– А (шпилька суцільна із однаковими номінальними діаметрами нарізі та гладкої частини, з температурою, яка менше або дорівнює 300 °С);
– Б (шпилька суцільна з номінальними діаметрами нарізі більше номінального діаметра гладкої частини, з температурою понад 300 °С).
Конструкція та розміри шпильок за ГОСТ 9066-75 наведені на рисунку И.4 і в таблицях И.10, И.11 додатку И, маса шпильок наведена в таблицях И.12, И.13. Конструкція і розміри гайок за ГОСТ 9064-75 наведені на рисунку И.5 і таблиці И.14.
Маса гайок наведена в таблиці И.15.
Конструкція та розміри шайб за ГОСТ 9065-75 [14] наведені на рисунку И.6 і таблиці И.16. Маса шайб наведена в таблиці И.17.
Вибір матеріалів кріпильних деталей для фланцевих з’єднань з температурою середовища від 0 до 650 °С і умовним тиском PN не менше 4 МПа наведений в таблиці 4.5
Таблиця 4.5 – Матеріали для кріпильних деталей [26]
| Марка сталі | Шпильки | Гайки | Шайби | |||
| Температура середовища, °С | Тиск умовний PN, МПа | Температура середовища, °С | Тиск умовний PN, МПа | Температура середовища, °С | Тиск умовний PN, МПа | |
| Ст3сп3 | - | - | - | - | до 350 | 4-10 |
| 10 | до 450 | |||||
| 20 | до 400 | 4-10 | ||||
| 25 | - | - | ||||
| 30, 35, 40 | до 425 | 4-10 | до 425 | 4-20 | ||
| 45 | до 450 | не обмежений | ||||
| 35Х, 40Х | 4-20 | до 450 | - | - | ||
| 30ХМА, 35ХМ | до 450 | не обмежений | до 510 | не обмежений | ||
| 20Х13 | до 450 | не обмежений | ||||
| 15ХМ | - | - | - | - | до 540 | |
| 25Х1МФ | до 510 | не обмежений | до 540 | не обмежений | - | - |
| 1Х12Н2ВМФ | ||||||
| 25Х2М1Ф | до 535 | до 565 | ||||
| 15Х11МФ | до 560 | до 560 | до 580 | не обмежений | ||
| 20Х12ВНМФ | ||||||
| 18Х11МНФБ | ||||||
| 18Х12ВМБФР | ||||||
| 12Х1МФ | - | - | - | - | до 570 | |
| 20Х1М1Ф1ТР | до 580 | не обмежений | до 580 | не обмежений | - | - |
| 20Х1М1Ф1БР | ||||||
| 08Х16Н13М2Б | до 625 | до 625 | до 650 | не обмежений | ||
| 31Х19Н9МВБТ | - | - | ||||
| ХН35ВТ | до 650 | до 650 | ||||
| 10Х11Н22Т3МР | ||||||
| 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т | - | - | - | - | до 650 | не обмежений |
Сталі для виготовлення шпильок, гайок та шайб розподіляються по якості на чотирі категорії:
– категорія І – сталі звичайної якості, які застосовуються для виготовлення кріпильних виробів на номінальний (умовний) тиск РN менше
1,6 МПа і температуру менше 200 °С;
– категорія ІІ – якісні вуглецеві сталі, які застосовуються для виготовлення шпильок і гайок з номінальним діаметром нарізі до 48 мм при робочий температурі до 300 °С та шайб всіх розмірів;
– категор виготовлення ія ІІІ – якісні вуглецеві сталі у поліпшеному стані для виготовлення шпильок і гайок усіх розмірів при робочий температурі до 425 °С у випадках, якщо температура відпуску вище ціеї температури не менш ніж на 100 °С;
– категорія ІV – теплостійкі, жароміцні леговані сталі у термічно обробленому стані, що застосовуються для виготовлення шпильок, гайок та шайб всіх розмірів при робочий температурі, яка не перевищує температуру середовища у випадках, якщо температура відпуску вище ціеї температури не менш ніж на 100 °С.
Розподіл сталей для кріпильних деталей за якістю на категорії наведений в таблиці 4.6.
Таблиця 4.6 – Розподіл сталей для кріпильних деталей за якістю на категорії
| Категорія | Призначення | Марки сталей |
| І | Сталь звичайної якості для кріпільних виробів | Ст3 |
| ІІ | Якісна вуглецева сталь для шпильок і гайок з діаметром нарізі до 48 мм | 20, 25, 30, 35, 40, 45 |
| ІІІ | Якісна вуглецева сталь у поліпшеному стані для шпильок і гайок усіх розмірів | 20, 25, 30, 35, 40, 45 |
| ІV | Теплостійка, жаростійка легована сталь в термічно обробленому стані для шпильок, гайок та шайб усіх розмірів | 35Х, 40Х, 30ХМА, 35ХМ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР, 20Х1М1Ф1БР, 20Х13, 15Х11МФ, 1Х12Н2ВМФ, 20Х12ВНМФ, 18Х12ВМБФР, 18Х11МНФБ, 08Х16Н13М2Б, 10Х11Н22Т3МР, 31Х19Н9МВБТ, ХН35ВТ |
Для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями застосовують шпильки за ГОСТ 10494-80 [18]. В таблиці 4.7 наведені граничні параметри застосування шпильок залежно від матеріалу. Граничні параметри застосування гайок залежно від матеріалу наведені в таблиці 4.8.
Таблиця 4.7 – Граничні параметри застосування шпильок залежно від матеріалу
| Марка сталі | Позначення стандарту | Граничні параметри застосування | |
| Температура розрахункова, ºС | Тиск номінальний (умовний) PN, МПа | ||
| 35Х, 38Х, 40Х | ГОСТ 4543-71 | від мінус 50 до плюс 200 | 63 |
| 35ХМ, 30ХМА, 40ХФА | від мінус 50 до плюс 400 | 80 | |
| 25Х1МФ, 25Х2М1Ф | ГОСТ 20072-74 | від мінус 50 до плюс 510 | 100 |
Таблиця 4.8 – Граничні параметри застосування гайок залежно від матеріалу
| Марка сталі | Позначення стандарту | Граничні параметри застосування | |
| Температура розрахункова, С | Тиск номінальний (умовний) PN, МПа | ||
| 30Х | ГОСТ 4543-71 | от мінус 50 до плюс 200 | 63 |
| 35Х, 38ХА, 40Х | от мінус 50 до плюс 400 | 80 | |
| 30ХМА, 35ХМ | от мінус 50 до плюс 510 | 100 | |
| 25Х1МФ | ГОСТ 20072-74 | ||
Конструкція та розміри шпильок для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями наведені на рисунку И.7 і в таблиці И.18 додатку И. Маса шпильок наведена в таблицях И.19 і И.20. Конструкція, розміри та маса гайок для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями наведені на рисунку И.8 і в таблиці И.21.
Порівняно з болтами шпильки забезпечують більш рівномірний розподіл напружин. Крім того, шпильки можна встановлювати у важкодоступних місцях. При розрахунковій температурі понад 300 °С слід застосовувати шпильки з проточкою або повністю нарізні.
Шайби у фланцевих з’єднаннях застосовують при умовному (номінальному) тиску PN 4 МПа і більше. Їх підкладають під голівки гайок для більш рівномірного розподілення тиску та запобігання поверхонь фланців від зминання.