رده‌های خواص پیچ 8.8, 10.9 و 12.9: فولادها و عملیات حرارتی

خواندن حک

تحت ISO 898-1، رده خواص X.Y به این معناست:

• استحکام کششی اسمی ≈ X × 100 MPa
• نسبت تسلیم ≈ Y/10 — بنابراین 10.9 در حدود 90% استحکام کششی خود تسلیم می‌شود

رده	کششی (اسمی)	تسلیم (اسمی)	دامنه سختی معمول
8.8	800 MPa	640 MPa	تقریباً 23–34 HRC
10.9	1000 MPa	900 MPa	تقریباً 32–39 HRC
12.9	1200 MPa	1080 MPa	تقریباً 39–44 HRC

فولادهای معمول

• 8.8: فولادهای کربن‌متوسط (رده C35/1045) یا فولادهای بور برای قطرهای کوچک‌تر، کوئنچ و تمپرشده. رده اسب کاری سازه‌ای و ماشین‌آلات.
• 10.9: فولادهای آلیاژی مانند 42CrMo4 / SCM440 یا گریدهای آلیاژ بور (رده 10B38) — لازم زیرا استحکام بالاتر در قطرهای بزرگ‌تر به سختی‌پذیری در سراسر مقطع نیاز دارد.
• 12.9: فولادهای آلیاژی از رده SCM435 / 4140، به‌شدت کنترل‌شده؛ سقف استحکام برای پیچ‌های تجاری استاندارد.

منطق کوئنچ و تمپر

هر سه رده به یک شیوه ساخته می‌شوند — کوئنچ تا مارتنزیت، سپس تمپر برگشتی تا پنجره هدف — و دمای تمپر درجه‌بندی را انجام می‌دهد. ISO 898-1 حداقل دماهای تمپر را تعیین می‌کند (در حدود 425 °C برای رده‌ها تا 10.9 و تا حدی پایین‌تر برای 12.9) تا رفتار چقرمگی و آسایش تنش را تضمین کند، زیرا یک پیچ کم‌تمپرشده می‌تواند عدد سختی خود را بزند در حالی که ترد باقی می‌ماند.

دو احتیاط از فیزیک پیروی می‌کند. نخست، استحکام وابسته به مقطع است: یک 12.9 با قطر بزرگ سخت‌تر از یک نمونه کوچک به‌صورت صادقانه ساخته می‌شود، زیرا مغز همچنان باید دگرگون شود. دوم، 12.9 (و 10.9 آبکاری‌شده) به تردی هیدروژنی حساس است — آبکاری و اسیدشویی به کنترل‌های پخت نیاز دارند، و به همین دلیل اتصالات حیاتی 12.9 اغلب بدون آبکاری یا با پوشش مکانیکی رها می‌شوند.

آنچه رده به شما نمی‌گوید

رده خواص رفتار کششی پیچ را گواهی می‌کند، هیچ چیز دیگری را نه. این رده بار گیره‌ای را که یک اتصال به دست خواهد آورد گواهی نمی‌کند: کشش نصب‌شده به روش سفت‌کردن و اصطکاک (رزوه و زیر سر) بستگی دارد، و به همین دلیل جدول‌های گشتاور همیشه یک شرایط اصطکاک را نام می‌برند و چرا همان پیچ 10.9 می‌تواند پیش‌بارهای بسیار متفاوتی به‌صورت خشک، روغنی یا پوشش‌دار ارائه دهد. رده نیز به‌تنهایی نمی‌ایستد — مهره‌ها برای تطابق رده‌بندی می‌شوند (یک مهره رده 10 برای یک پیچ 10.9، و به همین ترتیب)، و استفاده از یک مهره با رده پایین‌تر بی‌سروصدا مجموعه را تنزل می‌دهد.

ISO 898-1 همچنین دکربوره‌شدن در سطح رزوه را محدود می‌کند و سختی را برای قطرهای بزرگ متفاوت تعیین می‌کند (بالای ~M39 استاندارد کار را به توافق واگذار می‌کند)، بنابراین اتصال‌دهنده‌های بسیار بزرگ با استحکام بالا اغلب به استانداردهای پروژه یا کارخانه مشخص می‌شوند نه رده کاتالوگی. در نهایت، اتصالات حیاتی از نظر خستگی اغلب رزوه‌ها را پس از عملیات حرارتی نورد می‌کنند — تنش پسماند فشاری ناشی از نورد استحکام خستگی را به‌طور محسوس بالا می‌برد، و این یادداشت ساخت روی مشخصات جدی پیچ درست در کنار رده خواص ظاهر می‌شود.