Các tiêu chuẩn, kí hiệu, vật liệu ... của các loại bulông, đai ốc trên thị trường được quy định như thế nào? Bài sưu tầm dưới đây hy vọng sẽ giúp quý khách hiểu rõ về bulông ốc vít để có chọn lựa tốt nhất cho công trình, dự án của mình.
1. Bảng thống kê các tiêu chuẩn cho các loại bulông được sử dụng trên thị trường Việt Nam hiện nay
2. Vật liệu chế tạo bulong, ốc vít
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì mác thép trên thị trường sản xuất bulông được quy định như sau:
Thép C10, 15, 20 có tính công nghệ tốt, dễ hàn, dễ rèn, và dập nhưng độ bền không cao lắm dùng để làm bulông, đai ốc ... các chi tiết chịu lực nhỏ cần phải qua thấm than. Thép thấm than là loại thép có lượng các bon thấp 0,1 - 0,25% (cá biệt có thể tới 0,3%) để chế tạo các chi tiết vừa chịu được tải trọng tĩnh lẫn va đập, vừa chịu được mài mòn ở bề mặt. Độ cứng cao của lớp bề mặt và độ bền, độ dai cao của lõi đạt được bằng cách thấm các bon sau đó đem tôi và ram thấp, do đó có tên gọi là thém tấm các bon. Nhược điểm của thép thấm các bon là: độ thấm tôi thấp, độ bền thấp, không thấm ở nhiệt độ quá 900 0C, sau khi thấm phải tôi 2 lần và môi trường tôi là nước do vậy độ biến dạng lớn. Sau khi thấm Các bon, tôi và ram thấp thép đạt được cơ tính như sau: σb = 500 - 600 N/mm2, σ0,2 = 300 - 400 N/mm2, σ = 15 - 20%, độ cứng bề mặt ≥ 60HRC. Tính chất hóa học của cũng như tính chất vật lý của thép C10, 15, 20 quý khách có thể xem tại đây.
Vật liệu chế tạo bulông bám chặt hay gọi là thép bám chặt là loại thép dùng làm các chi tiết bị nồi hơi, tuabin như bulông, ốc vít cầu đặ cấy, chúng có tác dụng làm kín các mối nối, mặt bích... Yêu cầu cơ bản đối với các chi tiết này là giới hạn chảy cao. Các chi tiết bắt chặt ở các chỗ mặt bích nối chịu nhiệt độ và áp suất cao được làm bằng thép hợp kim trung bình với các nguyên tố Cr, Mo, V như 30XM, 35XH3MA ... hoặc thép các bon 30. Thép 35, 45 làm mặt bích, bu lông, đai ốc trong nồi hơi làm việc đến 400 0C. Thép 30XM làm các chi tiết trong nồi hơi, máy năng lượng, trục chuyển đọng, bulông, đai ốc nhiệt độ 500 0C. 25X2MA trục tua bin, mặt bích, bulông làm việc 530 0C. 15X11M: các chi tiết có độ bền nhiệt cao như trục chính, rôto bulông làm việc tới 580 0C.
Thép không gỉ quý khách vui lòng xem tại đây.
- Mác thép Nga sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép các bon thông dụng theo tiêu chuẩn GOST 380-88:
Ký hiệu mác thép: CT3nc, CT3kn, CT3cn, CT4kn, CT4nc, CT4cn, CT5kn, CT5nc, CT5cn
Trong đó: CT: ký hiệu thép (thép cacbon) thông dụng
kn: Thép sôi
nc: Thép nữa sôi
cn: Thép lắng
Thép cacbon chất lượng theo tiêu chuẩn GOST 1050: 20nc, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55
Trong đó: các con số biểu thị thành phần nguyên tố cacbon. Ví dụ: Mác thép 35 có nghĩa là thành phần hoá học nguyên tố C trung bình: 0.35%
. Thép kết cấu hợp kim:
Ký hiệu mác thép: 15X, 20X, 30X, 35X, 40X, 45X...(X là ký hiệu của nguyên tố Cr)
Trong đó: Hai chữ số đầu biểu thị hàm lượng cacbon trung bình, Chữ cái sau là ký hiệu nguyên tố hợp kim có trong mác thép.
Ví dụ: 20X: trong đó: 20: Thành phần cabon trung bình: 0.2%
X: ký hiệu nguyên tố Cr
Mác thép Trung quốc sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép kết cấu cacbon thông dụng theo tiêu chuẩn GB 700-88:
Ký hiệu mác thép: Q195, Q235A, Q235B, Q235C, Q235D, Q255A, Q255D, Q275...
Trong đó: Q - lấy giới hạn chảy của vật liệu thép để đặt tên.
Các chữ số phía sau biểu thị giới hạn chảy MPa.
Các chữ cái phía sau thể hiện đẳng cấp chất lượng
Ví dụ: Q235A: Trong đó: Q là ký hiệu của mác thép
Giới hạn chảy của mác thép: sc = 235 Mpa
Thép đạt cấp chất lượng A
. Thép cacbon chất lượng theo tiêu chuẩn GB 699-88 sản xuất bulông được quy định như sau:
Ký hiệu mác thép: 15Mn, 20Mn, 25Mn, 30Mn, 35Mn, 40Mn, 45Mn…
Trong đó: Hai chữ số đầu biểu thị thành phần cacbon trung bình.
Phía sau là các nguyên tố hợp kim
Ví dụ: 30Mn: Trong đó: Thành phần cacbon trung bình: 0.3%
Mn: Nguyên tố hợp kim.
. Thép hợp kim thấp độ bền cao theo tiêu chuẩn GB/T1591-94 sản xuất bulông được quy định như sau:
Ký hiệu mác thép: Q295, Q345A, Q345B, Q345C, Q345D, Q345E, Q390A, Q390B, Q390C, Q390D, Q390E, Q460C, Q460D, Q460E
Trong đó: Q – lấy giới hạn chảy của vật liệu thép để đặt tên.
Các chữ số phía sau biểu thị giới hạn chảy MPa.
Các chữ cái phía sau thể hiện đẳng cấp chất lượng
Ví dụ: Q460C: Trong đó: Q là ký hiệu của mác thép
Giới hạn chảy của mác thép: sc = 460 Mpa
Thép đạt cấp chất lượng C
. Thép hợp kết cấu hợp kim thấp theo tiêu chuẩn GB 1591-88:
Ký hiệu mác thép: 09MnV, 09MnNb, 09Mn2, 16Mn, 15MnV…
Mác thép Nhật bản sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép cacbon thông thường theo tiêu chuẩn JIS G3101-1987:
Ký hiệu mác thép: SS330, SS400, SS490, SS540..
Trong đó: S - thép (Steel)
S (tiếp theo) - Dùng trong kết cấu (Structural)
Các thông số phía sau là giá trị độ bền kéo min
Ví dụ: SS440 Trong đó: 400 - là độ bền kéo ³400 MPa
. Thép kết cấu hàn:
Ký hiệu mác thép: SM400A, SM400B, SM400C, SM490A, SM 490B, SM490C...
Trong đó: S - Thép (Steel)
M - Cacbon trung bình (Medium carbon)
Các chữ số phía sau là giá trị độ bền kéo min
Các chữ cái phía sau biểu thị đẳng cấp chất lượng
3. Một số thuật ngữ cấu tạo ren của bu lông
- Trục: Thể hiện bằng đường tâm.
- Mép vát: Được tạo ra ở đầu ren, cho phép lắp các chi tiết một cách dễ dàng.
- Ren ngoài: Là ren được hình thành ở mặt ngoài của trục hình trụ hoặc nón.
- Ren trong: Là ren được hình thành ở mặt trong của lỗ trụ hoặc lỗ côn.
- Bước xoắn (L): Là khoảng cách di chuyển của trục ren khi nó quay được một vòng 360 độ
- Đường kính ngoài (d): Là đường kính của mặt trụ đi qua đỉnh ren của ren ngoài hay qua đáy của ren trong.
- Đường kính trong (d1): Là đường kính của mặt trụ đi qua đáy ren của ren ngoài hoặc đi qua đỉnh ren của ren trong.
- Đường kính trung bình (d2): Là trung bình cộng của đường kính trong và đường kính ngoài.
- Bước ren (P): Là khoảng cách theo trục giữa hai điểm tương ứng của hai ren kề nhau.
- Chân ren (hay đáy ren): Là đường cắt sâu nhất vào chi tiết khi tạo ren.
- Đỉnh ren: Là đường thuộc mặt ren có khoảng cách lớn nhất tới chân ren.
- Chiều cao ren: Là khoảng cách giữa đường đỉnh ren và đường chân ren.
- Mặt ren: Mặt nối đỉnh ren và chân ren được hình thành khi tạo ren.
- Dạng ren: Profin hoặc là dạng mặt cắt ren, khi mặt phẳng cắt chứa trục ren.
- Loại ren: Tương ứng với số ren trên một inch ứng với đường kính cho trước.
- Ren phải và ren trái:
+ Ren phải: vặn theo chiều kim đồng hồ khi lắp, khi tháo cần vặn ngược chiều kim đồng hồ.
+ Ren trái: khi lắp cần vặn ngược chiều kim đồng hồ. Ren trái được dùng trong mối ghép có chuyển động tạo ra sự nới lỏng đối với ren phải.
+ Nếu không ký hiệu gì hiểu đó là ren phải, nếu là ren trái ghi ký hiệu LH.
4. Ý nghĩa kí hiệu và cấp độ của bulong, ốc vít
a. Cấp của bu-lông
Cấp của bu-lông được đại diện bằng 2 hoặc 3 ký tự số Latinh và một dấu chấm ngay trên đỉnh của con bu-lông: xx.x
Tương tự hầu hết các cách ký hiệu khác trong hệ mét là mỗi con số đều mang một giá trị trực tiếp nào đó. Số trước dấu chấm cho ta biết 1/10 độ bền kéo tối thiểu của con bu-lông (đơn vị là kgf/mm2). Số còn lại cho biết 1/10 giá trị của tỷ lệ giữa giới hạn chảy và độ bèn kéo tối thiểu, biểu thị dưới dạng %.
Ví dụ, một con bu-lông có ký hiệu 8.8 thì độ bền kéo tối thiểu của nó là 80 kgf/mm2; còn giới hạn chảy tối thiểu của nó thì bằng 80%*80=64 kgf/mm2.
Trên thế giới, bu-lông hệ mét được sản xuất chủ yếu với các cấp từ 3.8 đến 12.9, nhưng trong các ngành công nghiệp cơ khí, cụ thể là ngành công nghiệp xe hơi, các cấp chủ yếu được sử dụng là 8.8, 10.9 và 12.9. Đây gọi là các bu-lông cường độ cao.
Nếu việc đánh dấu trên đầu con bu-lông không thể thực hiện, người ta còn dùng một cách khác là đánh các ký hiệu đặc biệt vào
Có một điều chú ý là bu-lông hệ mét chỉ được đánh dấu cấp khi có kích thước từ M6 trở lên và/hoặc từ cấp 8.8 trở lên.
1. Bảng thống kê các tiêu chuẩn cho các loại bulông được sử dụng trên thị trường Việt Nam hiện nay
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì mác thép trên thị trường sản xuất bulông được quy định như sau:
Thép C10, 15, 20 có tính công nghệ tốt, dễ hàn, dễ rèn, và dập nhưng độ bền không cao lắm dùng để làm bulông, đai ốc ... các chi tiết chịu lực nhỏ cần phải qua thấm than. Thép thấm than là loại thép có lượng các bon thấp 0,1 - 0,25% (cá biệt có thể tới 0,3%) để chế tạo các chi tiết vừa chịu được tải trọng tĩnh lẫn va đập, vừa chịu được mài mòn ở bề mặt. Độ cứng cao của lớp bề mặt và độ bền, độ dai cao của lõi đạt được bằng cách thấm các bon sau đó đem tôi và ram thấp, do đó có tên gọi là thém tấm các bon. Nhược điểm của thép thấm các bon là: độ thấm tôi thấp, độ bền thấp, không thấm ở nhiệt độ quá 900 0C, sau khi thấm phải tôi 2 lần và môi trường tôi là nước do vậy độ biến dạng lớn. Sau khi thấm Các bon, tôi và ram thấp thép đạt được cơ tính như sau: σb = 500 - 600 N/mm2, σ0,2 = 300 - 400 N/mm2, σ = 15 - 20%, độ cứng bề mặt ≥ 60HRC. Tính chất hóa học của cũng như tính chất vật lý của thép C10, 15, 20 quý khách có thể xem tại đây.
Vật liệu chế tạo bulông bám chặt hay gọi là thép bám chặt là loại thép dùng làm các chi tiết bị nồi hơi, tuabin như bulông, ốc vít cầu đặ cấy, chúng có tác dụng làm kín các mối nối, mặt bích... Yêu cầu cơ bản đối với các chi tiết này là giới hạn chảy cao. Các chi tiết bắt chặt ở các chỗ mặt bích nối chịu nhiệt độ và áp suất cao được làm bằng thép hợp kim trung bình với các nguyên tố Cr, Mo, V như 30XM, 35XH3MA ... hoặc thép các bon 30. Thép 35, 45 làm mặt bích, bu lông, đai ốc trong nồi hơi làm việc đến 400 0C. Thép 30XM làm các chi tiết trong nồi hơi, máy năng lượng, trục chuyển đọng, bulông, đai ốc nhiệt độ 500 0C. 25X2MA trục tua bin, mặt bích, bulông làm việc 530 0C. 15X11M: các chi tiết có độ bền nhiệt cao như trục chính, rôto bulông làm việc tới 580 0C.
Thép không gỉ quý khách vui lòng xem tại đây.
- Mác thép Nga sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép các bon thông dụng theo tiêu chuẩn GOST 380-88:
Ký hiệu mác thép: CT3nc, CT3kn, CT3cn, CT4kn, CT4nc, CT4cn, CT5kn, CT5nc, CT5cn
Trong đó: CT: ký hiệu thép (thép cacbon) thông dụng
kn: Thép sôi
nc: Thép nữa sôi
cn: Thép lắng
Thép cacbon chất lượng theo tiêu chuẩn GOST 1050: 20nc, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55
Trong đó: các con số biểu thị thành phần nguyên tố cacbon. Ví dụ: Mác thép 35 có nghĩa là thành phần hoá học nguyên tố C trung bình: 0.35%
. Thép kết cấu hợp kim:
Ký hiệu mác thép: 15X, 20X, 30X, 35X, 40X, 45X...(X là ký hiệu của nguyên tố Cr)
Trong đó: Hai chữ số đầu biểu thị hàm lượng cacbon trung bình, Chữ cái sau là ký hiệu nguyên tố hợp kim có trong mác thép.
Ví dụ: 20X: trong đó: 20: Thành phần cabon trung bình: 0.2%
X: ký hiệu nguyên tố Cr
Mác thép Trung quốc sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép kết cấu cacbon thông dụng theo tiêu chuẩn GB 700-88:
Ký hiệu mác thép: Q195, Q235A, Q235B, Q235C, Q235D, Q255A, Q255D, Q275...
Trong đó: Q - lấy giới hạn chảy của vật liệu thép để đặt tên.
Các chữ số phía sau biểu thị giới hạn chảy MPa.
Các chữ cái phía sau thể hiện đẳng cấp chất lượng
Ví dụ: Q235A: Trong đó: Q là ký hiệu của mác thép
Giới hạn chảy của mác thép: sc = 235 Mpa
Thép đạt cấp chất lượng A
. Thép cacbon chất lượng theo tiêu chuẩn GB 699-88 sản xuất bulông được quy định như sau:
Ký hiệu mác thép: 15Mn, 20Mn, 25Mn, 30Mn, 35Mn, 40Mn, 45Mn…
Trong đó: Hai chữ số đầu biểu thị thành phần cacbon trung bình.
Phía sau là các nguyên tố hợp kim
Ví dụ: 30Mn: Trong đó: Thành phần cacbon trung bình: 0.3%
Mn: Nguyên tố hợp kim.
. Thép hợp kim thấp độ bền cao theo tiêu chuẩn GB/T1591-94 sản xuất bulông được quy định như sau:
Ký hiệu mác thép: Q295, Q345A, Q345B, Q345C, Q345D, Q345E, Q390A, Q390B, Q390C, Q390D, Q390E, Q460C, Q460D, Q460E
Trong đó: Q – lấy giới hạn chảy của vật liệu thép để đặt tên.
Các chữ số phía sau biểu thị giới hạn chảy MPa.
Các chữ cái phía sau thể hiện đẳng cấp chất lượng
Ví dụ: Q460C: Trong đó: Q là ký hiệu của mác thép
Giới hạn chảy của mác thép: sc = 460 Mpa
Thép đạt cấp chất lượng C
. Thép hợp kết cấu hợp kim thấp theo tiêu chuẩn GB 1591-88:
Ký hiệu mác thép: 09MnV, 09MnNb, 09Mn2, 16Mn, 15MnV…
Mác thép Nhật bản sản xuất bulông được quy định như sau:
. Thép cacbon thông thường theo tiêu chuẩn JIS G3101-1987:
Ký hiệu mác thép: SS330, SS400, SS490, SS540..
Trong đó: S - thép (Steel)
S (tiếp theo) - Dùng trong kết cấu (Structural)
Các thông số phía sau là giá trị độ bền kéo min
Ví dụ: SS440 Trong đó: 400 - là độ bền kéo ³400 MPa
. Thép kết cấu hàn:
Ký hiệu mác thép: SM400A, SM400B, SM400C, SM490A, SM 490B, SM490C...
Trong đó: S - Thép (Steel)
M - Cacbon trung bình (Medium carbon)
Các chữ số phía sau là giá trị độ bền kéo min
Các chữ cái phía sau biểu thị đẳng cấp chất lượng
3. Một số thuật ngữ cấu tạo ren của bu lông
- Trục: Thể hiện bằng đường tâm.
- Mép vát: Được tạo ra ở đầu ren, cho phép lắp các chi tiết một cách dễ dàng.
- Ren ngoài: Là ren được hình thành ở mặt ngoài của trục hình trụ hoặc nón.
- Ren trong: Là ren được hình thành ở mặt trong của lỗ trụ hoặc lỗ côn.
- Bước xoắn (L): Là khoảng cách di chuyển của trục ren khi nó quay được một vòng 360 độ
- Đường kính ngoài (d): Là đường kính của mặt trụ đi qua đỉnh ren của ren ngoài hay qua đáy của ren trong.
- Đường kính trong (d1): Là đường kính của mặt trụ đi qua đáy ren của ren ngoài hoặc đi qua đỉnh ren của ren trong.
- Đường kính trung bình (d2): Là trung bình cộng của đường kính trong và đường kính ngoài.
- Bước ren (P): Là khoảng cách theo trục giữa hai điểm tương ứng của hai ren kề nhau.
- Chân ren (hay đáy ren): Là đường cắt sâu nhất vào chi tiết khi tạo ren.
- Đỉnh ren: Là đường thuộc mặt ren có khoảng cách lớn nhất tới chân ren.
- Chiều cao ren: Là khoảng cách giữa đường đỉnh ren và đường chân ren.
- Mặt ren: Mặt nối đỉnh ren và chân ren được hình thành khi tạo ren.
- Dạng ren: Profin hoặc là dạng mặt cắt ren, khi mặt phẳng cắt chứa trục ren.
- Loại ren: Tương ứng với số ren trên một inch ứng với đường kính cho trước.
- Ren phải và ren trái:
+ Ren phải: vặn theo chiều kim đồng hồ khi lắp, khi tháo cần vặn ngược chiều kim đồng hồ.
+ Ren trái: khi lắp cần vặn ngược chiều kim đồng hồ. Ren trái được dùng trong mối ghép có chuyển động tạo ra sự nới lỏng đối với ren phải.
+ Nếu không ký hiệu gì hiểu đó là ren phải, nếu là ren trái ghi ký hiệu LH.
4. Ý nghĩa kí hiệu và cấp độ của bulong, ốc vít
a. Cấp của bu-lông
Cấp của bu-lông được đại diện bằng 2 hoặc 3 ký tự số Latinh và một dấu chấm ngay trên đỉnh của con bu-lông: xx.x
Tương tự hầu hết các cách ký hiệu khác trong hệ mét là mỗi con số đều mang một giá trị trực tiếp nào đó. Số trước dấu chấm cho ta biết 1/10 độ bền kéo tối thiểu của con bu-lông (đơn vị là kgf/mm2). Số còn lại cho biết 1/10 giá trị của tỷ lệ giữa giới hạn chảy và độ bèn kéo tối thiểu, biểu thị dưới dạng %.
Ví dụ, một con bu-lông có ký hiệu 8.8 thì độ bền kéo tối thiểu của nó là 80 kgf/mm2; còn giới hạn chảy tối thiểu của nó thì bằng 80%*80=64 kgf/mm2.
Trên thế giới, bu-lông hệ mét được sản xuất chủ yếu với các cấp từ 3.8 đến 12.9, nhưng trong các ngành công nghiệp cơ khí, cụ thể là ngành công nghiệp xe hơi, các cấp chủ yếu được sử dụng là 8.8, 10.9 và 12.9. Đây gọi là các bu-lông cường độ cao.
Nếu việc đánh dấu trên đầu con bu-lông không thể thực hiện, người ta còn dùng một cách khác là đánh các ký hiệu đặc biệt vào
Có một điều chú ý là bu-lông hệ mét chỉ được đánh dấu cấp khi có kích thước từ M6 trở lên và/hoặc từ cấp 8.8 trở lên.
b. Cấp của đai ốc
Cấp của đai ốc cũng được ký hiệu bằng số Latinh. Con số này cho biết 1/10 giá trị thử bền danh định quy ước của con đai ốc tương ứng tính bằng kgf/mm2 – giá trị này tương ứng với giá trị bền kéo của con bu-lông. Nói một cách khác, cấp của đai ốc cho ta biết nó phù hợp với bu-lông thuộc cấp nào.
c. Tiêu chuẩn DIN - ISO 898 quy định về bulông như sau:
4. Tiêu chuẩn bulông Việt Nam
Cơ tính của bu lông, vít và vít cấy
5. Tiêu chuẩn bulông DIN
- Kích thước bulông ren suốt tiêu chuẩn DIN 933
- Kích thước bulông ren suốt tiêu chuẩn DIN 558
- Kích thước bulông ren lửng tiêu chuẩn DIN 931
- Kích thước bulông ren lửng tiêu chuẩn DIN 601
- Kích thước bulông lục giác chìm D912:
- Kích thước bulông đầu tròn cổ vuông DIN 603:
- Kích thước bulông đầu bằng có dấu DIN604:
- Kích thước bulông móc DIN444:
- Kích thước đai ốc theo tiêu chuẩn DIN 934
