Phân loại bulong theo cấp bền
Trong cơ khí chế tạo, bulong không chỉ khác nhau về kích thước hay hình dạng mà còn khác nhau rất lớn về cấp bền. Cấp bền quyết định trực tiếp khả năng chịu lực, độ an toàn và phạm vi sử dụng của bulong trong mối ghép. Việc chọn sai cấp bền có thể dẫn đến giãn bulong, trượt ren hoặc gãy bulong trong quá trình làm việc.
Phân loại bulong theo cấp bền là bước cơ bản nhưng rất quan trọng trong thiết kế, lắp ráp và bảo trì thiết bị cơ khí.
1. Cấp bền bulong là gì
Cấp bền bulong là ký hiệu thể hiện đặc tính cơ học của bulong, bao gồm giới hạn bền kéo và giới hạn chảy của vật liệu sau xử lý nhiệt hoặc gia công.
Đối với bulong thép carbon và thép hợp kim, cấp bền thường được ký hiệu bằng hai con số, ví dụ 4.6, 8.8, 10.9, 12.9.
Đối với bulong inox, cấp bền được ký hiệu khác, như A2-70, A4-80.
2. Phân loại bulong thép carbon theo cấp bền
Bulong thép carbon là nhóm được sử dụng phổ biến nhất trong cơ khí.
Bulong cấp bền thấp
Các cấp bền thường gặp gồm 4.6, 5.6.
Đặc điểm:
-
Độ bền kéo thấp
-
Dễ biến dạng khi siết lực lớn
-
Không phù hợp mối ghép chịu tải
Ứng dụng:
-
Kết cấu nhẹ
-
Lắp ráp tạm thời
-
Thiết bị không chịu lực lớn
Bulong cấp bền trung bình
Cấp bền phổ biến nhất là 8.8.
Đặc điểm:
-
Giới hạn bền kéo khoảng 800 MPa
-
Có độ dẻo tốt, ít gãy giòn
-
Làm việc ổn định với tải tĩnh và tải động vừa
Ứng dụng:
-
Máy móc công nghiệp
-
Kết cấu thép
-
Khung máy, bệ máy
Đây là cấp bền được sử dụng nhiều nhất trong thực tế.
Bulong cấp bền cao
Các cấp bền thường gặp gồm 10.9 và 12.9.
Đặc điểm:
-
Độ bền rất cao
-
Độ dẻo thấp hơn 8.8
-
Nhạy cảm với sai số lắp ráp và mô men siết
Ứng dụng:
-
Mối ghép chịu tải lớn
-
Kết cấu yêu cầu lực kẹp cao
-
Cơ cấu truyền lực
Không nên dùng cấp bền cao nếu mối ghép không yêu cầu, vì dễ gây gãy giòn.
3. Phân loại bulong inox theo cấp bền
Bulong inox không phân loại theo 8.8 hay 10.9 mà theo hệ A.
Bulong A2-70
Đặc điểm:
-
Thép không gỉ nhóm Austenitic
-
Giới hạn bền kéo khoảng 700 MPa
-
Chống oxy hóa và ăn mòn tốt
Ứng dụng:
-
Môi trường ẩm
-
Ngoài trời
-
Thiết bị dân dụng và công nghiệp nhẹ
Bulong A4-80
Đặc điểm:
-
Chống ăn mòn cao hơn A2
-
Chịu được môi trường có muối, hóa chất nhẹ
-
Độ bền cao hơn A2-70
Ứng dụng:
-
Môi trường khắc nghiệt
-
Gần biển
-
Hóa chất nhẹ
Lưu ý: bulong inox không phù hợp mối ghép chịu lực lớn, dù cấp bền nhìn có vẻ cao.
4. So sánh nhanh các cấp bền bulong phổ biến
| Nhóm bulong | Cấp bền | Khả năng chịu lực | Chống ăn mòn | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|---|
| Thép carbon | 4.6 – 5.6 | Thấp | Kém | Kết cấu nhẹ |
| Thép carbon | 8.8 | Trung bình – cao | Kém | Máy móc, kết cấu |
| Thép carbon | 10.9 | Cao | Kém | Chịu lực lớn |
| Thép carbon | 12.9 | Rất cao | Kém | Cơ cấu đặc biệt |
| Inox | A2-70 | Trung bình | Tốt | Ngoài trời |
| Inox | A4-80 | Trung bình | Rất tốt | Môi trường khắc nghiệt |
5. Lưu ý khi chọn bulong theo cấp bền
Khi chọn bulong theo cấp bền, cần xét đồng thời:
-
Tải trọng mối ghép
-
Điều kiện rung động
-
Môi trường làm việc
-
Khả năng chống ăn mòn
-
Mô men siết và điều kiện lắp ráp
Không nên chọn cấp bền chỉ dựa trên con số lớn hơn, vì cấp bền cao không đồng nghĩa với an toàn hơn trong mọi trường hợp.
6. Nhận xét
Phân loại bulong theo cấp bền giúp lựa chọn đúng loại bulong cho từng ứng dụng cụ thể. Trong cơ khí chế tạo, bulong cấp bền 8.8 là lựa chọn phổ biến nhất nhờ sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo, trong khi bulong cấp bền cao và bulong inox chỉ phù hợp với những điều kiện làm việc nhất định.
Chọn đúng cấp bền ngay từ đầu là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ bền, độ an toàn và tuổi thọ của mối ghép cơ khí.