Normy ISO 8981 definiują wytyczne dotyczące wytrzymałości śrub metrycznych

W projektowaniu technicznym i produkcji oznaczenia klasy śrub służą jako „karty identyfikacyjne” zawierające kluczowe informacje o wydajności mechanicznej. W przeciwieństwie do śrub imperialnych, system klasyfikacji śrub metrycznych jest bardziej rygorystyczny i intuicyjny. W tym artykule przeanalizowano normę ISO 898-1 pod kątem dekodowania metrycznych oznaczeń klasy śrub i pomagania profesjonalistom w wyborze odpowiednich elementów złącznych.

Przed zapoznaniem się z normą ISO 898-1 należy koniecznie zrozumieć, że elementy złączne metryczne i calowe reprezentują dwa niezależne systemy. Różnią się znacznie jednostkami miary, specyfikacjami gwintów i standardowymi przepisami. Chociaż istnieją pewne przybliżone odpowiedniki (takie jak śruby M6 podobne do śrub 1/4 cala), systemy pozostają zasadniczo odrębne i niekompatybilne.

W metrycznych elementach złącznych „Klasa właściwości” odpowiada „Klasie” w systemach imperialnych. Wyróżnienie normy ISO 898-1 polega na jej znaczących oznaczeniach numerycznych. W przeciwieństwie do normy SAE J429, w której numery klas 2 i 8 nie mają konkretnego znaczenia liczbowego, numery ISO 898-1 odnoszą się bezpośrednio do właściwości mechanicznych śrub.

Klasa właściwości składa się z dwóch liczb oddzielonych kropką:

• Pierwsza liczba:Stanowi 1/100 nominalnej wytrzymałości śruby na rozciąganie w megapaskalach (MPa)
• Drugi numer:Stanowi 1/10 procentowego stosunku nominalnej granicy plastyczności do nominalnej wytrzymałości na rozciąganie

Na przykład śruba klasy właściwości 8.8 ma nominalną wytrzymałość na rozciąganie 800 MPa i nominalną granicę plastyczności 640 MPa (80% z 800 MPa). Należy pamiętać, że „nominalny” oznacza wartości przybliżone, a nie dokładne, przy czym rzeczywiste zastosowania wymagają odniesienia do pełnej standardowej dokumentacji.

ISO 898-1 pozostaje najpowszechniej stosowaną normą metryczną dotyczącą elementów złącznych, obejmującą śruby, wkręty i kołki ze stali węglowej i stopowej w dziesięciu różnych klasach właściwości. Niniejsza analiza koncentruje się na trzech powszechnych klasach: 8.8, 10.9 i 12.9, badając ich oznaczenia główki i wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie.

Zaletą ISO 898-1 są oznaczenia łbów śrub, które bezpośrednio odzwierciedlają przybliżoną wytrzymałość na rozciąganie. Dla śrub klasy 8.8 o średnicach ≤16mm minimalna wytrzymałość na rozciąganie wynosi 800 MPa; dla większych średnic jest to 830 MPa. W przeliczeniu na ksi (kilofunty na cal kwadratowy) 800 MPa równa się około 155 ksi, co sprawia, że ​​śruby klasy 8.8 są elementami złącznymi o średniej wytrzymałości porównywalnymi ze śrubami SAE J429 klasy 5.

Śruby klasy 10.9 wykazują minimalną wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą 1040 MPa (wszystkie rozmiary), nieznacznie przekraczającą wartość nominalną. Te komponenty o wysokiej wytrzymałości działają podobnie do śrub SAE J429 klasy 8.

Śruby klasy 12.9 zapewniają minimalną wytrzymałość na rozciąganie 1220 MPa (wszystkie rozmiary), około 175 ksi. Stanowią one jedne z elementów złącznych o najwyższej wytrzymałości dostępnych zarówno w systemach metrycznych, jak i imperialnych.

Zrozumienie metrycznych oznaczeń klasy śrub ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i niezawodności inżynierii. Norma ISO 898-1 zapewnia przejrzysty, intuicyjny system, w którym oznaczenia głowicy natychmiast wskazują klasę wydajności. Praktyczne zastosowania wymagają uwzględnienia wymagań dotyczących obciążenia, właściwości materiału i czynników środowiskowych przy wyborze elementów złącznych.