Transcript Hållfasthet skruv

4 Hållfasthet
4
Hållfasthet
4.1
Stålskruv
Utdrag ur ISO 898-1:1999.
4.1.1 Omfattning och tillämpning
Denna del av ISO 898-1:1999 anger mekaniska egenskaper för skruvar och pinnskruvar av
kolstål och legerat stål i omgivningstemperaturer mellan 10°C till 35°C.
Produkter som uppfyller kraven i denna del av ISO 898 utvärderas endast i angivet område för
omgivningstemperatur och innehåller kanske inte de angivna mekaniska och fysikaliska egenskaperna vid högre eller lägre temperaturer. Uppmärksamhet riktas mot annex A som ger
exempel på undre sträckgräns och förlängningsgräns Rp0,2, vid förhöjda temperaturer.
Vid temperaturer lägre än området för omgivningstemperaturen kan betydande förändringar av
egenskaperna – särskilt slagseghet – inträffa. När fästelement skall användas över eller under
området för omgivningstemperaturen är det användarens ansvar att se till att de mekaniska och
fysikaliska egenskaperna är lämpliga för dennes specifika arbetsförhållanden.
Vissa fästelement kan inte uppfylla kraven på drag- eller vridhållfasthet enligt denna del av
ISO 898 beroende på huvudets geometri som minskar skjuvarean i huvudet jämfört med spänningsarean hos gängan, såsom för sänkhuvud och cylinderhuvud.
Denna del av ISO 898 gäller för skruvar och pinnskruvar.
- med grovgänga M1,6 till och med M39, och fingänga M8 x 1 till och med M39 x 3
- med triangulär ISO-gänga enligt ISO 68-1
- med diameter/stigningskombinationer enligt ISO 261 och ISO 262
- med gängtoleranser enligt ISO 965-1 och ISO 965-2
- tillverkade av kolstål eller legerat stål
Den gäller ej för stoppskruvar och liknande gängade fästelement som inte utsätts för dragspänningar (se ISO 898-5).
Den anger ej krav på sådana egenskaper som
- svetsbarhet
- korrosionsbeständighet
- förmåga att motstå temperaturer över 300°C (+250°C för 10.9) eller under -50°C;
- motstånd mot skjuvspänning
- utmattningsmotstånd.
ANM. - Beteckningssystemet enligt denna del av ISO 898 får även användas för storlekar
utanför de gränser som anges i detta avsnitt (t.ex. d > 39 mm), under förutsättning att
alla mekaniska egenskaper för de olika hållfasthetsklasserna innehålls.
19
4 Hållfasthet
4.1.2 Beteckningssystem
Beteckningssystemet för skruvar och pinnskruvar framgår av tabell 11. Abskissan (X-axeln)
ger värden för nominell brottgräns, Rm, i N/mm2 , medan ordinatan (Y-axeln) ger värden för
minimum brottförlängning, Amin, uttryckt i procent.
Symbolen för hållfasthetsklassen består av två siffror:
- den första anger 1/100 av den nominella brottgränsen i Newton per kvadratmillimeter (se Rm
i tabell 13)
- den andra anger 10 gånger förhållandet mellan undre sträckgräns ReL (eller förlängningsgräns Rp0,2) och nominell brottgräns Rm (sträckgränsförhållande)
Multiplicering av dessa två siffror ger 1/10 av sträckgränsen i Newton per kvadratmillimeter.
Undre sträckgränsen ReL (eller förlängningen Rp0,2) och minimum brottgräns Rm är lika eller
större än de nominella värdena (se tabell 13)
Tabell 11: Koordinatsystem
Nominell brottsgräns, Rm N/mm2
300 400 500 600 700 800 900 1000
1200
1400
7
8
6.8
12.9
9
10.9
10
5.8
12
Min. brottförlängning, Amin %
9.8 1
8.8
14
4.8
16
18
20
22
4.6
25
5.6
3.6
30
Förhållande mellan sträckgräns och brottgräns
Beteckningens andra siffra
Undre sträckgräns ReL eller förlängningsgräns Rp0,2
Nominell brottsgräns, Rm
x 100
.6
.8
.9
60
80
90
1) Gäller endast t.o.m. M16 gängdiameter
ANM. Trots att ett stort antal hållfasthetsklasser är specificerade i denna del av ISO 898 betyder det inte att alla klasser är lämpliga för alla produkter. Ytterligare upplysningar
beträffande tillämpning av de specifika hållfasthetsklasserna ges i respektive produktstandarder. För ej standardiserade produkter rekommenderas att följa det val som
redan gjorts för liknande standardiserade produkter.
20
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]
4 Hållfasthet
4.1.3 Material
Tabell 12 specificerar stål för de olika hållfasthetsklasserna för skruvar och pinnskruvar.
Minimum anlöpningstemperatur enligt tabell 12 är tvingande för hållfasthetsklasserna 8.8
t.o.m. 12.9
Den kemiska sammansättningen är tvingande endast för skruvar som ej dragprovas.
Tabell 12: Stål
Gränser för kemisk sammansättning
Hållfast–
hetsklass
3.6
2)
4.6
2)
4.8 2)
Material och värmebehandling
Kolstål
5.6
5.8
2)
6.8
2)
8.8 3)
Kolstål med tillsatser (t.ex. bor,
Mn eller Cr), härdat och anlöpt
Kolstål härdat och anlöpt
C
P
S
B1
Anlöpningstemperatur
min
min
max
max
max
max
-
0,2
0,05
0,06
0,003
-
0,55
0,05
0,06
0,003
-
0,55
0,05
0,06
0,15
0,55
0,05
0,06
-
0,55
0,05
0,06
-
-
0,55
0,05
0,06
-
0,15 4)
0,4
0,035
0,035
0,25
0,55
0,035
0,035
0,15 4)
0,35
0,035
0,035
-
0,003
0,003
-
425
425
9.8
Kolstål med tillsatser (t.ex. bor,
Mn eller Cr), härdat och anlöpt
Kolstål härdat och anlöpt
0,25
0,55
0,035
0,035
10.9 5)
Kolstål med tillsatser (t.ex. bor,
Mn eller Cr), härdat och anlöpt
0,15
0,35
0,035
0,035
0,003
340
10.9 6)
Kolstål härdat och anlöpt
0,25
0,55
0,035
0,035
0,003
425
Kolstål med tillsatser (t.ex. bor,
Mn eller Cr), härdat och anlöpt
0,2 4)
0,55
0,035
0,035
Legerat stål härdat och anlöpt 7)
0,2
0,55
0,035
0,035
Legerat stål härdat och anlöpt 7)
0,28
0,5
0,035
0,035
12.9
6) 8) 9)
0,003
425
425
425
425
0,003
380
1) Borinnehållet får uppgå till 0,005% förutsatt att det icke effektiva boret kontrolleras genom tillskott av titan och/eller aluminium.
2) Automatstål tillåts för dessa hållfasthetsklasser med följande maximihalter av svavel 0,34%, fosfor 0,11% och bly 0,35%.
3) För nominella diametrar över M20 kan det vara nödvändigt att använda stål föreskrivna för hållfasthetsklass 10.9 för att uppnå tillräcklig
härdbarhet.
4) För enkla kolstål med bortillsats med en kolhalt under 0,25% (chargeanalys) skall minsta manganhalten vara 0,6% för hållfasthetsklass 8.8
och 0,7% för 9.8, 10.9 och 10.9.
5) Produkter skall ytterligare märkas genom att symbolen för hållfasthetsklass stryks under (se avsnitt 9). Alla egenskaper för 10.9 som anges
i tabell 3 skall uppfyllas av 10.9, men dess lägre anlöpningstemperatur ger den andra egenskaper beträffande spänningsrelaxation vid
förhöjda temperaturer (se bilaga A).
6) För materialen i dessa hållfasthetsklasser, är det tänkt att de bör ha tillräcklig härdbarhet för att säkerställa att strukturen i kärnan hos den
gängade delen av fästelementet till omkring 90% består av martensit i härdat tillstånd före anlöpning.
7) Detta legerade stål skall åtminstone innehålla följande minimimängd av ett av följande grundämnen: krom 0,30%, nickel 0,30%, molybden
0,20%, vanadin 0,10%. Där grundämnena anges som en kombination av två, tre eller fyra och har ett legeringsinnehåll lägre än de som
anges ovan, är det gränsvärde som skall tillämpas för klassbestämning, 70% av summan av de individuella gränsvärden som anges ovan för
de två, tre eller fyra grundämnen som berörs.
8) Ett vitt fosfatberikat ytskikt som kan upptäckas vid metallografisk undersökning tillåts inte på ytor utsatta för dragspänningar hos
hållfasthetsklass 12.9.
9) Den kemiska sammansättningen och anlöpningstemperaturen är under utredning.
21
4 Hållfasthet
4.1.4 Mekaniska egenskaper
Vid provning ISO 898-1:1988 skall skruvarna vid rumstemperatur uppfylla hållfasthetskraven
enligt tabell 13.
Tabell 13: Hållfasthetskrav för skruvar och pinnskruvar
Hållfasthetskrav
Brottgräns,
Rm 4) 5), N/mm2
Vickershårdhet,
HV, F ≥ 98 N
Brinellhårdhet,
HB, F = 30D2
Rockwellhårdhet, HR
Ythårdhet, HV 0,3
Undre sträckgräns 8)
ReL, N/mm2
Förlängningsgräns 9)
Rp0,2, N/mm2
Spänning vid
provbelastning, Sp
3.6
5.6
5.8
400
400
120
500
90
114
52
67
—
180
240
320
300
400
480
min
190
240
340
300
420
480
420
130
2206)
124
2096)
71
500
155
520
160
147
152
79
82
600
600
190
250
181
238
89
—
95,06)
8.81)
6.8
300
330
95
d≤16
d>16
800
800
250
320
238
304
800
830
255
335
242
318
22
23
32
34
9.82)
10.9
12.9
900
900
290
360
276
342
—
28
—
37
1000
1040
320
380
304
361
1200
1220
385
435
366
414
32
39
39
44
99,5
—
7)
—
—
nom
—
640
640
720
900
1080
min
—
640
660
720
940
1100
Spänning vid sneddragning 5)
Slagseghet, J
Snedslagning av huvud
Min. Höjd på ej avkolad
zon på gängan, E
Max. Djup av fullständig
avkolning, G,
4.8
nom
min
min
max
min
max
min HRB
min HRC
max HRB
max HRC
max
nom
N/mm2
min
Brottförlängning, A
4.6
min
0,94
0,94
0,91
0,93
0,9
0,92
0,91
0,91
0,9
0,88
180
225
310
280
380
440
580
600
650
830
25
22
14
20
10
8
12
12
10
9
Värdena för fullgrova skruvar (ej pinnskruvar) ska inte vara mindre än min-värdena för
brottgräns enligt ovan.
—
25
—
30
30
25
20
Inget brott
0,88
970
8
2/3H1
3/4H1
—
mm
1/2H1
—
15
0,015
1) För skruvar i hållfasthetsklass 8.8 med diameter d≤16 mm finns en ökad risk för att gängan i muttern skjuvas av i händelse av oavsiktlig
överförspänning som ger en kraft större än provkraften. Hänvisning till ISO 898-2 rekommenderas.
2) Gäller endast för nominella gängdiametrar d ≤ 16 mm.
3) För stålbyggnadsskruv är gränsen 12 mm.
4) Minsta dragbrottgräns gäller för produkter med nominell längd l ≥ 2,5d. Minsta hårdhet gäller för produkter med längd l < 2,5d och övriga
produkter som inte kan dragprovas (t.ex. beroende på huvudform).
5) Vid provning av färdiga skruvar och pinnskruvar skall de dragbrottskrafter som skall användas för uträkning av Rm uppfylla de värden som
anges i tabell 6 och 8.
6) Det avlästa värdet vid en hårdhetsmätning gjord på änden av en skruv eller pinnskruv får maximalt vara 250 HV, 238 HB eller 99,5 HRB.
7) Ythårdheten får inte vara mer än 30 Vickersenheter högre än den uppmätta kärnhårdheten på produkten när både yt- och kärnhårdhet
bestäms med HV 0,3. För hållfasthetsklass 10.9 godtas ingen hårdhetsökning vid ytan som indikerar att ythårdheten överskrider 390 HV.
8) Om undre sträckgränsen ReL ej kan bestämmas är det tillåtet att mäta förlängningsgränsen Rp02. För hållfasthetsklasserna 4.8, 5.8 och 6.8
ges värdena ReL endast för uträkning. De är inte provningsvärden.
9) Sträckgränsförhållandet enligt beteckningssystemet för hållfasthetsklass och minsta förlängningsgränsen Rp02 gäller för svarvade provstavar. Om dessa värden har erhållits med färdiga skruvar kan de avvika beroende på tillverkninngmetod och inflytande från storlek.
4.1.5 Min. Brottkrafter
Tabell 14: Min brottkrafter, Metrisk ISO gänga med grov stigning
Gänga 1)
(d)
Nom.
Spänningsarea mm2
M3
M3,5
M4
M5
M6
M7
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
M22
M24
M27
M30
M33
M36
M39
5,03
6,78
8,78
14,2
20,1
28,9
36,6
58
84,3
115
157
192
245
303
353
459
561
694
817
976
3.6
4.6
4.8
Min. Brottkraft (As x Rm), N
1660
2240
2900
4690
6630
9540
12100
19100
27800
38000
51800
63400
80800
100000
116000
152000
185000
229000
270000
322000
2010
2710
3510
5680
8040
11600
14600
23200
33700
46000
62800
76800
98000
121000
141000
184000
224000
278000
327000
390000
2110
2850
3690
5960
8440
12100
15400
24400
35400
48300
65900
80600
103000
127000
148000
193000
236000
292000
343000
410000
5.6
2510
3390
4390
7100
10000
14400
18300
29000
42200
57500
78500
96000
122000
152000
176000
230000
280000
347000
408000
488000
Hållfasthetsklass
5.8
6.8
2620
3530
4570
7380
10400
15000
19000
30200
43800
59800
81600
99800
127000
158000
184000
239000
292000
361000
425000
508000
3020
4070
5270
8520
12100
17300
22000
34800
50600
69000
94000
115000
147000
182000
212000
275000
337000
416000
490000
586000
8.8
9.8
4020
5420
7020
11350
16100
23100
29200
46400
674002)
920002)
1250002)
159000
203000
252000
293000
381000
466000
576000
678000
810000
4530
6100
7900
12800
18100
26000
32900
52200
75900
104000
141000
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1) När ingen annan gängstigning anges i gängbeteckningen avses grov stigning. Detta anges i ISO 261 och ISO 262.
2) För stålbyggnadsskruv gäller värdena 70 000, 95 500 respektive 130 000 N
22
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]
10.9
12.9
5230
6140
7050
8270
9130
10700
14800
17300
20900
24500
30100
35300
38100
44600
60300
70800
87700
103000
120000
140000
163000
192000
200000
234000
255000
299000
315000
370000
367000
431000
477000
560000
583000
684000
722000
847000
850000
997000
1020000 1200000
4 Hållfasthet
Tabell 15: Min brottkrafter, Metrisk ISO gänga med fin stigning
Gänga
M8 x 1
M10 x 1
M10 x 1,25
M12 x 1,25
M12 x 1,5
M14 x 1,5
M16 x 1,5
M18 x 1,5
M20 x 1,5
M22 x 1,5
M24 x 2
M27 x 2
M30 x 2
M33 x 2
M36 x 3
M39 x 3
Nom.
Spänningsarea mm2
39,2
64,5
61,2
92,1
88,1
125
167
216
272
333
384
496
621
761
865
1030
3.6
4.6
4.8
Min. Brottkraft (As x Rm), N
12900
21300
20200
30400
29100
41200
55100
71300
89800
110000
127000
164000
205000
251000
285000
340000
15700
25800
24500
36800
35200
50000
66800
86400
109000
133000
154000
194000
248000
304000
346000
412000
5.6
16500
27100
25700
38700
37000
52500
70100
90700
114000
140000
161000
208000
261000
320000
363000
433000
19600
32300
30600
46000
44100
62500
83500
108000
136000
166000
192000
248000
310000
380000
432000
515000
Hållfasthetsklass
5.8
6.8
20400
33500
31800
47900
45800
65000
86800
112000
141000
173000
200000
258000
323000
396000
450000
536000
23500
38700
36700
55300
52900
75000
100000
130000
163000
200000
230000
298000
373000
457000
519000
618000
8.8
9.8
31360
51600
49000
73700
70500
100000
134000
179000
226000
276000
319000
412000
515000
632000
718000
855000
35300
58100
55100
82900
79300
112000
150000
—
—
—
—
—
—
—
—
—
10.9
12.9
40800
47800
67100
78700
63600
74700
95800
112000
91600
107500
130000
152000
174000
204000
225000
264000
283000
332000
346000
406000
399000
469000
516000
605000
646000
758000
791000
928000
900000 1055000
1070000 1260000
4.1.6 Sträckgräns vid förhöjda temperaturer
De mekaniska egenskaperna på skruv varierar på en mängd olika sätt när temperaturen ökar.
Tabell 16, som endast är en orientering, ger en ungefärlig bild av reduktionen i sträckgränsen,
eller förlängningsgränsen, som kan upplevas vid olika förhöjda temperaturer. Dessa data kan,
och skall, därför ej användas som krav
Tabell 16: Undre sträckgräns eller förlängningsgräns vid förhöjda temperaturer
Temperatur °C
Hållfasthetsklass
+20
+100
+200
+250
Undre sträckgräns, ReL eller förlängningsgräns Rp0,2
+300
N/mm2
5.6
300
270
230
215
195
8.8
640
590
540
510
480
10.9
940
875
790
745
705
10.9
940
-
-
-
-
12.9
1100
1020
925
875
825
Kontinuerlig användning av dessa hållfasthetsklasser i förhöjda temperaturer kan resultera i
betydande förluster i klämkraft. 100 timmar i 300°C resulterar typiskt i klämkraftsförluster
som överstiger 25% av den initiala klämkraften beroende på reduktionen i sträckgräns.
4.2
ISO-Specificerade Stålmuttrar
Utdrag ur ISO 898-2:1992 och ISO 898-6:1994.
4.2.1 Omfattning och tillämpning
ISO 898-2:1992 och ISO 898-6:1994 specificerar hållfasthetsegenskaper för muttrar med specificerade provkrafter vid provning i rumstemperatur (se ISO 1). Egenskaperna är olika vid
högre respektive lägre temperatur. Standarderna gäller för muttrar;
- med nominell diametrar , d, (fingänga från M8) upp till och med M39;
- med triangulär ISO gänga och med diameter och stigning enligt ISO 68 och ISO 262;
- med diameter/delningskombinationer enligt ISO 261
- med gängtolerans 6H enligt ISO 965-1 och 965-2;
- med specificerade mekaniska krav;
- med nyckelvidder enligt ISO 272 eller motsvarande;
- med nominella höjder 0,5 D;
- tillverkade av kolstål eller legerat stål.
23
4 Hållfasthet
Den gäller inte för muttrar med särskilda egenskaper såsom:
- låsegenskaper (se ISO 2320);
- svetsbarhet;
- korrosionsbeständighet (se ISO 3506);
- förmåga att motstå temperaturer över +300°C eller under -50°C.
ANM - Muttrar tillverkade av automatstål får ej användas över +250°C.
- För speciella produkter, som t ex höghållfasta muttrar för stålbyggnadsändamål och
muttrar med överdimensionerade gängor för användning tillsammans med varmförzinkade skruvar, framgår lämpliga värden av respektive produktstandarder.
- För skruvförband med större gängtoleranser an 6H/6g ökar risken för gängskjuvning;
se också tabell 17.
- Vid gängtoleranser andra eller större än 6H måste den ökade risken för gängskjuvning
uppmärksammas (se tabell 17).
Tabell 17: Reducering av gänghållfasthet
Gänga
Provkraft, % Gängtoleranser
över
tom
6H
7H
6G
—
M2,5
100
—
95,5
M2,5
M7
100
95,5
97
M7
M16
100
96
97,5
M16
M39
100
98
98,5
4.2.2 Beteckningssystem
4.2.2.1 Muttrar med nominella höjder ≥ 0,8 D (effektiv gänglängd ≥ 0,6 D)
Muttrar med nominell höjd ≥ 0,8 D (effektiv gänglängd ≥ 0,6 D) betecknas med en siffra som
indikerar den högsta hållfasthetsklassen för de skruvar med vilka de kan paras.
Fästelement kan brista genom överförspänning. Denna bristning kan uppträda som brott i
skruvstammen eller avskjuvning av gängorna i muttern eller på skruven. Brott i stammen sker
plötsligt och är därför lätt att uppmärksamma. Avskjuvning av gängor sker gradvis och är därför svårare att upptäcka. Detta medför en risk för att delvis skadade fästelement blir kvar i
skruvförbandet.
Det är därför önskvärt att skruvförband konstrueras så att brott alltid uppstår i skruvstammen,
men tyvärr beror hållfastheten mot avskjuvning av gängor på så många faktorer (hållfasthet
hos mutter- och skruvmaterial, spel mellan gängor, nyckelviddsmått etc) att muttrarna skulle
tvingas bli orimligt höga för att garantera ett sådant brott vid alla tillfällen.
En skruv med gänga M5 (M8 för fingänga) t o m M39 i en viss hållfasthetsklass monterad ihop
med en mutter i motsvarande hållfasthetsklass (se tabell 18 för grovgänga och tabell 19 för
fingänga) är tänkt att utgöra ett förband som kan förspännas till skruvens provkraft utan risk
för avskjuvning av gängor.
Skulle emellertid förspänningen ske till ett värde över provkraften, är avsikten att muttrarna
skall vara så utformade att 10% av de för högt förspända förbanden brister genom brott i skruven för att varna användaren att den använda monteringsmetodiken är olämplig.
ANM - För mer detaljerad information om påkänningar i skruvförband, se bilaga A i ISO 8982:1992
24
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]
4 Hållfasthet
Tabell 18: Beteckningssystem för muttrar med nominell höjd ≥ 0,8 D och grovgänga
Mutter
Mutterns
hållfasthetsklass
Motgående skruv
Typ
11)
Typ 21)
Hållfasthetsklass
Nominell diameter
3.6; 4.6; 4.8
d > 16
d > 16
-
3.6; 4.6; 4.8
d ≤ 16
d ≤ 39
-
5.6; 5.8
d ≤ 39
6.8
d ≤ 39
d ≤ 39
-
8.8
d ≤ 39
d ≤ 39
d > 16
9
9.8
d ≤ 16
-
d ≤ 16
10
10.9
d ≤ 39
d ≤ 39
-
12
12.9
d ≤ 39
d ≤ 16
d ≤ 39
4
5
6
8
Nominell diameter
d ≤ 39
ANM - Allmänt gäller att muttrar i högre hållfasthetsklass kan ersätta muttrar i lägre hållfasthetsklass.
Detta rekommenderas för skruv-mutterförband som kommer att belastas högre än sträckgränsen eller
provspänningen.
Tabell 19: Beteckningssystem för muttrar med nominell höjd ≥ 0,8 D och ISO metrisk fingänga
Mutter
Mutterns
hållfasthetsklass
Motgående skruv
Typ 11)
Typ 21)
Hållfasthetsklass
Nominell diameter
≤ 6.8
d ≤ 39
d ≤ 39
-
6
Nominell diameter
8
8.8
d ≤ 39
d ≤ 39
d ≤ 16
10
10.9
d ≤ 39
d ≤ 16
d ≤ 39
12
12.9
d ≤ 16
-
d ≤ 16
1) Våra ISO-muttrar är f.n. endast av typ 1 (ISO 4032).
4.2.2.2 Muttrar med nominella höjder ≥ 0,5 D och < 0,8 D
(effektiv gänglängd ≥ 0,4 D och < 0,6 D)
Muttrar med nominella höjder ≥ 0,5 D och < 0,8 D (effektiv gänglängd ≥ 0,4 D och < 0,6 D)
betecknas med en kombination av två siffror; den andra siffran anger nominell spänning vid
provbelastning med en härdad dorn; medan den första siffran anger att belastbarheten i ett
skruvförband är lägre i jämförelse med belastbarheten med en härdad dorn samt även i jämförelse med ett skruvförband såsom beskrivet i avsnitt 4.2.2.1, se tabell 18.
Den effektiva belastbarheten bestäms inte enbart av hårdheten och den effektiva gänglängden,
utan även av brottgränsen på den skruv med vilken muttrarna monteras.
Beteckningssystem och spänningar vid provbelastning av muttrarna framgår av tabell 20.
Provkraftvärden framgår av tabell 21. Tabell 23 ger en vägledning för minsta förväntade brottkraft vid avskjuvning av gängan när dessa muttrar monteras med skruvar i olika hållfasthetsklasser.
Tabell 20: Beteckningssystem och spänningar vid provbelastning av muttrar
med nominell höjd ≥ 0,5 D och < 0,8 D
Mutterns
hållfasthetsklass
Nominell spänning vid
provbelastning
N/mm2
Aktuell spänning
vid provbelastning
N/mm2
04
400
380
05
500
500
25
4 Hållfasthet
4.2.3 Provkrafter
Provkrafter för grovgänga är specificerade i tabell 21 och för metrisk ISO gänga med fin stigning tabell 22.
Tabell 21: Provkrafter, grovgänga
Gänga1)
M3
M3,5
M4
M5
M6
M7
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
M22
M24
M27
M30
M33
M36
M39
Nom.
04
05
4
Spänningsarea Provkraft (As x Sp ), N
2
mm
Typ 11)
5,03
1910
2500
—
6,78
2580
3400
—
8,78
3340
4400
—
14,2
5400
7100
—
20,1
7640
10000
—
28,9
1100
14500
—
36,6
13900
18300
—
58
22000
29000
—
84,3
32000
42200
—
115
43700
57500
—
157
59700
78500
—
192
73000
96000
97900
245
93100 122500 125000
303
115100 151500 154500
353
134100 176500 180000
459
174400 229500 234100
561
213200 280500 286100
694
263700 347000 353900
817
310500 408500 416700
976
370900 488000 497800
Hållfasthetsklass
8
5
6
Typ 11)
2600
3550
4550
8250
11700
16800
21600
34200
51400
70200
95800
121000
154400
190900
222400
289200
353400
437200
514700
614900
Typ 11)
3000
4050
5250
9500
13500
19400
24900
39400
59000
80500
109900
138200
176400
218200
254200
330500
403900
499700
588200
702700
Typ 11)
4000
5400
7000
12140
17200
24700
31800
50500
74200
101200
138200
176600
225400
278800
324800
422300
516100
638500
751600
897900
Typ 21)
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
107900
218100
269700
314200
408500
499300
617700
727100
868600
9
10
Typ 21)
4500
6100
7900
13000
18400
26400
34400
54500
80100
109300
149200
176600
225400
278800
324800
422300
516100
638500
751600
897900
Typ 11)
5200
7050
9150
14800
20900
30100
38100
60300
88500
120800
164900
203500
259700
321200
374200
486500
594700
735600
866000
1035000
12
Typ 11)
5700
7700
10000
16200
22900
32900
41700
66100
98600
134600
183700
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Tabell 22: Provkrafter, metrisk ISO gänga med fin stigning
Gänga 1)
M8 x 1
M10 x 1
M10 x 1,25
M12 x 1,25
M12 x 1,5
M14 x 1,5
M16 x 1,5
M18 x 1,5
M18 x 2
M20 x 1,5
M20 x 2
M22 x 1,5
M22 x 2
M24 x 2
M27 x 2
M30 x 2
M33 x 2
M36 x 3
M39 x 3
Nom.
Spänningsarea mm2
39,2
64,5
61,2
92,1
88,1
125
167
215
204
272
258
333
318
384
496
621
761
865
1030
04
05
6
Provkraft (As x Sp ), N
Typ 11)
14900
19600
30200
24500
32200
49600
23300
30600
47100
35000
46000
71800
33500
44000
68700
47500
62500
97500
63500
83500
130300
81700 107500
187000
77500 102000
177500
103400 136000
236600
98000 129000
224500
126500 166500
289700
120800 159000
276700
145900 192000
334100
188500 248000
431500
236000 310500
540300
289200 380500
662100
328700 432500
804400
391400 515000
957900
Hållfasthetsklass
8
Typ 11)
37400
61600
58400
87900
84100
119400
159500
221500
210100
280200
265700
343000
327500
395500
510900
639600
783800
942800
1123000
Typ21)
34900
57400
54500
82000
78400
111200
148600
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1) Våra ISO-muttrar är f.n. endast av typ 1 (ISO 4032).
26
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]
10
Typ 11)
43100
71000
67300
102200
97800
138700
185400
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Typ 21)
41300
68000
64600
97200
92900
131900
176200
232200
220300
293800
278600
359700
343400
414700
535700
670600
810100
943200
1112000
12
Typ 21)
47000
77400
73400
110500
105700
150000
200400
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Typ 21)
5800
7800
10100
16300
23100
33200
42500
67300
100300
136900
186800
230400
294000
363600
423600
550800
673200
832800
980400
1171000
4 Hållfasthet
4.2.4 Brottkrafter för muttrar med nominell höjd ≥ 0,5 D och < 0,8 D
De värden på brottkrafter som, för vägledning, anges i tabell 23, gäller skruvar i olika
hållfasthetsklasser. Avskjuvning av skruvens gänga är den troliga orsaken till brott för skruvar
i lägre hållfasthetsklasser, medan avskjuvning av mutterns gängor kan förväntas i kombination
med skruvar i högre hållfasthetsklasser.
Tabell 23: Min spänning i skruven vid gängskjuvning
4.3
Min spänning i skruven vid gängskjuvning
N/mm2 för skruvar i hållfasthetsklass
Mutterns
hållfasthetsklass
Mutterns
spänning vid
provbelastning
N/mm2
6.8
8.8
10.9
12.9
04
380
260
300
330
350
05
500
290
370
410
480
DIN-Specificerade stålmuttrar
Utdrag ur DIN 267-4:Augusti 1983
4.3.1 Omfattning och tillämpning
DIN 267 Del 4:Augusti 1983 specificerar hållfasthetsegenskaper för muttrar med specificerade
provkrafter. Standarden gäller för muttrar;
- med specificerade mekaniska krav;
- med nominell diameter , d, (fingänga från M8) upp till och med M39;
- med triangulär ISO gänga enligt DIN 13 Del 13;
- med gängtolerans 6G och 4H - 7H enligt DIN 13 Del 15;
- med nominella höjder 0,8 D;
- med nyckelvidder 1,45 D;
Denna standard gäller inte för muttrar med hållfasthetsklasser enligt ISO 898-2 eller DIN 267
Del 23 (ISO-Klasser)
Den gäller heller inte för muttrar med särskilda egenskaper såsom:
- låsegenskaper (se DIN 267 Del 15);
- svetsbarhet;
- korrosionsbeständighet (se DIN 267 Del 11);
- förmåga att motstå temperaturer över +300°C eller under -50°C (DIN 267 Del 13).
ANM - Muttrar tillverkade av automatstål får ej användas över +250°C.
- För skruvförband med större gängtoleranser än 6H/6g ökar risken för gängskjuvning
4.3.2 Beteckningssystem
Tabell 24: Beteckningssymboler för DIN-muttrar
Hållfasthetsklass
Provspänning, Sp
N/mm2
Beteckningssymbol
41)
5
6
8
10
12
400
500
600
800
1000
1200
|4|
|5|
|6|
|8|
| 10 |
| 12 |
1) Endast över M16
27
4 Hållfasthet
4.3.3 Provkrafter
Muttrar med provkrafter över 350000 N (värden under trappstegslinjen) behöver inte testas
med provkraft. För dessa muttrar kan en min hårdhet avtalas mellan leverantör och köpare.
Tabell 25: Provkrafter, Grovgänga
Gänga1)
Nom.
Spänningsarea
mm2
M3
M3,5
M4
M5
M6
M7
M8
M10
M12
M14
M16
M18
M20
M22
M24
M27
M30
M33
M36
M39
5,03
6,78
8,78
14,2
20,1
28,9
36,6
58
84,3
115
157
192
245
303
353
459
561
694
817
976
Hållfasthetsklass
6
8
4
5
Provkraft (As x Sp ), N
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
76800
98000
121000
141000
184000
224000
277000
327000
390000
2500
3400
4400
7100
10000
14500
18300
29000
42100
57500
78500
96000
122000
151000
176000
230000
280000
347000
408000
488000
3000
4050
5250
8500
12000
17300
22000
35000
50500
69000
94000
115000
147000
182000
212000
276000
336000
416000
490000
585000
4000
5400
7000
11400
16000
23000
29000
46000
67000
92000
126000
154000
196000
242000
282000
367000
448000
555000
653000
780000
10
12
5000
6800
8750
14200
20000
29000
36500
58000
84000
115000
157000
192000
245000
303000
353000
459000
561000
694000
817000
976000
6000
8150
10500
17000
24000
34700
43000
69500
100000
138000
188000
230000
294000
364000
423000
550000
673000
833000
980000
1170000
Tabell 26: Provkrafter, Metrisk DIN gänga med fin stigning
28
Gänga1)
Nom.
Spänningsarea mm2
M8 x 1
M10 x 1
M10 x 1,25
M12 x 1,25
M12 x 1,5
M14 x 1,5
M16 x 1,5
M18 x 1,5
M18 x 2
M20 x 1,5
M20 x 2
M22 x 1,5
M22 x 2
M24 x 2
M27 x 2
M30 x 2
M33 x 2
M36 x 3
M39 x 3
39,2
64,5
61,2
92,1
88,1
125
167
215
204
272
258
333
318
384
496
621
761
865
1030
Hållfasthetsklass
5
6
8
10
Provkraft (As x Sp ), N
19600
32200
30600
46000
44000
62200
83500
108000
102000
136000
129000
166000
159000
192000
248000
310000
380000
432000
501000
23500
38700
37000
55000
53000
75000
100000
129000
122000
163000
155000
200000
191000
230000
298000
373000
456000
519000
618000
31000
51500
49000
74000
70000
100000
134000
173000
163000
218000
206000
266000
254000
307000
397000
497000
608000
692000
825000
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]
39000
64500
61000
92000
88000
125000
167000
216000
204000
272000
258000
333000
318000
384000
496000
621000
761000
865000
1030000
12
47000
77500
73500
110000
106000
150000
200000
259000
245000
326000
310000
400000
382000
460000
595000
745000
914000
1040000
1240000
4 Hållfasthet
4.4
Skruvar och muttrar i rostfritt material
Följande avsnitt är ett utdrag ur ISO 3506:1997 med undantag av avsnitt 4.4.4 val av material
4.4.1 Omfattning och tillämpning
ISO 3506:1997 omfattar allmänna tekniska data för skruvar och muttrar tillverkande av austenitiska, ferritiska och martensitiska rostfria stål.
ISO 3506:1997 används till bult, skruv och pinnskruv:
- med nominell diameter från och med 1,6 upp till och med M39
- för alla ISO metriska trilobulära gängor i enlighet med ISO 68 och med diameter och stigningar i enlighet med ISO 261 och 262.
-oberoende form
För mutter av oberoende form där:
- med nyckelvidd på mutter som är specificerad i ISO 272
- nominell höjd större än eller lika med 0,5 d.
ISO 3506:1997 definierar inte korrosions- eller oxidationsbeständighet i viss miljö. Den fastlägger endast stålsorter för fästelement av rostfria stål. Några har mekaniska egenskaper som
är lämpliga för användning vid temperaturer ned till -200°C i luft. Några har oxidationsbeständighet för användning vid temperaturer upp till +800°C i luft.
Acceptabel korrosions- och oxidationsbeständighet samt mekaniska hållfasthetsvärden för
användning vid förhöjd temperatur eller vid temperaturer under 0°C måste bli föremål för
överenskommelser mellan förbrukare och leverantör.
4.4.2 Beteckningssystem
Beteckning för fästelement visas i figur 25. Stålsorter och hållfasthetsklasser anges med en
fyrställig beteckning bestående av en bokstav följd av tre siffror. Bokstaven anger den allmänna ståltypen enligt följande:
A för austenitiskt stål
C för martensitiskt stål
F för ferritiskt stål
Den första siffran efter bokstaven betecknar legeringselementen som ingår i ståltyperna A, C
eller F. De två sista siffrorna anger hållfasthetsklass (glödgat, kallbearbetat eller härdat tillstånd), t.ex.;
A2-70 = austenitiskt stål, kallbearbetat, dragbrottgräns min 700 N/mm2
C4-70 = martensitiskt 12% kromstål, härdat och anlöpt, dragbrottgräns min 700 N/mm2
Ståltyper 1)
Austenitiska
Ferritiska
Identifiering
av stålsorter2)
A1
A2
A4
Hållfasthetsklass
50
70
80
45
Mjuk
Kallbearbetad
Höghållfast
Mjuk
Martensitiska
F1
60
C1
C4
C3
50
70
80
Seghärdad
Seghärdad
KallMjuk
bearbetad
Figur 25 – Beteckningssystem för fästelement av rostfria stål
29
4 Hållfasthet
4.4.3 Mekaniska egenskaper
Värden för mekaniska egenskaper för olika stålsorter ges i tabell 27 och tabell 29.
Tabell 27: Mekaniska egenskaper för fästelement av austenitiska stål
Ståltyp
Stålsort
Austenitisk
1)
2)
3)
4)
Hållfasthetsklass
Gängdiameter
Skruv 1)
Mutter
Brottgräns
Rm
N/mm2 min
Sträckgräns
Rp0,2
N/mm2 min
Förlängning
A l 3) min
Provspänning Sp
N/mm2 min
A1, A2
50
≤ M39
500
210
0,6d
500
och
70
M24 4)
700
450
0,4d
700
A4
80
M24 4)
800
600
0,3d
800
Avser färdig skruv (ej provstav).
Alla mekaniska hållfasthetsvärden är beräknade med avseende på gängans spänningsarea.
Förlängning anges i mm x nominell skruvdiameter. Kortaste skruvlängd=3d (inspänningslängd=2d). Längsta skruvlängd=8d.
För diametrar d ≤ M20 i höghållfasta stål skall överenkommelse om hållfasthetsvärdena träffas mellan förbrukare och tillverkare eftersom
det för de givna värdena för brottgräns enligt tabell 27 kan förekomma alternativa värden för sträckgräns.
ANM
Observera att själva hållfastheten på klass 70 skiljer sig avsevärt mellan DIN- och
ISO-specificerade fästelement, se tabell 28.
Tabell 28: Mekaniska egenskaper för DIN-specificerade fästelement av austenitiska stål i klass 70
Hållfasthetsklass
70
Brottgräns Rm2)
N/mm2 min
700
Skruv 1)
Sträckgräns Rp0,2
N/mm2 min
450
Förlängning
A l 3) min
0,4d
Mutter
Provspänning Sp
N/mm2 min
700
500
250
0,4d
500
Gängdiameter
≤ M20
> M20 ≤ M30 4)
Fotnot 1) – 3) överenstämmer med de som finns i tabell 27
4) För diametrar d ≤ M30, respektive d ≤ M20, i höghållfasta stål skall överenkommelse om hållfasthetsvärdena träffas mellan förbrukare och
tillverkare eftersom det för de givna värdena för brottgräns enligt tabell 28 kan förekomma alternativa värden för sträckgräns
Tabell 29: Mekaniska egenskaper för fästelement av martensitiska och ferritiska stål
Ståltyp
Stålsort
C1
Martensit
Ferrit
C3
C4
F1 4)
1)
2)
3)
4)
Skruv 1)
HållfastRm Sträckgräns Rp0,2
hets- Brottgräns
2
N/mm2 min
klass N/mm min
50
500
250
70
700
410
80
800
640
50
500
250
70
700
410
45
450
250
60
600
410
Förlängning
A l 3) min
Provspänning Sp
N/mm2 min
0,2d
0,2d
0,2d
0,2d
0,2d
0,2d
0,2d
500
700
800
500
700
450
600
Mutter
HV
HB
HRC
min
max
min
max
min
max
—
220
240
—
330
340
—
209
228
—
314
323
—
20
21
—
34
35
220
—
—
330
—
—
209
—
—
314
—
—
20
—
—
34
—
—
Avser färdig skruv (ej provstav).
Alla mekaniska hållfasthetsvärden är beräknade med avseende på gängans spänningsarea.
Förlängning anges i mm x nominell skruvdiameter. Kortaste skruvlängd=3d (inspänningslängd=2d). Längsta skruvlängd=8d.
Max diameter för F1 = M16.
4.4.4 Val av material
Rostfritt stål, A2, kan användas tillsammans med de flesta rostfria stålsorter med samma eller
lägre korrosionsmotstånd. A2 är lämpligt för utomhusbruk, dock ej i havsklimat, samt i
begränsad omfattning i oxiderande syror.
De syrafasta stålen, A4 är avsedda för normala korrosionspåkänningar i exempelvis havsklimat. A4 kan även användas i begränsad omfattning i kloridhaltigt vatten samt i icke oxiderande syror.
För svåra korrosionsförhållanden rekommenderas materialval i samråd med våra tekniker.
Vi kan även erbjuda andra rostfria och syrafasta stålsorter under förutsättning att volymen är
tillräckligt stor. Även sk. superlegeringar som t.ex. Waspaloy, Hastelloy, Titan, Nimonic,
Monel, Inconel, Zirkalloy samt aluminium och koppar, mm.
30
Tel: 0303-626 00
Fax: 0303-939 57
E-post: [email protected]