Chemické složení materiálu

Slitině železa s uhlíkem (do 2,14%) a doprovodnými prvky (P, S, Cu, Si, Mn - dostaly se do slitiny při výrobě) se říká OCEL. Zároveň může ocel obsahovat i některé úmyslně přidané prvky, tzv. přísadové prvky - Mo, V, Cr, W, Ni aj. Ocel, která se používá na výrobu spojovacího materiálu má maximálně 1,5% C.

nelegované a nízkouhlíkové oceli

Podle normy DIN 17 111 s obsahem C méně než 22% se vyrábí šrouby a matice nižších pevnostních tříd.

uhlíkové oceli Podle norem DIN 1654 oceli k tváření za studena, DIN 17200 oceli ke kalení a popuštění, DIN 17210 oceli k cementování. Jsou rozděleny do tří skupin:

Kvalitní s obsahem C…0,35%, P a S…max. 0,045% 
Vysoce kvalitní s obsahem C…0,35%, P a S…max. 0,035% 
K tváření za studena s obsahem C…0,35%, P a S…max. 0,035%, mají speciální charakteristiku k tváření za studena.

slitinové (legované oceli)

Podle norem DIN 1654 oceli k tváření za studena, DIN 17200 oceli ke kalení a popuštění, DIN 17210 oceli k cementování. V této skupině ocelí se procento obsažených prvků (které se normálně vyskytují ve škodlivém procentuálním zastoupení, nebo jsou některé zbytečně obsaženy, jiné zase chybí), upravuje tak, abychom dosáhli charakteristických vlastností: výborné mechanické vlastnosti, lepší odolnost vůči korozi, vůči vysokým či nízkým teplotám.

Uhlík (C): Je nejdůležitější složkou - ovlivňuje především mechanické vlastnosti. Pro výrobu spojovacích prvků se používá maximální množství 0,5%. Se zvyšováním obsahu uhlíku se zvyšuje pevnost, ale snižuje se tím tvárnost za studena. Ocel s obsahem uhlíku od 0,3% může být dále zušlechťována.

Nikl (Ni): Zvyšuje prokalitelnost, odolnost vůči nízkým teplotám, antimagnetickou odolnost. V kombinaci nejméně 8% Ni s 18% Cr dostaneme austenitickou podobu nerezová oceli v kvalitě A2.

Chróm (Cr): Také zvyšuje odolnost a pevnost. Minimální množství je 12,5% pro to,aby byla ocel kvalifikována jako nerezová.

Molybden (Mo): Zvyšuje pevnost a zároveň snižuje popouštěcí křehkost. Je-li přidáno 2-3% Mo do ocelové slitiny s obsah 18% Cr a 12% Ni, zvýší se tím prudce odolnost vůči korozi. Tento druh austenitické nerezové oceli je označován A4.

Mangan (Mn): vyskytuje se stejně jako Si, P, S, většinou jako nečistota. Přidáním Mn se zvýší pevnost, odolnost proti opotřebení, ale stane se tím ocel křehčí při popouštění.

Titan (Ti): ve formě karbidu se u nerezových ocelí používá proti mezikrystalové korozi. Stejný efekt způsobují i prvky jako niob (Nb) a tantal (Ta).

Bor (B):  se při výrobě oceli pro spojovací materiály nepoužívá dlouho. Jenom velmi malé množství (0,002-0,003%) dokáže vylepšit prokalení. Jedná se o stále oblíbenější aplikaci borem.

ocel k cementování

je vhodná k používání pro součásti velmi namáhané v průřezu i na povrchu. Procento uhlíku je zde znázorněno jako C (0,06 - 2%), tento uhlík je přidávám již během tepelného zpracování. Jádro je vysoce houževnaté, avšak vysokou pevností nedisponuje. Po zakalení a propuštění je tvtrdost cementované výhry HRC=62. Zejména se tato ocel používá při výrobě samořezných šroubů, šroubů do plechu, universálních vrutů a dalších.

Je používána pro součásti velmi nam.áhané v průřezu i na povrchu. Obsahují relativně nízké procento uhlíku (C od 0,06 do 0,2%), který je přidáván během tepelného zpracování. Pevnost jádra je poměrně nízká, ale vysoká houževnatost. Tvrdost cementované vrstvy po zakalení a popouštění je HRC=62. Tento typ oceli je používán při výrobě samořezných šroubů, šroubů do plechu, univerzálních vrutů atd.