Bulong là một sản phẩm dùng để liên kết các chi tiết máy móc cũng như các kết cấu tạo thành một khối nhất định. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại bulong khác nhau để quý khách hàng lựa chọn phục vụ cho các các công trình hay đơn giản sử dụng ngay trong căn nhà của mình cũng như các chi tiết máy đơn giản. Các vật liệu chúng ta có thể dễ dàng tìm hiểu cũng như quy cách và thông số, nhưng đa số khách hàng nào khi lựa chọn bulong đều băn khoăn về cấp bền và sử dụng để phù hợp với từng công trình hay máy móc. Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu các vấn đề xung quanh cấp bền để khách hàng có cơ sở để lựa chọn các loại bulong phù hợp.
Cấp bền của bulong là gì?
Cấp độ bền (ứng suất) của bulong là khả năng chịu được lực tác động từ bên ngoài như lực kéo, lực cắt hay lực nén từ các mối ghép nó tham gia liên kết trong quá trình thi công cũng như xây dựng và lắp đặt.
Ký hiệu: Cấp bền được ký hiệu bằng 2 hoặc 3 chữ số Latinh có dấu chấm ở giữa.
Vị trí: Nó thường được khắc ngay trên đỉnh bulong mà nhiều người hay nhầm tưởng đó là kích thước của bulong nhưng đây là giới hạn chịu lực của nó tương ứng với cấp bền khắc trên đó.
Phân chia cấp bền
Trong các bộ tiêu chuẩn người ta xét rất nhiều yếu tố để đưa ra các cấp độ bền khác nhau. Những yếu tố này thường phụ thuộc nhiều vào vật liệu chế tạo nên bulong, bởi vì với mỗi tính chất khác nhau của các vật liệu tạo ra cơ tính khác nhau nên các yếu tố cấu thành cấp bền (ứng suất) cũng khác nhau nên các cấp bền đại diện cho sự chịu lực của mỗi loại bulong nói riêng và các sản phẩm cơ khí nói chung cũng khác nhau.
Các tiêu chí để đánh giá cấp bền của bulong:
- Giới hạn bền đứt (Tensile strength): N/mm2 hoặc MPa
- Giới hạn chảy (Yield Strength) : N/mm2 hoặc MPa
- Giới hạn chảy quy ước (Yield Strength)
- Độ cứng (Hardness): Có nhiều loại độ cứng tuỳ thuộc vào phương pháp thử như: Vicke (HV), Brinen (HB), Rockwell (HR)
- Độ giãn dài tương đối (Enlongation): d(%)
- Độ dai va đập (Impact strength): J/cm2
- Ứng suất thử (Stress under proof load): sF (N/mm2
Ngoài ra còn có một số chỉ tiêu để đánh giá như: Độ bền đứt trên vòng đệm lệch, độ bền chỗ nối đầu mũ và thân bulông, chiều cao nhỏ nhất vùng không thoát cacbon, chiều sâu lớn nhất cửa vùng thoát cacbon hoàn toàn,… tùy theo tiêu chuẩn đánh giá mà xét theo các yếu tố khác nhau.
Minh họa cấp bền
Cấp bền hệ mét
Kí hiệu cấp bền của bulong hệ mét gồm 2 chữ số và một dấu chấm ở giữa ghi trên đỉnh của thanh bu lông. Số trước dấu chấm thể hiện 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 bền kéo tối thiểu (đơn vị là %).
| Chỉ tiêu | Cơ tính – Property class | ||||||||||||
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | ||||
| d£16 | d>16 | ||||||||||||
| Giới hạn bền đứt (Tensile strength) | MPa | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| Giới hạn chảy (Yield Strength) | MPa | 190 | 240 | 340 | 300 | 420 | 480 | – | – | – | – | – | |
| Giới hạn chảy quy ước (Yield Strength) | MPa | – | – | – | – | – | – | 640 | 640 | 720 | 940 | 1100 | |
| Độ cứng | HV | Min | 95 | 120 | 130 | 155 | 160 | 190 | 250 | 255 | 290 | 320 | 385 |
| Max | 220 | 250 | 320 | 335 | 360 | 380 | 435 | ||||||
| HB | Min | 90 | 114 | 124 | 147 | 152 | 181 | 238 | 242 | 276 | 304 | 366 | |
| Max | 200 | 238 | 304 | 318 | 342 | 361 | 414 | ||||||
| HRC | Min | – | – | – | – | – | – | 22 | 23 | 28 | 32 | 39 | |
| Max | – | – | – | – | – | – | 32 | 34 | 37 | 39 | 44 | ||
| HRB | Min | 52 | 67 | 71 | 79 | 82 | 89 | – | – | – | – | – | |
| Max | 95 | 99.5 | – | – | – | – | – | ||||||
| Độ giãn dài tương đối: d (Enlongation) | % | 25 | 22 | – | 20 | – | – | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| Độ dai va đập: A (Impact strength) | J/cm2 | – | – | – | 25 |
Trên thế giới hiện nay chủ yếu sử dụng bulong cấp bền hệ mét chủ yếu cấp từ 3.6 đến 12.9 được dùng cho các loại bulong dùng trong ngành cơ khí, lắp đặt, máy móc hay xe hơi. Đối với những loại bulong có cấp bền từ 8.8 đến 12.9 là loại bulong có cường độ cao chịu lực tốt. Cấp bền càng cao bulong chịu lực càng tốt.
Mô tả ngắn gọn hơn về các cấp bền
Hiện nay dựa theo cấp bền người ta chia bulong thành 2 loại:
- Bulong cường độ thấp: cấp bền dưới 8.8
- Bulong cường độ cao: từ 8.8 trở lên
Ứng dụng:
- Đối với những loại bulong có cường độ thấp được sử dụng trong các công trình hay máy móc có tải trọng tĩnh, lực tác động không quá lớn để không xuất hiện quán tính như xe hơi, máy móc sản xuất công nghiệp nhẹ, công trình xây dựng thấp…
- Ngược lại đối với bulong cường độ cao thì nó được sử dụng cho các ngành công nghiệp nặng như dầu khí, giao thông đường sắt, cầu cảng biển, công trình nhà cao tầng, tháp hay các loại máy móc sản xuất với tải trọng động lớn. Những loại bulong cường độ cao với sức chịu lực cao và dễ dàng trong việc tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa.
Trên đây là một số thông tin cơ bản về cấp bền của các loại bulong để quý khách hàng dễ dàng tìm hiểu sau đó lựa chọn nhanh hơn. Bên cạnh việc dựa trên cơ sở lựa chọn bulong theo cấp bền quý khách hàng cũng nên tìm hiểu về các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hóa học của môi trường thi công xây dựng cũng như lắp đặt để lựa chọn loại bulong với vật liệu và cấp bền phù hợp nhất với điều kiện xây dựng của mình.
