Draghållfastheten och trötthetsresistensen hos kolstålskruvar påverkas av deras materialegenskaper, och jämfört med skruvar tillverkade av andra material som rostfritt stål och legeringsstål finns det distinkta skillnader:
1. Draghållfasthet
Draghållfasthet hänvisar till den maximala stress som ett material kan tåla medan du sträcker sig eller dras innan den bryts.
Kolstålskruvar:
Draghållfasthet: Kolstålskruvar har vanligtvis god draghållfasthet, som kan sträcka sig mycket beroende på kolinnehållet. Lågkolstål (t.ex. AISI 1006) tenderar att ha en draghållfasthet på cirka 350-500 MPa, medan högkolstål (t.ex. AISI 1095) kan ha en draghållfasthet på upp till 850-1000 MPa eller mer.
Kolstål är ofta värmebehandlat eller legerat för att öka sin draghållfasthet, men det är i allmänhet inte lika starkt som höghållfast legeringsstål eller några rostfritt stålkvaliteter.
Rostfritt stålskruvar:
Draghållfasthet: Rostfritt stålskruvar har i allmänhet högre draghållfasthet än stål med låg kolhalt, med vanliga legeringar som 304 eller 316 som når 500-800 MPa i draghållfasthet. Vissa höghållfast rostfritt stålkvaliteter (t.ex. pH 17-4) kan nå upp till 1000 MPa.
Rostfritt stål erbjuder en balans mellan draghållfasthet och korrosionsbeständighet, vilket gör det idealiskt för många applikationer, men det är ofta inte lika starkt som värmebehandlade legeringsstål.
Legeringsstålskruvar:
Draghållfasthet: Legeringsstål, såsom de med högt kolinnehåll eller tillsatta element som krom, molybden eller vanadium, kan uppnå 1000-1500 MPa eller mer i draghållfasthet. Dessa material är specifikt konstruerade för högpresterande applikationer som kräver maximal styrka.
Legeringsstålskruvar överträffar ofta både kol- och rostfritt stålskruvar i draghållfasthet, särskilt i tunga applikationer med hög stress.
2. Trötthetsmotstånd
Trötthetsmotstånd hänvisar till ett materials förmåga att motstå upprepad eller fluktuerande stress utan att bryta.
Kolstålskruvar:
Trötthetsresistens: Kolstålskruvar har i allmänhet måttlig trötthetsresistens. Deras förmåga att motstå cyklisk belastning påverkas av kolinnehållet och värmebehandlingen. Stålskruvar med hög kolhalt, medan de erbjuder bättre draghållfasthet, tenderar att vara mer spröda, vilket kan minska deras trötthetsresistens.
I applikationer där skruvarna utsätts för ofta eller cyklisk belastning, kan kolstål misslyckas förr än högre prestanda om inte speciellt behandlas eller belagt för att förbättra motståndet.
Rostfritt stålskruvar:
Trötthetsmotstånd: Rostfritt stålskruvar tenderar att erbjuda bättre trötthetsresistens än kolstål på grund av deras seghet och duktilitet. Närvaron av krom och andra element ökar deras förmåga att absorbera stress över tid. Austenitiska rostfria stål som 304 och 316 är särskilt bra på att hantera trötthetsstress på grund av deras arbets-hårda egenskaper.
Rostfritt stålskruvar väljs ofta för applikationer som involverar ofta vibrationer eller cyklisk belastning eftersom de presterar bättre under sådana förhållanden jämfört med kolstål.
Legeringsstålskruvar:
Trötthetsmotstånd: Legeringsstål, särskilt de med högre hårdhet eller konstruerade för att motstå trötthet, erbjuder vanligtvis det bästa trötthetsmotståndet bland de tre. Värmebehandlingsprocesser såsom härdning eller släckning förbättrar deras förmåga att motstå upprepad belastning. Legeringsstål är optimerade för trötthetsresistens i krävande applikationer som flyg-, fordons- och tunga maskiner.
Högstyrka legeringar såsom 4130 eller 4340 används ofta i miljöer med höga cykliska spänningar och trötthetsbelastning, vilket erbjuder betydligt överlägsen trötthetsresistens jämfört med både kol och rostfritt stål.
| Egendom | Kolstålskruvar | Rostfritt stålskruvar | Legeringsstålskruvar |
| Dragstyrka | Måttlig till hög (350-1000 MPa) | Måttlig till hög (500-1000 MPa) | Mycket hög (1000-1500 MPa) |
| Trötthetsmotstånd | Måttlig | Bra (bättre än kolstål) | Utmärkt (bästa trötthetsresistens) |
Kolstålskruvar är vanligtvis tillräckliga för applikationer med måttlig lastbärande och statisk stress men kan kämpa under cyklisk belastning eller extrem dragspänning utan ytterligare behandlingar.
Rostfritt stålskruvar erbjuder bättre trötthetsresistens och korrosionsbeständighet men är i allmänhet inte lika starka som legeringsstålskruvar.
Legeringsstålskruvar är idealiska för miljöer med hög stress och utmattning, och erbjuder överlägsen draghållfasthet och trötthetsresistens på grund av deras högpresterande legeringssammansättning och värmebehandlingar.
