Jaká třída pevnosti platí pro spojovací prvky z nerezové oceli?

Do nerezové oceli se přidává asi 10,5 % chromu. To je nezbytné pro vytvoření ochranného filmu a zabránění korozním procesům. 70 % všech nerezových výrobků je vyrobeno z austenitických ocelí (austenit jako primární struktura nezvyšují tvrdost při tepelném zpracování a nemají magnetické vlastnosti); Do této skupiny patří také nerezový spojovací materiál A2 a A4 – nejrozšířenější spojovací materiál na světových trzích. Základní chemické složení těchto kovů je podobné, přesto jsou mezi nimi rozdíly.

Spojovací materiál A2

Třída A2 je známější jako nerezová ocel 304, která je ceněna pro svou relativní levnost a vynikající výkon. V Evropě lze kovové výrobky nalézt s označením 18/8 nebo 18/10 (na základě obsahu chromu a niklu). Ocel A2 má domácí analog – ocel třídy 08H18N10 a zahraniční analog – AISI 304

Má vysoké složení chromniklu a poměrně nízký obsah uhlíku. Všechny slitiny jsou modifikace 18% chromu, 8% niklu austenitické slitiny.

Typ 304 je prokazatelně odolný proti oxidaci a korozi, extrémně odolný, netoxický. Tyto faktory zajišťují snadnou výrobu a čištění a zabraňují kontaminaci produktu.

Složení tohoto kovu zahrnuje austenit, díky kterému jsou výrobky prakticky nemagnetické. Chrom poskytuje odolnost proti korozi a oxidaci, ale časem se může zkazit. Tento typ kovu není citlivý na sterilizační roztoky, stejně jako na velmi širokou škálu anorganických chemikálií. Proto je kov třídy A2 široce používán pro instalaci dřezů, pracovních desek, chladniček, v chemickém průmyslu, ropném průmyslu, potravinářském průmyslu, plynárenství, pro instalaci odvětrávaných fasád, vitrážových konstrukcí a čerpacích zařízení.

Takové spojovací prvky nevyžadují nátěr ani další péči. Magnetické vlastnosti této třídy kovu se mohou objevit pouze ve fázi zpracování (výroby).

Vlastnosti oceli typu A2:

• vysoká pevnost nerezové oceli A2 s mezí tahu v rozmezí 550-700 MPa;
• odolnost proti korozi a vystavení atmosférickým faktorům, potravinářským kyselinám, barvivům a zásadám;
• odolnost vůči extrémně nízkým a vysokým teplotám: ocel lze použít v teplotním rozsahu od -200 do +425C.

Mezi nevýhody lze zaznamenat tvorbu lokálních ložisek koroze při vystavení chloridovému roztoku nebo solnému prostředí.

Spojovací materiál A4

Spojovací ocel A4 je také austenitického typu. Obsahuje asi 18 % chrómu, asi 10 % niklu a asi 3 % molybdenu. Třída A4 je také známá jako nerezová ocel 316. Molybden v třídě A4 pomáhá zvyšovat pevnost a odolnost vůči agresivnímu prostředí. Pokud je požadována dodatečná pevnost a trvanlivost, zejména v podmínkách vysoké vlhkosti a vystavení chemikáliím, může být výhodnější třída A4.

Označení 316 (A4) v ​​Evropě je následující: 18/8/3, kde 3 je přísada legující molybden. Ocel A4 má domácí analog – ocel typu 10Х17Н13М2 a zahraniční analog – AISI 316.

Velmi často se pro práci v mořském prostředí a pro výrobu zubních protéz volí spojovací materiál z nerezové oceli A4, protože je v chloridovém prostředí docela odolný proti důlkové korozi. Ocel A2 se s takovými podmínkami nedokáže vyrovnat. Další preferované oblasti použití spojovacího materiálu A4: chemická výroba, bazény, pobřežní oblasti.

Ocel typu A4 se vyznačuje:

• vyšší pevnost, jejíž mez tahu je 600-800 MPa;
• odolnost proti korozi: Ocel A4 je odolnější vůči korozi než ocel A2: odolává účinkům mořské vody, kyselin a zásad;
• odolnost vůči vysokým teplotám: Ocel A4 lze použít v rozsahu teplot od -60 do +450C.

Kov vykazuje téměř 100% odolnost vůči magnetizaci.

Nerezová ocel A2 a A4: rozdíly

Porovnání nerezové oceli A2 a A4 a jejich výběr závisí na provozních podmínkách. Oba druhy se staly snadno svařitelné, tepelně a mechanicky zpracovatelné. Spojovací materiál A4 je nejvhodnější zvolit pro upevnění konstrukcí v agresivním prostředí, konstrukcí v chemickém průmyslu, závodech na zpracování ropy a plynu, čistírnách odpadních vod a dalších podmínkách, kde hrozí koroze nebo vysoké zatížení. Spojovací prvky A2 mají vyšší pevnost v tahu, takže tuto možnost je lepší zvolit pro konstrukci fasád, větrání, plotů nebo vitráží.

Spojovací materiál A2 i A4 má vysoký stupeň odolnosti proti korozi, pevnost, hygienu, dlouhou životnost, esteticky atraktivní vzhled a odolnost vůči vysokým i nízkým teplotám. Ocel A4 je však výhodnější v prostředí, kde je potřeba zvýšená odolnost proti korozi, zejména v prostředích obsahujících kyseliny, soli a chlór.

Pevnost v tahu šroubu z nerezové oceli GOST. Pevnost v tahu – velikost zatížení, při překročení dochází k destrukci – „maximální mez pevnosti“. Hodnota 70 je standardní pevnost v tahu nerezových spojovacích prvků a bere se v úvahu, dokud není výslovně uvedeno 50 nebo 80.

Pevnost v tahu šroubu z nerezové oceli GOST R ISO 3506-1-2009

Mechanické vlastnosti šroubů, šroubů a svorníků vyrobených z nerezové oceli jsou regulovány GOST R ISO 3506-1-2009. Tato norma klasifikuje nerezové spojovací prvky podle pevnostních tříd, které se obvykle označují dvěma čísly: 50, 70, 80 a píší se s pomlčkou u třídy oceli: A1-50, A2-70, A4-80. Co tato čísla znamenají? – to je 1/10 minimální pevnosti v tahu. U spojovacích prvků z nerezové oceli jsou značky aplikovány na hlavu šroubu. Třída oceli – A2 nebo A4 a pevnost v tahu – 50, 70, 80, například: A2-70, A4-80.
Závitové svorníky jsou na konci barevně odlišeny: pro A2 – zelená, pro A4 – červená. Hodnota pro mez kluzu není uvedena.
Příklad: Pro A4-80 Pevnost v tahu = 80 x 10 = 800 N/mm².

Z výše uvedené tabulky je vidět, že při podobných hodnotách pevnosti v tahu je mez kluzu austenitických slitin nižší, takže jsou náchylnější k plastické deformaci. Tato vlastnost umožňuje, aby se šrouby nebo svorníky nezlomily, když je překročen přípustný utahovací moment nebo když jsou vystaveny bočnímu ohybovému zatížení. V nejhorším případě může překročení síly vést k selhání závitu. Zatímco uhlíkové oceli jsou křehčí a extrémní zatížení může vést ke zlomení závitových spojovacích prvků.

Mez kluzu pro šrouby a matice z nerezové oceli je referenční hodnota a je přibližně 250 N/mm² pro A2-70 a přibližně 300 N/mm² pro A4-80. Relativní protažení je v tomto případě asi 40 %, tzn. Nerezová ocel se dobře „protahuje“ po překročení meze kluzu, než dojde k nevratné deformaci. Ve srovnání s uhlíkovými oceli je relativní prodloužení pro ST-8.8 12 %, respektive pro ST-4.6 25 %.

Pro výrobu nerezového spojovacího materiálu se nejčastěji používají oceli třídy A2 (potravinářské) nebo A4 (odolné kyselinám), takto označené v systému EN ISO, nebo jejich přibližné obdoby AISI 304 (12X18H10) a AISI 316 (03X17N14M2). Spojovací materiál z korozivzdorných slitin austenitické skupiny není na rozdíl od výrobků ze železných kovů kalením. Jejich hlavními legujícími složkami jsou chrom a nikl a také molybden (pro třídu A4). Procento těchto a dalších přísad určuje stupeň odolnosti spojovacího prvku proti korozi, maximální provozní zatížení a další vlastnosti.

Příklady označení pevnosti spojovacích prvků z nerezové oceli:

A2-50 – měkká ocel s pevností v tahu minimálně 500 N/mm² (500 MPa).

A2-70 – ocel opracovaná za studena s pevností v tahu minimálně 700 N/mm² (700 MPa).

A4-80 je vysoce pevná slitina s pevností v tahu minimálně 800 N/mm² (800 MPa).

Označení se nanese na hlavu šroubu (šroubu) vedle značky výrobce a čep se označí na hladké části nebo na konci, pokud je čep plný. Někdy se na konec čepu aplikuje barevné označení třídy slitiny (pro A2 – zelená, pro A4 – červená). Pokud neexistuje označení třídy pevnosti, bere se v úvahu průměrná hodnota 70.

Třída pevnosti je nejdůležitější charakteristikou nerezové oceli, předepsanou v národní normě GOST R ISO 3506-1-2009, kterou je třeba vzít v úvahu při výpočtu zatížení šroubového nebo čepového spoje.