La resistenza alla trazione e la resistenza alla fatica delle viti in acciaio al carbonio sono influenzate dalle loro proprietà del materiale e rispetto alle viti realizzate con altri materiali come l'acciaio inossidabile e l'acciaio in lega, ci sono differenze distinte:
1. Resistenza alla trazione
La resistenza alla trazione si riferisce alla massima sollecitazione che un materiale può resistere mentre viene allungato o tirato prima di rompere.
Viti in acciaio al carbonio:
Resistenza alla trazione: Viti in acciaio al carbonio In genere hanno una buona resistenza alla trazione, che può variare ampiamente a seconda del contenuto di carbonio. Gli acciai a basso contenuto di carbonio (ad es. AISI 1006) tendono ad avere una resistenza alla trazione di circa 350-500 MPa, mentre gli acciai ad alto contenuto di carbonio (ad es. AISI 1095) possono avere una resistenza alla trazione fino a 850-1000 MPa o più.
L'acciaio al carbonio è spesso trattato con calore o legato per aumentare la sua resistenza alla trazione, ma generalmente non è forte come gli acciai in lega ad alta resistenza o alcuni voti in acciaio inossidabile.
Viti in acciaio inossidabile:
Resistenza alla trazione: le viti in acciaio inossidabile hanno generalmente una resistenza alla trazione più elevata rispetto all'acciaio a basso contenuto di carbonio, con leghe comuni come 304 o 316 che raggiungono 500-800 MPa in resistenza alla trazione. Alcuni gradi in acciaio inossidabile ad alta resistenza (ad es. PH 17-4) possono raggiungere fino a 1000 MPa.
L'acciaio inossidabile offre un equilibrio di resistenza alla trazione e resistenza alla corrosione, rendendolo ideale per molte applicazioni, ma spesso non è forte come gli acciai in lega trattati con calore.
Viti in acciaio in lega:
Resistenza alla trazione: acciai in lega, come quelli con elevato contenuto di carbonio o elementi aggiunti come il cromo, il molibdeno o il vanadio, possono ottenere 1000-1500 MPa o più in resistenza alla trazione. Questi materiali sono specificamente progettati per applicazioni ad alte prestazioni che richiedono la massima resistenza.
Le viti in acciaio in lega superano spesso le viti di carbonio e in acciaio inossidabile in resistenza alla trazione, in particolare in applicazioni ad alto contenuto di stress.
2. Resistenza alla fatica
La resistenza alla fatica si riferisce alla capacità di un materiale di resistere allo stress ripetuto o fluttuante senza rompere.
Viti in acciaio al carbonio:
Resistenza alla fatica: le viti in acciaio al carbonio hanno generalmente una moderata resistenza alla fatica. La loro capacità di resistere al carico ciclico è influenzata dal contenuto di carbonio e dal trattamento termico. Le viti in acciaio ad alto contenuto di carbonio, pur offrendo una migliore resistenza alla trazione, tendono ad essere più fragili, il che può ridurre la loro resistenza alla fatica.
Nelle applicazioni in cui le viti sono soggette a carico frequente o ciclico, l'acciaio al carbonio può fallire prima dei materiali a maggiore prestazione a meno che non siano trattati o rivestiti appositamente per migliorare la resistenza.
Viti in acciaio inossidabile:
Resistenza alla fatica: le viti in acciaio inossidabile tendono ad offrire una migliore resistenza alla fatica rispetto all'acciaio al carbonio a causa della loro tenacità e duttilità. La presenza di cromo e altri elementi aumenta la loro capacità di assorbire lo stress nel tempo. Gli acciai inossidabili austenitici come 304 e 316 sono particolarmente bravi a maneggiare lo stress da fatica a causa delle loro proprietà residenziabili.
Le viti in acciaio inossidabile sono spesso scelte per applicazioni che coinvolgono vibrazioni frequenti o carico ciclico perché funzionano meglio in tali condizioni rispetto all'acciaio al carbonio.
Viti in acciaio in lega:
Resistenza alla fatica: acciai in lega, in particolare quelli con maggiore durezza o progettati per resistere alla fatica, in genere offrono la migliore resistenza alla fatica tra i tre. I processi di trattamento termico come il temperamento o il tempra migliorano la loro capacità di resistere al carico ripetuto. Gli acciai in lega sono ottimizzati per la resistenza alla fatica in applicazioni esigenti come macchinari aerospaziali, automobilistici e pesanti.
Le leghe ad alta resistenza come 4130 o 4340 sono comunemente usate in ambienti con elevate sollecitazioni cicliche e carico di fatica, offrendo una resistenza alla fatica significativamente superiore rispetto sia al carbonio che all'acciaio inossidabile.
| Proprietà | Viti in acciaio al carbonio | Viti in acciaio inossidabile | Viti in acciaio in lega |
| Resistenza alla trazione | Da moderato a alto (350-1000 MPa) | Da moderato a alto (500-1000 MPa) | Molto alto (1000-1500 MPa) |
| Resistenza alla fatica | Moderare | Buono (meglio dell'acciaio al carbonio) | Eccellente (migliore resistenza alla fatica) |
Le viti in acciaio al carbonio sono in genere sufficienti per le applicazioni con moderata carico e sollecitazione statica, ma possono lottare sotto carico ciclico o stress di trazione estrema senza trattamenti aggiuntivi.
Le viti in acciaio inossidabile offrono una migliore resistenza alla fatica e resistenza alla corrosione, ma generalmente non sono forti come le viti in acciaio in lega.
Le viti in acciaio in lega sono ideali per ambienti ad alto stress e a rischio di fatica, offrendo resistenza alla trazione e resistenza alla fatica superiori a causa della loro composizione in lega e trattamenti di calore ad alte prestazioni. 3
