مقایسه مقاومت کششی پیچ استیل با پیچ فولادی خشکه 8.8

انتخاب بین پیچ استیل و پیچ فولادی خشکه کلاس 8.8 باید بر اساس مقاومت مکانیکی، خوردگی، سختی، شرایط محیطی و هزینه انجام شود. نکته مهم این است که عبارت «پیچ استیل» به تنهایی مشخص کننده مقاومت کششی نیست. پیچ های استیل می توانند با گریدهایی مانند A2-70 و A4-80 تولید شوند. در مقابل، کلاس 8.8 یک رده مکانیکی مشخص برای پیچ فولادی است. بنابراین مقایسه صحیح باید بین گریدهای مشخص انجام شود. طبق استانداردهای مربوط به اتصالات، کلاس 8.8 برای پیچ های فولادی حداقل مقاومت کششی اسمی 800 مگاپاسکال و تنش تسلیم حدود 640 مگاپاسکال دارد.

بررسی متریال پیچ استیل و فولادی خشکه 8.8

پیچ فولادی خشکه 8.8 معمولا از فولاد کربنی یا کم آلیاژ ساخته و سپس عملیات حرارتی می شود. این فرآیند باعث افزایش سختی، مقاومت کششی و تحمل بار پیچ می شود. عدد اول در کلاس 8.8 نشان دهنده مقاومت کششی اسمی 800 مگاپاسکال است. عدد دوم نیز نسبت تنش تسلیم به مقاومت کششی را مشخص می کند. در نتیجه، تنش تسلیم اسمی این کلاس حدود 640 مگاپاسکال است. استاندارد ISO 898-1 خواص مکانیکی پیچ های فولادی کربنی و آلیاژی را بر اساس کلاس های مقاومتی تعریف می کند.

پیچ های استیل معمولا از فولادهای آستنیتی مانند A2 و A4 تولید می شوند. A2 معمولا معادل خانواده استنلس استیل 304 و A4 نزدیک به خانواده 316 است. وجود کروم باعث تشکیل لایه محافظ اکسیدی روی سطح می شود. A4 به دلیل وجود مولیبدن، مقاومت بهتری در محیط های حاوی کلرید و نمک دارد. گریدهای متداول A2-70 و A4-70 حداقل مقاومت کششی 700 مگاپاسکال دارند. گرید A4-80 نیز حداقل مقاومت کششی 800 مگاپاسکال دارد.

مقایسه مقاومت تنسایل کششی پیچ استیل و 8.8

از نظر مقاومت کششی نهایی، پیچ فولادی خشکه 8.8 با پیچ استیل A2-70 یا A4-70 برتری دارد. مقاومت کششی حداقل کلاس 8.8 برابر 800 مگاپاسکال است. این مقدار برای A2-70 و A4-70 برابر 700 مگاپاسکال است. بنابراین در مقایسه مستقیم، کلاس 8.8 حدود 14.3 درصد مقاومت کششی اسمی بیشتری دارد. این اختلاف در اتصالات تحت کشش بالا اهمیت زیادی پیدا می کند.

اما مقایسه با استیل A4-80 متفاوت است. A4-80 نیز حداقل مقاومت کششی 800 مگاپاسکال دارد و از این نظر با کلاس 8.8 برابر است. با این حال، مقاومت تسلیم این دو الزاماً یکسان نیست. A4-80 حداقل تنش اثباتی حدود 600 مگاپاسکال دارد. کلاس 8.8 حدود 640 مگاپاسکال تنش تسلیم دارد. بنابراین در بارگذاری نزدیک محدوده تسلیم، فولاد 8.8 می تواند حاشیه مکانیکی بیشتری داشته باشد.

به گزارش جنرال استیل، برای یک پیچ مشخص، ظرفیت واقعی کششی فقط به مقاومت متریال وابسته نیست. قطر، گام رزوه و سطح مقطع موثر رزوه نیز مستقیما ظرفیت تحمل بار را تعیین می کنند. برای نمونه، افزایش قطر از M8 به M10 باعث افزایش قابل توجه سطح مقطع موثر می شود. همچنین رزوه آسیب دیده یا عمق درگیری ناکافی می تواند ظرفیت اتصال را کاهش دهد. بنابراین برای اتصالات سازه ای، محاسبه باید بر اساس سطح مقطع تنش رزوه انجام شود.

بررسی مقاومت سایشی، سختی و تغییر شکل

از نظر سختی و مقاومت سایشی، پیچ فولادی خشکه 8.8 معمولا انتخاب مناسب تری از پیچ آستنیتی A2-70 یا A4-70 است. عملیات حرارتی فولاد 8.8 باعث افزایش سختی و مقاومت آن در برابر تغییر شکل پلاستیک می شود. استیل های آستنیتی 304 و 316 ذاتا نرم تر هستند. بنابراین در اتصالاتی که باز و بسته شدن مکرر، فشار سطحی یا سایش رزوه اهمیت دارد، 8.8 می تواند عملکرد مکانیکی بهتری داشته باشد.

با این حال، مقاومت سایشی پیچ با مقاومت کششی یکسان نیست. نوع رزوه، کیفیت سطح، روانکاری و جنس مهره روی سایش تاثیر مستقیم دارند. استیل آستنیتی هنگام مونتاژ خشک می تواند مستعد گالینگ رزوه باشد. استفاده از روانکار مناسب برای پیچ های استیل، مخصوصا در گشتاورهای بالا، اهمیت زیادی دارد. در مقابل، پیچ فولادی 8.8 معمولا برای اتصالات مکانیکی سنگین که سختی بالاتر اهمیت دارد، گزینه مناسب تری است.

از نظر خوردگی، شرایط کاملا برعکس می شود. پیچ استیل A2 یا A4 در محیط مرطوب و خورنده دوام بسیار بالاتری از فولاد معمولی 8.8 بدون پوشش دارد. A4 برای محیط های دارای نمک و کلرید انتخاب مناسب تری محسوب می شود. بنابراین اگر اتصال در فضای باز، صنایع غذایی، محیط دریایی یا محیط مرطوب قرار دارد، مزیت استیل می تواند بیشتر از اختلاف مقاومت مکانیکی باشد. مقایسه قیمت پیچ استیل با پیچ فولادی خشکه 8.8

از نظر قیمت خرید، پیچ فولادی خشکه 8.8 معمولا اقتصادی تر از پیچ استیل A2 و A4 است. قیمت نهایی به قطر، طول، استاندارد DIN یا ISO، نوع پوشش، برند و حجم خرید بستگی دارد. در ابعاد مشابه، پیچ استیل A2 معمولا قیمت بالاتری از پیچ فولادی 8.8 دارد. پیچ A4 نیز به دلیل ترکیب آلیاژی و مقاومت خوردگی بیشتر، معمولا گران تر از A2 است.

با این حال، مقایسه قیمت اولیه به تنهایی معیار مناسبی برای انتخاب نیست. در محیط خورنده، استفاده از فولاد 8.8 معمولی ممکن است نیازمند پوشش، تعویض دوره ای یا تعمیر اتصال باشد. پیچ استیل هزینه اولیه بیشتری دارد، اما در شرایط مناسب می تواند هزینه نگهداری را کاهش دهد. بنابراین برای انتخاب اقتصادی باید قیمت خرید، طول عمر، شرایط محیطی و هزینه تعویض همزمان بررسی شوند.

موارد کاربری پیچ استیل و پیچ فولادی خشکه 8.8

پیچ فولادی خشکه 8.8 برای اتصالاتی مناسب است که مقاومت مکانیکی و تحمل بار اهمیت بیشتری از مقاومت خوردگی دارند. این پیچ ها در ماشین آلات صنعتی، شاسی تجهیزات، سازه های فلزی، تجهیزات مکانیکی و اتصالات عمومی سنگین کاربرد گسترده ای دارند. در صورت استفاده در فضای مرطوب، پوشش هایی مانند گالوانیزه می توانند مقاومت خوردگی فولاد را افزایش دهند. البته نوع پوشش باید با شرایط محیطی و الزامات اتصال سازگار باشد. از پیچ های خشکه در گرید های مختلف در اتصال قطعات و ماشین آلات صنعتی نیز استفاده می شود. بنا به اطلاعات رسیده از وبسایت هیدرولیک مارکت در اتصال پمپ های هیدرولیک برخی از سایزها و استاندارد های پیچ فولادی مورد استفاده قرار می گیرند.

پیچ استیل A2 برای محیط های مرطوب و کاربردهای عمومی ضدزنگ گزینه مناسبی است. پیچ A4 نیز برای محیط های خورنده تر و شرایط دارای کلرید انتخاب بهتری محسوب می شود. در صنایع غذایی، تجهیزات فضای باز، ماشین آلات شستشو و برخی تجهیزات شیمیایی، مقاومت خوردگی استیل اهمیت زیادی دارد. البته برای بارهای مکانیکی بسیار سنگین، نباید صرفا بر اساس ضدزنگ بودن استیل تصمیم گرفت.

جدول مقایسه پیچ استیل و فولادی خشکه 8.8