고강도 육각 머리 볼트: 표준, 등급 및 기계적 특성

고강도 육각 머리 볼트(일반적으로 고강도 외부 육각 볼트라고 함)는 탁월한 체결력과 신뢰성 덕분에 풍력 발전, 대형 기계 및 철골 구조물과 같은 까다로운 응용 분야에서 사용되는 중요한 체결 부품입니다.

1. 주요 표준 및 사양

중국에서 육각 머리 볼트의 치수 및 기술 요구 사항을 규정하는 주요 국가 표준은 GB/T 5782입니다(국제 표준과 동일). DIN 931이 표준은 나사산 크기가 M1.6부터 M64까지인 볼트에 적용됩니다.

을 위한 고강도 볼트 철골 구조물과 같은 중요 용도에 사용되는 GB/T 1231 표준(철골 구조물용 대형 육각 머리 볼트 조립체에 관한 표준)은 특히 중요합니다. 최근 새로운 버전인 GB/T 1231-2024가 승인되었으며, 2006년 버전을 대체하여 2025년 4월 1일부터 시행될 예정입니다.

2. 강도 등급과 그 의미

볼트의 강도 등급은 볼트 머리에 새겨진 두 자리 숫자로 표시됩니다.

첫 번째 숫자(예: 8.8의 '8')는 볼트의 공칭 인장 강도(Rm, MPa)의 1/100을 나타냅니다. 따라서 8.8 등급은 공칭 인장 강도가 800 MPa임을 의미합니다.

두 번째 숫자(예: 8.8의 두 번째 '8')는 공칭 항복 강도(Rp₀.₂)와 공칭 인장 강도의 비율(항복비)을 나타냅니다. 이 두 숫자를 곱하면 공칭 항복 강도가 됩니다. 8.8 등급 볼트의 경우: 항복 강도 ≈ 800 MPa × 0.8 = 640 MPa.

성능 등급이 8.8 이상(예: 8.8, 9.8, 10.9, 12.9)인 볼트는 고강도 볼트로 분류됩니다. 이러한 볼트는 일반적으로 중탄소강 또는 저탄소 합금강으로 만들어지며, 우수한 기계적 특성을 얻기 위해 열처리(담금질 및 템퍼링)를 거쳐야 합니다.

3. 일반적인 고강도강의 기계적 특성

등급에 따라 기계적 특성이 크게 다릅니다. 다음 표는 제공된 데이터, 특히 GB/T 5782 및 관련 표준을 기반으로 일반적인 고강도 육각 볼트 등급의 주요 특성을 요약한 것입니다.

고강도 육각 볼트의 기계적 특성(일반적인 값)

    8.8 등급: 이는 일반적인 고강도 등급입니다. 검색 결과에 따르면 최소 인장 강도는 830MPa, 최소 항복 강도는 660MPa입니다. 적절한 성능을 보장하기 위해 경도 관리가 필수적이며, 표면 경도가 심부 경도보다 30HV 이상 높아서는 안 됩니다.

10.9 등급: 이 등급은 더 높은 강도를 제공합니다. 새로운 표준 GB/T 1231-2024는 인장 강도 상한을 1240 MPa에서 1190 MPa로 조정했으며 더 높은 단면 감소율을 요구합니다.≥48%).

   12.9 등급이것은 훨씬 더 고급 등급으로, 35CrMoA 또는 42CrMo와 같은 합금강을 사용하여 제조되는 경우가 많습니다.

4. 주요 재료 및 시험 표준

기계적 특성은 특정한 재료와 공정을 통해 얻어집니다.

재료: 고강도 볼트에 일반적으로 사용되는 재료로는 중탄소강(예: 8.8 등급의 경우 45강), 35VB, 20MnTiB와 같은 저탄소 합금강, 그리고 42CrMo 및 40CrMo와 같은 고등급 합금강(특히 10.9S 및 12.9 등급에 사용되며, 현재 GB/T 1231-2024에 명시적으로 포함됨)이 있습니다.

열처리: 고강도 볼트는 담금질 및 템퍼링 처리를 거칩니다. 예를 들어, 8.8 등급 볼트의 템퍼링 온도는 최소 425°C 이상이어야 합니다.

표면 처리: 일반적인 코팅으로는 아연 도금, 다크로멧(지오멧), 흑색 도금, 니켈 도금 등이 있습니다. 새로운 환경 규제로 인해 카드뮴과 같은 특정 코팅은 단계적으로 사용이 줄어들고 있다는 점에 유의하십시오.

시험: 기계적 성능 시험은 GB/T 3098.1과 같은 표준을 준수합니다. 주요 시험 항목은 다음과 같습니다.

인장 시험: 최대 인장 강도와 항복 강도를 측정합니다.

경도 시험: 볼트 머리 또는 나사산이 없는 생크 부분에 대해 로크웰, 비커스 또는 브리넬 경도 시험을 실시합니다.

토크 계수 시험: 구조용 볼트 조립 시 적절한 예압을 확보하는 데 매우 중요합니다. 새로운 표준 GB/T 1231-2024는 변동 계수(≤ 0.077)은 표준편차보다 배치 일관성을 더 잘 평가하기 위한 것입니다.

표면 결함 검사: GB/T 16936과 같은 표준에 따라 규제됩니다.

5. 새로운 표준 GB/T 1231-2024의 주요 업데이트 사항

곧 시행될 GB/T 1231-2024 표준에는 몇 가지 중요한 변경 사항이 포함되어 있습니다.

확장된 사이즈 범위: 이제 M36까지 지원합니다(기존 M30에서 확장).

재료 최적화: 42CrMo 및 ML40CrMo를 승인된 재료로 추가했습니다.

개정된 기계적 특성: 10.9S에 대한 인장 강도 한계를 조정하고 단면적 감소 요구 사항을 증가시켰습니다.

강화된 시험: 탈탄/탄화 시험을 도입하고 라벨에 더 많은 추적 정보(예: QR 코드)를 의무적으로 표시하도록 합니다.

더욱 엄격한 제어: 마찰열 영향을 줄이기 위해 토크 계수 테스트에 허용되는 속도를 낮춥니다(

요약하자면, 고강도 외측 육각 볼트는 8.8, 10.9, 12.9와 같은 등급으로 분류되며, 각 등급은 합금 및 열처리를 통해 달성된 특정 인장 강도 및 항복 강도를 나타냅니다. 이러한 볼트는 치수에 대해서는 GB/T 5782, 기계적 특성 및 시험에 대해서는 GB/T 3098.1 및 GB/T 1231과 같은 표준의 적용을 받습니다. 특히 GB/T 1231 표준은 신뢰성 및 품질 관리를 강화하기 위해 2025년에 중요한 개정이 이루어졌습니다.