Hamos boek - Hamos stainless steel fasteners

Hamos boek 18-01-2002 11:33 Pagina 1
ROESTVASTSTALEN BEVESTIGINGSMATERIALEN
STAINLESS STEEL FASTENERS
Hamos- Holland BV
Marisstraat 8
3364 AZ Sliedrecht, Nederland
Postbus 295,
3360 AG Sliedrecht, Nederland
Telefoon 0184 - 496900
Fax 0184 - 412422
E-mail: info@hamos.nl
Internet: www. Hamos.nl

Hamos boek 18-01-2002 11:33 Pagina 003
1. het begrip roestvaststaal
De goede corrosieweerstand van roestvaststaal-de vroegere, maar nog steeds populaire benaming ”roestvrij” is onjuist-
berust op de eigenschap van automatische zelfbescherming, ook wel passivering genoemd. Onder invloed van de zuurstof uit
de lucht of van een oxyderend milieu, bijv. salpeterzuur, wordt een dunne chroomoxidehuid op het oppervlak gevormd, die het
onderliggende staal volkomen afsluit tegen aantasting en het daardoor passief maakt. Wordt deze oxidehuid door mechanische
of chemische behandeling beschadigd, dan zal deze zich onmiddelijk weer herstellen mits voldoende zuurstof beschikbaar is.
Dit zal niet het geval zijn in bijv. een zure, reducerende oplossing, waarbij een natuurlijk herstel meestal niet mogelijk is en lokale
corrosie kan optreden.
Als voorwaarde om een dichte, afgesloten passiveerlaag te verkrijgen moet het staal tenminste met ca. 13% chroom gelegeerd
zijn. In fig. 1 is de invloed van het toenemende chroomgehalte in ongelegeerd koolstofstaal t.o.v. corrosiesnelheid duidelijk te
zien.
In principe kan het begrip roestvaststaal dus gedefinieerd worden als een ijzerlegering met tenminste ca. 13% chroom.
Figuur 1
HAMOS
003

Hamos boek 18-01-2002 11:33 Pagina 004
HAMOS
Het aantal soorten roestvaststaal is zeer uitgebreid. Momenteel bestaan er meer dan 200 verschillende legeringen en regelmatig
komen er gemodificeerde of nieuwe legeringen bij. Hierbij wordt de chemische samenstelling gewijzigd en/of andere elementen
zoals o.a. nikkel, molybdeen, titaan, niobium, koper, zwavel, selenium, stikstof toegevoegd die ieder hun specifieke eigenschappen
en toepassingsgebieden hebben. Ogenschijnlijk kleine verschillen in de chemische samenstelling kunnen grote gevolgen
veroorzaken, zodat het gebied ”roestvaststaal” op de buitenstaander meestal een gecompliceerde en ondoorzichtige indruk
maakt.
Het is echter mogelijk om de gangbare roestvaststaalsoorten in drie hoofgroepen in te delen, waaraan men de naam gegeven
heeft van de metaalkundige struktuur, waarin zij overwegend voorkomen n.l. ferritisch, martensitisch en austenitisch. (zie fig. 2)
Figuur 2
ferristische struktuur martensitische struktuur austenitische struktuur
Deze hoofdgroepen onderscheiden zich door enkele typerende eigenschappen:
2. soorten roestvaststaal
Ferristisch roestvaststaal vindt weinig toepassing bij handelsgebruikelijke bevestigingsonderdelen vanwege de beperkte
corrosieweerstand en de lage mechanische eigenschappen. Zij worden niet op voorraad gehouden, doch uitsluitend bij grote
aantallen op bestelling geleverd.
Ook het martensitisch roestvaststaal is vrijwel van geen betekenis. Deze staalgroep is vooral bekend als ”messenstaal”.
Austenitisch roestvaststaal is de belangrijkste en overwegend voorkomende hoofdgroep voor de gangbare bevestigingsonderdelen
vanwege de uitstekende corrosiewering en de hoge mechanische eigenschappen die door koudvervorming kunnen worden
verkregen. Deze worden op voorraad gehouden en zijn dus gemakkelijk en snel verkrijgbaar. Daarom zal op deze staalgroep
uitsluitend verder worden ingegaan.
004

Hamos boek 18-01-2002 11:33 Pagina 005
3. austenitisch roestvaststaal
Voor een goed begrip van de typische eigenschappen van austenitisch roestvaststaal is enig inzicht in het metaalkundig en
technologisch gedrag van deze legeringsgroep vereist. Een essentieel verschil met ongelegeerde en laaggelegeerde staalsoorten
die gebruikt worden bij de stalen bevestigingsonderdelen in de hogere sterkteklassen, is de stabiliteit van de austenietstruktuur.
Deze kan bij de nornale staalsoorten alleen maar voorkomen bij een hoge temperatuur boven ongeveer 900 °C, terwijl
deze bij austenitische roestvaststaal blijft bestaan tot beneden kamertemperatuur. Dit is dan ook de reden waarom austenitisch
roestvaststaal niet thermisch hardbaar is. De austenietstruktuur is evenwel niet altijd volkomen stabiel. Dit wordt op complexe
wijze bepaald door de chemische samenstelling van de legering, waarbij sommige elementen elkaar zelfs tegenstrijdig kunnen
beïnvloeden. Of een legeringssamenstelling austeniet-stabiel is of een mengstruktuur heeft, waarin ook martensiet en/of ferriet
voorkomen, kan uit het Schaeffler-diagram (fig. 3) worden afgeleid. In dit diagram worden de elementen op de horizontale as als
chroomaequivalent en op vertikale as als nikkelaequivalent uitgedrukt. Het nikkelaequivalent is een maat voor de bevordering
van de austenietstabiliteit, terwijl het chroomaequivalent een maat voor de bevordering van een mengstruktuur aangeeft. Deze
aequivalenten kunnen met behulp van de formules in het diagram worden berekend en hiermee kan op eenvoudige wijze vastgesteld
worden of een bepaalde chemische samenstelling van het roestvaststaal een stabiele austenietstruktuur of een instabiele
mengstruktuur zal opleveren. Duidelijk is te zien dat volledige stabiliteit nog juist wordt bereikt bij de combinatie van een
nikkelaequivalent van ca. 12% en een chroomaequivalent van ca. 18%. Hieruit volgt dat de algemeen bekende aanduiding 18/8
voor austenitisch roestvaststaal zeer grof is en dat geringe afwijkingen in de analyse consequenties kunnen hebben t.a.v. de
specifieke eigenschappen van het produkt. Een stabiele austenietstruktuur is voorwaarde voor optimale corrosieweerstand.
Figuur 3 - Schaeffler-diagram
HAMOS
005

Hamos boek 18-01-2002 11:33 Pagina 006
HAMOS
Een volgend typisch aspect van austentitisch roestvaststaal is dat dit materiaal, hoewel niet thermisch hardbaar, daarentegen in
sterke mate koudverstevigd kan worden door koudvervorming. Hierdoor kunnen mechanische eigenschappen bereikt worden
die beduidend hoger liggen dan die van het uitgangsmateriaal afhankelijk van de mate van kouddeformatie en de chemische
samenstelling. Roestvaststalen bouten, schroeven en moeren worden overwegend koudgestuikt, zie als voorbeeld fig. 4.
Figuur 4 - Bewerkingsstadia bij de koudfabricage van zeskantbouten
Dat betekent echter, dat het uitgangsmateriaal tevens een acceptabele koudvervormbaarheid moet bezitten. Deze twee tegengestelde
eisen van enerzijds koudversteviging t.b.v. de sterkteklasse van het produkt, anderzijds koudvervormbaarheid t.b.v. de
fabricagemogelijkheid zijn hoofdzakelijk afhankelijk van het element koolstof. Als compromis wordt in de praktijk bij voorkeur
een gehalte van ca. 0,05% gekozen.
De keuze van dit percentage hangt tevens samen met de invloed van koolstof op de magnetiseerbaarheid na koudvervorming
en het optreden van interkristallijne corrosie waarop later wordt teruggekomen.
006

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 006
HAMOS
Een volgend typisch aspect van austentitisch roestvaststaal is dat dit materiaal, hoewel niet thermisch hardbaar, daarentegen in
sterke mate koudverstevigd kan worden door koudvervorming. Hierdoor kunnen mechanische eigenschappen bereikt worden
die beduidend hoger liggen dan die van het uitgangsmateriaal afhankelijk van de mate van kouddeformatie en de chemische
samenstelling. Roestvaststalen bouten, schroeven en moeren worden overwegend koudgestuikt, zie als voorbeeld fig. 4.
Figuur 4 - Bewerkingsstadia bij de koudfabricage van zeskantbouten
Dat betekent echter, dat het uitgangsmateriaal tevens een acceptabele koudvervormbaarheid moet bezitten. Deze twee tegengestelde
eisen van enerzijds koudversteviging t.b.v. de sterkteklasse van het produkt, anderzijds koudvervormbaarheid t.b.v. de
fabricagemogelijkheid zijn hoofdzakelijk afhankelijk van het element koolstof. Als compromis wordt in de praktijk bij voorkeur
een gehalte van ca. 0,05% gekozen.
De keuze van dit percentage hangt tevens samen met de invloed van koolstof op de magnetiseerbaarheid na koudvervorming
en het optreden van interkristallijne corrosie waarop later wordt teruggekomen.
006

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 007
4. austenitische roestvaststaalgroepen voor bevestigingsonderdelen
4. en chemische samenstellingen
In de internationale ISO-norm 3506 ”Bevestigingsonderdelen uit roestvaststaal” is uit een grote aantal varianten een typebeperkende
keuze gemaakt van de austentitische roestvaststaalsoorten, die geschikt zijn voor bevestigingsonderdelen.
In tabel 1 is deze hoofdgroep onderverdeeld in drie staalgroepen met hun aanduiding, de daarbij behorende chemische samenstelling
en de meest gebruikte staaltypen.
Tabel 1
1) Voorzover niet anders aangegeven, zijn dit maximale waarden
2) Zwavel kan door selenium vervangen worden
3) Kan titanium ≥ 5xC tot maximaal 0,8% bevatten
4) Kan niobium en/of tantalium ≥ 10xC tot maximaal 1% bevatten
5) Kan koper tot maximaal 4% bevatten
6) Bevat titanium ≥ 5xC tot maximaal 0,8%
7) Kan molybdeen bevatten naar keuze van de fabrikant
8) Wanneer voor bepaalde toepassingen een maximaal percentage van molybdeen noodzakelijk is, dan moet dit bij de
opdracht door de besteller voorgeschreven worden.
De fabrikant kan na overleg met de besteller andere staalgroepen toepassen mits voldaan wordt aan alle eigenschappen en
eisen van ISO 3506.
Deze drie staalgroepen hebben de volgende typische kenmerken:
A1
A2
A4
HAMOS
is een draaikwaliteit, die uitsluitend wordt toegepast wanneer bevestigingsonderdelen verspanend worden vervaardigd.
Door het hogere fosfor- en zwavelgehalte wordt een betere verspaanbaarheid verkregen, hoewel daardoor
de corrosieweerstand wordt verminderd en deze kwaliteit ook minder geschikt is voor hoge en lage temperaturen.
is de meest universele en gangbare staalgroep voor koudvervormde bouten, schroeven en moeren met een uitstekende
corrosiewering onder normale atmosferische omstandigheden, in natte omgeving en tegen oxyderende en
organische zuren en vele alkalische- en zoutoplossingen. Deze kwaliteit is ook uitermate geschikt voor toepassing bij
zeer lage en hoge temperaturen.
is door toevoeging van 2-3% molybdeen en verhoging van het nikkelgehalte de meest corrosiebestendige staalgroep,
die in het bijzonder wordt toegepast in agressieve media zoals zeeklimaat, (chloriden), industrieklimaat
(zwaveldioxyde), bij oxyderende zuren en daar waar putvormige corrosie kan optreden.
007

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 008
HAMOS
In het bijzonder wordt allereerst de aandacht erop gevestigd dat hogere mechanische eigenschappen bij austenitische roestvaststalen
bouten, schroeven en moeren op een principieel andere wijze worden verkregen dan bij produkten uit koolstofstaal en laaggelegeerde
staalsoorten. De sterkteklassen 8.8, 10.9, 12.9 uit deze laatstgenoemde thermisch hardbare staalsoorten worden bereikt
door een warmtebehandeling. Bij austenitisch roestvaststaal, dat thermisch niet hardbaar is, kunnen hogere sterkteklassen alleen
maar verkregen worden door koudvervorming. Dit heeft echter tot gevolg dat er inhomogene spanningstoestanden ontstaan,
waardoor andere aanduidingen van de sterkteklassen en afwijkende beproevingen van de rekgrens en de rek noodzakelijk zijn.
In ISO 3506 zijn de drie austenitische staalgroepen A1, A2, A4 ingedeeld in drie sterkteklassen 50, 70 en 80 met hun mechanische
eigenschappen afhankelijk van de fabricagemethode en de afmetingen van het produkt, zie tabel 2. Het getal van de sterkteklasse
komt overeen met1/10 van de treksterkte in N/mm2, bijv. klasse 80 heeft een minimum terksterkte van 80x10=800 N/mm2.
Deze drie sterkteklassen hebben de volgende typische kenmerken:
50
70
80
is de zachte, niet koudvervormde toestand van gedraaide en warmgeperste produkten. Deze klasse komt bij de
gangbare bevestigingsonderdelen relatief weinig voor.
is de meest voorkomende klasse voor koudgestuikte produkten en wordt als regel geleverd.
is de hoogste sterkteklasse die wordt verkregen door extra sterke koudvervorming. De treksterkte ligt op het niveau
van de 8.8 klasse van de stalen bouten.
Tabel 2 - Mechanische eigenschappen voor bouten, schroeven, tapeinden en stelschroeven boven M5 en moeren van alle afmetingen
1) Alle waarden zijn berekend en hebben betrekking op de spanningsdoorsnede van de schroefdraad.
2) De verlenging na breuk aan deprodukten zelf met een lengte van≥ 3d en niet aan afgedraaide proefstaven met een
meetlengte van 5d.
3) Boven M20 moeten de mechanische eigenschappen overeengekomen worden tussen besteller en leverancier, aangezien
andere waarden mogelijk zijn.
4) De waarden van de mechanische eigenschappen gelden voor lengten van het produkt tot max. 8xd. Bij grotere lengten
moeten de waarden overeengekomen worden tussen besteller en leverancier.
Tabel 3
008
5. mechanische eigenschappen van austenitische roestvaststalen
bevestigingsonderdelen

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 009
6. het systeem van aanduiding en het merken van austenitische
4. roestvaststalen bevestigingsonderdelen
Het systeem van aanduiding is in ISO 3506 vastgelegd.
Tabel 4
Roestvaststalen bouten, cilinderschroeven met binnenzeskant en moeren (indien voorgeschreven) vanaf M5 alsmede alle verpakkingen
moeten volgens tabel 4 worden gekenmerkt met de staalgroep gevolgd door het getal van de sterkteklasse en met
het merk van herkomst. Bij bouten en schroeven moeten deze bij voorkeur op de kop worden aangebracht. Bij moeren is het
merken op slechts één aanligvlak toegestaan en mag slechts verdiept worden aangebracht. Ook is het merken op de sleutelvlakken
toelaatbaar. De staalgroepen A2 en A4 kunnen ook als alternatief met rillen op de hoeken van de sleutelvlakken
gemerkt worden. Wanneer de moeren bij de beproeving niet de proefspanning van de hoogste sterkteklasse bereiken dan moeten
de moeren gemerkt worden met de lagere sterkteklassen. Zie voorbeeld in figuur 5. Het merken van tapeinden en andere
bevestigingsonderdelen wordt overgelaten aan onderling overleg tussen besteller en leverancier.
Figuur 5
HAMOS
009

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 0010
HAMOS
Er zijn verschillende vormen van corrosie, ieder met een specifiek gedrag, zodat duidelijk onderscheid gemaakt dient te worden.
7.1 Algemene atmosferische corrosie
Hieronder wordt verstaan een chemische aantasting van het materiaal door het omgevende milieu, welke gekenmerkt wordt
door een gelijkmatige en geleidelijke aantasting van het gehele oppervlak en uitgedrukt wordt als materiaalverlies in mm per
jaar. Bij deze meestvoorkomende vorm van corrosie treedt geen onverwachts bezwijken op en is deze vorm uit oogpunt van
veiligheid controleerbaar en niet gevaarlijk. Voor normale atmosferische omstandigheden is A2 de meest geschikte en meest
toegepaste kwaliteit onder de algemene voorwaarde dat er voldoende zuurstof aanwezig is om de beschermende chroomoxidelaag
in stand te houden. In meer agressieve omgevingen zoals bepaalde zuren, industriëel klimaat en in het bijzonder zeeklimaat
(chloriden) wordt de kwaliteit A4 aangeraden. Tabel 5 geeft als richtlijn nadere informatie hierover in vergelijking met andere
materiaalsoorten.
Tabel 5 - chemische corrosietabel
0010
7. corrosieweerstand van austenitisch roestvaststaal

Hamos boek 22-02-2002 09:39 Pagina 0011
1. het begrip roestvaststaal
7.2 Kontaktcorrosie
Deze geheel andere vorm van corrosie treedt op wanneer twee verschillende metalen in aanwezigheid van een
elektrolytische vloeistof een elektrisch spanningsverschil kunnen opwekken. Dan ontstaat er een galvanische
celwerking, waarbij het onedelere metaal (anode) in oplossing gaat en zich opoffert ten gunste van het edelere
metaal (kathode), fig. 6. Dit elektro-chemische proces verloopt sneller
Figuur 6
naarmate het potentiaalverschil groter is en het oppervlak van het edelere
voorbeeld galvanische celverwerking
metaal groter is dan van het onedelere. Bevestigingsartikelen, die meestal een
kritische verbindingsfunctie vervullen en het laatst dienen te bezwijken, moeten dus altijd kathodisch reageren.
Omdat bevestigingsartikelen in de regel een klein oppervlak hebben t.o.v. de constructie treedt tegen de verwachting
in niet altijd corrosie op. Een voorbeeld hiervan zijn roestvaststalen schroeven in aluminium constructies.
Combinatie met koper, messing, brons wordt afgeraden, tenzij een geschikte isolatie wordt toegepast bijv.
kunststof ringen en busjes, isolatieband of- verf, zie fig. 7. Tabel 6 geeft als richtlijn
nadere informatie over de combinatiemogelijkheden van verschillende materialen.
Tabel 6
Figuur 7
voorbeeld van isolatie
HAMOS
0011

Hamos boek 18-01-2002 11:17 Pagina 0012
HAMOS
7.3 Interkristallijne corrosie (fig. 8)
Dit is één van de gevaarlijkste vormen van corrosie, omdat deze onverwacht kan optreden en tot spontane
breuk kan leiden bij belastingen die veel lager zijn dan de normaal toelaatbare. Interkristallijne corrosie
is een inwendig verval van de metaalstruktuur door chroomcarbiden-vorming. In het temperatuurgebied
tussen 4000 °C en 9000 °C verbindt koolstof zich gemakkelijk met chroom, waarbij 94% chroom
onttrokken wordt langs de korrelgrenzen en er plaatsen ontstaan met een chroomgehalte lager dan
12% en dus beneden de drempel van roestvastheid komen. Op deze onbeschermde plaatsen treedt
met verhoogde snelheid selectieve corrosie op en worden korrels uit het struktuurverband opgelost.
(Deze vorm van corrosie staat ook bekend onder de naam ”lasbederf”). Interkristallijne corrosie kan bij
bevestigingsonderdelen op twee manieren worden voorkomen:
- door toevoeging van stabiliserende elementen (bijv. titanium, ≥ 5xC tot max. 0,8% zoals in
Werkstoffnummer 1.4511 en 1.4571) die zich sneller met koolstof verbinden als chroom en dus voorkomen dat chroomcarbiden
gevormd kunnen worden.
- door een extra laag koolstofgehalte van max. 0,03% waardoor er bijna geen koolstof aanwezig is om omgezet te kunnen
worden tot chroomcarbiden. Deze laatste methode heeft tevens het voordeel dat dit materiaal zich uitstekend laat koudvervormen
en praktisch niet magnetiseerbaar is.
De bevestigingsonderdelen in de kwaliteiten A2 en A4 mogen geen chroomcarbiden bevatten en moeten voldoen aan de
beproeving op interkristallijne corrosie volgens ISO 3651. De kwaliteit A1 is niet bestendig tegen interkristallijne corrosie. Alleen
in overleg met de leverancier mag een speciale bestendige uitvoering geleverd worden.
7.4 Spannings (interkristallijne) corrosie (fig. 9)
Bij deze eveneens gevaarlijke vorm van corrosie kan scheurvorming dwars door de kristallen
optreden, wanneer trekspanning, verhoogde temperatuur en een corroderende atmosfeer
bijv. chloride-milieu tesamen voorkomen. De gevoeligheid voor deze corrosie kan
vastgesteld worden door het produkt onder trekspanning te behandelen in een kokende
oplossing van 42% magnesiumchloride. Deze corrosie komt bij de gebruikelijke, koudgeperste
bevestigingsonderdelen zelden voor. Als verklaring hiervoor wordt gesteld, dat de
drukspanningen door de koudfabricage de trekspanningen na montage dermate compenseren
dat de kritische spanningstoestand voor het optreden van spanningscorrosie praktisch
nooit bereikt wordt.
7.5 Putvormige corrosie (pitting) (fig. 10)
Een lokale beschadiging van de chromoxidelaag kan de oorzaak zijn van een sterke
plaatselijke, porie-achtige aantasting, die snel en diep het materiaal ingroeit. Deze corrosie
wordt sterk bevorderd in chloorhoudende media zoals zeeklimaat en brakwater. De
kwaliteit A4 biedt vanwege de toevoeging van molybdeen de hoogstmogelijke weerstand.
De gevoeligheid kan bepaald worden door een polarisatiemeting, waarbij de pittingpotentiaal
in een bepaald milieu wordt vastgesteld. Hoe hoger de potentiaal, hoe bestendiger.
7.6 Spleetcorrosie (fig. 11)
In aanwezigheid van een waterig milieu (vooral chloride-ionen) treedt deze corrosie op bij
niet aanliggende vlakken in spleten bijv. sluitringen, veerringen of ondre neerslagen,
aangroeisels en deklagen, waarbij onvoldoende lucht (zuurstof) kan circuleren om de passiviteit
te herstellen. De toepassing van roestvaststalen bevestigingselementen, die onvoldoende
luchtcirculatie kunnen veroorzaken, moeten worden ontraden.
0012
leveringsvoorwaarden
Figuur 8
interkristallijne corrosie
Figuur 9
spanningscorrosie
Figuur 10
putvormige corrosie
Figuur 11
spleetcorrosie bij gebrek aan luchtcirculatie

Hamos boek 18-01-2002 11:18 Pagina 0013
1. het begrip roestvaststaal
8. Oppervlaktebehandeling
De oppervlakte van austenitische roestvaststalen bevestigingsonderdelen meot schoon en metallisch blank zijn voor zover niet
anders is overeengekomen. De produkten moeten vrij zijn van vuil, zand etc. en vooral van vreemde staaldeeltjes zoals spaantjes
die ”vliegroest” kunnen veroorzaken. Hoe schoner en gladder het oppervlak is, des te groter is de passiveersnelheid.
Om een maximale corrosieweerstand te bereiken wordt aanbevolen om de produkten te passiveren (nabehandeling in een
oplossing van salpeterzuur).
9. Magnetiseerbaarheid
Austenitische roestvaststalen bevestigingsonderdelen. zijn in het algemeen niet magnetiseerbaar. Afhankelijk van de mate van
koudvervorming en het staaltype kan een geringe magnetiseerbaarheid ontstaan. Enige indicatie kan gegeven worden met de
permeabiliteitswaarde Km van het materiaal ten opzichte van vacuum (Km=1). Bijv. A2: Km=1,8, A4: Km=1,015, A4 L(C max.
0,03%)=1,005. Duidelijk is te zien dat A4 zich in dit opzicht gunstiger gedraagt dan A2. Voor speciale toepassingen zoals
elektronische apparatuur, marine en nucleaire industrie zijn de gebruikelijke produkten uit voorraad meestal niet geschikt en
moeten speciale staaltypen in onderling overleg tussen besteller en leverancier overeengekomen worden.
10. Temperatuurbestendigheid en -invloed
Sommige staaltypen kunnen in lucht tot -200 °C worden toegepast, andere zijn geschikt tot +800 °C. Tabel 5 geeft een
indicatie van de invlioed van een hogere temperatuur tot +400 °C op de rekgrens in % van de rekgrens bij kamertemperatuur.
Tabel 5
Tabel 6 laat zien tot welke lage temperatuur de kwaliteit A2 en A4 toegepast kunnen worden.
Tabel 6
HAMOS
Deze waarden zijn slechts van informatieve en algemene aard. Voor speciale toepassingen en eisen moeten de betreffende
voorschriften worden geraadpleegd of overleg worden gepleegd tussen de besteller en de leverancier.
0013

Hamos boek 18-01-2002 11:18 Pagina 0014
HAMOS
11.1 Algemeen
Corrosiebestendigheid geldt in vele gevallen nog steeds als enig criterium voor de toepassing van roestvaststalen bevestigingsartikelen.
Toch worden deze artikelen hoe langer hoe meer ook gebruikt als mechanische verbindingselementen, waarbij eisen
worden gesteld aan de sterkte en betrouwbaarheid van de constructie. Hierbij is het noodzakelijk enig inzicht te verkrijgen over
het typische gedrag van roestvaststaal bij montage m.n. over de samenhangende factoren tussen vorrspankracht en aandraaimoment.
11.1.1 De maximale toelaatbare vlaktedruk
Van primaire betekenis voor een goede verbinding is de toelaatbare vlaktedruk, die na het voorspannen en onder de uitwendige
bedrijfsbelasting tussen de aanligvlakken van boutkop en moer en het ingeklemde materiaal van de constructie niet overschreden
mag worden, omdat anders ten gevolge van plastische vervorming de voorspankracht terugvalt en de verbinding los kan
lopen.
Tabel 7
Tabel 8
0014
11. montagerichtlijnen

Hamos boek 18-01-2002 11:18 Pagina 0015
1. het begrip roestvaststaal
11.1.2 Wrijvingscoëfficiënten roestvaststaal
De grotere taaihied van austenitisch roestvaststaal brengt met zich mee dat de wrijvingscoëfficiënt en µG op de schroefdraad en
µK onder de kop niet alleen hoger zijn, maar ook een grotere spreiding vertonen dan bij de normale staalsoorten. Dit betekent
dat bij eenzelfde aandraaimoment een geringere voorspankracht in de bout wordt opgewekt. Een geschikt smeermiddel kan de
wrijving wel verminderen, maar de spreiding blijft groter. Vanwege het groot aantal variabele factoren wordt aangeraden de wrijvingscoëfficiënten
per toepassing proefondervindelijk vast te stellen met bijv. een moment/krachtmeter.
Tabel 9
HAMOS
11.1.3 Bepaling boutafmeting
Voor de dimensionering van de boutafmeting kan op basis van de rekgrens de volgende globale vergelijking gemaakt worden
met de gebruikelijke sterkteklassen van de normale staalsoorten.
- klasse 50 ligt ruim 10% lager dan klasse 4.6, waardoor vervanging zonder meer niet in alle gevallen mogelijk zal zijn.
- klasse 70 in de afmetingen tot en met M20 kan klasse 8.8 zonder meer vervangen, wanneer bij roestvaststaal één genormaliseerde
afmeting groter wordt genomen, bijv. M10 A2-70 i.p.v. M8-klasse 8.8. Hierbij kunnen dan tot 30% hogere belastingen worden
genomen. Boven M20 t/m M30 is klasse 70 praktisch slecht gelijk aan klasse 4.6 en is vervanging zonder meer mogelijk.
- klasse 80 ligt 7% lager dan klasse 8.8 in het algemeen zal vervangen zonder meer mogelijk zijn. In kritische gevallen dient met
dit verschil rekening gehouden te worden en zal in het bijzonder bij deze klasse op vlaktedruk gecontroleerd moeten worden.
Voor een nauwkeurigere berekeningsmethodiek wordt verwezen naar de VDI Richtlinien 2230 ”Systematische Berechnung
hochbeanspruchter Schraubenverbindungen”.
11.1.4 Het vreten van roestvaststaal
De grote taaiheid brengt eveneens met zich mee, dat austenitisch roestvaststaal in het algemeen een grotere neiging tot vreten vertoont
dan de normale staalsoorten. Uit jarenlange praktijkervaring blijkt echter dat dit gevaar bij bouten, die tegenwoordig overwegend
koud vervormd worden en dus een hardere koudverstevigde oppervlakte en een gladde, gerolde schroefdraad hebben, zelden
optreedt. Ook heeft de voorgeschreven speling van de isometrische schroefdraad een gunstig effect tegen vreten. Voorwaarde is
echter wel, dat de produkten schoon zijn, vrij van bramen, vreemde metaaldeeltjes, spanen, zand e.d. en dat eenzijdig klemmen
door beschadiging van de schroefdraad of scheef opdraaien vermeden wordt. Starre verbindingen gedragen zich beter dan elastische.
Aanbevolen wordt om zo gelijkmatig mogelijk en met een laag toerental aan te draaien en geen slaggereedschap te gebruiken.
In dit verband wordt nog opgemerkt dat voor het opwekken van een bepaalde voorspankracht niet alleen de wrijvingscoëfficiënten,
maar ook de nauwkeurigheid van de methode van aandraaien (aandraaifactor) van essentiële invloed is. De combinatie van 2 verschillende
roestvaststaaltypen bijv. A2 en A4 levert t.o.v. vreten geen voordeel op. Bij bijzondere omstandigheden en eisen dient een
speciaal aangepast smeermiddel gebruikt te worden bijv. chloorparaffine, molykoteglijlak, hogedrukolie, corrosiewerend vet e.d.
0015

Hamos boek 18-01-2002 11:18 Pagina 0016
HAMOS
leveringsvoorwaarden
11.2 Voorspankrachten en aandraaimomenten van austenitische roestvaststalen bevestigingsonderdelen
Deze waarden gelden voor austenitisch roestvaststalen zeskantbouten DIN 931/933 en zeskantmoeren DIN 934. De aandraaimomenten
zijn theoretisch berekende waarden afhankelijk van de gekozen wrijvingscoëfficiënt en gebaseerd op een voorspankracht,
waarbij tijdens montage 90% van de minimum rekgrens van de boutklasse wordt uitgenut. Deze tabel geldt uitsluitend
als richtlijn, waaraan geen aansprakelijkheid kan worden ontleend.
016