Vijci od ugljeničnog čelika - Preko 90% vijaka je napravljeno od ugljeničnog čelika jer imaju dobra svojstva obrade i lako se mogu dobiti i jeftini. Vijci od ugljeničnog čelika imaju više od 100 klasa čvrstoće i uglavnom se koriste za posebne namene. Ne postoji mnogo ocena koje se uglavnom primenjuju u inženjeringu. Čvrstoća vijaka od ugljeničnog čelika podeljena je u tri kategorije: ugljenični čelik (sadržaj ugljenika <0.3%), srednji="" ugljični="" čelik="" (sadržaj="" ugljenika="" 0.3="" ~="" 0.6%)="" i="" legirani=""> Aluminijski čelik je podijeljen na nisko legure čelik (sadržaj legiranih elemenata <8%) i="" visoko="" legiranih="" čelika="" (sadržaj="" legiranih="" elemenata=""> 8%), visokogljični čelici (sadržaj ugljenika> 0,6%) nisu pogodni za proizvodnju zavrtanja na njihovu visoku snagu i poteškoće u obradi. Trenutno je najzastupljeniji sistem SAE J429 sertifikacionog sistema. Postoji 10 razreda od niskog ugljeničnog čelika 1 do legiranog čelika 8, među kojima su važniji razredi navedeni iu ASTM specifikacijama, kao što su A307, A449, A325 i A354. A A490 i tako dalje. Sistem sertifikacije za metričke vijke od ugljeničnog čelika opisanog u ISO 898 / I je vrlo sličan sa SAE J429. ASTM F568 je replika ISO 898 / I i opisuje klasifikaciju šrafova koji se obično koriste u Severnoj Americi.
Širokougaoni čelični vijci najčešće korišćeni hemijski sastav materijala su AISI 1006, 1008, 1016, 1018, 1021 i 1022, a vijci ekvivalentni SAE klasi 1, ASTM A307 Klasa A, ASTM F568 Klasa 4.6, sa dobrom procesabilnošću, mogu biti hladni poboljšava čvrstoću i može biti očvršćena površina i zavarena. Grade A307 Grade B se koristi za fitinge i prirubnice. Osim povećanja gornje granice zatezne čvrstoće, druga svojstva su ista kao i klasa A307 A. Svrha postavljanja gornje granice zatezne čvrstoće je da ošteti prirubnicu od lijevanog željeza prije nego što se probije kada je vijak preklopljen, čime se štiti skuplje linije, ventili itd.
Vijci srednjeg ugljeničnog čelika mogu značajno povećati svoju zateznu čvrstoću pomoću toplotnog tretmana. Najčešće korišćeni materijali su AISI 1030, 1035, 1038 i 1541. Ovi materijali imaju dobru procesabilnost, ali kada se sadržaj ugljenika povećava, teška prerade postaje veća. Pošto se alati i kalupi za mašinsku obradu lako obrađuju, vijek trajanja je smanjen. Prema tome, obično se obrađuje normalno obrađivanje ili sferoidiziranje prije obrade radi smanjenja čvrstoće i olakšanja okretanja. Na primer, ako je sadržaj ugljenika manji od 0,5%, žarenje i normalizacija mogu učiniti distribuciju martenzita ujednačenijim i poboljšati performanse pretvaranja. Ako sadržaj ugljenika iznosi više od 0,5%, može se sferoidizovati kako bi se poboljšala performansa okretanja.
Čvrstoća vijčanog vretena je direktno povezana s veličinom vijka. Kada je hemijski sastav vijaka isti i metoda toplotne obrade je ista, veća je veličina, što je niža snaga. Na primjer, jačina SAE razreda 5 i imperijalni vijak ASTM A449 je velika. Veličina je niža od veličine. Međutim, ISO 8.8 i 9.8 metrički vijci nisu potpuno isti. 9,8 vijci s prečnikom od 16 mm ili manje imaju veću čvrstoću, ali vijak sa 8,8 stepeni ima veću čvrstoću. Upotreba srednjeg ugljeničnog čelika može proizvesti 8,8 stupnja od 24 mm, ako je proizvodnja od 24 mm ili više, potrebno je koristiti legirani čelik, kao što je klasa 10.9, a toplotni tretman nakon čvrstoće će biti idealniji.
Vijci srednjeg ugljeničnog čelika koji se tretiraju toplotom imaju veću čvrstoću pri natezanju po jediničnoj cijeni od ostalih metala, dok je jačina prinosa izračunata po jedinici zatezne čvrstoće najniža, što ukazuje na odličnu duktilnost i najbolju ravnotežu između materijala. Zbog toga su SAE klasa 5, ASTM A449, ASTM A325, F568 8.8 i 9.8 najčešće korišćene progresivne snage vretena zbog njihove troškova, pogodnosti proizvodnje i mehaničkih svojstava.
Kada je sadržaj mangana u ugljeničnom čeliku veći od 1,65%, sadržaj silicijuma je veći od 0,6%, sadržaj bakra je veći od 0,6% ili sadržaj hroma manji od 4% (ako je veći od 4%, to je blizu nerđajućeg čelika), ili sadrži količinu tragova aluminijuma, bakra, borona, kobalta, molibdena, nikla, titana, vanadijuma, cirkonijuma ili drugih dodanih elemenata da bi se dobio određeni stepen uticaja, ovaj put se zove legirani čelik. Najčešće korišćene legure čelične kompozicije su AISI 1335 (manganov čelik), 4037 (molibden čelik), 4140 (hrom molibden čelik), 4340 (nikal-hrom-molibden čelik), 8637 (nikel-hrom-molibden čelik) i 8740 nikal-hrom-molibden čelik), Dokle god razumete njegove mehaničke osobine, znate zašto je tako široko korišten.