Cấp độ bền của bu lông là một chỉ số kỹ thuật quan trọng thể hiện khả năng chịu lực của bu lông trong quá trình làm việc. Đây là yếu tố quyết định sự an toàn và độ tin cậy của các kết cấu, máy móc sử dụng bu lông làm mối ghép. Việc hiểu rõ và lựa chọn đúng cấp độ bền của bu lông giúp đảm bảo mối liên kết đủ khả năng chống lại các loại tải trọng như lực kéo, lực nén, lực cắt hay lực xiết, từ đó ngăn ngừa hỏng hóc, biến dạng hoặc phá hủy kết cấu.
Cấp độ bền của bu lông theo hệ mét
Cấp độ bền của bu lông hệ mét được thể hiện bằng một ký hiệu gồm hai hoặc ba chữ số, phân cách nhau bởi dấu chấm (.), thường được dập nổi trên đầu bu lông. Ví dụ phổ biến là các cấp 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9, 14.9. Các ký hiệu này cung cấp thông tin về hai chỉ tiêu cơ bản: giới hạn bền kéo tối thiểu và giới hạn chảy (hoặc giới hạn chảy quy ước) của vật liệu làm bu lông.
Cách giải mã ký hiệu cấp bền hệ mét
Ký hiệu cấp bền hệ mét được đọc như sau:
- Chữ số trước dấu chấm cho biết 1/10 giá trị giới hạn bền kéo tối thiểu của bu lông, tính bằng kgf/mm² (kilôgam lực trên milimét vuông). Ví dụ, số
8trong cấp8.8có nghĩa là giới hạn bền kéo tối thiểu khoảng 80 kgf/mm². Để chuyển sang đơn vị N/mm² (MegaPascal – MPa), nhân số đầu tiên với 100. Ví dụ8tương ứng với 8 100 = 800 N/mm². - Chữ số sau dấu chấm cho biết 1/10 giá trị tỷ lệ giữa giới hạn chảy (hoặc giới hạn chảy quy ước) và giới hạn bền kéo tối thiểu, tính bằng phần trăm (%). Ví dụ, số
8trong cấp8.8có nghĩa là giới hạn chảy tối thiểu bằng 0.8 (hoặc 80%) của giới hạn bền kéo tối thiểu. Giới hạn chảy tối thiểu sẽ là 0.8 800 N/mm² = 640 N/mm².
Bu lông cường độ cao hệ mét
Trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khả năng chịu lực lớn, các cấp bu lông phổ biến là 8.8, 10.9 và 12.9. Chúng thường được gọi là bu lông cường độ cao. Các bu lông này được chế tạo từ thép hợp kim có hàm lượng carbon trung bình, được xử lý nhiệt (quá trình tôi và ram) để đạt được các đặc tính cơ học vượt trội so với các cấp thấp hơn.
Xem Thêm Bài Viết:
- Định mức lắp đặt bu lông neo là gì?
- Hiểu về số hiệu bu lông: Ý nghĩa và cách tra cứu
- Tìm hiểu các loại tán bu lông phổ biến hiện nay
- Vòng đệm bu lông có vát mép: Chức năng và ứng dụng
- Bu lông chẻ đuôi: Cấu tạo, công dụng và ứng dụng
Mô tả bảng tra cấp độ bền bu lông hệ inch với các ký hiệu vạch
Mô tả bảng tra cấp độ bền bu lông hệ inch với các ký hiệu vạch
Lưu ý về đánh dấu cấp bền hệ mét
Theo các tiêu chuẩn quốc tế, không phải tất cả bu lông hệ mét đều được đánh dấu cấp độ bền. Việc đánh dấu cấp bền thường chỉ bắt buộc đối với các bu lông có kích thước từ M6 trở lên hoặc từ cấp 8.8 trở lên. Trong trường hợp không thể dập nổi trên đầu bu lông do kích thước nhỏ hoặc hình dạng đặc biệt, nhà sản xuất có thể sử dụng các ký hiệu nhận dạng khác.
Cấp độ bền của bu lông theo hệ inch
Khác với hệ mét, cấp độ bền của bu lông hệ inch thường không được biểu thị bằng chữ số mà bằng các vạch thẳng được dập nổi trên đầu bu lông. Số lượng vạch sẽ cho biết bu lông thuộc cấp nào và tương ứng với các giá trị giới hạn bền và giới hạn chảy xác định theo tiêu chuẩn của hệ inch (ví dụ: ASTM, SAE).
Bu lông hệ inch có nhiều cấp khác nhau, nhưng trong thực tế sử dụng phổ biến nhất là 3 cấp: Cấp 2 (Grade 2), Cấp 5 (Grade 5) và Cấp 8 (Grade 8). Cấp 2 là loại thông thường, Cấp 5 có độ bền trung bình, và Cấp 8 là loại có cường độ cao nhất trong các cấp phổ biến. Các cấp đặc biệt khác có thể tồn tại cho các ứng dụng rất khắt khe như trong ngành hàng không hoặc quân sự.
Bảng tra cấp độ bền của bu lông theo TCVN 1916 – 1995
Việc hiểu rõ cấp độ bền của bu lông không chỉ dừng lại ở việc biết giới hạn bền và giới hạn chảy. Các tiêu chuẩn kỹ thuật còn cung cấp các thông số cơ tính khác của bu lông, giúp người sử dụng lựa chọn chính xác loại bu lông phù hợp với tải trọng và điều kiện làm việc cụ thể của mối ghép. Bảng tra cấp độ bền là công cụ hữu ích để tìm kiếm các thông số này.
Dưới đây là bảng tra cấp độ bền của bu lông theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1916 – 1995, thể hiện các trị số cơ tính của bu lông theo từng cấp độ bền phổ biến:
| Cơ tính | Trị số với cấp độ bền | |||||||||||||
| 3.6 | 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.6 | 6.8 | 8.8 | 9.8 | 10.9 | 12.9 | ||||
| ≤ M16 | >M16 | |||||||||||||
| 1. Giới hạn bền đứt σB, N/mm2 | danh nghĩa | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | ||||
| nhỏ nhất | 330 | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| 2. Độ cứng vicke, HV | nhỏ nhất | 95 | 120 | 130 | 155 | 160 | 190 | 230 | 255 | 280 | 310 | 372 | ||
| lớn nhất | 220 | 250 | 300 | 336 | 360 | 382 | 434 | |||||||
| 3. Độ cứng Brinen, HB | nhỏ nhất | 90 | 114 | 124 | 147 | 152 | 181 | 219 | 242 | 266 | 295 | 353 | ||
| lớn nhất | 209 | 238 | 285 | 319 | 342 | 363 | 412 | |||||||
| 4. Độ cứng Rốc-oen, HR | HRB | nhỏ nhất | 52 | 67 | 71 | 79 | 82 | 89 | – | – | – | – | – | |
| lớn nhất | 95 | 99 | – | – | – | – | – | |||||||
| HRC | nhỏ nhất | – | – | – | – | – | – | 20 | 23 | 27 | 31 | 38 | ||
| lớn nhất | – | – | – | – | – | – | 30 | 34 | 36 | 39 | 44 | |||
| 5. Độ cứng bề mặt HV.0,3 | lớn nhất | – | – | – | – | – | – | 320 | 356 | 380 | 402 | 454 | ||
| 6. Giới hạn chảy σB, N/mm2 | danh nghĩa | 180 | 240 | 320 | 300 | 400 | 360 | 480 | – | – | – | – | – | |
| nhỏ nhất | 190 | 240 | 340 | 300 | 420 | 360 | 480 | – | – | – | – | – | ||
| 7. Giới han chảy qui ước σB, N/mm2 | danh nghĩa | – | – | – | – | – | – | 640 | 640 | 720 | 900 | 1088 | ||
| nhỏ nhất | – | – | – | – | – | – | 610 | 660 | 720 | 940 | 1100 | |||
| 8. Ứng suất thử σF | σF/σ01 hoặc σF/σ02 | 0,94 | 0,94 | 0,91 | 0,94 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,88 | 0,88 | |
| N/mm2 | 180 | 225 | 310 | 280 | 380 | 440 | 440 | 580 | 600 | 650 | 830 | 970 | ||
| 9. Độ dãn dài tương đối sau khi đứt o5 % | nhỏ nhất | 25 | 22 | 14 | 20 | 10 | 16 | 8 | 12 | 12 | 10 | 9 | 8 | |
| 10. Độ bền đứt trên vòng đệm lệch | Đối với bulông và vít phải bằng giá trị nhỏ nhất của giới hạn bền đứt qui định trong điều 1 của bảng này. | |||||||||||||
| 11. Độ dai va đập, J/cm2 | nhỏ nhất | – | 50 | – | 40 | – | 60 | 60 | 50 | 40 | 30 | |||
| 12. Độ bền chỗ nối đầu mũ và thân | không phá huỷ | |||||||||||||
| 13. Chiều cao nhỏ nhất của vùng không thoát cácbon | – | 1/2H1 | 2/3H1 | 3/4H1 | ||||||||||
| 14. Chiều sâu lớn nhất của vùng thoát cácbon hoàn toàn, mm | – | 0,015 | ||||||||||||
Bảng này cung cấp thông tin chi tiết về nhiều đặc tính cơ học khác nhau của bu lông theo từng cấp độ bền, bao gồm độ cứng (theo thang Vickers, Brinell, Rockwell), giới hạn chảy (hoặc giới hạn chảy quy ước), ứng suất thử, độ dãn dài tương đối sau khi đứt, độ dai va đập, và các yêu cầu về độ bền cấu trúc của bu lông. Các thông số này rất quan trọng để kỹ sư và nhà thiết kế có thể tính toán và lựa chọn loại bu lông phù hợp nhất, đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế cho công trình.
Hiểu rõ cấp độ bền của bu lông và biết cách tra cứu các thông số liên quan là kiến thức nền tảng cho bất kỳ ai làm việc trong lĩnh vực cơ khí, xây dựng, hay sản xuất. Việc lựa chọn đúng bu lông với cấp bền phù hợp không chỉ đảm bảo độ bền của mối ghép dưới tác động của tải trọng mà còn ảnh hưởng đến tuổi thọ và sự an toàn tổng thể của toàn bộ hệ thống.
Để tìm hiểu thêm về các loại bu lông và đai ốc chất lượng cao phục vụ cho mọi nhu cầu, bạn có thể tham khảo tại website chính thức của halana.vn. Chúng tôi cung cấp đa dạng các sản phẩm bu lông, đai ốc, vít, long đền với nhiều kích thước và cấp độ bền khác nhau, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất.
