Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao
Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao là gì? Các tiêu chuẩn DIN, ISO, ASTM phổ biến
1. Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao là gì?
Bu lông cường độ cao là loại bu lông được sản xuất để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chịu kéo, chịu cắt, giới hạn chảy và độ bền cơ học. Đây là nhóm sản phẩm thường được sử dụng trong kết cấu thép, nhà thép tiền chế, cầu đường, máy móc công nghiệp và các công trình chịu tải trọng lớn.
Để đảm bảo chất lượng và khả năng làm việc của bu lông, sản phẩm phải được sản xuất, kiểm tra theo những tiêu chuẩn kỹ thuật nhất định.
Một số tiêu chuẩn thường gặp trên thị trường gồm DIN, ISO, ASTM và các tiêu chuẩn quốc gia tương ứng.
Cần lưu ý rằng tiêu chuẩn hình học của bu lông và tiêu chuẩn cơ tính của bu lông là hai vấn đề khác nhau. Ví dụ, DIN 933 quy định về dạng và kích thước của một loại bu lông lục giác ngoài ren suốt, trong khi ISO 898-1 quy định các yêu cầu cơ tính đối với bu lông thép carbon và thép hợp kim.
2. Tiêu chuẩn ISO 898-1
ISO 898-1 là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất đối với bu lông thép carbon và thép hợp kim.
Tiêu chuẩn này quy định các đặc tính cơ học và vật lý của bu lông, vít và vít cấy có ren hệ mét thô và ren bước nhỏ.
Các cấp bền quen thuộc như:
- 4.6
- 5.6
- 8.8
- 9.8
- 10.9
- 12.9
được sử dụng để phân loại khả năng cơ học của sản phẩm theo hệ thống cấp tính chất.
Ví dụ, bu lông cấp bền 8.8 có độ bền kéo danh nghĩa khoảng 800 MPa, còn cấp bền 10.9 có độ bền kéo danh nghĩa khoảng 1.000 MPa.
Do đó, khi mua bu lông cường độ cao, cần kiểm tra đồng thời tiêu chuẩn sản phẩm và cấp bền, thay vì chỉ nhìn vào tên gọi "bu lông cường độ cao".
Cơ tính | Cấp bền | |||||||||
4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 | |||
d≤16 | d≥16 | |||||||||
Giới hạn bền, Mpa | 400 | 500 | 600 | 800 | 830 | 1040 | 1220 | |||
Giới hạn chảy | 240 | 340 | 300 | 420 | 480 | 640 | 640 | 940 | 1100 | |
Độ cứng | HRC (min) | – | – | – | – | – | 32 | 34 | 39 | 44 |
HB (min) | 114 | 124 | 147 | 152 | 181 | 238 | 242 | 304 | 366 | |
Độ giãn dài tương đối, % | 22 | – | 20 | – | – | 12 | 12 | 9 | 8 | |
Độ dai va đập, J/cm2 | – | – | 25 | – | – | 30 | 30 | 20 | 15 | |
Cơ tính của bu lông theo tiêu chuẩn ISO 898-1
3. Tiêu chuẩn DIN đối với bu lông cường độ cao
DIN là hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật của Đức và được sử dụng rất phổ biến trong ngành cơ khí, chế tạo máy và kết cấu thép.
Một số tiêu chuẩn DIN thường gặp gồm:
DIN 931
DIN 931 là tiêu chuẩn thường được sử dụng để chỉ bu lông lục giác ngoài có ren lửng trong hệ thống tiêu chuẩn DIN truyền thống.
Sản phẩm có thể được sản xuất với nhiều cấp bền khác nhau tùy yêu cầu, chẳng hạn 8.8, 10.9 hoặc 12.9.
| d | M4 | M5 | M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M18 | M20 | M22 |
| P | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| k | 2.8 | 3.5 | 4 | 5.3 | 6.4 | 7.5 | 8.8 | 10 | 11.5 | 12.5 | 14 |
| s | 7 | 8 | 10 | 13 | 17 | 19 | 22 | 24 | 27 | 30 | 32 |
| d | M24 | M27 | M30 | M33 | M36 | M39 | M42 | M45 | M48 | M52 | M56 |
| P | 3 | 3 | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 | 5 | 5 | 5.5 |
| k | 15 | 17 | 18.7 | 21 | 22.5 | 25 | 26 | 28 | 30 | 33 | 35 |
| s | 36 | 41 | 46 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
DIN 933
DIN 933 thường được dùng cho bu lông lục giác ngoài ren suốt.
Đây là loại bu lông rất phổ biến trong cơ khí và lắp ráp thiết bị.
Tuy nhiên, cần hiểu rằng DIN 933 không đồng nghĩa với cấp bền 8.8 hay 10.9. Cấp bền là thông số cơ tính riêng và phải được xác định theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
| d | M4 | M5 | M6 | M8 | M10 | M12 | M14 | M16 | M18 | M20 | M22 |
| P | 0.7 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| k | 2.8 | 3.5 | 4 | 5.3 | 6.4 | 7.5 | 8.8 | 10 | 11.5 | 12.5 | 14 |
| s | 7 | 8 | 10 | 13 | 17 | 19 | 22 | 24 | 27 | 30 | 32 |
| b1, L≤125 | 14 | - | 18 | 22 | 26 | 30 | 34 | 38 | 42 | 46 | 50 |
| b2, 125<L≤200 | - | 22 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 44 | 48 | 52 | 56 |
| b3, L>200 | - | - | - | - | - | - | - | 57 | 61 | 65 | 69 |
| d | M24 | M27 | M30 | M33 | M36 | M39 | M42 | M45 | M48 | M52 | M56 |
| P | 3 | 3 | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 | 5 | 5 | 5.5 |
| k | 15 | 17 | 18.7 | 21 | 22.5 | 25 | 26 | 28 | 30 | 33 | 35 |
| s | 36 | 41 | 46 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 |
| b1, L≤125 | 54 | 60 | 66 | 72 | 78 | 84 | 90 | 96 | 102 | - | - |
| b2, 125<L≤200 | 60 | 66 | 72 | 78 | 84 | 90 | 96 | 102 | 108 | 116 | 124 |
| b3, L>200 | 73 | 79 | 85 | 91 | 97 | 103 | 109 | 115 | 121 | 129 | 137 |
>>>Xem chi tiết: Bu lông DIN 933
DIN 912
DIN 912 là tiêu chuẩn truyền thống cho bu lông lục giác chìm đầu trụ, thường được sử dụng trong các cụm máy, thiết bị cơ khí và vị trí yêu cầu thiết kế gọn.
4. Tiêu chuẩn ASTM đối với bu lông cường độ cao
Tại Mỹ, hệ thống ASTM được sử dụng rộng rãi cho các loại bu lông kết cấu.
Một số tiêu chuẩn đáng chú ý gồm:
ASTM A325
ASTM A325 là tiêu chuẩn quen thuộc đối với bu lông kết cấu cường độ cao sử dụng trong các liên kết kết cấu thép.
Bu lông theo tiêu chuẩn này được thiết kế cho những ứng dụng kết cấu và có yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt về cơ tính.
ASTM A490
ASTM A490 áp dụng cho nhóm bu lông kết cấu thép hợp kim có yêu cầu độ bền cao hơn.
Các bu lông A490 thường được sử dụng trong những liên kết kết cấu chịu tải trọng lớn.
Khi lựa chọn sản phẩm theo ASTM, cần kiểm tra đầy đủ phiên bản tiêu chuẩn, yêu cầu cơ tính, kích thước, lớp phủ và yêu cầu thử nghiệm liên quan.
5. Bu lông cường độ cao 8.8, 10.9 có phải là tiêu chuẩn không?
Đây là một trong những điểm dễ gây nhầm lẫn nhất.
8.8, 10.9 và 12.9 không phải tên tiêu chuẩn sản xuất. Đây là cấp tính chất cơ học của bu lông.
Ví dụ:
Bu lông M20 × 80 – DIN 933 – cấp bền 8.8
có thể được hiểu:
- M20: đường kính ren danh nghĩa 20 mm.
- 80: chiều dài bu lông 80 mm.
- DIN 933: tiêu chuẩn hình dạng/kích thước theo hệ thống DIN truyền thống.
- 8.8: cấp tính chất cơ học.
Cách ghi này giúp người mua và kỹ thuật viên xác định chính xác hơn loại bu lông cần sử dụng.
6. Bu lông cường độ cao dùng trong kết cấu thép
Trong kết cấu thép và nhà thép tiền chế, bu lông cường độ cao thường được sử dụng tại những vị trí yêu cầu khả năng truyền lực lớn.
Một số cấp bền phổ biến là 8.8 và 10.9.
Tuy nhiên, lựa chọn bu lông không thể chỉ dựa trên cấp bền. Kỹ sư cần tính toán dựa trên:
- Tải trọng tác dụng.
- Lực kéo.
- Lực cắt.
- Đường kính bu lông.
- Số lượng bu lông.
- Khoảng cách giữa các bu lông.
- Chiều dày bản thép.
- Phương pháp liên kết.
- Phương pháp siết.
- Điều kiện môi trường.
Đặc biệt, đối với kết cấu chịu lực, cần sử dụng đúng chủng loại bu lông, đai ốc và vòng đệm theo hồ sơ thiết kế.
Bu lông cường độ cao dùng trong kết cấu thép
7. Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao quan trọng như thế nào?
Việc lựa chọn đúng tiêu chuẩn giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm từ khâu nguyên vật liệu, kích thước, cơ tính cho đến thử nghiệm.
Một bộ bu lông có chất lượng tốt cần đảm bảo các thông số phù hợp với yêu cầu thiết kế.
Ngược lại, nếu sử dụng bu lông không đúng cấp bền hoặc không đúng tiêu chuẩn, liên kết có thể không đạt khả năng chịu lực thiết kế.
Đặc biệt với các công trình lớn, không nên chỉ dựa vào thông tin trên bao bì. Nên yêu cầu chứng chỉ chất lượng, chứng chỉ vật liệu hoặc báo cáo thử nghiệm khi dự án yêu cầu.
8. Cách lựa chọn bu lông cường độ cao đúng tiêu chuẩn
Khi mua bu lông cường độ cao, nên kiểm tra ít nhất 6 thông tin:
1. Chủng loại: Bu lông lục giác, bu lông kết cấu, bu lông lục giác chìm...
2. Kích thước: Đường kính, chiều dài, bước ren.
3. Cấp bền: Ví dụ 8.8 hoặc 10.9.
4. Tiêu chuẩn: DIN, ISO, ASTM hoặc tiêu chuẩn được quy định trong hồ sơ kỹ thuật.
5. Bề mặt: Thép đen, mạ điện, mạ kẽm nhúng nóng hoặc lớp phủ khác.
6. Chứng chỉ: Kiểm tra CO, CQ hoặc chứng chỉ cơ tính khi công trình yêu cầu.
Không nên lựa chọn sản phẩm chỉ dựa vào giá thành. Đối với liên kết chịu lực, đúng tiêu chuẩn và đúng cấp bền quan trọng hơn việc tiết kiệm một phần chi phí mua hàng.
9. Kết luận
Tiêu chuẩn bu lông cường độ cao là cơ sở quan trọng để xác định yêu cầu về kích thước, cơ tính và chất lượng của sản phẩm.
Các hệ thống tiêu chuẩn thường gặp gồm DIN, ISO và ASTM. Trong đó, ISO 898-1 liên quan trực tiếp đến cơ tính của bu lông thép carbon và thép hợp kim, còn các tiêu chuẩn DIN như DIN 931, DIN 933 thường được sử dụng để xác định hình dạng và kích thước sản phẩm. Tại Mỹ, ASTM A325 và ASTM A490 là những tiêu chuẩn quen thuộc trong lĩnh vực bu lông kết cấu.
Đặc biệt, cần phân biệt rõ tiêu chuẩn bu lông với cấp bền bu lông. Ví dụ, 8.8 và 10.9 là cấp tính chất cơ học, không phải tên tiêu chuẩn.
Khi lựa chọn bu lông cường độ cao, cần căn cứ vào thiết kế, tải trọng, kích thước, cấp bền, tiêu chuẩn áp dụng và điều kiện làm việc để đảm bảo liên kết an toàn, ổn định và đúng yêu cầu kỹ thuật.
Công ty Lộc Phát chuyên Sản xuất, nhập khẩu và phân phối các sản phẩm Bu lông chính hãng như:
- Bu lông liên kết cấp bền 4.8, 5,6, 8.8, 10.9, 12.9
- Bu lông neo (bu lông móng) cấp bền 4.6, 5.6, 8.8, 10.9 thép C45, 40Cr
- Bu lông inox 201, 304, 316, 316L
- Bu lông lục giác đầu trụ, đầu bằng, đầu cầu chìm thép, INOX
- Thanh ren (ty ren) - Guzong (Gu dông) - Ubolt
- Bu lông nở (tắc kê nở) thép, INOX; Bu lông hóa chất (thanh ren hóa chất)
- Vít gỗ, Vít Pake, Vít bắn tôn, Vít tự khoan INOX các loại
- Các loại Đai ốc (Ecu) - vòng đệm
- Gia công - Sản xuất Bu lông theo yêu cầu
CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ XNK THƯƠNG MẠI LỘC PHÁT
Số 75 ngõ 1295 đường Giải Phóng - Hoàng Mai - TP Hà Nội
ĐT: 0975 45 85 80 / 0979.13.14.80
