[rank_math_breadcrumb]

Tìm Hiểu Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Bulong

Bulong liên kết là thành tố quan trọng của mối nối liên kết trong lĩnh vực kết cấu, các kỹ sư kết cấu sẽ tính toán chọn kích thước, số lượng, cấp bền của bulong sao cho đảm bảo về kỹ thuật về kinh tế khi sử dụng chúng. Việc chọn để nhà thấu thi công lắp đặt, vì vậy để đảm bảo an toàn trong vòng đời làm việc của bulong, việc lựa chọn đúng và hiểu biết các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bulong là rất quan trọng. Bài viết sau đây sẽ cho bạn những góc nhìn tổng quan về bulong cũng như những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống.

Yếu tố nguyên liệu.

Hơn 90% bulong, vít được làm từ thép cacbon vì đặc tính chịu kéo, chịu cắt và khả năng gia công tuyệt vời. Các tính chất cơ học của thép cacbon nhạy cảm với hàm lượng cacbon, thường nhỏ hơn 1,0%. Các loại thép phổ biến hơn được sử dụng để sản xuất ốc vít thường được phân thành 3 loại: cacbon thấp, cacbon trung bình và thép hợp kim.

Thép cacbon thấp

Thép có hàm lượng cacbon thấp thường chứa thành phần cacbon ≤0.25% và không thể tăng cứng bằng xử lý nhiệt, đối với loại thép này chỉ dùng để sản xuất bulong, vít có cơ tính 4.6, 5.8, độ bền kéo 410Mpa đến 550 Pa.

Thép cacbon trung bình

Thép cacbon trung bình có thành phần cacbon từ 0.25% – 0.6%, là loại thép thường được xử lý nhiệt để cải thiện cơ tính, trước khi xử lý nhiệt, thép có độ cứng thấp, dễ gia công tạo hình.

Quá trình tăng cơ tính của sản phẩm sau gia công được gọi chung là xử lý nhiệt, bao gồm nung lên ở nhiệt độ cao, sau đó làm nguội nhanh để đạt cơ tính theo ý muốn, tuy nhiên do nhiệt độ từ lớp bề mặt tới tâm sản phẩm là không đều, đường kính càng lớn thì quá trình xử lý nhiệt sẽ lâu hơn và giảm cơ tính của sản phẩm

Vì vậy sản phẩm sẽ bị giới hạn đường kính để đảm bảo tính đồng đều về chất lượng. Độ bền kéo của sản phẩm nằm trong khoảng 610 Mpa – 830 Mpa, phù hợp với sản phẩm có cơ tính 6.8, 8.8.

Thép hợp kim.

Thép hợp kim cải thiện được hầu hết các nhược điểm của thép cacbon, thép cacbon được phân loại thành thép hợp kim khi hàm lượng mangan vượt quá 1.65%, khi silic hoặc đồng vượt quá 0.6% hoặc khi crom nhỏ hơn 4%…, các thành phần molypden, nhôm, titan, vanadi, niken hoặc bất kỳ nguyên tố nào được thêm vào để cải thiện khả năng xử lý nhiệt như nhiệt độ, thời gian của hợp kim làm tăng cơ tính theo chiều hướng có lợi.

Độ bền kéo vượt quá 1030 Mpa, sản phẩm có cơ tính 10.9, 12.9.

Yếu tố gia công.

Yếu tố gia công là quan trọng, quyết định độ chính xác, độ đồng đều của sản phẩm, các công đoạn trong gia công có thể ảnh hưởng đến chất lượng bulong.

Kéo nguyên liệu.

Nguyên liệu thép yêu cầu kéo giảm size phù hợp, trường hợp ép giảm size quá mức, sẽ dẫn đến thép bị nứt do ứng suất, ảnh hưởng đến quá trình gia công ở công đoạn sau, mức giảm size phù hơp sẽ là lần 1 không vượt quá 30%, lần 2, không vượt quá 4 – 5%.

Dập bulong.

Quá trình này yêu cầu kiểm tra về kích thước, sản phẩm được sản xuất theo tiêu chuẩn DIN 931/933 hay ISO 4014/4017 hay ASTM A325M…, mỗi chuẩn sẽ có kích thước giới hạn, đối với công đoạn này cần lưu ý đến mối chuyển nối giữa đầu bulong và thân bulong, dung sai bề mặt ISO 4759-1, và phần điểm cuối bulong được gia công vát theo tiêu chuẩn hay không.

Gia công ren.

Gia công ren là công đoạn quan trọng, đối với bulong gia công ren theo phương pháp cán là phổ biến, thể hiện ưu điểm hơn so với gia công tiện. Về phần ren yêu cầu ren đồng đều, độ rộng đỉnh ren bằng 1/8 bước ren, chiều cao ren, góc lệch ren,…theo tiêu chuẩn ISO 262. 

Một thông số quan trọng trong gia công ren đó là độ lệch và dung sai ren sẽ được kiểm tra phù hợp theo tiêu chuẩn ISO 965.

Nếu ren gia công sai sót sẽ ảnh hưởng rất lớn đến việc giáp bộ với đai ốc và chịu tải trọng khi lắp đặt, lưu ý ren là bộ phận chịu lực của bulong, vì vậy việc kiểm soát không tốt công đoạn này sẽ ra sản phẩm không đạt chất lượng và có thể phải bị loại thành phế phẩm.

Như vậy phần gia công sản phẩm bulong, việc kiểm tra ngoại quan sản phẩm theo chu kỳ, theo lô hay theo khối lượng là bắt buộc, việc kiểm tra được tiến hành bằng đánh giá ngoại quan, đo đạc và đối chiếu với mẫu, tiêu chuẩn để tiến hành sản xuất.

Yếu tố xử lý nhiệt.

Đối với sản phẩm bulong cường độ cao từ 8.8 trở lên, quá trình xử lý nhiệt để tăng cơ tính của sản phẩm là bắt buộc, quá trình gia nhiệt lên nhiệt độ hơn 800 oC giúp chuyển cấu trúc hạt thành dạng Austenic và sau đó làm nguội cưỡng bức để chuyển hoàn toàn sang dạng mactenxit. 

Áp suất và nhiệt độ của lò phải được kiểm tra chặt chẽ để ngăn ngừa các khuyết tật không mong muốn trong quá trình nhiệt, nhiệt độ tâm sản phẩm phải bằng với nhiệt độ lò để đảm bảo sự đồng đều.

Quá trình làm nguội cũng rất quan trọng, sản phẩm được ưu tiên làm nguội bởi dầu để đạt được chất lượng cao nhất, việc làm nguội bằng nước có thể xảy ra hiện tượng bề mặt kém hoàn thiện, bám cáu cặn, dễ bị ứng suất cục bộ và bề mặt dòn.

Như vậy quá trình nhiệt bao gồm gia nhiệt và làm nguội là công đoạn vô cùng quan trọng, quyết định đến chất lượng sản phẩm, việc xử lý nhiệt không tốt, không đúng cách có thể làm giảm đáng kể độ bền mỏi của sản phẩm, quá trình nhiệt không đạt cũng làm cho cấu trúc hạt không đồng nhất, tạo ra các vết nứt ứng suất bên trong, giảm độ cứng, giảm cường độ sản phẩm… 

Yếu tố xi mạ.

Hầu hết bulong, vít đều được phủ một lớp bảo vệ như là một bước cuối cùng trong sản xuất, các loại bề mặt hoàn thiện phổ biến như: mạ điện, mạ nhúng nóng, mạ cơ học, mạ gieomet…. 

Mạ điện.

Quá trình mạ điện sẽ trải qua các công đoạn xử lý bề mặt trong dung dịch axit ở nhiệt độ cao, quá trình này làm giải phóng hydro và một lượng hydro sẽ hấp thụ vào bề mặt của sản phẩm. Sự hấp thụ hydro là nguyên nhân gây ra hiện tượng bulong hỏng đột ngột mà không có bất kỳ hiện tượng nào cảnh báo trước. Do đó việc khử hydro ở nhiệt độ 230 oC là quá trình yêu cầu thực hiện, thời gian gian khử hydro (banking) tối thiểu là 2h, thời gian càng lâu càng tốt và tối đa là 24h.

Mạ nhúng nóng.

Phương pháp mạ nhúng nóng là phương pháp phổ biến, rẻ tiền để phụ lớp kẽm, nhôm lên bề mặt bulong, với độ dày trung bình 50µm, tạo ra khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều so với phương pháp mạ điện.

Đối với phương pháp mạ nhúng nóng, quá trình hấp thụ hydro trong công đoạn tẩy sạch bằng axít sẽ được khử ở bể mạ, tuy nhiên không thể khử hoàn toàn tại bể mạ được, vì vậy để đảm bảo an toàn, các bulong có độ cứng bề mặt ≥ 33 HRC sẽ trải qua công đoạn khử hydro trước khi qua bể mạ.

Lưu ý các size bulong từ M27 trở lên có cơ tính 10.9 trở lên sẽ không được mạ kẽm bằng phương pháp nhúng nóng để tránh các vết nứt nhỏ do ứng suất trong quá trình mạ.

Các bulong có độ cứng bề mặt ≥ 40HRC cũng sẽ không được mạ nhúng nóng để đảm bảo an toàn.

Quá trình mạ nhúng nóng sẽ làm thay đổi kích thước sản phẩm như đường kính ren, đường kính bước ren, chiều cao ren…, vì vậy việc mạ nhúng nóng sẽ yêu cầu giáp bộ với đai ốc theo tiêu chuẩn ISO 965. Bulong 6g mạ nhúng nóng sẽ giáp bộ với đai ốc 6AZ hoặc bulong 6 az mạ nhúng nóng sẽ giáp bộ với đai ốc 6H.

Expanding the thread can weaken the thread's strength, so it may not shear the bolt under load but cause thread stripping.

Yếu tố bảo quản.

Proper storage of anchor bolts and screws helps the product perform according to design specifications. Improper storage can lead to:

  • Reduced anchor bolt lifespan.
  • Increased friction between the outer bolt threads and inner nut threads, reducing effective tightening force on the joint.
  • Decreased anchor bolt strength due to corrosion, affecting the load-bearing structure.

Product storage should be in sealed packaging, in a dry and well-ventilated environment, and placed on shelves to avoid direct contact with the floor. The recommended storage humidity is ≤70%.

Yếu tố lắp đặt.

Việc lắp đặt đúng cách vô cùng quan trọng đối với mối nối, sản phẩm sẽ phát huy hết công dụng nếu chúng ta lắp đặt đúng cách, trong công đoạn lắp đặt, các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hoạt động của bulong như sau:

  • Công cụ lắp đặt: Cờ lê, cờ lê lực, phương pháp turn-off-nut, sử dụng lông đền chỉ lực DTI, … mỗi phương pháp sẽ có ưu nhược điểm và độ chính xác khác nhau (tìm hiểu thêm bài viết LỰC XIẾT BULONG).
  • Hệ số K (có thể coi là hệ số ma sát), là hệ số ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động hữu ích của bulong, đối với bulong mạ nhúng nóng, không có lớp dầu bôi trơn K = 0.25, đối với bulong được phủ lớp dầu mỏng bôi trơn K = 0.15, giảm tới gần một nữa ma sát giữa các vòng ren, vì vậy nếu điều kiện có thể ta nên bôi lớp mỡ hay dầu mỏng làm giảm hệ số K xuống, tăng lực siết hữu ích lên mối nối 🡪 làm tăng khả năng hoạt động của bulong.
  • Phương pháp siết chặt bulông: phương pháp siết chặt bulong tùy theo hình dạng của mối nối như: hình tròn, hình vuông để có phương pháp siết dạng cross/star hay zich zắc…., nếu siết không đúng cách sẽ có tình trạng bulong làm việc quá tải, bulong làm việc dưới tải.

Several criteria are used to evaluate bolts.

  • A complete bolt manufacturing process with effective management that ensures no steps are skipped.
  • The input materials used for bolt manufacturing must be controlled in terms of mechanical properties and chemical characteristics (C, Mn, S, P, Cr, Al, etc.) to meet standards, facilitate machining, and enable easy welding.
  • Bolts should undergo experimental testing based on various criteria such as minimum tensile strength, minimum yield strength, and impact testing for ductility and toughness.
  • Bolts should have resistance to wear, oxidation, and corrosion, with hardness ensuring the required performance.
  • The finished surface of the bolt must withstand environmental factors without rusting, corroding, or oxidizing. They should be able to withstand high-temperature environments. 
  • Bolt dimensions should comply with regulations and standards to ensure compatibility with various types of machinery and equipment available in the market.

We hope the information provided by CTEG here will help you gain a better understanding of anchor bolts and make informed choices for your specific needs.

Share this article!

Recent articles

  • How the lack of threaded rods affects the construction
    How the lack of threaded rods affects the construction
    dmgdev
  • Common Threaded Rod Connecting Accessories
    Common Threaded Rod Connecting Accessories
    dmgdev

Comment

Comment on Website
Comment on Facebook

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Search

Classify

About us

Cuong Thinh Company (abbreviated CTEG) is a leading provider of bolts and screws, manufacturing, importing, and distributing wholesale and retail products to businesses, factories... in a variety of fields and industries.

Photo Gallery