en betrouwbaarheid.

1. Belangrijkste normen en specificaties

De belangrijkste nationale norm in China die de afmetingen en technische eisen voor zeskantbouten regelt, is GB/T 5782 (gelijkwaardig aan internationale normen zoals DIN 931Deze norm omvat bouten met schroefdraadmaten van M1.6 tot en met M64.

Voor bouten met hoge sterkte De norm GB/T 1231 (voor grote zeskantbouten voor staalconstructies), die gebruikt wordt in kritische toepassingen zoals staalconstructies, is van bijzonder belang. Een nieuwe versie, GB/T 1231-2024, is onlangs goedgekeurd en treedt in werking op 1 april 2025, ter vervanging van de versie uit 2006.

2. Sterkteklassen en hun betekenis

De sterkteklasse van een bout wordt aangegeven door een tweecijferige markering die op de boutkop is gestempeld.

Het eerste cijfer (bijvoorbeeld de '8' in 8.8) staat voor 1/100 van de nominale treksterkte (Rm) van de bout in MPa. 8.8 betekent dus een nominale treksterkte van 800 MPa.

Het tweede getal (bijvoorbeeld de tweede '8' in 8.8) vertegenwoordigt de verhouding tussen de nominale vloeigrens (Rp₀.₂) en de nominale treksterkte (vloeiverhouding). Door deze twee getallen te vermenigvuldigen, verkrijgt men de nominale vloeigrens. Voor een bout van klasse 8.8 geldt: Vloeigrens ≈ 800 MPa × 0,8 = 640 MPa.

Bouten met een prestatieklasse van 8.8 en hoger (bijv. 8.8, 9.8, 10.9, 12.9) worden geclassificeerd als bouten met hoge sterkte. Ze worden doorgaans gemaakt van middelmatig koolstofstaal of laaggelegeerd koolstofstaal en moeten een warmtebehandeling (afschrikken en temperen) ondergaan om hun mechanische eigenschappen te verkrijgen.

3. Mechanische eigenschappen van veelvoorkomende hoogwaardige staalsoorten

De mechanische eigenschappen variëren aanzienlijk tussen de verschillende kwaliteiten. De volgende tabel geeft een overzicht van de belangrijkste eigenschappen voor veelvoorkomende, zeer sterke zeskantbouten, gebaseerd op de beschikbare gegevens, met name uit GB/T 5782 en verwante normen.

Mechanische eigenschappen van zeskantbouten met hoge sterkte (typische waarden)

    8.8-kwaliteit: Dit is een veelvoorkomende, zeer sterke kwaliteit. Volgens de zoekresultaten bedraagt ​​de minimale treksterkte 830 MPa en de minimale vloeigrens 660 MPa. De hardheid moet gecontroleerd worden om goede prestaties te garanderen; de oppervlaktehardheid mag de kernhardheid niet met meer dan 30 HV overschrijden.

10.9 Kwaliteit: Deze kwaliteit biedt een hogere sterkte. De nieuwe norm GB/T 1231-2024 heeft de bovengrens voor de treksterkte verlaagd van 1240 MPa naar 1190 MPa en vereist een grotere oppervlakteverkleining (≥48%).

   12.9 cijferDit is een nog hogere kwaliteit, vaak vervaardigd met behulp van gelegeerde staalsoorten zoals 35CrMoA of 42CrMo.

4. Belangrijkste materiaal- en testnormen

De mechanische eigenschappen worden verkregen door middel van specifieke materialen en processen:

Materialen: Veelgebruikte materialen voor bouten met hoge sterkte zijn onder andere middelmatig koolstofstaal (bijv. 45-staal voor sterkteklasse 8.8), laaggelegeerd staal met een laag koolstofgehalte zoals 35VB en 20MnTiB, en hoogwaardigere legeringen zoals 42CrMo en 40CrMo (met name voor sterkteklassen 10.9S en 12.9, en nu expliciet opgenomen in GB/T 1231-2024).

Warmtebehandeling: Bouten met een hoge sterkte ondergaan afschrikken en temperen. Zo moet de tempertemperatuur voor bouten van sterkteklasse 8.8 bijvoorbeeld minimaal 425 °C bedragen.

Oppervlaktebehandeling: Veelgebruikte coatings zijn onder andere verzinken, Dacromet (Geomet), zwart maken en vernikkelen. Houd er rekening mee dat nieuwe milieuregelgeving bepaalde coatings, zoals cadmium, geleidelijk uitfaseert.

Testen: Mechanische prestatietesten volgen normen zoals GB/T 3098.1. Belangrijke tests omvatten:

Trekproef: Meet de uiteindelijke treksterkte en de vloeigrens.

Hardheidstest: (Rockwell, Vickers of Brinell) uitgevoerd op de boutkop of de onbewerkte schacht.

Test van de koppelcoëfficiënt: cruciaal voor constructiebouten om de juiste voorspanning tijdens de montage te garanderen. De nieuwe norm GB/T 1231-2024 introduceert de variatiecoëfficiënt (≤ 0,077) om de consistentie van batches beter te kunnen beoordelen in vergelijking met de standaardafwijking.

Oppervlaktegebrekeninspectie: Gereguleerd door normen zoals GB/T 16936.

5. Belangrijke updates in de nieuwe norm GB/T 1231-2024

De aankomende GB/T 1231-2024-norm introduceert een aantal belangrijke wijzigingen:

Uitgebreid maatassortiment: Nu tot en met M36 (voorheen M30).

Materiaaloptimalisatie: 42CrMo en ML40CrMo zijn toegevoegd als goedgekeurde materialen.

Herziene mechanische eigenschappen: Aangepaste treksterktelimieten voor 10.9S en verhoogde eisen aan de oppervlakteverkleining.

Verbeterde testprocedures: Introduceert ontkolings-/verkolingstests en verplicht meer traceerbaarheidsinformatie (bijv. QR-codes) op etiketten.

Strengere controle: Verlaagt de toegestane snelheid voor het testen van de koppelcoëfficiënt (

Samenvattend worden hoogwaardige zeskantbouten voor buitengebruik ingedeeld in kwaliteitsklassen zoals 8.8, 10.9 en 12.9, die elk een specifiek niveau van trek- en vloeigrens aangeven, bereikt door legering en warmtebehandeling. Ze worden gereguleerd door normen zoals GB/T 5782 voor afmetingen en GB/T 3098.1 en GB/T 1231 voor hun mechanische eigenschappen en testen. De laatstgenoemde norm zal in 2025 belangrijke updates ondergaan om de betrouwbaarheid en kwaliteitscontrole te verbeteren.