La résistance à la traction et la résistance à la fatigue des vis en acier au carbone sont influencées par leurs propriétés de matériaux, et par rapport aux vis fabriquées à partir d'autres matériaux comme l'acier inoxydable et l'acier en alliage, il existe des différences distinctes:
1. Force de traction
La résistance à la traction fait référence à la contrainte maximale qu'un matériau peut résister tout en étant étiré ou tiré avant la rupture.
Vis en acier en carbone:
Résistance à la traction: Vis en acier en carbone ont généralement une bonne résistance à la traction, ce qui peut aller largement en fonction de la teneur en carbone. Les aciers à faible teneur en carbone (par exemple, AISI 1006) ont tendance à avoir une résistance à la traction d'environ 350-500 MPa, tandis que les aciers à haute teneur en carbone (par exemple, AISI 1095) peuvent avoir une résistance à la traction allant jusqu'à 850-1000 MPa ou plus.
L'acier au carbone est souvent traité à la chaleur ou allié pour augmenter sa résistance à la traction, mais elle n'est généralement pas aussi forte que les aciers en alliage à haute résistance ou certaines grades en acier inoxydable.
Vis en acier inoxydable:
Résistance à la traction: Les vis en acier inoxydable ont généralement une résistance à la traction plus élevée que l'acier à faible teneur en carbone, avec des alliages communs comme 304 ou 316 atteignant 500-800 MPa en résistance à la traction. Certains grades en acier inoxydable à haute résistance (par exemple, pH 17-4) peuvent atteindre jusqu'à 1000 MPa.
L'acier inoxydable offre un équilibre de résistance à la traction et de résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour de nombreuses applications, mais il n'est souvent pas aussi fort que les aciers alliés traités à la chaleur.
Vis en acier en alliage:
Résistance à la traction: les aciers alliés, tels que ceux avec une teneur élevée en carbone ou des éléments ajoutés comme le chrome, le molybdène ou le vanadium, peuvent atteindre 1000-1500 MPa ou plus en résistance à la traction. Ces matériaux sont spécifiquement conçus pour des applications haute performance nécessitant une résistance maximale.
Les vis en acier en alliage surpassent souvent les vis en carbone et en acier inoxydable dans la résistance à la traction, en particulier dans les applications robustes et stress élevées.
2. Résistance à la fatigue
La résistance à la fatigue fait référence à la capacité d'un matériau à résister à un stress répété ou fluctuant sans se casser.
Vis en acier en carbone:
Résistance à la fatigue: Les vis en acier du carbone ont généralement une résistance à la fatigue modérée. Leur capacité à résister à la charge cyclique est influencée par la teneur en carbone et le traitement thermique. Les vis en acier à haute teneur en carbone, tout en offrant une meilleure résistance à la traction, ont tendance à être plus cassantes, ce qui peut réduire leur résistance à la fatigue.
Dans les applications où les vis sont soumises à une charge fréquente ou cyclique, l'acier au carbone peut échouer plus tôt que les matériaux de performance à moins que cela soit spécialement traité ou enduit pour améliorer la résistance.
Vis en acier inoxydable:
Résistance à la fatigue: les vis en acier inoxydable ont tendance à offrir une meilleure résistance à la fatigue que l'acier au carbone en raison de leur ténacité et de leur ductilité. La présence de chrome et d'autres éléments augmente leur capacité à absorber le stress au fil du temps. Les aciers inoxydables austénitiques comme 304 et 316 sont particulièrement bons pour gérer le stress de fatigue en raison de leurs propriétés de travail durable.
Les vis en acier inoxydable sont souvent choisies pour les applications impliquant des vibrations fréquentes ou une charge cyclique car elles fonctionnent mieux dans de telles conditions par rapport à l'acier au carbone.
Vis en acier en alliage:
Résistance à la fatigue: les aciers en alliage, en particulier ceux qui ont une dureté plus élevée ou conçus pour résister à la fatigue, offrent généralement la meilleure résistance à la fatigue parmi les trois. Les processus de traitement thermique tels que la température ou la trempe améliorent leur capacité à résister à la charge répétée. Les aciers en alliage sont optimisés pour la résistance à la fatigue dans des applications exigeantes comme l'aérospatiale, l'automobile et les machines lourdes.
Les alliages à haute résistance tels que 4130 ou 4340 sont couramment utilisés dans des environnements avec des contraintes cycliques élevées et une charge de fatigue, offrant une résistance de fatigue significativement supérieure à celle du carbone et de l'acier inoxydable.
| Propriété | Vis en acier en carbone | Vis en acier inoxydable | Vis en acier en alliage |
| Résistance à la traction | Modéré à élevé (350-1000 MPa) | Modéré à élevé (500-1000 MPa) | Très haut (1000-1500 MPa) |
| Résistance à la fatigue | Modéré | Bon (mieux que l'acier au carbone) | Excellent (meilleure résistance à la fatigue) |
Les vis en acier en carbone sont généralement suffisantes pour les applications avec une contrainte de charge modérée et statique, mais peuvent lutter sous une charge cyclique ou une contrainte de traction extrême sans traitements supplémentaires.
Les vis en acier inoxydable offrent une meilleure résistance à la fatigue et une résistance à la corrosion, mais ne sont généralement pas aussi fortes que les vis en acier en alliage.
Les vis en acier en alliage sont idéales pour les environnements à forte stress et à sujets à la fatigue, offrant une résistance à la traction et une résistance à la fatigue supérieures en raison de leur composition en alliage haute performance et de leurs traitements thermiques.
