Badania udarnościowe, znane również jako testy Charpy'ego, służą do oceny odporności materiału na pękanie pod wpływem nagłego obciążenia. W przypadku śrub dwustronnych i nakrętek, badania te są kluczowe, zwłaszcza gdy elementy te pracują w niskich temperaturach lub są narażone na dynamiczne obciążenia.
Standardowy test Charpy'ego polega na uderzeniu młotem wahadłowym w próbkę materiału z nacięciem, aby zmierzyć energię potrzebną do jej złamania. Próbki mają zazwyczaj wymiary 10x10x55 mm i są testowane w określonych temperaturach, np. -20°C. Dla śrub dwustronnych i nakrętek, próbki są często wycinane z gotowych elementów lub przygotowywane jako oddzielne próbki z tego samego materiału.
Norma ISO 898-1 określa wymagania mechaniczne dla śrub, w tym śrub dwustronnych, wykonanych ze stali węglowej i stopowej. Zgodnie z sekcją 9.14 tej normy, badania udarnościowe są wymagane dla śrub o średnicy nominalnej ≥16 mm, jeśli jest to określone w normie produktowej lub uzgodnione między producentem a klientem. Testy przeprowadza się zgodnie z ISO 148-1 (test Charpy'ego z nacięciem V) w temperaturze -20°C, a minimalna wymagana energia wynosi 27 J.
Norma ISO 898-2 dotyczy nakrętek i określa ich właściwości mechaniczne, w tym wymagania dotyczące prób udarnościowych, jeśli są one wymagane dla konkretnej klasy własności.
W normach ASME, takich jak ASME B31.1 i ASME Section VIII, wymagania dotyczące badań udarnościowych zależą od materiału, grubości i minimalnej temperatury projektowej metalu (MDMT). Na przykład, zgodnie z ASME B31.1, materiał A193 B7 może być używany bez badań udarnościowych do temperatury -20°F, ale dla niższych temperatur wymagane są badania lub zastosowanie innych materiałów, takich jak A320. Dla nakrętek, norma ASTM A194 określa wymagania dotyczące badań udarnościowych dla określonych klas, takich jak 7L, które są przeznaczone do pracy w niskich temperaturach.
Normy DIN i EN, takie jak DIN EN ISO 898-1, są zgodne z wymaganiami ISO 898-1. Dodatkowo, norma BS EN 14399-3:2005 określa, że śruby powinny być testowane w temperaturze -20°C i osiągać minimalną energię udarnościową 27 J.
Badania udarnościowe są zazwyczaj wymagane dla śrub o średnicy nominalnej ≥16 mm. Dla mniejszych średnic, badania są przeprowadzane tylko wtedy, gdy jest to określone w normie produktowej lub uzgodnione między producentem a klientem.
Podsumowanie
Badania udarnościowe śrub dwustronnych i nakrętek są kluczowe dla zapewnienia ich niezawodności w trudnych warunkach eksploatacji. Wymagania dotyczące tych badań są określone w różnych normach, takich jak ISO 898-1, ISO 898-2, ASME B31.1, DIN EN ISO 898-1 i BS EN 14399-3:2005. Przeprowadzanie tych testów zgodnie z odpowiednimi normami zapewnia bezpieczeństwo i trwałość połączeń śrubowych.
