Jaka stal na śruby A4-80?

Proszę o informację z jakiej stali powinny być wykonywane elementy złączne opisywane jako A4-80? Stal 316 lub 316L ma Rm max = 690, a potrzebne jest Rm = 800N/mm².

Elementy złączne ze stali nierdzewnych wytwarza się zgodnie z normą PN-EN ISO 3506, w której scharakteryzowano stale nierdzewne przeznaczone do takich celów (austenityczne, ferrytyczne itd.). Oznaczenie gatunku stali dla elementów złącznych typu A4 odpowiada stali austenitycznej Cr-Ni-Mo typu AISI 316/316L (1.4401, 1.4404, 1.4435). Powyższe materiały charakteryzują się własnościami mechanicznymi adekwatnymi do formy wyrobu, czyli pręta, blachy itd. Dla elementów złącznych własności mechaniczne danego konkretnego wyrobu muszą spełniać klasę wytrzymałości, czyli w tym przypadku A4-80. Oznacza to, że np. śruba wykonana ze stali typu AISI 316/316L po przeróbce plastycznej na zimno w trakcie kształtowania musi wykazywać wytrzymałość na rozciąganie Rm minimum 800 MPa. Podsumowując, gatunek nierdzewnej stali austenitycznej A4-80 (typu AISI 316/316L) zostaje umocniony przez obróbkę plastyczna na zimno dla zapewnienia wymaganej wytrzymałości na rozciąganie 800 MPa dla danego elementu.

Stale nierdzewne austenityczne zarówno Cr-Ni jak i Cr-Ni-Mo typu AISI 316 (1.4401, 1.4404, 1.4435) umacniają się w wyniku zgniotu w trakcie operacji kształtowania – wzrasta umowna granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie. Z tego względu w trakcie wytwarzania śrub przeróbka plastyczna na zimno doprowadza do ich umocnienia zapewniając oczekiwany poziom wytrzymałości elementu. W tablicy poniżej podano własności mechaniczne elementów złącznych z austenitycznych stali nierdzewnych określone w normie PN-EN ISO 3506 zgodnie z podanym tam harmonogramem badań.

Materiał spełniający wymagania A4-80 może być także dostarczany np. w formie prętów okrągłych o średnicy od 10 do 60 mm lub formie prętów sześciokątnych o średnicy 10-37 mm.

 

Tablica 1. Własności mechaniczne elementów złącznych z austenitycznych stali nierdzewnych

Gatunek stali	Klasa wytrzymałości	Zakres średnic	Wytrzymałość na rozciąganie Rm 1) N/mm2 min.	Granica plastyczności Rp 0,2 1) N/mm2 min.	Wydłużenie przy zerwaniu A 2) mm min.
A1,  A2, A3,  A4, A5	50	< M 39	500	210	0,6d
	70	< M 24 3)	700	450	0,4d
	80	< M 24 3)	800	600	0,3d
1) Naprężenie rozciągające jest obliczane w odniesieniu do pola przekroju; 2) Wydłużenie przy zerwaniu powinno być określone na rzeczywistej długości śruby a nie dla przygotowanej próbki do badań; d - jest średnicą nominalną gwintu; 3) Dla elementów złącznych o średnicy nominalnej gwintu d większej niż 24 mm, własności mechaniczne powinny być uzgodnione pomiędzy użytkownikiem i producentem. Muszą być one oznaczone gatunkiem stali i klasą wytrzymałości według niniejszej tabeli;

 

Literatura

[1].  PN-EN ISO 3506-1: 2000, Własności mechaniczne części złącznych ze stali nierdzewnych, odpornych na korozję - Śruby i śruby dwustronne

[2].  PN-EN ISO 3506-2: 2000, Własności mechaniczne części złącznych ze stali nierdzewnych, odpornych na korozję - Nakrętki

[3].  PN-EN ISO 3506-3: 2000, Własności mechaniczne części złącznych ze stali nierdzewnych, odpornych na korozję - Śruby bez łba z gwintem na całej długości oraz podobne części złączne niepodlegające rozciąganiu

[4].  PN-EN ISO 3506-4: 2005, Własności  mechaniczne części złącznych odpornych nakorozję ze stali nierdzewnej - Część 4: Wkręty samogwintujące