Vysokopevnostné skrutky vs bežné skrutky — Kľúčové rozdiely a sprievodca výberom

Základné rozdiely medzi vysokopevnostnými a bežnými skrutkami

Hranica definície - Zvyčajne stupeň 8 / 8,8 ako vysoká-prahová hodnota

Rozdiel medzi skrutkami s vysokou{0}}pevnosťou a bežnými skrutkami je definovaný skôr mechanickými vlastnosťami než akoukoľvek absolútnou klasifikáciou. V systéme SAE sa stupeň 8 (minimálna pevnosť v ťahu 150 ksi) všeobecne považuje za prah pre vysokopevnostné skrutkovanie. V metrickom systéme predstavuje trieda vlastností ISO 8,8 (800 MPa ťah) spodnú hranicu, pričom 10,9 a 12,9 sú klasifikované ako vysoká{10}}pevnosť. Pod týmito hraničnými hodnotami sa skrutky ako SAE Grade 2 a Grade 5 alebo ISO 4.6 a 6.8 považujú za skrutky s normálnou pevnosťou určené pre ne-kritické aplikácie s nízkou až strednou záťažou.

Rozdiely v mechanických vlastnostiach - Ťah/Výťažnosť/Tvrdosť/Predpätie

Skrutky s vysokou{0}}pevnosťou poskytujú výrazne vyššiu pevnosť v ťahu a medzu klzu v porovnaní s bežnými skrutkami - skrutka triedy 8 má 2,5-krát väčšiu pevnosť v ťahu ako skrutka triedy 2. Vysokopevnostné skrutky sú tepelne spracované (kalené a temperované), aby sa dosiahli ich mechanické vlastnosti, výsledkom čoho je vyššia tvrdosť (33-39 HRC pre stupeň 8 oproti 19-30 HRC pre stupeň 5) a väčšia kapacita predpätia. Vyššia schopnosť predpätia znamená, že skrutky s vysokou pevnosťou môžu vytvárať väčšie upínacie sily, čo je nevyhnutné pre tuhosť spoja a odolnosť proti únave v konštrukčných spojoch.

Aplikačné rozdiely - Štrukturálne pripojenia a všeobecné strojové zariadenia

Skrutky s vysokou{0}}pevnosťou sú povinné pre oceľové spoje v budovách, mostoch a ťažkých zariadeniach, kde spoj musí prenášať návrhové zaťaženie prostredníctvom šmyku alebo trenia. Tieto aplikácie vyžadujú predvídateľné predbežné načítanie a sklz-kritické pripojenia. Bežné skrutky sú vhodné na všeobecnú montáž strojov, montáž ľahkých zariadení, ne-konštrukčné podpery a dočasné upevnenie tam, kde je zaťaženie nižšie a následky uvoľnenia sú menej závažné.

Štandardné systémy skrutiek s vysokou pevnosťou

ASTM A325 / A325M - Konštrukčné teplo-Skrutky z uhlíkovej ocele / legovanej ocele

ASTM A325 (teraz konsolidovaný do ASTM F3125) zahŕňa tepelne-spracované konštrukčné skrutky z uhlíkovej ocele alebo legovanej ocele s minimálnou pevnosťou v ťahu 120 ksi pre priemery do 1 palca. Skrutky A325 sú najbežnejšie-konštrukčné skrutky s vysokou pevnosťou v Severnej Amerike, ktoré sa používajú na spoje ocele-k-v budovách a mostoch. Sú dostupné v dvoch typoch: Typ 1 (uhlíková alebo legovaná oceľ) a Typ 3 (odolná oceľ). Skrutky A325 vyžadujú inštaláciu s riadeným predpätím pomocou metódy otáčania--matice alebo metódy kalibrovaného krútiaceho momentu.

ASTM A490 / A490M - Skrutky zo zliatinovej ocele s vyššou pevnosťou

ASTM A490 (teraz pod F3125) sa vzťahuje na konštrukčné skrutky z legovanej ocele s minimálnou pevnosťou v ťahu 150 ksi pre priemery do 1-1/2 palca. Skrutky A490 poskytujú približne o 25 % väčšiu pevnosť ako A325, čo umožňuje menšie priemery skrutiek alebo menej skrutiek pre rovnakú kapacitu spojenia. Ich žiarové zinkovanie{14}}je špeciálne obmedzené kvôli riziku vodíkového skrehnutia pri ich vyšších úrovniach tvrdosti (33-38 HRC). Skrutky A490 sa používajú v ťažkých konštrukčných aplikáciách vrátane výškových budov, priemyselných stavieb a rekonštrukcie mostov.

Aktuálny jednotný štandard ASTM F3125 -

ASTM F3125 bol predstavený v roku 2015 s cieľom konsolidovať špecifikácie A325 a A490 do jedného štandardu s triedami. Stupeň A325 pokrýva bývalé nehnuteľnosti A325 a stupeň A490 zahŕňa bývalé nehnuteľnosti A490. Norma zahŕňa aj varianty ocele odolnej voči poveternostným vplyvom a poskytuje konzistentné testovanie a požiadavky na kvalitu vo všetkých triedach konštrukčných skrutiek. F3125 obsahuje ťažké šesťhranné konštrukčné skrutky a otočné{12}}typy skrutiek na ovládanie napätia.

Podrobné porovnanie mechanických vlastností

Požiadavky na inštaláciu vysokopevnostných skrutiek

Vysokopevnostné konštrukčné skrutky vyžadujú riadenú inštaláciu na dosiahnutie špecifikovaného predpätia. Metóda otáčania--matice utiahne maticu za tesné-dotiahnutie o určenú rotáciu (zvyčajne o 1/2 až 2/3 otáčky pre skrutky s dĺžkou 4 priemery a 1 otáčku pre dlhšie skrutky). Metóda krútiaceho momentu používa kalibrovaný momentový kľúč na aplikáciu špecifikovanej hodnoty krútiaceho momentu zodpovedajúcej požadovanému predpätiu. Skrutky na ovládanie napnutia skrúteného{13}}typu majú drážkovaný koniec, ktorý sa odstrihne pri navrhnutom napätí a poskytuje priame ovládanie predpätia bez merania krútiaceho momentu. Skrutky s vysokou{15}}pevnosťou nie sú vo všeobecnosti opakovane použiteľné - plastická deformácia počas počiatočného napínania a potenciálne únavové poškodenie v dôsledku prevádzkového zaťaženia spôsobuje, že opätovné utiahnutie je pre konštrukčné spoje nespoľahlivé.

Sprievodca výberom skrutiek s vysokou pevnosťou vs

Oceľové konštrukcie budov musia používať vysokopevnostné skrutky A325 alebo A490 pre všetky nosné spoje-A325 alebo A490, aby spĺňali požiadavky stavebného zákona. Mostové spoje vyžadujú-skrutky s vysokou pevnosťou v trecích{6}}typoch spojov, kde je kritická odolnosť proti pošmyknutiu. Pri všeobecnej inštalácii zariadenia sa môžu použiť skrutky triedy 5 alebo 8.8 tam, kde neplatia štrukturálne predpisy. Potrubné podpery a ľahké konštrukčné prvky môžu používať skrutky A307 alebo 2. triedy pre ne-kritické funkcie podpory. Zdvíhacie a zdvíhacie aplikácie vyžadujú skrutky s vysokou{15}}pevnosťou z dôvodu bezpečnostných faktorov a dynamického zaťaženia.

Riziko krehnutia vodíkom pri vysokopevnostných skrutkách

Vodíkové skrehnutie je kritickým problémom pre skrutky s vysokou{0}}pevnosťou s tvrdosťou nad 38 HRC. Počas morenia, galvanizácie alebo galvanizácie môžu atómy vodíka preniknúť do ocele a spôsobiť oneskorený krehký lom pri trvalom namáhaní v ťahu. Skrutky ASTM A490 (tvrdosť 34-41 HRC) sú obzvlášť náchylné - norma zakazuje žiarové-pozinkovanie skrutiek A490, pokiaľ sa nevykoná špeciálne vypálenie vodíkového skrehnutia. Pre skrutky s vysokou pevnosťou, ktoré vyžadujú ochranu proti korózii, sú preferované alternatívy mechanické zinkovanie alebo povrchová úprava Dacromet, ktoré eliminujú riziko vodíkového krehnutia spojeného s galvanickým pokovovaním a procesmi ponárania.

Analýza porovnania nákladov

Vysokopevnostné skrutky stoja 2-4-krát viac ako bežné skrutky rovnakej veľkosti kvôli zliatinovým materiálom, tepelnému spracovaniu a požiadavkám na testovanie kvality. Vyššia pevnosť však umožňuje menšiemu alebo menšiemu počtu skrutiek uniesť rovnaké zaťaženie, čo môže kompenzovať-rozdiel v jednotkových nákladoch. Náklady na inštaláciu sú vyššie-skrutiek s vysokou pevnosťou v dôsledku kontrolovaných postupov uťahovania a požiadaviek na kontrolu. Počas životného cyklu-skrutkové spoje s vysokou pevnosťou poskytujú vyššiu spoľahlivosť a zníženú údržbu, najmä v dynamických aplikáciách alebo aplikáciách náchylných na únavu, kde by bežné skrutky vyžadovali pravidelné doťahovanie alebo výmenu.

Možnosti dodávky výrobcuPipe

ManufacturerPipe dodáva skrutky s vysokou{0}}pevnosťou podľa ASTM A325/A490/F3125, ISO 10.9/12.9 a SAE Grade 8, ako aj bežné skrutky triedy 2, Grade 5, ASTM A307 a ISO 8.8. Vyrábame ťažké konštrukčné skrutky so šesťhrannou hlavou a skrutky s otočným{11}}typom napínania. Všetky skrutky s vysokou{13}}pevnosťou sa dodávajú s údajmi o overení krútiaceho momentu a správami o skúške materiálu, aby spĺňali požiadavky certifikácie konštrukčného projektu. Naše náterové služby zahŕňajú mechanické zinkovanie a Dacromet pre skrutky s vysokou pevnosťou{15}}vyžadujúce ochranu proti korózii bez rizika vodíkového skrehnutia.

Potrebujete vysokopevnostné alebo bežné skrutky?

Kontaktujte ManufacturerPipe pre správnu triedu skrutiek pre váš projekt s certifikovanou kvalitou a testovaním.