ความต้านทานแรงดึงและความต้านทานต่อความล้าของสกรูเหล็กคาร์บอนได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติของวัสดุและเมื่อเปรียบเทียบกับสกรูที่ทำจากวัสดุอื่น ๆ เช่นสแตนเลสและเหล็กกล้าโลหะผสมมีความแตกต่างที่แตกต่างกัน:
1. แรงดึง
แรงดึงหมายถึงความเครียดสูงสุดที่วัสดุสามารถทนต่อการยืดหรือดึงหรือดึงก่อนที่จะพัง
สกรูเหล็กคาร์บอน:
แรงดึง: สกรูเหล็กคาร์บอน โดยทั่วไปจะมีความต้านทานแรงดึงที่ดีซึ่งสามารถอยู่ได้อย่างกว้างขวางขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน เหล็กคาร์บอนต่ำ (เช่น AISI 1006) มีแนวโน้มที่จะมีความต้านทานแรงดึงประมาณ 350-500 MPa ในขณะที่เหล็กคาร์บอนสูง (เช่น AISI 1095) สามารถมีความต้านทานแรงดึงสูงถึง 850-1000 MPa หรือมากกว่า
เหล็กกล้าคาร์บอนมักจะได้รับความร้อนหรือผสมเพื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึง แต่โดยทั่วไปจะไม่แข็งแรงเท่ากับเหล็กกล้าอัลลอยที่มีความแข็งแรงสูงหรือเกรดสแตนเลส
สกรูสแตนเลส:
ความต้านทานแรงดึง: สกรูสแตนเลสโดยทั่วไปมีความต้านทานแรงดึงสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำโดยมีโลหะผสมทั่วไปเช่น 304 หรือ 316 ถึง 500-800 MPa ในความต้านทานแรงดึง เกรดสแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น pH 17-4) สามารถเข้าถึงได้สูงถึง 1,000 MPa
สแตนเลสนำเสนอความสมดุลของความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานจำนวนมาก แต่มักจะไม่แข็งแรงเท่ากับเหล็กกล้าอัลลอยที่ได้รับความร้อน
สกรูเหล็กโลหะผสม:
แรงดึง: เหล็กกล้าอัลลอยด์เช่นที่มีปริมาณคาร์บอนสูงหรือองค์ประกอบเพิ่มเติมเช่นโครเมียมโมลิบดีนัมหรือวานาเดียมสามารถบรรลุ 1,000-1500 MPa หรือมากกว่าในความต้านทานแรงดึง วัสดุเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งต้องการความแข็งแรงสูงสุด
สกรูเหล็กโลหะผสมมักจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าสกรูคาร์บอนและสแตนเลสในความต้านทานแรงดึงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานหนักและมีความเครียดสูง
2. ความต้านทานความเหนื่อยล้า
ความต้านทานความเหนื่อยล้าหมายถึงความสามารถของวัสดุในการทนต่อความเครียดซ้ำหรือผันผวนโดยไม่ทำลาย
สกรูเหล็กคาร์บอน:
ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า: สกรูเหล็กคาร์บอนโดยทั่วไปมีความต้านทานต่อความล้าปานกลาง ความสามารถในการทนต่อการโหลดแบบวัฏจักรนั้นได้รับอิทธิพลจากปริมาณคาร์บอนและการบำบัดความร้อน สกรูเหล็กคาร์บอนสูงในขณะที่ให้ความต้านทานแรงดึงที่ดีขึ้นมีแนวโน้มที่จะเปราะมากขึ้นซึ่งสามารถลดความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า
ในการใช้งานที่สกรูอยู่ภายใต้การโหลดบ่อยหรือเป็นวงจรเหล็กกล้าคาร์บอนอาจล้มเหลวได้เร็วกว่าวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าเว้นแต่จะได้รับการรักษาเป็นพิเศษหรือเคลือบเพื่อปรับปรุงความต้านทาน
สกรูสแตนเลส:
ความต้านทานความเหนื่อยล้า: สกรูสแตนเลสมีแนวโน้มที่จะให้ความต้านทานต่อความเมื่อยล้าได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนเนื่องจากความเหนียวและความเหนียว การปรากฏตัวของโครเมียมและองค์ประกอบอื่น ๆ เพิ่มความสามารถในการดูดซับความเครียดเมื่อเวลาผ่านไป สแตนเลสสแตนเลสออสเทนนิติกเช่น 304 และ 316 นั้นดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจัดการกับความเครียดเมื่อยล้าเนื่องจากคุณสมบัติที่ทำงานได้ยาก
สกรูสแตนเลสมักจะถูกเลือกสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนบ่อยครั้งหรือการโหลดแบบวัฏจักรเนื่องจากทำงานได้ดีขึ้นภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน
สกรูเหล็กโลหะผสม:
ความต้านทานความเหนื่อยล้า: เหล็กกล้าอัลลอยด์โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีความแข็งสูงกว่าหรือออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อต้านทานความเหนื่อยล้าโดยทั่วไปจะให้ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่ดีที่สุดในสาม กระบวนการบำบัดความร้อนเช่นการแบ่งเบาบรรเทาหรือการดับช่วยเพิ่มความสามารถในการทนต่อการโหลดซ้ำ เหล็กกล้าอัลลอยด์ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าในการใช้งานที่ต้องการเช่นการบินและอวกาศยานยนต์และเครื่องจักรกลหนัก
โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงเช่น 4130 หรือ 4340 มักใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดแบบวัฏจักรสูงและการโหลดเมื่อยล้าซึ่งมีความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่เหนือกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับทั้งคาร์บอนและสแตนเลส
| คุณสมบัติ | สกรูเหล็กคาร์บอน | สกรูสเตนเลสสตีล | สกรูเหล็กอัลลอยด์ |
| แรงดึง | ปานกลางถึงสูง (350-1000 MPa) | ปานกลางถึงสูง (500-1000 MPa) | สูงมาก (1,000-1500 MPa) |
| ความต้านทานความเหนื่อยล้า | ปานกลาง | ดี (ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน) | ยอดเยี่ยม (ความต้านทานความเหนื่อยล้าที่ดีที่สุด) |
โดยทั่วไปแล้วสกรูเหล็กคาร์บอนจะเพียงพอสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดในการรับน้ำหนักปานกลางและความเครียดแบบคงที่ แต่อาจดิ้นรนภายใต้การโหลดแบบวัฏจักรหรือความเครียดแรงดึงที่รุนแรงโดยไม่ต้องรักษาเพิ่มเติม
สกรูสแตนเลสให้ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่ดีขึ้นและความต้านทานการกัดกร่อน แต่โดยทั่วไปจะไม่แข็งแรงเท่ากับสกรูเหล็กอัลลอยด์
สกรูเหล็กอัลลอยด์เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูงและมีความเหนื่อยล้ามากขึ้นมีความแข็งแรงแรงดึงที่เหนือกว่าและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าเนื่องจากองค์ประกอบโลหะผสมประสิทธิภาพสูงและการรักษาความร้อน 333333
