مقایسه پیچ و مهره آهنی و فولادی خشکه

آلیاز های فولادی که در تولید گرید های مختلف پیچ و مهره صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند دارای درصد نسبتا بالایی کربن در ترکیبات شیمیایی می باشند. علاوه بر درصد بالای کربن به منظور تولید پیچ و مهره فولادی از یک عملیات سخت کاری حرارتی که شامل چند مرحله گرمایش و سرمایش در دماهای مشخص می باشد نیز استفاده می شود. گرید خشکه تنها یکی از گرید های فولاد بکار گرفته شده در تولید پیچ و مهره های صنعتی محسوب می شود.

معرفی گرید های پیچ و مهره فولادی

از انجایی که فولاد دارای قابلیت های مکانیکی از جمله تنسایل کششی و سختی سطحی بالایی است در تولید پیچ و مهره های صنعتی کاربرد گسترده ای دارد. گرید های مختلف فولاد بین 1 الی 3 درصد کربن داشته که با افزایش درصد کربن مقاومت کششی و سایشی پیچ و مهره فولادی افزایش پیدا کرده و از طرف دیگر پیچ و مهره ها ترد تر شده و تحت ضربه Impact آسیب پذیری بالاتری دارند. در زیر به معرفی گرید و کلاس پیچ و مهره های فولادی می پردازیم.

• پیچ و مهره آهنی کلاس 5.6 : این کلاس از آلیاژ فولاد کم کربن که به پیچ و مهره آهنی نیز معروف است دارای تنسایل حدودی 480 نیوتن بر میلیمتر مربع است. پیچ و مهره آهنی کلاس 5.6 تنها با دنده های درشت تولید شده و مقاومت کششی و سایشی نسبتا پایینی دارند. پیچ و مهره آهنی نرم بوده و تحت تنش های خمشی خم می شوند. پیچ و مهره آهنی به ندرت در اتصالات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
• پیچ و مهره فولادی خشکه کلاس 8.8 : این کلاس از پیچ و مهره فولادی که به کلاس خشکه شناحته می شود دارای تنسایل 800 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد. پیچ و مهره فولادی خشکه کلاس 8.8 بیشترین میزان کاربری را در اتصالات ماشین های صنعتی دارد. این کلاس از پیچ هم بصورت شش گوش تمام دنده طبق استاندارد DIN933، هم بصورت شش گوش نیم دنده طبق استاندارد DIN931 و هم بصورت پیچ آلن سر استوانه طبق استاندارد DIN912 تولید می شود.
• پیچ و مهره فولادی کلاس 10.9 : این کلاس از پیچ و مهره فولادی دارای تنسایل 1040 نیوتن بر میلیمتر مربع است. این کلاس از پیچ و مهره فولادی اغلب بصورت نیم دنده تولید می شود. از کلاس 10.9 پیچ فولادی طبق استاندارد DIN6914 نیز استفاده می شود که به پیچ های سازه معروف بوده در اتصالات پل ها و سد ها و یا در سوله سازی ها استفاده می شوند. پیچ های سازه به پیچ 10HV نیز شهرت داشته و دارای گل درشت تر از استاندارد DIN931 هستند. پیچ های فولادی سازه کلاس 10.9 که طبق استاندارد DIN6914 تولید می شوند اغلب همراه با مهره های شش گوش استاندارد DIN6915 اتصال پیدا می کنند.
• پیچ و مهره فولادی کلاس 12.9 : در کاربری های عمومی صنعتی کلاس 12.9 از پیچ و مهره فولادی بالاترین گرید محسوب می شود. این کلاس از پیچ و مهره فولادی بسیار ترد بوده و دارای تنسایل 1180 نیوتن بر میلیمتر مربع است. کلاس 12.9 اغلب بصورت پیچ آلن نیم دنده تولید می شود. 

انواع آبکاری پیچ و مهره آهنی و فولادی

گرید های مختلف پیچ و مهره آهنی و فولادی دارای بالای 97% عنصر فلزی آهن هستند. آهن فلزی فعال بوده که که الکترون آزاد در لایه ظرفیت خود دارد. میل به از دست دادن الکترون های آزاد سبب می شود که میل آهن در ترکیب با اکسیژن، آب و اسید ها بسیار بالا بوده و زنگ زدگی پیچ و مهره های آهنی وفولادی را تسریع بخشد. از این رو در اغلب کاربری های صنعتی پیچ و مهره های آهنی و فولادی را همراه با آبکاری سطحی مورد استفاده قرار می گیرند.

آبکاری سطحی پیچ و مهره های فولادی به 4 روش مختلف انجام می گیرد. هر یک از این روش ها در دمایی مشخص صورت گرفته و مقاومت سطحی متفاوتی را در برابر زنگ زدگی به پیچ و مهره می دهند. سه مورد از چهار روش پوشش سطحی پیچ و مهره های فولادی با بکارگیری عنصر فلزی فعال روی یا زینک که با علامت شیمیایی Zn شناخته می شود انجام می گیرد. در زیر به معرفی روش های پوشش سطحی پیچ و مهره آهنی و فولادی می پردازیم.

• آبکاری گالوانیزه سرد پیچ و مهره : یکی از سنتی ترین و عمومی ترین روش های پوشش دهی سطحی پیچ و مهره های آهنی و فولادی روش آبکاری گالوانیزه سرد است. در این روش یک لایه نازک به ضخامت 16 الی 18 میکرومتر از زینک بر روی سطح پیچ و مهره قرار می گیرد. آبکاری گالوانیزه سرد پیچ و مهره ها در دمای تقریبی 260 درجه سانتی گراد انجام گرفته و یم مقاومت حداقلی را در برابر زنگ زدگی در پی دارد.
• آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره : آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره ها در دمای بالای 600 درجه سانتی گراد انجام گرفته و یک لایه ضخیم در حدود 34 الی 36 میکرون از روی را بر روی سطح پیچ پدید می آورد. دمای بالای فرایند آبکاری گالوانیزه گرم پیچ و مهره ها سبب می شود که روی به داخل سطح فلز نفوذ کرده و این امر به افزایش مقاومت زنگ زدگی حتی در برابر خراش های سطحی کمک قابل توجهی می کند. پیچ و مهره گالوانیزه گرم دارای سطحی نقره ای بصورت مات هستند.
• آبکاری داکرومات پیچ و مهره : روش آبکاری داکرومات پیچ و مهره ها هر چند مانند روش گالوانیزه با بکارگیری عنصر فلزی روی انجام می گیرد اما فرایند آبکاری کاملا متفاوت است. در واقع روش داکرومات روش الکتروپلیتینگ می باشد که باوجود قرار گیری لایه نازکی از روی بر روی سطح پیچ و مهره مقاومت محیطی بالای حتی بالاتر از آبکاری گالوانیزه گرم به همراه دارد. اضافه می شود که روش آبکاری داکرومات در ایران استاندارد های جهانی را نداشته و در صورتیکه شرایط محیطی اسیدی و یا استفاده از پیچ و مهره فولادی در تماس با خورنده ها می باشد استفاده از پیچ و مهره گالوانیزه گرم مقاومت بالاتری را بهمراه دارد.
• زاج کاری یا فسفاته سطحی پیچ و مهره : یکی از روش های بسیار پر کاربرد بالاخص در آبکاری پیچ و مهره فولادی خشکه کلاس 8.8 و البته پیچ های سازه کلاس 10.9 بکار می رود روش زاج کاری یا فسفاته سطحی  می باشد. در این روش یک لایه ضخیم به رنگ مشکی مات بر روی سطح پیچ و مهره قرار گرفته و از تماس مستقیم آب و خورنده های محیطی با سطح پیچ و مهره جلوگیری به عمل می آید.

رپورتاژ