Strekkfastheten og utmattelsesmotstanden til karbonstålskruer påvirkes av materialegenskapene deres, og sammenlignet med skruer laget av andre materialer som rustfritt stål og legeringsstål, er det tydelige forskjeller:
1. Strekkfasthet
Strekkfasthet refererer til det maksimale belastningen et materiale kan tåle mens de blir strukket eller trukket før det går i stykker.
Karbonstålskruer:
Strekkfasthet: Karbonstålskruer har vanligvis god strekkfasthet, som kan variere mye avhengig av karboninnholdet. Stål med lavt karbon (f.eks. AISI 1006) har en tendens til å ha en strekkfasthet på omtrent 350-500 MPa, mens stål med høy karbon (f.eks. AISI 1095) kan ha en strekkfasthet på opptil 850-1000 MPa eller mer.
Karbonstål blir ofte varmebehandlet eller legert for å øke strekkfastheten, men det er generelt ikke så sterk som høye styrke-legeringsstål eller noen rustfrie stålkarakterer.
Rustfritt stålskruer:
Strekkfasthet: Rustfritt stålskruer har generelt høyere strekkfasthet enn stål med lite karbon, med vanlige legeringer som 304 eller 316 som når 500-800 MPa i strekkfasthet. Noen rustfritt stålkarakterer med høy styrke (f.eks. PH 17-4) kan nå opp til 1000 MPa.
Rustfritt stål gir en balanse mellom strekkfasthet og korrosjonsmotstand, noe som gjør den ideell for mange bruksområder, men den er ofte ikke så sterk som varmebehandlede legeringsstål.
Legeringsstålskruer:
Strekkfasthet: legeringsstål, som de med høyt karboninnhold eller tilsatte elementer som krom, molybden eller vanadium, kan oppnå 1000-1500 MPa eller mer i strekkfasthet. Disse materialene er spesielt konstruert for høyytelsesapplikasjoner som krever maksimal styrke.
Legeringsstålskruer overgår ofte både karbon- og rustfrie stålskruer i strekkfasthet, spesielt i kraftige applikasjoner med høy stress.
2. Fretthetsmotstand
Tretthetsmotstand refererer til et materials evne til å motstå gjentatt eller svingende stress uten å bryte.
Karbonstålskruer:
Tretthetsmotstand: Karbonstålskruer har generelt moderat utmattelsesmotstand. Deres evne til å motstå syklisk belastning påvirkes av karboninnholdet og varmebehandlingen. Stålskruer med høyt karbon, mens de tilbyr bedre strekkfasthet, har en tendens til å være mer sprø, noe som kan redusere utmattelsesmotstanden.
I applikasjoner der skruene er utsatt for hyppig eller syklisk belastning, kan karbonstål mislykkes raskere enn materialer med høyere ytelse med mindre de er spesielt behandlet eller belagt for å forbedre motstanden.
Rustfritt stålskruer:
Tretthetsmotstand: Skruer i rustfritt stål har en tendens til å gi bedre utmattelsesmotstand enn karbonstål på grunn av deres seighet og duktilitet. Tilstedeværelsen av krom og andre elementer øker deres evne til å absorbere stress over tid. Austenittiske rustfrie stål som 304 og 316 er spesielt flinke til å håndtere utmattelsestress på grunn av deres arbeidsherdige egenskaper.
Skruer av rustfritt stål er ofte valgt for applikasjoner som involverer hyppige vibrasjoner eller syklisk belastning fordi de klarer seg bedre under slike forhold sammenlignet med karbonstål.
Legeringsstålskruer:
Tretthetsmotstand: Legeringsstål, spesielt de med høyere hardhet eller konstruert for å motstå tretthet, tilbyr vanligvis den beste utmattelsesmotstanden blant de tre. Varmebehandlingsprosesser som temperering eller slukking forbedrer deres evne til å motstå gjentatt belastning. Legeringsstål er optimalisert for utmattelsesmotstand i krevende applikasjoner som luftfart, bilindustri og tunge maskiner.
Legeringer med høy styrke som 4130 eller 4340 brukes ofte i miljøer med høy sykliske belastninger og utmattelsesbelastning, noe som gir betydelig overlegen utmattelsesmotstand sammenlignet med både karbon og rustfritt stål.
| Eiendom | Karbonstålskruer | Rustfritt stålskruer | Legeringsstålskruer |
| Strekkfasthet | Moderat til høy (350-1000 MPa) | Moderat til høy (500-1000 MPa) | Veldig høy (1000-1500 MPa) |
| Utmattelsesmotstand | Moderat | Bra (bedre enn karbonstål) | Utmerket (beste utmattelsesmotstand) |
Karbonstålskruer er vanligvis tilstrekkelig for bruksområder med moderat bærende og statisk stress, men kan slite under syklisk belastning eller ekstrem strekkspenning uten ytterligere behandlinger.
Skruer i rustfritt stål gir bedre utmattelsesmotstand og korrosjonsmotstand, men er generelt ikke så sterke som legeringsstålskruer.
Legeringsstålskruer er ideelle for miljøer med høy stress og utmattelse, og tilbyr overlegen strekkfasthet og utmattelsesmotstand på grunn av deres høye ytelseslegeringssammensetning og varmebehandlinger.3
