Размеры, маркировка и марки шайб

При подборе плоской шайбы важно различать её номинальный размер и диаметр отверстия. Номинальный размер соответствует номинальному диаметру резьбы болта, винта или шпильки, для которых предназначена шайба: например, шайбу размера 8 применяют с крепежом М8. Отверстие выполняют с зазором, чтобы шайба свободно надевалась на стержень крепежа. Так, у шайбы размера 8 диаметр отверстия составляет 8,4–8,62 мм с учётом допуска. Наружный диаметр и толщина зависят от размера шайбы и стандарта на конкретное исполнение — например, уменьшенную, нормальную или увеличенную шайбу.

Обозначение размеров шайб.

Обозначение вида М6, М8, М10, М12 и т.д. используется только для крепежа с метрической резьбой по ГОСТ 16093-2004 — болтов, винтов, шпилек и гаек. Применять это обозначение к безрезьбовым изделиям некорректно.

Шайбы — без резьбовые изделия, и у них свой регламент указания номинального размера. В немецких стандартах DIN 125 и DIN 9021 в обозначение выносится максимальное значение внутреннего диаметра шайбы, а не диаметр резьбы сопрягаемого крепежа. Поэтому под М6 подбирают шайбу 6,4, под М8 — 8,4 и т.д.

Для резьбы
	d	d2	h	d	d2	h
M1,6	1,7	4,0	0,3
M1,7	1,8	4,5	0,3
M2	2,2	5,0	0,3	2,2	7	0,8
M2,3	2,5	6,0	0,5
M2,5	2,7	6,0	0,5	3	8	0,8
M2,6	2,8	7,0	0,5
M3	3,2	7,0	0,5	3,2	9	0,8
M3,5	3,7	8,0	0,5	3,7	11	0,8
M4	4,3	9,0	0,8	4,3	12	1,0
M5	5,3	10,0	1,0	5,3	15	1,2
M6	6,4	12,0	1,6	6,4	18	1,8
M7	7,4	14,0	1,6	7,4	22	2,0
M8	8,4	16,0	1,6	8,4	24	2,0
M10	10,5	20,0	2,0	10,5	30	2,5
M12	13,0	24,0	2,5	13	37	3,0
M14	15,0	28,0	2,5	15	44	3,0
M16	17,0	30,0	3,0	17	50	3,0
M18	19,0	34,0	3,0	20	56	4,0
M20	21,0	37,0	3,0	22	60	4,0
M22	23,0	39,0	3,0	26	72	5,0
M24	25,0	44,0	4,0
M27	28,0	50,0	4,0
M30	31,0	56,0	4,0	33	92	6,0
M33	34,0	60,0	5,0
M36	37,0	66,0	5,0	39	110	8,0
M39	40,0	72,0	6,0
M42	43,0	78,0	7,0
M45	46,0	85,0	7,0
M48	50,0	92,0	8,0
M50	52,0	92,0	8,0
M52	54,0	98,0	8,0

Такой же принцип применяется и для других типов шайб — DIN 433, DIN 440, DIN 6797 и др.

Маркировка шайб согласно нормативным требованиям.

Обязательную маркировку для крепежа из коррозионно-стойких сталей задаёт ГОСТ ISO 3506–2014 в четырёх частях — для болтов и винтов, гаек, шпилек с резьбой по всей длине, а также установочных винтов и аналогичных изделий, не нагруженных растяжением:

Часть 1 Болты, винты и шпильки	Часть 2 Гайки	Часть 3 Установочные винты	Часть 4 Самонарезающие винты
		Маркировка не обязательна.

Ни в отечественных, ни в действовавших до 2024 года международных стандартах требований к обязательной маркировке шайб не было. Именно поэтому на классических нержавеющих DIN 125 / DIN 9021 / DIN 127 маркировки, как правило, нет. Это не дефект и не признак подделки — это соответствие нормам.

Как читать маркировку на упаковке или самой шайбе?

• A2 или A4 — Марка нержавеющей стали ( А2 — аустенитная хромоникелевая сталь; А4 — аустенитная хромоникелемолибденовая сталь, обладающая повышенной по сравнению с А2 коррозионной стойкостью, в том числе в средах, содержащих хлориды.).
• 140 HV, 200 HV, 300 HV — Класс твердости по Виккерсу (Hardness Vickers). Для нержавеющих шайб стандартом чаще всего является 200 HV.
• DIN 125 / ISO 7089 — Указание стандарта, который определяет точные геометрические размеры изделия.

Классификация шайб из коррозионно-стойких сталей по механическим свойствам.

Международные стандарты классифицируют нержавеющие шайбы по классу твёрдости, а не прочности. Нагрузочной характеристикой шайбы является твёрдость материала под контактом с опорной поверхностью гайки или головки болта — от неё зависит поведение соединения при затяжке и склонность к продавливанию.

*       для шайб h≤0,6 мм: HV 2;

         для шайб h>0,5 мм: HV 10.

**   классификация шайб по типам согласно DIN 267-26

Нормируемые классы твёрдости для плоских нержавеющих шайб:

•       100HV — мягкие шайбы, аустенитная структура без упрочнения;

•       200HV — шайбы среднего диапазона твёрдости;

•       300HV — шайбы повышенной твёрдости, в том числе под высоконагруженный крепёж классов прочности 70 и 80.

Твёрдость измеряется по Виккерсу: для шайб толщиной h ≤ 0,5 мм — нагрузкой HV 2; для шайб h > 0,5 мм — нагрузкой HV 10. Классификация по типам выполнена согласно DIN 267-26.

Обозначения вида А2-70 или 8.8 к шайбам неприменимы — первое относится к резьбовому крепежу из аустенитной стали А2 с прочностью 700 Н/мм², второе вообще описывает углеродистые болты по ISO 898-1.

Марка стали шайб-гроверов по DIN 127.

Нержавеющие пружинные шайбы DIN 127 изготавливают из хромоникелевой коррозионно-стойкой стали 1.4310 (AISI 301). По химическому составу она близка к сталям группы А2 и также относится к аустенитному классу, но содержит повышенное количество кремния (Si ≤ 2 %). Именно кремний отвечает за упругие свойства стали после холодной деформации — а значит, за ту самую «пружинность», ради которой шайбу и применяют.

Гровер, изготовленный из классической А2 без наклёпа, быстро «сядет» и перестанет работать как пружина. Поэтому по умолчанию BEST-Крепёж поставляет DIN 127 именно из стали 1.4310.

ISO 3506-7:2024 — новый стандарт на нержавеющие плоские шайбы

В 2024 году принят международный стандарт ISO 3506-7:2024, посвящённый плоским шайбам из нержавеющей стали. Он вводит ряд новых требований — в том числе к твёрдости и маркировке. В России стандарт пока не локализован и не обязателен, но шайбы, изготовленные по нему, уже появляются у поставщиков. А значит — стоит понимать, что именно вы держите в руках.

Классы твёрдости

Стандарт вводит нормированные диапазоны значений твёрдости по Виккерсу:

•       100HV — от 100 до 200 HV;

•       200HV — от 200 до 300 HV;

•       300HV — от 300 до 370 HV.

Тем самым устраняется ранее существовавшая неопределённость: до выхода ISO 3506-7 диапазоны твёрдости для каждого класса либо указывались в разрозненных документах, либо оставались на усмотрение изготовителя.

Маркировка

Нанесение маркировки остаётся на усмотрение изготовителя. Однако при её наличии действуют обязательные требования:

•       рельефная (выпуклая) маркировка запрещена;

•       допустимые методы — вдавливание, лазерная гравировка, окраска и аналогичные.

Важно учитывать, что вдавленная маркировка может влиять на соотношение момента затяжки и усилия затяжки — за счёт локального изменения плоскости контакта и коэффициента трения под опорной поверхностью.

Состав маркировки

Маркировка по ISO 3506-7:2024 должна включать:

•       марку нержавеющей стали;

•       класс твёрдости;

•       идентификационный знак изготовителя (опционально).

Отдельно подчёркивается: дистрибьютор, наносящий собственный идентификационный знак, считается изготовителем данной продукции со всеми вытекающими обязательствами.

Обозначение класса свойств: прямое указание или система «циферблат»

Стандарт допускает два варианта обозначения класса свойств:

•       прямое указание класса (без обязательного указания «HV»);

•       использование системы маркировки типа «циферблат».

В системе «циферблат» позиция «12 часов» должна быть отмечена контрольной точкой — либо, при наличии, идентификационным знаком изготовителя. Класс твёрдости отмечается чертой:

•       черта на позиции «6 часов» — 100HV;

•       черта на позиции «8 часов» — 200HV;

•       черта на позиции «10 часов» — 300HV.

Длина, ширина и глубина черты остаются на усмотрение изготовителя. Визуально система выглядит так (таблица 7 из ISO 3506-7:2024):

Рис. 1. Система маркировки «циферблат» для нержавеющих шайб по ISO 3506-7:2024 (Table 7)

Вывод

Стандарт ISO 3506-7:2024 формализует требования к плоским шайбам из нержавеющей стали и переводит их из категории вспомогательных элементов в полноценно нормируемый компонент резьбового соединения. Это необходимо учитывать при выборе, проектировании и эксплуатации крепёжных узлов — особенно в ответственных конструкциях и в проектах, где заказчик закладывает соответствие актуальному международному стандарту.

Если у вас остались вопросы по подбору шайб — классу твёрдости, марке стали, совместимости с болтами или применимости нового стандарта — обращайтесь к ведущему вас специалисту BEST-Крепёж.