Elementy mechaniczne, które powstają dla przemysłu i branży budowlanej muszą posiadać klasy wytrzymałości materiału, z którego powstały. Szczególnie dotyczy to znormalizowanych elementów, takich jak: śruby, nakrętki, zakrętki, nity, broki, sworznie, trzpienie, elementy złączne i inne.
Wykorzystując śrubkę w domu nie zastanawiamy się zwykle, jaką posiada klasę wytrzymałości materiału, gdyż jest to nam niepotrzebne. Jednak w warunkach przemysłowych ma to wielkie znaczenie, gdyż dobór elementu jest związany z właściwym działaniem sprzętu, konstrukcji, a także bezpieczeństwem konstrukcji dla ludzi. Dużą wagę ma charakterystyka materiału z jakiego powstał dany element znormalizowany.
Wiele firm, które produkują elementy stalowe, takie jak śruby ELGO musza wytwarzać je ze zgodnie obowiązującymi normami, które określają klasę wytrzymałości materiałów. Pełną ofertę tej firmy można znaleźć pod adresem http://www.elgo-sruby.pl gdzie wszystkie elementy są opisane (z uwzględnieniem klas wytrzymałości materiałów, z jakich powstały).
Co właściwie nazywamy klasami wytrzymałości?
Klasą wytrzymałości materiału nazywamy nic innego jak jego właściwości wytrzymałościowe, które dotyczą charakterystyki danego materiału zastosowanego w odpowiednim środowisku podczas wystąpienia danego zjawiska. Dla „normaliów”, czyli elementów znormalizowanych podaje się dwie klasy wytrzymałości. Dotyczą one granic: wytrzymałości i plastyczności. Granica wytrzymałości jest oznaczana jako Rm i podawana jest w megapaskalach, w skrócie [MPa]. Po przekroczeniu tej granicy materiał ulega trwałemu uszkodzeniu i uznawany jest jako niezdatny do użytku. Z t ą klasą ma związek wiele cech materiałów, zależy ona również od rodzajów ulepszania cieplnego stali, technik obróbki materiału, a także miejsca w którym zostanie on zastosowany. Dla śrub parametr Rm określany jest w zakresie liczbowym, najczęściej 4 – 14. Dla przykładu śruba posiadająca oznaczenie 5 charakteryzuje się wytrzymałością na poziomie 500 MPa. Przekroczenie tej wartości spowoduje trwałe uszkodzenie materiału.
Granica plastyczności to drugi parametr klasy wytrzymałości. W tym przypadku jest to wartość graniczna, po przekroczeniu której materiał ulega plastycznemu odkształceniu, czyli następuje zmiana struktury materiału. Ta wartość także podawana jest w megapaskalach za pomocą grupy liczb, z których pierwsza wyznaczona jest przez granicę wytrzymałości. Śruba posiadająca oznaczenie 5.8 charakteryzuje się granicą plastyczności materiału 400 MPa. Niektóre elementy znormalizowane posiadają także oznaczenie dotyczące twardości materiału, które jest oznaczane jako HV. Odpowiada ono twardości mierzonej metodą Vickersa.
Olbrzymia rola klas wytrzymałości
Każdy element, który ma związek z właściwym działaniem maszyny, urządzenia konstrukcyjnego i jego bezpieczeństwa musi być wykonany z materiału, posiadającego odpowiednią klasę wytrzymałości. Głównie dotyczy to normaliów, gdyż one najczęściej biorą udział w łączeniu, spajaniu urządzeń przemysłowych lub konstrukcji stalowych. Niewłaściwe dobranie materiału znormalizowanego, którego klasa wytrzymałości nie jest odpowiednio dobrana, może spowodować trwałe uszkodzenie całej konstrukcji urządzenia, co w efekcie może spowodować zagrożenie dla życia lub zdrowia ludzi.
