Jakie są klasy śrub - oznaczenia, parametry, zastosowanie, porady

Twardość śruby a klasy wytrzymałości

Klasy śrub to nic innego jak oznaczenia twardości i wytrzymałości śrub na rozciąganie. Określa to wartości naprężeń, jakie śruba jest w stanie przyjąć. Kiedy granica plastyczności zostanie przekroczona, to śruba zacznie się rozciągać. Natomiast granica wytrzymałości określa możliwe kolejne naprężenia, które poprzez plastyczne rozciąganie mogą doprowadzić do całkowitego zerwania śruby. Klasy wytrzymałości oznacza się dwucyfrowym symbolem, który zwykle umieszczony jest na łbach śrub.

Pierwsza cyfra przedstawia granicę wytrzymałości na rozciąganie. W przypadku klasy 8.8 wytrzymałość śrub na rozciąganie (Rm) oblicza się równaniem 8 x 100 MPa = 800 MPa. Druga cyfra określa natomiast granicę plastyczności (Re), która ujęta jest względem wytrzymałości na rozciąganie. Inaczej mówiąc, będzie to 8 x 0,1 x 800 MPa = 640 MPa. Im klasy śrub wyższe, tym większa wytrzymałość śruby. Co to oznacza w praktyce?

Biorąc pod uwagę, że 1 MPa = 1 N/mm² = 0,1 kg/mm² można obliczyć dozwolone wartości naprężeń dla każdej klasy śrub. W przypadku wyżej wymienionego przykładu klasy 8.8 można wnioskować, że na każdy 1 mm² można powiesić 80 kg zanim dojdzie do rozciągania śruby. Natomiast dodatkowe 64 kg spowoduje już całkowite rozerwanie śruby.

Różnice między klasami śrub a oznaczeniami twardości

Korzystając z zapisów Polskiej Normy PN-M-82084 można wyróżnić 10 podstawowych klas wytrzymałości. Spotkać można je wybite na łbach śrub. Klasy 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8 oznaczają śruby zwykłe. Natomiast śruby o wysokiej wytrzymałości widnieją pod oznaczeniami 8.8; 10.9; 12.9. Opis każdej klasy śrub o wysokiej wytrzymałości przedstawia poniższa tabela.

Rodzaj stali wykorzystany w najwyższych klasach wytrzymałości

Klasa wytrzymałości	Rodzaj stali
8.8	stal niskowęglowa z dodatkiem stopowym (np. bor, mangan lub chrom), hartowana i odpuszczana lub stal średniowęglowa hartowana i odpuszczana
10.9	stal niskowęglowa z dodatkiem stopowym (np. bor, mangan lub chrom), hartowana i odpuszczana lub stal średniowęglowa hartowana i odpuszczana
12.9	stal niskostopowa zawierająca co najmniej jeden ze składników stopowych takich jak chrom, nikiel, molibden lub wanad

Spotkać można również klasę H, która odpowiada 10 % wartości twardości Vickersa (HV) materiału. Każda spośród klas (14H, 22H, 33H, 45H) posiada swój odpowiednik w 10 podstawowych klasach wytrzymałości (+ jedna dodatkowa klasa) według Polskiej Normy. Przy pomocy tabeli można przedstawić to w sposób jasny i klarowny. Jeśli szukasz więcej informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły o śrubach i wkrętach.

Porównanie klas wytrzymałości H z klasami wytrzymałości według Polskiej Normy

Klasa wytrzymałości H	Twardość (HV)	Klasa wytrzymałości wg PN
14H	140	4.6, 4.8, 5.6, 5.8
22H	220	6.6, 6.8, 6.9, 8.8
33H	330	10.9, 12.9
45H	450	14.9

Porady praktyczne dotyczące twardości śruby oraz zastosowania

Najważniejszy jest prawidłowy wybór śruby dostosowany do realizowanego zadania. Planując domowe remonty czy naprawiając drobne usterki często korzysta się z przydomowego słoika ze śrubkami. W każdym domu taki zapas wyrobów śrubowych jest i w przypadku niewielkich potrzeb można skorzystać z nich bez przyglądania się opisom śrub. Z pewnością ramka ze zdjęciem nie będzie w stanie rozciągnąć śruby. Jednak, kiedy w grę wchodzą dużo większe obciążenia, jak przykładowo maszyny czy wielkie urządzenia w przedsiębiorstwach, należy zwrócić uwagę na twardość śruby.

Wykorzystany materiał na śruby stanowi podstawę dla oznaczenia klasy wytrzymałości. Dlatego, aby użytkowanie danej rzeczy było bezpieczne i niezawodne należy odpowiednio wybrać śrubę. Do tego potrzebne jest zrozumienie opisów każdej klasy śrub wyżej wymienionych. Poza materiałem na śruby, również parametrem różnicującym śruby może być kształt łba, rodzaj zakończenia czy cena. Posługując się normami, tabelą oznaczeń oraz przyszłym zastosowaniem śruby można z dużą dokładnością dokonać dobrego wyboru odpowiedniej śruby.