A193 Gr B7
Zarówno śruby z łbem sześciokątnym, jak też śruby dwustronne (studbolts), produkowane ze stali chromowo-molibdenowej A193 Gr B7, są poddawane starannie kontrolowanej obróbce cieplnej, obejmującej proces hartowania, a następnie odpuszczania. Celem tej procedury jest osiągnięcie określonych właściwości mechanicznych i strukturalnych wymaganych przez normę ASTM A193. Proces ten zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie, odporność na pełzanie oraz stabilność strukturalną w podwyższonych temperaturach.
Szczegółowa specyfikacja dotycząca wymagań dla materiału A193 Gr B7, w tym skład chemiczny, minimalne właściwości mechaniczne (takie jak granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie i udarność), została zamieszczona poniżej. Normy te gwarantują wysoką niezawodność połączeń śrubowych nawet w ekstremalnych warunkach pracy.
Klasa A193 Gr B7 jest obecnie jedną z najczęściej wykorzystywanych klas materiałowych w budownictwie przemysłowym, w tym w sektorach takich jak: energetyka, petrochemia, przemysł naftowo-gazowy oraz w budowie rurociągów i instalacji wysokociśnieniowych. Popularność tego materiału wynika z jego doskonałej kombinacji wytrzymałości, odporności na korozję w środowiskach umiarkowanych oraz ekonomicznej opłacalności.
Śruby dwustronne (studbolts) wykonane z materiału A193 Gr B7 są powszechnie dostępne zarówno w standardzie metrycznym (M) jak i calowym (UNC/UNF), co umożliwia ich zastosowanie w różnorodnych projektach na całym świecie. Typowe rozmiary i długości są oferowane z magazynu, co skraca czas realizacji dostaw.
W standardowych zastosowaniach śruby A193 B7 dostarczane są zazwyczaj w stanie surowym, bez dodatkowych powłok. Jednak w aplikacjach, gdzie istnieje zwiększone ryzyko występowania agresywnych czynników środowiskowych — takich jak wysoka wilgotność, obecność soli, działanie w atmosferze morskiej lub w strefach zagrożonych chemicznie — stosuje się dodatkowe powłoki ochronne, które znacząco przedłużają żywotność elementów złącznych.
Najczęściej stosowanymi powłokami ochronnymi są:
– ocynk ogniowy (HDG) – zapewnia grubą, odporną na korozję warstwę cynku.
– ocynk galwaniczny – cienka warstwa cynku nakładana metodą elektrolityczną, zapewniająca estetyczny wygląd i ochronę przed korozją.
– Xylan – Powłoki fluoropolimerowe (np. Xylan, PTFE) – zapewniają doskonałą odporność chemiczną i redukują tarcie podczas montażu.
– PTFE.
– Powłoki kadmowe – stosowane w bardzo wymagających aplikacjach, szczególnie w przemyśle lotniczym i wojskowym (ze względu na przepisy środowiskowe coraz rzadziej używane).
– Powłoki niklowe – zapewniają dobrą odporność na korozję i wysoką trwałość mechaniczną.
Dobór odpowiedniej powłoki uzależniony jest od specyfiki zastosowania, oczekiwanej trwałości oraz warunków środowiskowych, w jakich śruby będą eksploatowane.
Należy pamiętać, że śruby pokryte dodatkową powłoką (zwłaszcza wymagającą zastosowania temperatury – jak ocynk ogniowy), mogą charakteryzować się obniżonymi parametrami wytrzymałościowymi i mogą nie być w stanie wytrzymać wysokich temperatur, które wytrzymają śruby bez powłoki.
Skład chemiczny grupy materiałowej A193 B7:
ASTM A193 B7 (Cr-Mo AISI 4140, 4142, 4145) | ||||||
C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
0,37 – 0,49 | 0,65 – 1,10 | max 0,035 | max 0,04 | 0,15 – 0,35 | 0,75 – 1,20 | 0,15 – 0,25 |
Właściwości mechaniczne grupy A193 B7
Średnica śruby | minimalna temperatura odpuszczania °F (°C) | min. wytrzymałość na rozciąganie ksi (Mpa) | min. plastyczność, ksi (Mpa) | min. wydłużenie 4D w % | RA min w % | Twardość max. |
≤ 2 1/2″ | 1, 100 (593°C) | 125 (860) | 105 (720) | 16 | 50 | 321HB lub 35HRc |
> 2 1/2″ ≤ 4″ | 1, 100 (593°C) | 115 (795) | 95 (655) | 16 | 50 | 302HB lub 35HRc |
> 4″ ≤ 7″ | 1, 100 (593°C) | 100 (690) | 75 (515) | 18 | 50 | 277HB lub 29HRc |
Re – granica plastyczności
Rm – wytrzymałość na rozciąganie
A – wydłużenie
Z – przewężenie
