Rezistența la tracțiune și rezistența la oboseală a șuruburilor din oțel de carbon sunt influențate de proprietățile materialelor lor, iar în comparație cu șuruburile fabricate din alte materiale precum oțelul inoxidabil și oțelul din aliaj, există diferențe distincte:
1. Forța de tracțiune
Rezistența la tracțiune se referă la stresul maxim pe care un material îl poate rezista în timp ce este întins sau tras înainte de rupere.
Șuruburi din oțel carbon:
Rezistență la tracțiune: Șuruburi din oțel carbon De obicei, au o rezistență bună la tracțiune, care poate varia pe scară largă în funcție de conținutul de carbon. Oțelurile cu conținut scăzut de carbon (de exemplu, AISI 1006) tind să aibă o rezistență la tracțiune de aproximativ 350-500 MPa, în timp ce oțelurile cu conținut ridicat de carbon (de exemplu, AISI 1095) pot avea o rezistență la tracțiune de până la 850-1000 MPa sau mai mult.
Oțelul de carbon este adesea tratat termic sau aliat pentru a-și crește rezistența la tracțiune, dar, în general, nu este la fel de puternic ca oțelurile din aliaj de înaltă rezistență sau unele grade din oțel inoxidabil.
Șuruburi din oțel inoxidabil:
Rezistența la tracțiune: Șuruburile din oțel inoxidabil au, în general, o rezistență la tracțiune mai mare decât oțelul cu conținut scăzut de carbon, cu aliaje comune precum 304 sau 316 atingând 500-800 MPa în rezistență la tracțiune. Unele grade din oțel inoxidabil de înaltă rezistență (de exemplu, pH 17-4) pot ajunge până la 1000 MPa.
Oțelul inoxidabil oferă un echilibru de rezistență la tracțiune și rezistență la coroziune, ceea ce îl face ideal pentru multe aplicații, dar de multe ori nu este la fel de puternic ca oțelurile din aliaj tratate cu căldură.
Șuruburi din oțel din aliaj:
Rezistența la tracțiune: oțelurile din aliaj, cum ar fi cele cu conținut ridicat de carbon sau elemente adăugate precum crom, molibden sau vanadiu, pot obține 1000-1500 MPa sau mai mult în rezistență la tracțiune. Aceste materiale sunt concepute în mod special pentru aplicații de înaltă performanță care necesită rezistență maximă.
Șuruburile din oțel din aliaj depășesc adesea șuruburile de carbon și din oțel inoxidabil în rezistență la tracțiune, în special în aplicații cu duty grele, cu stres ridicat.
2. Rezistența la oboseală
Rezistența la oboseală se referă la capacitatea unui material de a rezista la stres repetat sau fluctuant fără a se rupe.
Șuruburi din oțel carbon:
Rezistența la oboseală: șuruburile din oțel carbon au, în general, o rezistență moderată de oboseală. Capacitatea lor de a rezista la încărcarea ciclică este influențată de conținutul de carbon și de tratamentul termic. Șuruburile din oțel cu conținut ridicat de carbon, oferind în același timp o rezistență la tracțiune mai bună, tind să fie mai fragile, ceea ce le poate reduce rezistența la oboseală.
În aplicațiile în care șuruburile sunt supuse încărcării frecvente sau ciclice, oțelul de carbon poate eșua mai devreme decât materialele cu performanțe mai mari, cu excepția cazului în care este tratat special sau acoperit pentru a îmbunătăți rezistența.
Șuruburi din oțel inoxidabil:
Rezistența la oboseală: șuruburile din oțel inoxidabil tind să ofere o rezistență mai bună la oboseală decât oțelul carbon datorită durității și ductilității lor. Prezența cromului și a altor elemente crește capacitatea lor de a absorbi stresul în timp. Oțelurile inoxidabile austenitice precum 304 și 316 sunt deosebit de bune în gestionarea stresului de oboseală datorită proprietăților lor în rezistență.
Șuruburile din oțel inoxidabil sunt adesea alese pentru aplicații care implică vibrații frecvente sau încărcare ciclică, deoarece funcționează mai bine în astfel de condiții în comparație cu oțelul carbon.
Șuruburi din oțel din aliaj:
Rezistența la oboseală: oțelurile din aliaj, în special cele cu o duritate mai mare sau proiectate pentru a rezista la oboseală, oferă de obicei cea mai bună rezistență la oboseală între cele trei. Procesele de tratare termică, cum ar fi temperarea sau stingerea îmbunătățesc capacitatea lor de a rezista la încărcarea repetată. Oțelurile din aliaj sunt optimizate pentru rezistența la oboseală în aplicații solicitante, cum ar fi mașini aerospațiale, auto și grele.
Aliajele de înaltă rezistență, cum ar fi 4130 sau 4340, sunt utilizate în mod obișnuit în medii cu tensiuni ciclice ridicate și încărcare a oboselii, oferind o rezistență semnificativ superioară de oboseală în comparație atât cu carbonul, cât și cu oțelul inoxidabil.
| Proprietate | Șuruburi din oțel carbon | Șuruburi din oțel inoxidabil | Șuruburi din oțel din aliaj |
| Rezistență la tracțiune | Moderat până la înalt (350-1000 MPa) | Moderat până la mare (500-1000 MPa) | Foarte mare (1000-1500 MPa) |
| Rezistență la oboseală | Moderat | Bun (mai bun decât oțelul carbon) | Excelent (cea mai bună rezistență la oboseală) |
Șuruburile din oțel din carbon sunt de obicei suficiente pentru aplicații cu stres moderat de încărcare și stres static, dar pot lupta sub încărcare ciclică sau stres de tracțiune extremă, fără tratamente suplimentare.
Șuruburile din oțel inoxidabil oferă o rezistență mai bună la oboseală și o rezistență la coroziune, dar, în general, nu sunt la fel de puternice ca șuruburile din oțel din aliaj.
Șuruburile din oțel din aliaj sunt ideale pentru medii cu stres ridicat și oboseală, oferind o rezistență superioară la tracțiune și rezistență la oboseală datorită compoziției lor de aliaj și a tratamentelor termice de înaltă performanță.
