Asiantuntijat: Lämpötilan tärkeys ruuviliitoksissa

K: Mikä on tavallisin lämpötila-alue ruuvien käytössä ja mitä seurauksia sen ylityksellä on?

V: Ruuveja voi valmistaa monista eri materiaaleista, tavallisimmat ovat hiiliteräs, seosteräs ja ruostumaton teräs. Suurten lämpötilojen sovelluksissa käytetäään erilaisia rauta-, nikkeli- ja kromiseoksia, kuten Inconel ja Waspaloy. Hiili- ja seosteräksestä valmistettuja ruuveja voi käyttää –50 °C:sta lähtien. Suurimmat arvot riippuvat pinnoitteen lämpötilarajasta. Taulukossa on lueteltu muutamia tavallisimpia esimerkkejä. Korkeampia käyttölämpötiloja tarvittaessa voidaan käyttää nikkeli- tai kromipinnoitteita, sillä niiden lämpötilaraja on 590 °C:ssa nikkelin ja 420–650 °C: ssa kromin kohdalla. Molemmat menetelmät ovat kuitenkin kalliita, eikä niitä juuri käytetä kiinnittimissä.

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ruuvit, joita on saatavilla eri seoksina, tarvitsevat normaalisti suojapinnoitteen, ja niiden käyttölämpötila-alue on laajempi kuin pelkkien hiili- tai seosterästen. Seoksen tyypistä riippuen ruostumattoman teräksen lämpötilaraja on –120–320 °C:n välillä.

Kiinnittimien käyttölämpötilan ylittämisellä saattaa olla vakavat seuraukset:

1. Hiiliteräs ja seosteräs haurastuvat alle –50 °C:n lämpötiloissa.

2. Pinnoitteen käyttölämpötilan ylityksessä kiinnittimet voivat pettää ennenaikaisesti vetyhaurastuman ja korroosiosuojan menetyksen vuoksi.

3. Kiinnittimien lujuusominaisuudet vähenevät lämpötilan nousun myötä.

4. Kiinnitysvoima muuttuu kiinnittimen ja liitoksen eri lämpölaajenemiskertoimien vuoksi.

5. Viruminen ja jännitysrelaksaatio.