Trækstyrken og træthedsmodstanden på kulstofstålskruer påvirkes af deres materialegenskaber, og sammenlignet med skruer fremstillet af andre materialer som rustfrit stål og legeringsstål, er der forskellige forskelle:
1. Trækstyrke
Trækstyrke henviser til det maksimale stress, som et materiale kan modstå, mens de strækkes eller trækkes, før de går i stykker.
Kulstålskruer:
Trækstyrke: Kulstålskruer Har typisk god trækstyrke, der kan variere meget afhængigt af kulstofindholdet. Lavkulstofstål (f.eks. AISI 1006) har en tendens til at have en trækstyrke på ca. 350-500 MPa, mens høje-kulstofstål (f.eks. AISI 1095) kan have en trækstyrke på op til 850-1000 MPa eller mere.
Carbonstål er ofte varmebehandlet eller legeret for at øge sin trækstyrke, men det er generelt ikke så stærkt som højstyrke legeringsstål eller nogle rustfrie stålkvaliteter.
Skruer i rustfrit stål:
Trækstyrke: Skruer i rustfrit stål har generelt højere trækstyrke end lavt kulstofstål, med almindelige legeringer som 304 eller 316 når 500-800 MPa i trækstyrke. Nogle højstyrke i rustfrit stål (f.eks. PH 17-4) kan nå op til 1000 MPa.
Rustfrit stål tilbyder en balance mellem trækstyrke og korrosionsbestandighed, hvilket gør den ideel til mange anvendelser, men det er ofte ikke så stærkt som varmebehandlede legeringsstål.
Legeringsstålskruer:
Trækstyrke: Legeringsstål, såsom dem med højt kulstofindhold eller tilsatte elementer som krom, molybdæn eller vanadium, kan opnå 1000-1500 MPa eller mere i trækstyrke. Disse materialer er specifikt konstrueret til applikationer med høj ydeevne, der kræver maksimal styrke.
Legeringsstålskruer overgår ofte både kulstof- og rustfrit stålskruer i trækstyrke, især i tunge applikationer med høj stress.
2. Træthedsmodstand
Træthedsmodstand henviser til et materiales evne til at modstå gentagen eller svingende stress uden at bryde.
Kulstålskruer:
Træthedsmodstand: Kulstålskruer har generelt moderat træthedsmodstand. Deres evne til at modstå cyklisk belastning påvirkes af kulstofindholdet og varmebehandlingen. Selvom de tilbyder bedre trækstyrke med høj kulstofstål, har den tendens til at være mere sprøde, hvilket kan reducere deres træthedsmodstand.
I applikationer, hvor skruerne er underlagt hyppige eller cykliske belastning, kan kulstofstål mislykkes før end højere ydeevne materialer, medmindre de er specielt behandlet eller coatet for at forbedre modstanden.
Skruer i rustfrit stål:
Træthedsmodstand: Skruer i rustfrit stål har en tendens til at tilbyde bedre træthedsmodstand end kulstofstål på grund af deres sejhed og duktilitet. Tilstedeværelsen af krom og andre elementer øger deres evne til at absorbere stress over tid. Austenitiske rustfrie stål som 304 og 316 er især gode til håndtering af træthedsstress på grund af deres arbejdshærdbare egenskaber.
Skruer i rustfrit stål vælges ofte til applikationer, der involverer hyppige vibrationer eller cyklisk belastning, fordi de klarer sig bedre under sådanne forhold sammenlignet med kulstofstål.
Legeringsstålskruer:
Træthedsmodstand: Legeringsstål, især dem med højere hårdhed eller konstrueret til at modstå træthed, tilbyder typisk den bedste træthedsmodstand blandt de tre. Varmebehandlingsprocesser såsom temperering eller slukning forbedrer deres evne til at modstå gentagen belastning. Legeringsstål optimeres til træthedsmodstand i krævende anvendelser som rumfart, bilindustrien og tunge maskiner.
Legeringer med høj styrke, såsom 4130 eller 4340, bruges ofte i miljøer med høje cykliske spændinger og træthedsbelastning, hvilket giver signifikant overlegen træthedsmodstand sammenlignet med både kulstof og rustfrit stål.
| Ejendom | Kulstålskruer | Skruer i rustfrit stål | Legeringsstålskruer |
| Trækstyrke | Moderat til høj (350-1000 MPa) | Moderat til høj (500-1000 MPa) | Meget høj (1000-1500 MPa) |
| Træthedsmodstand | Moderat | God (bedre end kulstofstål) | Fremragende (bedste træthedsmodstand) |
Carbonstålskruer er typisk tilstrækkelige til anvendelser med moderat bærende og statisk stress, men kan kæmpe under cyklisk belastning eller ekstrem trækspænding uden yderligere behandlinger.
Skruer i rustfrit stål tilbyder bedre træthedsmodstand og korrosionsbestandighed, men er generelt ikke så stærke som legeringsstålskruer.
Legeringsstålskruer er ideelle til højspændings- og træthedsmiljøer, der tilbyder overlegen trækstyrke og træthedsmodstand på grund af deres højtydende legeringssammensætning og varmebehandlinger.
