Sınıf, ölçü ve sürtünmeye göre ön germe kuvveti ve tork
Bir cıvatanın işi sıkılmak değil, ön germe kuvveti üretmektir: birleştirmeyi bir arada tutan şey o kuvvettir. Tork ise bu kuvveti elde etmek için kullandığımız dolaylı araçtır. Hesaplayıcı, seçilen sınıf ve ölçü için hedef ön germeyi ve karşılık gelen torku verir.
Metrik cıvatalarda sınıf iki sayıdan oluşur: ilki çekme dayanımının yüzde biri, ikincisi akma/çekme oranının on katıdır. 8.8 → Rm = 800 MPa, Rp0,2 = 0,8 × 800 = 640 MPa. 10.9 → 1040 / 940 MPa. 12.9 → 1220 / 1100 MPa.
| Sınıf | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Pratik not |
|---|---|---|---|
| 4.6 | 400 | 240 | Genel amaçlı, düşük yük |
| 8.8 | 800 | 640 | Makine imalatının standardı |
| 10.9 | 1040 | 940 | Yüksek ön germe; hidrojen gevrekliğine dikkat |
| 12.9 | 1220 | 1100 | Çok yüksek dayanım; gevrek davranış ve korozyon riski artar |
| A2-70 | 700 | 450 | Paslanmaz; sıkmada yenme (galling) riski, yağlayıcı şart |
Yeterince gerilmiş bir cıvatada dış yükün büyük kısmını birleştirilen parçalar taşır; cıvatadaki gerilme genliği küçük kalır, dolayısıyla yorulma ömrü uzun olur. Gevşek bir cıvata ise yükün tamamını kendi üstüne alır ve genlik büyüdüğü için yorulmadan kopar. Sahadaki "cıvata kırıldı" vakalarının çoğu aşırı sıkmadan değil, yetersiz sıkmadan gelir.
Yüksek dayanımlı sınıflarda (10.9, 12.9) kaplama sonrası hidrojen gevrekliği riski vardır: asitleme ve elektrokaplama sonrası gerilim giderme tavı (190–230 °C) uygulanmazsa cıvata montajdan saatler sonra gecikmeli olarak kırılabilir.
Yorulma tarafı için Yorulma ve Ömür Hesabı, kaplama ve hidrojen tavı için Yüzey İşlemleri ve Kaplamalar notuna bakabilirsin.
Çünkü tablolar belirli bir sürtünme katsayısı ve belirli bir kullanım oranı (genelde akmanın %70–90'ı) varsayar. K değerini 0,20'den 0,14'e indirmek aynı torkta ön germeyi yaklaşık %40 artırır. Tabloyu kullanacaksan hangi yağlama durumu için verildiğini mutlaka oku.
Hayır. A2-70'in akma dayanımı 8.8'in belirgin altındadır, dolayısıyla ön germe ve tork daha düşüktür. Ayrıca paslanmaz çiftler kuru sıkıldığında yenme (galling) yapar: diş yağlayıcısı ya da farklı sertlikte somun kullanmak gerekir.
Akma sınırına kadar (elastik) sıkılan cıvatalar genellikle sınırlı sayıda tekrar kullanılabilir; akma ötesi (tork-açı) yöntemiyle sıkılan cıvatalar kalıcı olarak uzadığı için tek kullanımlıktır — motor ve şasi bağlantılarında bu kural nettir. Dişte hasar, korozyon ya da uzama belirtisi varsa yenilenir.
Yeterli ön germe varsa yaylı rondelanın katkısı ihmal edilebilir; bağlantıyı tutan şey ön germedir. Titreşimli ortamda kalıcı çözüm doğru ön germe, yeterli diş kavrama boyu ve gerekiyorsa kama tipi kilit rondela ya da kimyasal diş kilitleyicidir.
Pratik kural: çelik gövdede cıvata çapının ≈1 katı, dökme demirde ≈1,25 katı, alüminyumda ≈2 katı. Amaç, dişin sıyrılmadan cıvatanın kopabilmesidir; kısa kavramada bağlantı diş sıyırarak, haber vermeden gider.