Материалы для изготовления резьбовых деталей по ГОСТ 1759-70 указаны в табл.5.1. В отдельных случаях применяют сплавы цветных металлов (латунь, бронзу и др.).

При выборе материала учитывают условия работы (температуру, коррозию и т.п.), значение и характер нагрузки (статическая или переменная), способ изготовления и объем производства. Например, стандартные крепежные изделия общего назначения изготавливают из низко- и среднеуглеродистых сталей типа сталь 10 – сталь 35. Из этих дешевых сталей можно изготавливать большие партии болтов, винтов и гаек методом холодной высадки или штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали 35Х, 30ХГСА применяют для высоконагруженных деталей при переменных и ударных нагрузках, при высоких температурах, в агрессивных средах и т.д.

Для повышения прочности, коррозионной стойкости и жаропрочности применяют специальные виды термической и химико-термической обработки, а также нанесение гальванических и других покрытий, например улучшение, цинковое или кадмиевое хромирование, хромовое или медное покрытие и т.д.

Таблица 5.1 Материалы резьбовых деталей

Формулы для расчёта допускаемых напряжений и значения коэффициентов запаса прочности для резьбовых соединений приведены в табл. 5.2 и 5.3. Они учитывают характер нагрузки, качество монтажа соединения (контролируемая или неконтролируемая затяжка) и т.д.

Таблица 5.2 Допускаемые напряжения. Коэффициенты запаса прочности

Допускаемые напряжения на растяжение [] определяют в зависимости от предела текучести () материала (при статических нагрузках):

,     (5.35)

где [s] – коэффициент запаса прочности, выбираемый по табл. 5.2.

При неконтролируемой затяжке запас прочности значительно уменьшают, особенно для болтов малых диаметров (табл. 5.3). Это связано с возможностью перенапряжения и даже разрушения малых болтов при неконтролируемой затяжке.

В тех случаях, когда увеличение массы конструкции, связанное с увеличением диаметра болтов, является неоправданным (например, в авиастроении), применяют контролируемую затяжку. Возможность значительного увеличения статической нагрузки болтов из стали 20 при контролируемой затяжке показана в табл. 5.4.

Контроль затяжки оговаривают в специальных технических условиях и выполняют не только при заводской сборке, но также в эксплуатации и ремонте. Несоблюдение этих условий может привести к аварии. Затяжку можно контролировать методом измерения деформаций болтов или специальных упругих шайб, а также с помощью специальных ключей предельного момента.

Таблица 5.3 Коэффициенты запаса прочности

Таблица 5.4 Допускаемая нагрузка