Čo sú to triedy skrutiek a prečo je výber správnej triedy dôležitý
Definícia tried skrutiek - Štandardizovaná klasifikácia pevnosti, materiálu a tepelného spracovania
Typy skrutiek sú štandardizované klasifikácie, ktoré definujú mechanické vlastnosti, chemické zloženie a požiadavky na tepelné spracovanie skrutiek. Každá trieda špecifikuje minimálnu pevnosť v ťahu, medzu klzu, rozsah tvrdosti a predĺženie, čo zabezpečuje predvídateľný výkon pri definovaných podmienkach zaťaženia. Systém tried umožňuje konštruktérom vybrať skrutky s istotou, že budú spĺňať konštrukčné požiadavky bez toho, aby príliš-špecifikovali alebo ohrozili bezpečnosť.
Náklady na výber nesprávneho stupňa - Zlomenina, uvoľnenie, nehody zariadení
Výber triedy skrutiek pod požadovanou pevnosťou môže viesť k odizolovaniu závitu, zlomeniu skrutky, oddeleniu spoja a katastrofálnemu zlyhaniu zariadenia. Naopak, nadmerná špecifikácia na vyššiu triedu, než je potrebná, často zvyšuje zbytočné náklady a môže predstavovať riziká, ako je náchylnosť na vodíkové skrehnutie. Správna trieda musí zodpovedať projektovanému zaťaženiu, prevádzkovej teplote, podmienkam prostredia a príslušným požiadavkám kódu.
Global Mainstream Standard Systems - SAE J429, ASTM A193/A320, ISO 898, GB/T 3098
Medzi hlavné globálne normy kvality skrutiek patrí SAE J429 pre skrutky z uhlíkovej a legovanej ocele v imperiálnych veľkostiach (Severná Amerika), ASTM A193 pre skrutky z legovanej a nehrdzavejúcej ocele pre vysoko-teplotu/vysoko{3}}tlak, ASTM A320 pre nízkoteplotné-servisné skrutky, ISO 898 (medzinárodné metrické skrutky T), 90 GB3. Pochopenie krížových{9}}odkazov medzi týmito systémami je nevyhnutné pre medzinárodné projekty a globálne obstarávanie.
Vysvetlenie tried skrutiek SAE J429 (2., 5., 8. stupeň)
Skrutky 2. triedy - nízkouhlíkovej ocele, najnižšia pevnosť, vhodné pre všeobecné-kritické aplikácie
Skrutky SAE J429 Grade 2 sú vyrobené z nízkouhlíkovej alebo stredne uhlíkovej ocele bez akéhokoľvek požadovaného tepelného spracovania. Majú minimálnu pevnosť v ťahu 60 000 psi (414 MPa) pre veľkosti do 3/4 palca a 55 000 psi pre väčšie priemery. Skrutky 2. stupňa nemajú žiadne označenia hlavy a sú vhodné pre aplikácie s miernym{12}}zaťažením, ako je montáž nábytku, svietidiel a nekonštrukčných konzol, kde sú požiadavky na pevnosť minimálne.
Skrutky triedy 5 - stredne uhlíková oceľ kalená a temperovaná, stredná pevnosť
Skrutky triedy 5 sú vyrobené zo stredne uhlíkovej ocele, ktorá je kalená a temperovaná na dosiahnutie minimálnej pevnosti v ťahu 120 000 psi (827 MPa) pre priemery do 1 palca. Sú identifikované tromi radiálnymi čiarami na hlave skrutky, ktoré sú od seba vzdialené 120 stupňov. Stupeň 5 sa bežne používa v automobilových zostavách, poľnohospodárskych zariadeniach, strojoch a všeobecnej konštrukcii, kde sa vyžaduje stredná až vysoká pevnosť bez nákladov na prémiové triedy.
Skrutky triedy 8 - stredne uhlíková legovaná oceľ kalená a temperovaná, vysoká pevnosť
Skrutky triedy 8 sú vyrobené zo stredne uhlíkovej legovanej ocele (zvyčajne 4140 alebo podobne) kalenej a temperovanej tak, aby poskytovali minimálnu pevnosť v ťahu 150 000 psi (1 034 MPa). Sú označené šiestimi radiálnymi čiarami na hlave a sú určené pre ťažké zariadenia, stroje na zemné práce, vojenské aplikácie a konštrukčné spoje vyžadujúce maximálnu pevnosť v systéme SAE.
Tabuľka údajov o mechanických vlastnostiach
| stupňa | Materiál | Minimálna pevnosť v ťahu | Výťažok (0,2 %) | Tvrdosť | Označenie hlavy |
|---|---|---|---|---|---|
| 2. ročník | Nízko/stredne uhlíková oceľ | 60 000 psi | 36 000 psi | - | žiadne |
| 5. ročník | Stredne uhlíková oceľ Q&T | 120 000 psi | 92 000 psi | 19-30 HRC | 3 radiálne čiary |
| 8. ročník | Zliatinová oceľ Q&T | 150 000 psi | 130 000 psi | 33-39 HRC | 6 radiálnych čiar |
Vysvetlenie tried skrutiek ASTM A193 (B7, B8, B8M, B16)
B7 - Chróm-Ocel z molybdénovej zliatiny, vysokoteplotná a vysokotlaková
ASTM A193 B7 je najrozšírenejšia trieda na skrutkovanie tlakových nádob, ventilov, prírub a potrubných systémov. Skrutky B7 sú vyrobené z chróm-molybdénovej ocele AISI 4140 alebo 4142 a sú kalené a temperované, aby sa dosiahla minimálna pevnosť v ťahu 125 ksi (860 MPa) s vynikajúcou húževnatosťou a odolnosťou proti tečeniu až do 450 stupňov. Skrutky B7 sú na hlave označené označením "B7" a sú zvyčajne spárované s maticami ASTM A194 Grade 2H.
B8 / B8M - 304 / 316 nehrdzavejúca oceľ, odolné voči korózii-prostredia
Skrutky ASTM A193 B8 sú vyrobené z nehrdzavejúcej ocele typu 304, zatiaľ čo skrutky B8M používajú nehrdzavejúcu oceľ typu 316 s pridaným molybdénom pre zvýšenú odolnosť proti jamkovej korózii. Tieto druhy poskytujú strednú pevnosť (približne 75-80 ksi minimálna pevnosť v ťahu pre podmienky spevnené namáhaním) v kombinácii s vynikajúcou odolnosťou proti korózii, ktorá je vhodná pre chemické spracovanie, potraviny a nápoje, farmaceutické a morské prostredie. Skrutky B8 sú označené "B8" a skrutky B8M "B8M" na hlave.
B16 - Chróm-Molybdén-Vanádová legovaná oceľ, vyššia teplota (menej alebo rovná 593 stupňom)
Skrutky ASTM A193 B16 sú vyrobené z ocele legovanej chrómom-molybdénom{3}}vanádiom s kontrolovaným obsahom vanádu pre zvýšenú pevnosť pri vysokých-teplotách. Skrutky B16 si zachovávajú užitočnú pevnosť až do 593 stupňov (1 100 stupňov F), vďaka čomu sú preferovanou voľbou pre turbíny na výrobu energie, rafinérske ohrievače a vysokoteplotné technologické potrubia. Na hlave sú označené „B16“ a zladené s maticami ASTM A194 Grade 7 pre kompletné zostavy pre vysoké-teploty.
B7 vs B8 Hranice výberu - Prevádzková teplota, korozívnosť média
Voľba medzi B7 a B8 závisí predovšetkým od servisného prostredia. B7 je vybraný pre -nekorozívne aplikácie s vysokými{5}}teplotami až do 450 stupňov, kde je prioritou pevnosť, ako sú parné systémy a spracovanie uhľovodíkov. B8 sa volí vtedy, keď je médium korozívne (kyseliny, chloridy, žieraviny) aj pri nižších teplotách, alebo keď je potrebné zabrániť kontaminácii produktu hrdzou. V teplotnom rozsahu 300-450 stupňov s miernou korozívnosťou môže byť B8 preferovaný napriek svojej nižšej pevnosti.
Nízkoteplotné skrutky ASTM A320- (L7, L7M, L43)
L7 - Húževnatosť pri nízkych{1}}teplotách, vhodná pre -101 stupňov a viac
ASTM A320 L7 je štandardná nízkoteplotná trieda skrutiek, vyrobená z chróm-molybdénovej legovanej ocele so špecifikovanou Charpy V-vrubovou húževnatosťou pri -101 stupňoch. Skrutky L7 sú kalené a temperované, aby dosiahli rovnakú úroveň pevnosti ako B7 (minimálna pevnosť v ťahu 125 ksi), ale so zaručenými rázovými vlastnosťami, ktoré zabraňujú krehkému lomu pri prevádzke za studena. Vo veľkej miere sa používajú v kryogénnych skladovacích nádržiach, zariadeniach na skvapalnený zemný plyn a v infraštruktúre chladného podnebia.
L7M - Rovnaké ako L7, ale nižšia tvrdosť, zabraňuje vodíkovému krehnutiu
A320 L7M je modifikovaná verzia L7 s maximálnou požiadavkou na tvrdosť 22 HRC (oproti približne 35 HRC pre štandardnú L7). Táto nižšia tvrdosť znižuje riziko praskania sulfidovým napätím a vodíkového skrehnutia v kyslom prostredí s obsahom sírovodíka. Skrutky L7M sú určené pre aplikácie v súlade s NACE MR0175/ISO 15156 pri ťažbe ropy a plynu, kde sa vyžaduje húževnatosť pri nízkych{11}}teplotách a odolnosť voči kyslým vplyvom.
L43 - nižšia teplota, -150 stupňov
A320 L43 je vyrobený z niklovej-chrómovej-molybdénovej legovanej ocele (AISI 4340) so zvýšenou odolnosťou pri nízkych{5}}teplotách certifikovanou na -150 stupňov . Táto trieda je určená pre najnáročnejšie kryogénne aplikácie vrátane spracovania LNG pri -162 stupňoch a prevádzky kvapalného dusíka. Skrutky L43 majú najvyššiu úroveň pevnosti z nízkoteplotných tried s minimálnou pevnosťou v ťahu 125 ksi a garantovanými hodnotami nárazu pri extrémne nízkych teplotách.
Požiadavky testu vplyvu nízkej{0}}teploty - Charpy V-zárez
Všetky nízkoteplotné triedy A320 vyžadujú Charpyho V-vrubové testovanie pri špecifikovanej teplote. L7 vyžaduje priemer minimálne 20 stôp{6}}lb (27 J) pri -101 stupňoch, L43 to isté pri -150 stupňoch. Vzorky sa odoberajú pozdĺžne z materiálu skrutky a testujú sa na overenie ťažného správania pri minimálnej konštrukčnej teplote. Tieto požiadavky na nárazy sú rozhodujúce pre zabránenie katastrofickým krehkým zlomeninám v tlakových nádobách a potrubných systémoch prevádzkovaných za studena.
Bolt Grade Cross-Referencia (SAE / ASTM / ISO / GB)
| stupňa | Materiál | Ťah (min) | Výťažok (min) | Tvrdosť | Rozsah teplôt |
|---|---|---|---|---|---|
| SAE Gr 2 | Nízkouhlíková oceľ | 60 ksi | 36 ksi | - | -20 až 150 stupňov |
| SAE Gr 5 | Stredne uhlíkové Q&T | 120 ksi | 92 ksi | 19-30 HRC | -20 až 150 stupňov |
| SAE Gr 8 | Zliatinová oceľ Q&T | 150 ksi | 130 ksi | 33-39 HRC | -20 až 150 stupňov |
| A193 B7 | 4140 / 4142 Cr-Mo | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -20 až 450 stupňov |
| A193 B8 | 304 SS | 75-80 ksi | 30-40 ksi | ~20 HRC | -200 až 800 stupňov |
| A193 B16 | Kr-Po-V | 125 ksi | 105 ksi | ~37 HRC | -20 až 593 stupňov |
| A320 L7 | 4140 / 4142 | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -101 až 450 stupňov |
| A320 L43 | 4340 Ni-Cr-Mo | 125 ksi | 105 ksi | ~35 HRC | -150 až 450 stupňov |
| ISO 8.8 | Stredne uhlíkové Q&T | 116 ksi (800 MPa) | 92 ksi (640 MPa) | 22-32 HRC | -20 až 150 stupňov |
| ISO 10.9 | Zliatinová oceľ Q&T | 145 ksi (1000 MPa) | 130 ksi (900 MPa) | 32-39 HRC | -20 až 150 stupňov |
Ako identifikovať stupne skrutiek
Systém označovania hlavy - stupeň 2 (žiadne značky), stupeň 5 (3 radiálne čiary), stupeň 8 (6 radiálnych čiar)
Systém označovania hlavy SAE poskytuje rýchlu vizuálnu identifikáciu triedy skrutiek. Skrutky 2. stupňa nemajú na hlave žiadne identifikačné znaky. Skrutky triedy 5 majú na povrchu hlavy tri rovnako vzdialené radiálne čiary. Skrutky stupňa 8 sú označené šiestimi radiálnymi čiarami. Okrem toho je značka výrobcu zvyčajne vyrazená na hlave kvôli vysledovateľnosti. Tieto označenia umožňujú rýchle overenie kvality počas inštalácie a kontrol údržby.
Označenie skrutiek ASTM - B7, B7M Označenia na hlave
Skrutky ASTM sú na hlave označené alfanumerickým označením triedy. Skrutky A193 B7 sú vyrazené "B7" alebo "B7M" pre variant s nižšou tvrdosťou. Skrutky B8 sú označené "B8", B8M s "B8M" a B16 s "B16." Nízkoteplotné triedy A320 sú označené „L7“, „L7M“ alebo „L43“ podľa potreby. Symbol výrobcu zvyčajne susedí s označením triedy. Tieto značky poskytujú definitívnu identifikáciu, keď je potrebné vizuálne potvrdenie kvality.
Metrické značky skrutiek - Čísla hlavy 8.8, 10.9, 12.9
Metrické skrutky používajú na hlave označenie triedy vlastností s dvomi{0}}číslami, napríklad 8,8, 10,9 alebo 12,9. Prvé číslo vynásobené 100 udáva minimálnu pevnosť v ťahu v MPa a druhé číslo za desatinnou čiarkou udáva pomer klzu k pevnosti v ťahu v percentách. Napríklad 10,9 označuje ťah 1000 MPa a výťažnosť 900 MPa. Pre špecializované aplikácie sú k dispozícii vyššie triedy vlastností až do 14,9.
Sprievodca výberom triedy skrutiek (podľa aplikácie)
Konštrukčné spoje zvyčajne vyžadujú skrutky triedy 8 alebo ASTM A490 so špecifikovanými postupmi predpätia a inštalácie. Prírubové potrubné systémy v petrochemických závodoch sa spoliehajú na skrutky ASTM A193 B7 alebo B16 pre vysokú-teplotu a vysoký-tlak. Potravinárske a farmaceutické spracovanie uprednostňuje nehrdzavejúcu oceľ ASTM A193 B8 (304) alebo B8M (316) pre odolnosť proti korózii a čistiteľnosť. Nízkoteplotné nádrže a kryogénne nádoby vyžadujú normu ASTM A320 L7 alebo L43 s certifikovanou rázovou húževnatosťou. Všeobecnú inštaláciu strojov a zariadení dobre poslúžia skrutky triedy 5 alebo ISO 8.8 pre rovnováhu medzi pevnosťou a hospodárnosťou.
Bežné mylné predstavy pri výbere stupňa skrutiek
Jedným z bežných mýtov je, že stupeň 8 je vždy lepší ako stupeň 5 - v skutočnosti, vyššia tvrdosť stupňa 8 zvyšuje riziko vodíkového skrehnutia v korozívnom alebo galvanizovanom prostredí. Ďalšou mylnou predstavou je, že B7 môže nahradiť triedu 8 -, tieto triedy sú navrhnuté pre rôzne štandardné systémy a prevádzkové podmienky. Kritickým nedorozumením je, že-kvalitné skrutky nevyžadujú zodpovedajúce -kvalitné matice - matica musí byť vždy aspoň taká pevná ako skrutka, aby sa dosiahla plná kapacita spoja. A napokon, niektorí veria, že galvanizácia nemení výkon skrutiek, ale proces ponorenia do horúceho{11}} ponoru môže ovplyvniť lícovanie závitu a vodíkové skrehnutie v-skrutkách s vysokou pevnosťou.
Schopnosti produktu skrutiek výrobcuPipe
VýrobcaPipe dodáva skrutky v celom rozsahu tried SAE 2/5/8, ASTM A193 B7/B7M/B8/B8M/B16 a A320 L7/L7M/L43. Náš rozsah veľkostí pokrýva M6 až M100 v metrických a 1/4 až 4 palca v imperiálnych systémoch. Ponúkame vlastné možnosti vrátane špeciálnych dĺžok,{20}}neštandardných materiálov a vlastných označení hlavy. Každá zásielka obsahuje originálne certifikáty o skúške materiálu (MTC) s plnou sledovateľnosťou od taveniny až po záverečné testovanie, čím sa zabezpečí súlad so špecifikáciami projektu a požiadavkami na zabezpečenie kvality.
Potrebujete správnu triedu skrutiek pre svoju aplikáciu?
Kontaktujte ManufacturerPipe a získajte odborný výber triedy, konkurencieschopné ceny a certifikovanú kvalitu.
