Podstawowe rodzaje stali

Podstawowy podział stali dzieli ją w zależności od rodzaju dodatków stopowych, ze względu na zastosowanie oraz strukturę, a także ze względu na stopień czystości. Dodatki stopowe dzielą stal na węglową (niskowęglowa, średniowęglowa, wysokowęglowa) i stopową (niskostopowa, średniostopowa, wysokostopowa). Ze względu na zastosowanie rozróżnia się stal narzędziową, konstrukcyjną, a także specjalną. Ze względu na strukturę, stal dzieli się na ferrytyczną, ferrytyczno-perlityczną, austenityczną oraz martenzytyczną. Stopień czystości dzieli stal na zwykłej jakości, wyższej jakości oraz najwyższej jakości.

Rodzaje śrub stalowych

Śruby stalowe najczęściej są wytwarzane ze stali nierdzewnej. Podstawowy ich podział rozróżnia:

• śruby austenityczne,
• śruby martenzytyczne,
• śruby ferrytyczne.

Pierwsze z nich to śruby hartowane, dzielące się na podgrupy: A1, A2, A3, A4, A5. Najczęściej wykorzystywane są śruby typu A2, które są odporne na korozję oraz kwasoodporne śruby typu A4. Śruby martenzytyczne są magnetyczne i hartowane do najwyższego stopnia wytrzymałości. Dzielą się na podgrupy C1, C3, C4. Ostatnia grupa śruby ferrytyczne są niehartowane i nie posiadają właściwości magnetycznych. Posiadają tylko jedną podgrupę F1.

Podział śrub ze względu na kształt

Łączniki śrubowe dzielą się w zależności od kształtu, czyli rodzaju łba, trzpienia, końca, gwintu, gniazda czy dodatkowych elementów. Wśród śrub rozróżnia się łby, sześciokątne, czworokątne, trójkątne, grzybkowe, kuliste, młoteczkowe, walcowe, walcowe soczewkowe, walcowe radełkowane, stożkowe, stożkowe soczewkowe, oczkowe, skrzydełkowe, z uchem oraz śruby bez łba. Trzpienie śrub są natomiast pasowane, równe lub zbliżone średnicy gwintu. Rozróżnia się także śruby o końcach płaskich, soczewkowych, ściętych, stożkowych, wgłębionych, oraz z czopem płaskim, walcowym, soczewkowym lub walcowym z otworem do zawleczki. Gniazda w śrubach są sześciokątne, jako rowek do wkrętaka lub wgłębienie krzyżowe. Gwint śrub występuje na całej długości lub jego części. Dodatkowe elementy śrub to podsadzenie lub odsadzenie, wieniec lub nosek.

Inne rodzaje śrub

Wśród łączników stalowych rozróżniamy także:

• śruby dociskowe,
• śruby z łbem kulistym,
• śruby z łbem radełkowanym,
• śruby z łbem grzybkowym,
• śruby kształtowe,
• śruby oczkowe,
• śruby skrzydełkowe,
• śruby z łbem sześciokątnym,
• śruby pasowane,
• śruby z łbem stożkowym,
• śruby z łbem walcowym,
• śruby antykradzieżowe,
• śruby samozabezpieczające,
• śruby z łbem wypukłym,
• śruby dwustronne,
• śruby z łbem młoteczkowym.

Są one wykonywane zgodnie z normami DIN, PN, ISO, EN. DIN, to skrót z języka niemieckiego od Deutsches Institut fur Normung, tzn. Niemiecki Instytut Normalizacyjny. PN to oznaczenie Polskiej Normy. ISO (International Organization for Standarization) natomiast jest nazwą Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej.

 

Klasy właściwości mechanicznych śrub

Poszczególne klasy właściwości mechanicznych określają wytrzymałość śrub, czyli granice ich rozciągliwości i plastyczności. Jest to zależne od materiału z jakiego śruby są wykonane oraz rodzaju technologii jej wytworzenia. Klasy są określane za pomocą liczb. Pierwsza liczba (Rm) danej klasy podaje wartość minimalną wytrzymałości na rozciąganie w N/mm², natomiast liczba (Re) po kropce podaje współczynnik granicy plastyczności śruby. Wartości są określane w megapaskalach (MPa). Przykładowo śruba klasy 4.8 ma wytrzymałość na rozciąganie równą Rm 400 MPa, zaś stosunek minimalnej plastyczności do wytrzymałości wyniesie (Re/Rm) 320 MPa. Na podstawie Polskiej Normy PN-M-82084 rozróżnia się 10 klas wytrzymałości.

Klasa stali niskowęglowej:

• 3.6, Rm 300 [MPa], Re 180 [MPa],

Klasa stali niskowęglowej lub średniowęglowej:

• 4.6, Rm 400 [MPa], Re 240 [MPa],
• 4.8, Rm 400 [MPa], Re 320 [MPa],
• 5.6, Rm 500 [MPa], Re 300 [MPa],
• 5.8, Rm 500 [MPa], Re 400 [MPa],
• 6.8, Rm 600 [MPa], Re 480 [MPa],

Klasa stali niskowęglowej z dodatkiem stopowym:

• 8.8, Rm 800 [MPa], Re 640 [MPa],
• 9.8, Rm 900 [MPa], Re 720 [MPa],
• 10.9, Rm 1000 [MPa], Re 900 [MPa],

Klasa stali niskostopowej:

• 12.9, Rm 1200[MPa], Re1080 [MPa].

Czasami występuje jeszcze klasa 14.9 -Rm 1400 [MPa], Re1260 [MPa]. Inna klasyfikacja wytrzymałości śrub występuje w postaci czterech liczb połączonych z literą H. Są to klasy 14H, 22H, 33H oraz 45H. Oznaczenie to odpowiada 10% wartości twardości Vickersa (HV) materiału. Zależności między klasami wyglądają następująco:

• Klasa 14H odpowiada klasom 4.6, 4.8, 5.6, 5.8,
• Klasa 22H odpowiada klasom 6.6, 6.8, 6.9, 8.8,
• Klasa 33H odpowiada klasie 10.9 i 12.9,
• Natomiast klasa 45H odpowiada klasie 14.9.

Zastosowanie śrub stalowych

Śruby są wykorzystywane nie tylko w budownictwie i do majsterkowania w domu, ale także w produkcji, mechanice, przy montażu i składaniu mebli, a nawet modelarstwie. Ponadto łączniki w postaci śrub znajdują zastosowanie także w specjalistycznych urządzeniach, sprzętach i meblach medycznych, w jubilerstwie oraz w przemyśle chemicznym. Zależnie od tego do czego śruby stalowe mają być użyte, należy brać pod uwagę ich klasę oraz materiał z jakiego zostały wykonane, a także ich kształt, aby konstrukcja mocowana za ich pomocą była bezpieczna. Zastosowanie tych łączników zależy też od ich rodzaju:

• Śruby, których wielkość podaje się w calach wykorzystywane są w hydraulice i maszynach,
• Śruby z łbem w postaci grzybka znajdują zastosowanie przy pracy z drewnem,
• Śruby skrzydełkowe stosuje się jako elementy zaciskowe, przytrzymujące i mocujące do ręcznej obsługi sprzętów i maszyn, stosowana jest też w łączeniach, które wymagają częstej regulacji,
• Śruby bez łba służą jako elementy dociskowe,
• Śruby z łbem sześciokątnym są bardzo wytrzymałe, dlatego są wykorzystywane w różnych maszynach, gdzie wytrzymają duże obciążenie, a także w konstrukcjach narażonych na duże przeciążenia,
• Śruby oczkowe i z uchem mają za zadanie chwycić jakiś element, dlatego wykorzystuje się je np. w samochodach do holowania lub do naciągnięcia siatki,
• Śruby z łbem stożkowym wykorzystuje się np. do składania mebli lub zawiasów.