Gatunki śrub ze stali nierdzewnej i klasyfikacja śrub ze stali nierdzewnej

I. Klasy właściwości śrub

Śruby i kołkipodzielone są na 10 klas właściwości, od 3,6 do 12,9. Oznaczenie klasy własności składa się z dwóch części oddzielonych przecinkiem: cyfra przed przecinkiem oznacza 1/100 nominalnej wytrzymałości na rozciąganie, a cyfra po przecinku oznacza 10-krotny stosunek nominalnej granicy plastyczności do nominalnej wytrzymałości na rozciąganie (stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie).

Na przykład śruba klasy 8.8 ma nominalną wytrzymałość na rozciąganie 800 MPa i stosunek granicy plastyczności do rozciągania 0,8, tj. nominalną granicę plastyczności 640 MPa. Produkt klasy 4.8 ma nominalną wytrzymałość na rozciąganie 400 N/mm² i granicę plastyczności 320 N/mm².

Klasy właściwości mechanicznych śrub metrycznych to: 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 5,8, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 i 12,9, co daje w sumie 10 klas właściwości.

II. Klasy właściwości orzechów

Nakrętki podzielono na 7 klas właściwości, od 4 do 12. Liczba ta przedstawia w przybliżeniu 1/100 minimalnego naprężenia, jakie gwarantuje nakrętka.

III. Oznaczenie klasy wytrzymałości dlaŚruby ze stali nierdzewnej

Oznaczenie klasy wytrzymałości wyrobów ze stali nierdzewnej składa się z dwóch części oddzielonych łącznikiem. Symbol przed łącznikiem wskazuje grupę materiałów, np. A2, A4 itp.; cyfra po łączniku wskazuje klasę wytrzymałości. Na przykład A2-70 oznacza austenityczną stal nierdzewną (typ 304) o nominalnej wytrzymałości na rozciąganie 700 MPa.

IV. Stopnie tolerancji gwintu

Ujednolicone wątki imperialne

W przypadku jednolitych gwintów calowych gwinty zewnętrzne mają trzy stopnie tolerancji: 1A, 2A i 3A; gwinty wewnętrzne mają trzy stopnie tolerancji: 1B, 2B i 3B. Wszystkie pasują luźno. Im wyższy numer klasy, tym ściślejsze dopasowanie.

Klasy 1A i 1B: Klasy o bardzo luźnej tolerancji, odpowiednie do pasowań gwintów wewnętrznych i zewnętrznych.

Klasy 2A i 2B: Najczęściej określane stopnie tolerancji gwintu dla mechanicznych elementów złącznych serii imperialnej.

Klasy 3A i 3B: Zapewniają najciaśniejsze dopasowanie po włączeniu, odpowiednie do standardowych elementów złącznych o wąskich tolerancjach i stosowane w konstrukcjach o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa.

Gwinty metryczne

W przypadku gwintów metrycznych gwinty zewnętrzne mają trzy stopnie tolerancji: 4h, 6h i 6g; gwinty wewnętrzne mają trzy stopnie tolerancji: 5H, 6H i 7H. Zalecane kombinacje pasowania gwintów to H/g, H/h lub G/h. W przypadku precyzyjnych gwintów elementów złącznych, takich jak śruby i nakrętki, norma zaleca pasowanie 6H/6g.

V. Klasyfikacja materiałowa śrub ze stali nierdzewnej

Śruby ze stali nierdzewnejsą podzielone na cztery kategorie według materiału: austenityczna stal nierdzewna, ferrytyczna stal nierdzewna, martenzytyczna stal nierdzewna i stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo. Wybierając śruby ze stali nierdzewnej, należy kompleksowo uwzględnić warunki pracy, wymagania dotyczące odporności na korozję, wymagania wytrzymałościowe, technologię przetwarzania i koszt, aby ostatecznie określić gatunek, typ, specyfikację i standard materiałowy śruby ze stali nierdzewnej.

1. Austenityczna stal nierdzewna

Najbardziej podstawowymi pierwiastkami stopowymi austenitycznej stali nierdzewnej są chrom i nikiel. Reprezentatywnym gatunkiem jest austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa zawierająca około 18% chromu i 8% niklu, powszechnie znana jako stal nierdzewna 18-8. Stosunek chromu do niklu zasadniczo zapewnia stabilną strukturę austenityczną.

Powszechnie stosowanymi gatunkami są 302, 303, 304 i 305, tak zwane austenityczne stale nierdzewne „18-8”. Ich odporność na korozję i właściwości mechaniczne są podobne. Punktem wyjścia przy wyborze jest proces produkcji śruby ze stali nierdzewnej, który z kolei zależy od wielkości i kształtu śruby, a także wielkości produkcji.

Typ 302: Stosowany do śrub i wkrętów samogwintujących wytwarzanych metodą obróbki skrawaniem.

Typ 303: Zawiera niewielką ilość siarki w celu poprawy obrabialności, stosowany do nakrętek obrabianych z prętów.

Typ 304: Nadaje się do śrub ze stali nierdzewnej wytwarzanych metodą kucia na gorąco, takich jak śruby o dłuższych specyfikacjach i śruby o dużej średnicy, które mogą przekraczać zakres kucia na zimno.

Typ 305: Nadaje się do śrub ze stali nierdzewnej produkowanych metodą kucia na zimno, np. formowanych na zimnonakrętki i śruby sześciokątne.

Typy 309 i 310: Zawierają więcej Cr i Ni niż stal nierdzewna 18-8, odpowiednie do śrub ze stali nierdzewnej pracujących w wysokich temperaturach.

Typy 316 i 317: Zawierają pierwiastek stopowy Mo, dlatego ich wytrzymałość w wysokiej temperaturze i odporność na korozję są wyższe niż w przypadku stali nierdzewnej 18-8.

Typy 321 i 347: Typ 321 zawiera stabilizujący pierwiastek stopowy Ti, a typ 347 zawiera Nb, który poprawia odporność materiału na korozję międzykrystaliczną. Nadaje się do standardowych części ze stali nierdzewnej, które nie są wyżarzane po spawaniu lub pracują w temperaturze 420–1013 stopni.

2. Ferrytyczna stal nierdzewna

Zwykła stal chromowa typu 430 ma lepszą odporność na korozję i odporność na ciepło niż typ 410, jest magnetyczna, ale nie można jej wzmocnić poprzez obróbkę cieplną. Nadaje się do śrub ze stali nierdzewnej wymagających umiarkowanie wysokiej odporności na korozję i ciepło przy ogólnych wymaganiach wytrzymałościowych.

3. Martenzytyczna stal nierdzewna

Typy 410 i 416 można wzmocnić poprzez obróbkę cieplną, uzyskując twardość 35–45 HRC i dobrą obrabialność. Stosowane są do śrub ogólnego przeznaczenia żaroodpornych i odpornych na korozję ze stali nierdzewnej.

Typ 416 ma nieco wyższą zawartość siarki i jest stalą nierdzewną maszynową. Typ 420 ma zawartość siarki większą lub równą 0,15%, ulepszone właściwości mechaniczne i można go wzmocnić poprzez obróbkę cieplną, o maksymalnej twardości 53–58 HRC. Stosowany jest do śrub ze stali nierdzewnej wymagających większej wytrzymałości.

4. Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo

17-4PH i PH15-7Mo mogą osiągnąć wyższą wytrzymałość niż konwencjonalna stal nierdzewna 18-8 i dlatego są stosowane do śrub ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję.

A-286 to niestandardowa stal nierdzewna o wyższej odporności na korozję niż powszechnie stosowana stal nierdzewna 18-8 i zachowująca dobre właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach. Stosowany jest do śrub ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości, żaroodpornych i odpornych na korozję i może być stosowany w temperaturach do 650–700 stopni.