KülsŒ kulcsnyílású csavarok, acél csavarok (hatlapfejı csavarok) BelsŒ meghajtású csavarok (belsœ hatlapú csavarok)

Átírás

1 KülsŒ kulcsnyílású csavarok, acél csavarok (hatlapfejı csavarok) BelsŒ meghajtású csavarok (belsœ hatlapú csavarok) Menetes szálak, tœcsavarok, menetes csapok Anyák Hengeres szegek, kúpos szegek, rovátkolt szegek reca sebs (önfúró-önmetszœ csavarok), lemezcsavarok, lemezanyák Menetes csavarok, szárnyas csavarok/-anyák Facsavarok és faforgácslap-csavarok Alátétek és biztosító elemek Dübeltechnika Szegecsek, vakszegecsek, vakszegecsanyák Rozsdamentes kötœelemek Mıanyag és sárgaréz kötœelemek Egyéb rögzítéstechnikai- és kötœelemek Mıszaki információk I

2 Csavarokra és kötœelemekre vonatkozó általános mıszaki információk INFÓ 1. Rögzítéstechnika acél kötœelemekkel 1.1.KötŒelemek szerkezeti anyagai 1.2.Acélcsavarok mechanikai tulajdonságai, fogalommeghatározások Szakító vizsgálat Szakítószilárdság: Rm (N/mm 2 ) Folyáshatár: Re (N/mm 2 ) ,2%-os nyúlási határ: R p0,2 (N/mm 2 ) Szilárdsági osztályok Szakadási nyúlás: A 5 (%) Keménység és keménységvizsgálati eljárások 1.3.Csavarok szilárdsági osztályai Vizsgálati erœk Csavarok tulajdonságai magas hœmérsékleteken 1.4.Anyák szilárdsági osztályai 1.5.Csavarok és anyák párosítása 1.6.Metrikus csavarok meghúzási nyomatéka és elœfeszítési ereje Meghúzási nyomaték és elœfeszítési erœ: biztosító csavaroknál és anyáknál peremes csavaroknál és anyáknál Meghúzási nyomatékok rásajtolt peremmel ellátott lencsefejı imbusz csavarokhoz 1.7.Csavarok és anyák jelölése 1.8.Collmenet átszámítási táblázat (coll/mm) 1.9.EN szerinti vizsgálati tanúsítványok 2. Rozsda- és saválló kötœelemek 2.1.Mechanikai tulajdonságok Rozsdamentes csavarok szilárdsági felosztása Folyási határterhelések menetes csapokhoz Rozsdamentes csavarok tulajdonságai magas hœmérsékleteken Meghúzási nyomatékok irányértékei 2.2.A2 és A4 acélok korrózióállósága Felületi vagy eróziós korrózió Pontkorrózió Kontaktkorrózió Feszültségkorrózió A2 és A4 acélok kapcsolata korrózív közegekkel 2.3.Rozsdamentes csavarok és anyák jelölése 3. DIN-ISO információk 4. Gyártás 4.1.Csavarok és anyák gyártása 4.2.Forgácsmentes alakítás - hidegalakítás 4.3.Forgácsmentes alakítás - melegalakítás 4.4.Forgácsoló alakítás 4.5.HŒkezelés Nemesítés (edzés, megeresztés) Betétedzés Lágyítás (temperálás) 5. Acélcsavarok felületvédelme 5.1.Az EN ISO 4042 szerinti jelölési rendszer 5.2.Korrózióállóság a védœrétegek függvényében A passziválások ellenállóképességének összehasonlítása 6. A metrikus acélkötések méretezése 7. Csavarok acélszerkezethez 7.1.Mit jelent a HV kötés 7.2.HV csavarok a DIN 6914 szerint 7.3.Korróziófajták acélszerkezetben Légköri korrózió Hidrogén által indukált feszültségkorrózió 7.4.A DIN (1990. nov.) szerinti kötések 7.5.Szerelés / elœfeszítés 7.6.EllenŒrzés 7.7.Az építési szabályzat A lista 1. része szerinti szabályozott építési termékek 7.8.Tudnivaló a 3.1 B vizsgálati tanúsítványhoz 7.9.DIN 7990 szerinti hatlapfejı csavarok 8. Lemezcsavarok és menetnyomó csavarok 8.1.Lemezcsavar-kötések 8.2.Csavarmenet lemezcsavarokhoz 8.3.Csavarkötések menetnyomó csavarokhoz a DIN 7500 szerint (Gefu-1 és Gefu-2) 8.4.Menetnyomó csavarok közvetlen becsavarozása fémekbe 9. Tervezési javaslatok 9.1.BelsŒ csavarbehajtások 9.2.Irányértékek αa meghúzási tényezœhöz 9.3.Számítási példa (elœfeszítési erœ, meghúzási nyomaték) 9.4.KülönbözŒ elemek párosítása / kontaktkorrózió 9.5.Statikus nyíróerœk feszítœszeges kötésekhez 10. reca sebs/sebsta fúrócsavarok, reca szárnyas sebs Mıszaki információk és alkalmazási segédlet A reca sebs fúrócsavarok elœnye és haszna A fúróhegy hosszának kiválasztása A csavar anyagának kiválasztása Példa egy reca sebs fúrócsavar kiválasztására ismert terhelések mellett Méretezés húzó igénybevételnél Méretezés nyíró igénybevételnél A reca sebs terhelési értékei A reca sebsta terhelési értékei reca szárnyas sebs A szárnyas sebs mıködési elve A szárnyas sebsta felhasználási területe 11. Szegecseléstechnika Alkalmazástechnika a szegecselési tartományban Fogalmak és mechanikai jellemzœk Hibaelhárítás A szegecseléstechnika ABC-je

3 1. Rögzítéstechnika acél kötœelemekkel 1.1. KötŒelemek szerkezeti anyagai A felhasznált anyag döntœ mértékben befolyásolja a kötœelemek (csavarok, anyák és tartozékok) minœségét. Ha a felhasznált anyagban hibák fordulnak elœ, akkor az abból készült kötœelem már nem képes a vele szemben támasztott követelményeket teljesíteni. A csavarokra és anyákra érvényes legfontosabb szabványok: DIN EN ISO 898-1, Mechanikus kötœelemek, 1. rész: Csavarok DIN EN 20898, 2. rész (ISO 898, 2. rész), Mechanikus kötœelemek, 2. rész: Anyák Ezek a szabványok rögzítik a felhasználandó anyagot, a jelölést, a kész alkatrészek tulajdonságait, valamint a vizsgálatokat és a vizsgálati módszereket is. A különbözœ szilárdsági osztályokhoz eltérœ szerkezeti anyagokat használnak, amelyek a következœ, 1. számú táblázatban találhatók. Szilárd- Kémiai összetétel Meg- A sági (tömeghányad %-ban) ereszt. legfontosabb osztály Szerkezeti anyag és hœkezelés (darabelemzés) hœm. acélok C P S B a) C min. max. max. max. max. min. 3.6 b) 0,20 0,05 0,06 Q St 36-3, 4.6 b) 0,55 0,05 0,06 Q St b) Szénacél 5.6 0,13 0,55 0,05 0,06 Cq22, Cq b) 0,55 0,05 0, b) Cq22, Cq c) Szénacél adalékokkal (pl. bór, Mn vagy Cr), 0, d) 0,40 0,035 0,035 hirtelen lehıtve és megeresztve Szénacél, hirtelen lehıtve és megeresztve 0,25 0,55 0,035 0, Szénacél adalékokkal (pl. bór, Mn vagy Cr), 0, d) 0,35 0,035 0,035 0,003 hirtelen lehıtve és megeresztve 425 Szénacél, hirtelen lehıtve és megeresztve 0,25 0,55 0,035 0, e) f) Szénacél adalékokkal (pl. bór, Mn vagy Cr), 0, d) 0,35 0,035 0, hirtelen lehıtve és megeresztve 10.9 f) Szénacél, hirtelen lehıtve és megeresztve 0,25 0,55 0,035 0,035 Szénacél adalékokkal (pl. bór, Mn vagy Cr), 0,20 d) 0,55 0,035 0,035 hirtelen lehıtve és megeresztve 425 Ötvözött acél, hirtelen lehıtve és megeresztve g) 0,20 0,55 0,035 0, f) h) i) Ötvözött acél, hirtelen lehıtve és megeresztve g) 0,28 0,50 0,035 0, Mn B4, 22 B2, 35 B2, Cq45, 38 Cr2, 46 Cr2, 41 Cr4 35 B2, 34 Cr4, 37 Cr4, 41 Cr4 35 B2, 34 Cr4, 37 Cr4, 41 Cr4 Cr4, 41 Cr4, 34CrMo4, 42 Cr Mo4, 34 Cr Ni Mo 6, 30 Cr Ni Mo 8 a) A bórtartalom elérheti a 0,005%-ot, feltéve, hogy a nem hatékony bórt titán- és/vagy alumínium-adalékok kontrollálják. b) Ezekhez a szilárdsági osztályokhoz az automata acél a következœ maximális foszfor-, kén- és ólomhányadokkal megengedett: kén: 0,34%, foszfor 0,11%; ólom: 0,35%. c) A megfelelœ edzhetœség biztosítása érdekében a 20 mm feletti névleges átmérœknél szükség lehet a 10.9 szilárdsági osztályba tartozó szerkezeti anyag használatára. d) A bór adalékot tartalmazó és 0,25% alatti széntartalmú szénacéloknak (olvadék-analízis) a 8.8 szilárdsági osztályban legalább 0,60%, a 9.8 és 10.9 szilárdsági osztályban legalább 0,70% mangántartalommal kell rendelkezniük. e) Az ilyen acélokból készült termékeknél a szilárdsági osztály jelölését alá kell húzni (lásd a 9. szakaszt). A 10.9 szerinti termékeknek rendelkezniük kell minden, a 3. táblázatban a 10.9 osztályra meghatározott tulajdonsággal. Az alacsonyabb megeresztési hœmérséklet 10.9 esetében azonban magasabb hœmérsékleteknél egy másfajta feszültség-vizsgáló eljárást igényel. f) Az ezekbe a szilárdsági osztályokba sorolt szerkezeti anyagnak megfelelœen edzhetœnek kell lennie, biztosítandó, hogy a mag szerkezete a menetes részben edzett állapotban megeresztés elœtt körülbelül 90% martenzit-hányadot tartalmazzon. g) Az ötvözött acélnak a következœ ötvözœ elemek közül a megadott minimális mennyiségben legalább egyet tartalmaznia kell: króm 0,30%, nikkel 0,30%, molibdén 0,20%, vanádium 0,10%. Ha két, három vagy négy elem kombinációját határozzák meg, és azok ötvözési aránya alacsonyabb a fent megadottnál, akkor az osztályozáshoz alkalmazandó határérték az érintett két, három vagy négy elemre fent megadott egyes szegmensek összegének a 70%-a. h) A 12.9 szilárdsági osztálynál metallográfiailag megállapítható, foszforban dúsult fehér réteg azokon a felületeken nem megengedett, amelyek húzásra vannak igénybe véve. i) A kémiai összetétel és a megeresztési hœmérséklet vizsgálata jelenleg folyik. 1. táblázat: kivonat a DIN EN ISO részébœl.1.

4 1.2. Acélcsavarok mechanikai tulajdonságai Ez a fejezet rövid áttekintést ad arról, hogy a csavarok mechanikai tulajdonságait milyen módszerekkel lehet megállapítani és meghatározni. Ebben az összefüggésben részletesen foglalkozunk a leggyakoribb jellemzœkkel és névleges méretekkel Szakító vizsgálat A szakító vizsgálat segítségével a csavarok olyan fontos jellemzœit határozzák meg, mint pl. a szakítószilárdság (R m ), a folyási határ (R e ), a 0,2 %-os nyúlási határ (R p0,2 ), és a szakadási nyúlás (A 5 ) (%). Ennek során megkülönböztetik a Szakító vizsgálat lemunkált próbatesteken és a Szakító vizsgálat egész csavarokon közötti módszereket. A hengeres szárban bekövetkezett szakadásnál a szakítószilárdság (lemunkált vagy egész csavarok): R m = maximális húzóerœ/keresztmetszeti felület = F/S o [N/mm 2 ] Szakítószilárdság a menetben bekövetkezett szakadásnál: R m = maximális húzóerœ/feszültség-keresztmetszet = F/A s [N/mm 2 ] A s Feszültség-keresztmetszet Folyási határ: Re (N/mm 2 ) A DIN EN ISO része szerint a pontos folyási határ csak lemunkált próbatesteken állapítható meg (kivétel: rozsda- és saválló csavarok, A1-A5 acélcsoport). A folyási határ megadja, hogy a húzóerœ növekvœ nyúlás ellenére milyen feszültség fölött marad elœször változatlan vagy lesz kisebb. Megmutatja a rugalmasból a képlékeny tartományba való átmenetet. A 4.6 szilárdsági osztályú csavar (lágy acél) minœségi lefolyását a feszültség-nyúlás diagram mutatja a C ábrán. Szakító vizsgálat lemunkált csavaron A ábra Szakító vizsgálat teljes csavaron B ábra Az A1-A5 acélcsoportba tartozó rozsda- és saválló csavaroknál a szakító vizsgálatot a DIN ISO 3506 szerint egész csavarokon kell elvégezni Szakítószilárdság: Rm (N/mm 2 ) A szakítószilárdság (R m ) megadja, hogy a csavar milyen húzó feszültség fölött szakadhat el. Ez a legnagyobb erœbœl és a megfelelœ keresztmetszetbœl adódik. A szakadás csak a szárban vagy a menetben következhet be, de nem a fej és a szár közötti átmenetben. 4.6 minœségı csavar feszültség-nyúlás diagramja (minœségi) C ábra ,2 %-os nyúlási határ: Rp0,2 (N/mm 2 ) A rugalmasból a képlékeny tartományba folyamatosan átmenœ csavarokra (nagy szilárdságú csavarok, pl. 10.9) ezt a jellemzœt használják, mivel a folyási határ csak nehezen határozható meg. A 0,2 %-os nyúlási határ (R p0,2 ) azt a feszültséget mutatja, amelynél a csavar 0,2 %-os maradandó nyúlást ér el. A 10.9 szilárdsági osztályú csavar minœségi feszültség-alakulását a feszültség-nyúlás diagram mutatja a D ábrán..2.

5 L o L u d o a szakító vizsgálat elœtt meghatározott hossz lo = 5 x do a szakadás utáni hossz szárátmérœ a szakító vizsgálat elœtt Példa egy arányos próbatestre E ábra Keménység és keménységvizsgálati eljárások Definíció: Az az ellenállás, amelyet egy szerkezeti anyag egy másik anyag behatolásánál tanúsít minœségı csavar feszültség-nyúlás diagramja (minœségi) D ábra Szilárdsági osztályok A csavarokat a szilárdsági osztályok szerint jelölik, ezáltal nagyon egyszerıen megállapítható a szakítószilárdság (R m ) és a folyási határ (R e ) (ill. a 0,2 %-os nyúlási határ: R p0,2 ). Példa: 8.8 szilárdsági osztályú csavar 1. R m meghatározása: Az elsœ szám 100-zal szorzandó. R m = 8 x 100 = 800 N/mm 2 2. R e, ill. R p0,2 meghatározása: Az elsœ számot a másodikkal megszorozva és az eredményt 10-zel megszorozva megkapjuk a folyási határt (R e ), ill. a 0,2%-os nyúlási határt (R p0,2 ). R e = (8 x 8) x 10 = 640 N/mm Szakadási nyúlás: A 5 (%) A szakadási nyúlás egy fontos érték az anyag alakíthatóságának megítélése szempontjából, és az a csavarszakadást elœidézœ terhelésnél jelentkezik. A szakadási nyúlást meghatározott szárhosszúságú lemunkált csavaroknál határozzák meg (kivétel rozsda- és saválló csavarok, A1-A5 acélcsoport). A maradandó plasztikus nyúlást százalékban adják meg, és az a következœ képlettel számítható ki: A 5 = (L u L o ) / L o x

6 A legfontosabb keménységvizsgálati eljárások a gyakorlatban a következœk: Vizsgálati eljárás Vickers keménység (HV) Brinell keménység (HB) Rockwell keménység (HRC) ISO 6507 ISO 6506 ISO 6508 Próbatest Piramis Golyó Kúp A Vickers keménység szerinti vizsgálati eljárás csavaroknál a teljes szokásos keménységtartományra kiterjed. Keménységi értékek összehasonlítása A következœ grafikon (F ábra) acélokra érvényes, és megfelel a DIN 500 keménység összehasonlító táblázatainak. Ezek támpontként szolgálhatnak, mert az eredmények pontos összehasonlítása csak azonos eljárással és azonos feltételek mellett lehetséges. F ábra: Keménységi értékek összehasonlítása.4.

7 1.3. Csavarok szilárdsági osztályai A csavarok és anyák tulajdonságait a szilárdsági osztályok segítségével írjuk le. Ez az alábbi 3. táblázatban 10 szilárdsági osztály alapján történik, amelyekhez a mindenkori tulajdonságok, mint pl. a szakítószilárdság, keménység, folyási határ, szakadási nyúlás stb. fel vannak sorolva. Szilárdsági osztály Sza- Mechanikai és b) kasz fizikai tulajdonság d d > 16 mm a), c) 16 mm c) 5.1. Névl.szak.szilárdság R m, névl. N/mm d) e) Névl.szak.szilárd. R m,min N/mm Vickers keménység HV min F 98 N max. 220 f) Brinell keménység HB min F = 30 D 2 max. 209 f) Rockwell keménység HR min. HRB HRC max. HRB 95,0 f) 99,5 HRC Felületi keménység HV 0,3 max. g) 5.7. Alsó folyási határr Névl. érték h) R el in N/mm 2 min i) 0,2%-os nyúlási határ R p 0,2 Névl. érték N/mm 2 -ben min Feszültség vizsgálati erœ alatt S p /R el vagy S p /R p0,2 0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,88 S p Törési nyomaték M B Nm min. lásd ISO Szakadási nyúlás A %-ban min Törési kontrakció Z % min Szilárdság ferde húzó- A ferde húzóterhelés alatti, egész csavarokra vonatkozó értékek (nem ászokcsavarok) terhelés alatt e) nem lehetnek kisebbek, mint az 5.2. szakaszban megadott minimális szakítószilárdság ÜtŒmunka KU J min Fejütés-szívósság nincs törés A nem szénmentesített menetrész min. magassága E 1/2 H 1 2/3 H 1 3/4 H 1 A szénmentes rész mélysége G mm 0, Keménység ismételt megeresztés után Keménységcsökkenés max. 20 HV A felület állapota az ISO 67-1 vagy ISO 67-3 szabvánnyal megegyezœen, ha indokolt a) A 8.8 szilárdsági osztályú, d 16 mm menetátmérœjı csavaroknál fennáll az anyák leszakadásának fokozott veszélye, ha a csavarkötést a csavar vizsgálati erejét meghaladó erœvel húzzák meg. Javasoljuk az ISO szabvány figyelembevételét. b) A 9.8 szilárdsági osztály csak a d 16 mm névleges menetátmérœkre érvényes. c) Acélcsavaroknál a határ 12 mm-nél van. d) A minimális szakítószilárdságok az l 2,5 d névleges hosszúságú csavarokra érvényesek. A minimális keménységek az l < 2,5 d névleges hosszúságú csavarokra és olyan termékekre érvényesek, amelyeket szakító vizsgálattal (pl. a fejforma miatt) nem lehet ellenœrizni. e) Az egész csavarokon végzett vizsgálatnál az R m kiszámításához használt törœ erœknek meg kell egyezniük a 6. és 8. táblázatban megadott értékekkel. f) A csavar végén mért keménységi érték legfeljebb 250 HV, 238 HB vagy 99,5 HRB lehet. g) A felületi keménység az adott terméken nem haladhatja meg a 30 Vickers-pontot a mért magkeménységhez képest, ha mind a felületi keménységet, mind pedig a magkeménységet HV 0,3-mal határozzák meg. A 10.9 szilárdsági osztálynál nem szabad túllépni a 390 HV felületi keménységet. h) Ha az alsó folyási határt (R el ) nem lehet meghatározni, akkor a 0,2%-os nyúlási határ (R p 0,2 ) érvényes. A 4.8, 5.8 és 6.8 szilárdsági osztályokhoz az R el. értékek csak számítási alapként vannak megadva, ezeket nem vizsgálják. i) A szilárdsági osztály megnevezésének megfelelœ nyúlási határviszony és a minimális feszültség a 0,2%-os nyúlási határon (R p 0,2 ) a forgácsolással megmunkált próbákra érvényes. Egész csavarok vizsgálatánál ezek az értékek a gyártási eljárás kihatásai és a mérethatások miatt változnak. 3. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból.5.

8 Vizsgálati erœk A szakító vizsgálat során a vizsgálati erœt a 4. és 5. táblázat szerint tengelyirányban kell a csavarra kifejteni és s-ig tartani. A kísérlet akkor sikeres, ha a csavarhossz a mérés után megegyezik a kísérlet elœtt mért hosszúsággal. Az erre érvényes tırés: ± 12,5 μm. A következœ táblázatok fontos segédeszközöket jelentenek a felhasználó számára a megfelelœ csavarok kiválasztásánál. Metrikus ISO szabványmenet a) b) c) Ha a csavarmenet-jelölésben nincs megadva menetemelkedés, akkor az szabványmenet (lásd ISO 261 és ISO 262). Az A s számítását lásd a 8.2. szakaszban. Acélszerkezeti csavarokra érvényes értékek: N, N, ill N. 4. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból, Vizsgálati erœk metrikus ISO szabványmenethez.6.

9 Metrikus ISO finommenet a) Ha a csavarmenet-jelölésben nincs megadva menetemelkedés, akkor az szabványmenet (lásd ISO 261 és ISO 262). 5. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból, Vizsgálati erœk metrikus ISO finommenethez Csavarok tulajdonságai magas hœmérsékleteken A megadott értékek csak támpontként szolgálnak olyan csavarok folyási határának csökkentéséhez, amelyeket magas hœmérsékleteken vizsgálnak. Ezek nem használhatók a csavarok átvételi vizsgálatához. 6. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból 1.4. Csavaranyák szilárdsági osztályai Csavaranyáknál a gyakorlatban a vizsgálati feszültséget és az abból számított vizsgálati erœt adják meg jelzœszámként (04-tŒl 12-ig), mivel a folyási határ megadásától el lehet tekinteni. A 7. táblázatban mindenkor felsorolt vizsgálati erœkig a csavar húzó igénybevétele fenntartás nélkül lehetséges. Az anya szilárdsági osztályát az edzett összehasonlító idomszerre vonatkoztatott vizsgálati feszültség adja meg, amit 100-zal kell osztani. Példa: M6, vizsgálati feszültség: 600 N/mm 2 600/100 = 6 szilárdsági osztály: 6.7.

10 A vizsgálati erœ (F P ) a vizsgálati feszültség (S p ) (DIN EN rész) és a névleges feszültség-keresztmetszet (A s ) segítségével a következœképpen számítható ki: F p = A s x S p Vizsgálati erœk metrikus ISO szabványmenethez (anyák) 7. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból, Vizsgálati erœk metrikus ISO szabványmenethez (anyák) A névleges feszültség-keresztmetszet a következœképpen számítható ki: A s = π ( d 2 + d 3 )2 4 2 A képlet jelentése: d 2 a külsœ menet középátmérœje (névleges méret) d 3 a külsœ menet gyártási profiljának magátmérœje (névleges méret) H d 3 = d 1 6 ahol d 1 a külsœ menet alapprofiljának magátmérœje H a menet profil-háromszögének magassága.8.

11 1.5. Csavarok és anyák párosítása Szabály: A 8.8 szilárdsági osztályú csavarhoz az anyát is a 8-as szilárdsági osztályból kell kiválasztani. Ahhoz, hogy a szereléstechnika modern eljárásaival meghúzott csavaroknál a menetszakadás veszélyét elkerüljük, a csavaroknak és az anyáknak ugyanolyan a szilárdsági osztályúnak kell lenniük. Ezenkívül egy ilyen csavarkötés teljesen terhelhetœ. Megjegyzés: Általában érvényes, hogy az alacsonyabb szilárdsági osztályú anyák helyett a magasabb szilárdsági osztályú anyák használhatók. Ez a folyási határ fölötti vagy a vizsgálati feszültség fölötti terheléseknek kitett csavaranya kötés (nyúló csavar) esetében ajánlatos megoldás. Csavarok és anyák párosítása (névleges magasságok 0,8 D) 8. táblázat: kivonat az EN ISO részébœl.9.

12 1.6. Meghúzási nyomaték és elœfeszítési erœ, metrikus csavarok Szabványmenet, súrlódási tényezœ: μ össz. = 0,14 Finommenet, súrlódási tényezœ: μ össz. = 0,14 A helyes súrlódási érték kiválasztása Az elœfeszítési erœ és a meghúzási nyomaték pontos meghatározásának elœfeltétele a súrlódási tényezœ ismerete. Az mindenesetre szinte lehetetlennek tınik, hogy a nagy számú felületi és kenési állapothoz tartozó súrlódási tényezœket és mindenekelœtt azok szórását biztonságosan megadjuk. Ehhez jönnek még a különbözœ meghúzási módszerek szórásai is, amelyek többé-kevésbé ugyancsak nagy bizonytalansági tényezœt jelentenek. Ezért a súrlódási tényezœk kiválasztásához csupán ajánlásokat lehet tenni. A süllyesztett fejı csavarokra a maradék fenékvastagság alapján a meghúzási nyomaték értékének 80%-a érvényes. Példa: M 12, 10.9 = 125 Nm x 0,8 = 100 Nm..10.

13 Meghúzási nyomaték és elœfeszítési erœ, biztosító csavarok és anyák peremes csavarok és anyák (gyártói adatok szerint) A nyúlási határ (R p 0,2 ) kilencven százalékos kihasználásánál Meghúzási nyomatékok lencsefejı, belsœ kulcsnyílású (ISO 7380-hoz hasonló) és rásajtolt peremmel ellátott csavarokhoz (fekete, szilárdsági osztály: 10.9).11.

14 1.7. Csavarok és anyák jelölése Hatlapfejı csavarok: A hatlapfejı csavarok gyártói jellel és szilárdsági osztállyal való megjelölése minden szilárdsági osztályra és a d 5 mm névleges menetátmérœjı csavarokra kötelezœ. BelsŒ kulcsnyílású hengeres fejı csavarok: A belsœ kulcsnyílású hengeres fejı csavarok gyártói jellel és szilárdsági osztállyal való megjelölése a 8.8 szilárdsági osztályokra és a d 5 mm menetátmérœjı csavarokra kötelezœ. A csavar jelölését ott kell elhelyezni, ahol azt a csavar formája megengedi. G ábra: Példa a hatlapfejı csavarok jelölésére G ábra: Példa a belsœ kulcsnyílású hengeres fejı csavarok jelölésére Anyák jelölése a DIN EN rész szerint H ábra: Példa a szilárdsági osztály jelzœszámával történœ megjelölésre. A hatlapú anyák gyártói jellel és szilárdsági osztállyal való megjelölése minden szilárdsági osztály és a M5 menet esetén kötelezœ. A hatlapú anyákat a felfekvœ felületen vagy az egyik kulcsfelületen bemélyítve vagy a peremen kiemelve kell megjelölni. A kiemelt jelölések nem nyúlhatnak túl az anya felfekvœ felületén. A szilárdsági osztály jelzœszámának alternatív megjelölése az óramutató rendszer segítségével is történhet (a további információkat lásd a DIN EN részében) Collmenet átszámítási táblázatok (coll/mm) Az 1 -ra esœ csavarmenetek száma (UNC/UNF).12.

15 1.9. EN szerinti vizsgálati tanúsítványok: Különleges követelmények és/vagy biztonsági szempontból fontos felhasználás esetén további termék- és felhasználás-specifikus vizsgálatokat végezhetnek a gyárban vagy a gyártól független, megbízott szakértœk vagy vizsgálóintézetek is. A különleges vizsgálatok eredményeit vizsgálati tanúsítványban kell dokumentálni. Az ilyen pótlólagos vizsgálatok fajtáját és terjedelmét és azt, hogy azokat kinek kell elvégeznie és dokumen- tálnia, a felhasználás és a különleges követelmények ismeretében a felhasználó köteles meghatározni és legkésœbb a megrendelésnél megfelelœen megadni. A termék ára nem tartalmazza a pótlólagos vizsgálatok költségeit. A csavarok, anyák és hasonló idomok, valamint tartozékok vizsgálatánál jól bevált és elterjedt vizsgálati tanúsítvány-fajtákra vonatkozó minták a következœk: 1) 2) 3) Nem ajánlott, mivel a szállított termékhez semmilyen specifikus tanúsítás nem áll rendelkezésre. A vizsgálati eredmény nem specifikus vizsgálatokon alapul (= a folyó sorozatgyártási feljegyzésekbœl nem pedig a szállítási tétel vizsgálataiból származik). specifikus = a vizsgálatokat a szállítási mennyiségbœl származó alkatrészeken végzik (a roncsolásos vizsgálathoz szükséges próbamenynyiséget a rendelési mennyiségnél figyelembe kell venni)..13.

16 2. Rozsda- és saválló kötœelemek 2.1. Mechanikai tulajdonságok Rozsdamentes csavarokra és anyákra a DIN EN ISO 3506 szabvány érvényes. Sokféle rozsdamentes csavar létezik, amely a három acélcsoportba (ausztenites, ferrites és martenzites) van besorolva, de ezek közül az ausztenites acél terjedt el a legjobban. Az acélcsoportokat és a szilárdsági osztályokat négy jegyı betı és számkombinációval jelölik. Példa: A2 70 A ausztenites acél 2 ötvözés típusa az A csoporton belül 70 Szakítószilárdság, min. 700 N/mm 2, hidegen szilárdított Az ISO jelölési rendszer az ausztenites acélcsoporthoz Az acélcsoportok azonosítása Szilárdsági osztályok ausztenites A1 A2 A3 A4 A lágy hidegen szilárdított nagyszilárdságú A legfontosabb rozsdamentes acélok és azok összetétele I ábra: 11. táblázat: Szokásos rozsdamentes acélok és azok kémiai összetétele.14.

17 Rozsdamentes csavarok szilárdsági felosztása A kötœelemekre ajánlott acélfajtákat a DIN ISO 3506 szabvány tartalmazza. Ezek közül fœleg az A2 ausztenites acélt használják. Fokozott korróziós igénybevételeknél ezzel szemben az A4 acélcsoportba tartozó krómnikkel acélokat használják. Az ausztenites acélból készült csavarkötések méretezésénél a következœ 12. táblázat mechanikai szilárdsági értékeit kell alapul venni. Az ausztenites acélcsoportokba tartozó kötœelemek mechanikai tulajdonságai 1) A húzó feszültség a feszültség-keresztmetszetre vonatkoztatva van kiszámítva (lásd az A mellékletet vagy az EN ISO szabványt). 2) A szakadási nyúlást a szerint a csavar mindenkori hosszán és nem a lemunkált próbatesteken kell meghatározni. d a névleges átmérœ. 3) A d > 24 mm névleges menetátmérœjı kötœelemekre vonatkozó mechanikai tulajdonságokról a felhasználónak és a gyártónak meg kell állapodnia. Ezeket az elemeket a táblázat szerinti acélfajtával és szilárdsági osztállyal kell megjelölni. 4. táblázat: kivonat az EN ISO szabványból, Vizsgálati erœk metrikus ISO szabványmenethez Folyási határterhelések száras csavarokhoz Az ausztenites krómnikkel acélok nem edzhetœk. Magasabb folyási határt csak hidegkeményedéssel lehet elérni, ami hidegalakítás (pl. menethengerlœ görgœvel) miatt következik be. A DIN EN ISO 3506 szerinti menetes csapok folyási határterhelései a 13. táblázatban találhatók. 13. táblázat: Folyási határterhelések DIN ISO 3506 szerinti száras csavarokhoz Rozsdamentes csavarok tulajdonságai magas hœmérsékleteken Az 50-es szilárdsági osztályra a DIN szerinti értékek érvényesek...

18 Meghúzási nyomatékok irányértékei Az egyes csavarozási mıveletekhez szükséges meghúzási nyomatékok irányértékei a névleges átmérœ és a súrlódási tényezœ függvényében a 14. táblázatban találhatók. Súrlódási tényezœ: μ össz. 0,10 Súrlódási tényezœ: μ össz. 0,20 Súrlódási tényezœ: μ össz. 0, táblázat: Meghúzási nyomatékok irányértékei a DIN EN ISO 3506 szerinti csavarokhoz.16.

19 Súrlódási tényezœ μ G und μ K rozsda- és saválló csavarokhoz a VDI 2230 szerint A súrlódási tényezœk μ össz. ugyanolyan súrlódási értéket tételeznek fel a menetben és a fej alatt, ill. az anya felfekvœ felületén.. táblázat: Súrlódási tényezœk μ G és μ K rozsda- és saválló acélból készült csavarokra és anyákra a DIN 267, 11. rész szerint A2 és A4 acélok korrózióállósága A rozsdamentes és saválló acélok, mint pl. az A2 és A4 az aktív korrózióvédelem kategóriájába tartoznak. A rozsdamentes nemesacélok legalább 16% krómot (Cr) tartalmaznak, és ellenállnak az oxidáló agresszív szereknek. A magasabb Cr-tartalom és a további ötvözœ elemek, mint pl. nikkel (Ni), molibdén (Mo), titán (Ti) vagy nióbium (Nb) javítják a korrózióállóságot. Ezek az adalékok a mechanikai tulajdonságokat is befolyásolják. Más ötvözœ elemeket, pl. nitrogént (N) vagy ként (S) csak a mechanikai tulajdonságok vagy a forgácsoló megmunkálás jobbítása érdekében adnak hozzá az anyaghoz. Az ausztenites acélokból készült kötœelemek általában nem mágnesezhetœk, a hidegalakítás után azonban bizonyos mértékı mágnesezhetœség lehetséges. De ez nem befolyásolja a korrózióállóságot. A hidegszilárdítás okozta mágnesezhetœség odáig mehet, hogy az acél alkatrész hozzátapadhat a mágneshez. Figyelembe kell venni, hogy a gyakorlatban egy sor eltérœ korróziófajta léphet fel. A következœkben a rozsdamentes nemesacélnál leggyakrabban elœforduló korróziófajtákat soroljuk fel, és az alábbi J ábrán egy példát mutatunk be: J ábra: A csavarkötéseknél leggyakrabban elœforduló korróziófajták ábrázolása Felületi vagy eróziós korrózió Az eróziós korróziónak is nevezett egyenletes felületi korróziónál a felület a korrodáló hatás következtében egyenletesen és fokozatosan lekopik. Ez a korróziófajta a szerkezeti anyag gondos kiválasztásával megakadályozható. A gyártómıvek laborkísérletek alapján megjelentettek olyan ellenállósági táblázatokat, amelyek fontos tudnivalókat tartalmaznak az acélfajták viselkedésérœl különbözœ hœmérsékleteken és koncentrációknál az egyes közegekben (lásd a szakaszt)..17.

20 Pontkorrózió A pontkorróziót felületi korróziós kopás jelzi, amit további mélyedés- és lyukképzœdés kísér. Ennek során a passzív rétegen helyenként áthatol a korrózió. A klórtartalmú hatóközeggel érintkezœ rozsdamentes nemesacélnál különálló, a szerkezeti anyagot tıszúrásszerıen roncsoló pontkorrózió alakul ki. Lerakódások és rozsda miatt is kialakulhat a pontkorrózió. Ezért minden kötœelemet rendszeres idœközönként meg kell tisztítani a maradékoktól és lerakódásoktól. Az A2 és A4 minœségı ausztenites acélok jobban ellenállnak a pontkorróziónak, mint a ferrites krómacélok Kontaktkorrózió Kontaktkorrózió akkor jön létre, ha két különbözœ öszszetételı szerkezeti elem fémesen érintkezik, és elektrolit formájában nedvesség is jelen van. Ennek során a kevésbé nemes elemet támadja meg és teszi tönkre a korrózió. A kontaktkorrózió megakadályozása érdekében figyelembe kell venni a következœ pontokat: Az érintkezési helyen szigetelni kell a fémeket pl. gumival, mıanyagokkal vagy festéssel, hogy érintkezési áram ne folyhasson. LehetŒség szerint kerülni kell a nem azonos minœségı anyagok párosítását. Pl. a csavarokat, anyákat és alátéteket illeszteni kell az összekötœ szerkezeti elemekhez. Kerülni kell a kötés érintkezését elektrolitos hatóközeggel. Az ellenállóképesség mértékének felosztása különbözœ csoportokba Az A2 és A4 minœségı csavarok kémiai ellenállóképességének áttekintése Feszültségkorrózió Ez a korróziófajta általában ipari környezetben használt, erœs mechanikai húzó- és hajlító terhelésnek kitett szerkezeti elemeknél lép fel. A hegesztéskor keletkezœ önfeszültségek is okozhatnak feszültségkorróziót. A klorid-oldatokban jelentkezœ feszültségkorrózióval szemben különösen érzékenyek az ausztenites acélok. A hœmérséklet jelentœsen befolyásolja a korróziót. Kritikus hœmérsékletként az 50 C említhetœ A2 és A4 acélok kapcsolata korrózív közegekkel A következœ táblázatban áttekintést adunk az A2 és A4 minœségı acélok különbözœ korrózív közegekkel szembeni ellenállóképességérœl. A megadott értékek csak kiindulási pontként szolgálnak, de jó lehetœséget kínálnak az összehasonlításra. 16. táblázat.18.