Experterna: Temperaturens inverkan på skruvsäkringen
F: Vilket är det vanligaste temperaturintervallet för skruvar, och vad händer om det överskrids?
Bolt Material | Plating material | Temperature Interval | Temperature Interval | ||
Min T (oC) | Max T (oC) | Min T (oF) | Max T (oF) | ||
Carbon steel/alloyed steel | Oiled | -50 | 120 | -58 | 248 |
Carbon steel/alloyed steel | Zinc plating | -50 | 230 | -58 | 446 |
Carbon steel/alloyed steel | Cadmium | -50 | 110 | -58 | 230 |
Carbon steel/alloyed steel | Phosphate | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Heavy zinc | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Heavy phosphate | -50 | 200 | -58 | 392 |
Carbon steel/alloyed steel | Nickel | -50 | 590 | -58 | 1,094 |
Carbon steel/alloyed steel | Chromium | -50 | 650 | -58 | 1,202 |
Stainless steel | – | -120 | 320 | -248 | 608 |
Onconel | – | -250 | 650 | -418 | 1,202 |
Waspalloy | – | -250 | 870 | -418 | 1,598 |
S: Skruvar kan vara tillverkade av många olika material. Vanligast är kolstål, legerat stål och rostfritt stål. För tillämpningar som ska användas i höga temperaturer används olika legeringar baserade på järn, nickel och krom, exempelvis Inconel eller Waspaloy. Skruvar av kolstål och legerat stål kan användas från –50 °C, och den övre nivån beror på pläteringens gräns. I tabellen visas några vanliga exempel. För att uppnå högre arbetstemperaturer kan nickel- eller krompläteringar användas, eftersom temperaturgränsen för dem är hela 590 °C för nickel och 420–650 °C för krom. Båda alternativen är dock kostsamma och används oftast inte för fästelement.
Skruvar av rostfritt stål, som finns i många olika legeringar, behöver vanligen ingen skyddande beläggning och har ett bredare temperaturintervall än vanligt kolstål eller legerat stål. Beroende på legeringstyp ligger temperaturintervallet för rostfritt stål mellan –120 och +320 °C.
Om fästelementens arbetstemperaturer överskrids kan det få allvarliga konsekvenser:
1. Kolstål och legerat stål blir skört vid temperaturer under –50 °C.
2. Om pläteringens arbetstemperatur överskrids kan det göra att fästelementet havererar snabbare på grund av vätesprödhet eller förlorat korrosionsskydd.
3. Skruvförbandets hållfasthetsegenskaper försämras i takt med att temperaturen ökar.
4. Variation av klämkraft på grund av olika termiska utvidgningskoefficienter mellan skruven och förbandet.
5. Krypningar och belastningsrelaxation.