Độ bền kéo và lực siết tiêu chuẩn theo từng kích thước bu lông
Giới thiệu về độ bền kéo và lực siết của bu lông
Bu lông là linh kiện cơ khí quan trọng trong các ngành xây dựng, chế tạo máy, và lắp ráp, với khả năng chịu tải và đảm bảo độ bền liên kết. Hai thông số kỹ thuật quan trọng của bu lông là độ bền kéo (tensile strength) và lực siết (torque), quyết định khả năng chịu lực và hiệu quả lắp ráp. Đặc biệt, đối với bu lông đầu tròn cổ vuông (carriage bolt), các thông số này cần được xác định chính xác theo kích thước và vật liệu để đảm bảo an toàn. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết độ bền kéo và lực siết tiêu chuẩn theo từng kích thước bu lông, tập trung vào bu lông inox và thép cacbon.
Độ bền kéo và lực siết là gì?
- Độ bền kéo: Là lực kéo tối đa (tính bằng MPa hoặc N/mm²) mà bu lông có thể chịu trước khi bị đứt hoặc biến dạng. Nó phụ thuộc vào vật liệu và cấp bền (property class).
- Lực siết: Là mô-men xoắn (tính bằng Nm) áp dụng khi siết đai ốc để đạt lực căng mong muốn trong bu lông, đảm bảo liên kết chắc chắn mà không làm hỏng ren hoặc vật liệu.
Từ khóa liên quan: độ bền kéo, lực siết, bu lông đầu tròn cổ vuông, tiêu chuẩn bu lông.
>> Tham khảo các loại bu lông inox TẠI ĐÂY
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền kéo và lực siết
1. Vật liệu bu lông
Nội dung bài viết
- Thép cacbon: Độ bền kéo từ 400-1000 MPa, tùy cấp bền (4.6, 5.6, 8.8).
- Thép không gỉ (inox):
- A2 (304): Độ bền kéo ~500 MPa (cấp bền 50).
- A4 (316): Độ bền kéo ~700 MPa (cấp bền 70).
- Hợp kim đặc biệt: Độ bền cao hơn, dùng trong hàng không.
2. Cấp bền
- Thép cacbon: 4.6, 5.6 (tải trọng thấp), 8.8, 10.9 (tải trọng cao).
- Inox: 50 (A2), 70 (A4), phù hợp với tải trọng thấp đến trung bình.
3. Kích thước bu lông
- Đường kính danh nghĩa (M6, M8, M10, M12, M16, M20) ảnh hưởng đến diện tích chịu lực và mô-men xoắn.
- Bu lông lớn hơn có độ bền kéo và lực siết cao hơn.
4. Bước ren
- Ren thô: Chịu tải tốt hơn, lực siết thấp hơn.
- Ren mịn: Ma sát cao hơn, yêu cầu lực siết lớn hơn.
5. Điều kiện môi trường
- Môi trường ẩm hoặc hóa chất làm giảm độ bền nếu không dùng inox.
- Nhiệt độ cao/thấp ảnh hưởng đến lực siết và độ bền kéo.
Độ bền kéo theo kích thước bu lông
Độ bền kéo được tính dựa trên công thức:
F = σ × A
- F: Lực kéo tối đa (N).
- σ: Độ bền kéo (MPa).
- A: Diện tích tiết diện hiệu quả (mm²).
Dưới đây là bảng độ bền kéo cho bu lông inox A2 (cấp bền 50, σ = 500 MPa) và A4 (cấp bền 70, σ = 700 MPa):
| Đường kính | Diện tích (mm²) | Độ bền kéo (kN, A2) | Độ bền kéo (kN, A4) |
|---|---|---|---|
| M6 | 20.1 | 10.05 | 14.07 |
| M8 | 36.6 | 18.3 | 25.62 |
| M10 | 58.0 | 29.0 | 40.6 |
| M12 | 84.3 | 42.15 | 59.01 |
| M16 | 157 | 78.5 | 109.9 |
| M20 | 245 | 122.5 | 171.5 |
Lưu ý:
- Giá trị trên áp dụng cho bu lông đầu tròn cổ vuông (DIN 603).
- Thép cacbon (cấp 5.6, σ = 500 MPa) có giá trị tương tự inox A2.
Lực siết tiêu chuẩn theo kích thước bu lông
Lực siết (mô-men xoắn) được xác định dựa trên:
- Kích thước bu lông.
- Vật liệu và cấp bền.
- Hệ số ma sát (thường 0.1-0.2 với inox).
Dưới đây là bảng lực siết tiêu chuẩn cho bu lông inox A2/A4 (ren thô, DIN 603):
| Đường kính | Lực siết (Nm, A2, cấp bền 50) | Lực siết (Nm, A4, cấp bền 70) |
|---|---|---|
| M6 | 8-10 | 10-12 |
| M8 | 15-20 | 20-25 |
| M10 | 20-30 | 30-40 |
| M12 | 35-50 | 50-65 |
| M16 | 80-100 | 100-120 |
| M20 | 120-150 | 150-180 |
Lưu ý:
- Giảm 10-20% nếu dùng chất bôi trơn (dầu, mỡ).
- Sử dụng cờ lê lực để siết chính xác.
Ứng dụng của bu lông đầu tròn cổ vuông
- Xây dựng: Liên kết gỗ (hàng rào, cầu thang), kim loại (khung thép).
- Đồ nội thất: Cố định bàn, ghế, tủ.
- Công trình ngoài trời: Cổng, lan can, nhà kính.
- Hàng hải: Cố định thiết bị trên tàu (inox A4).
Lưu ý khi sử dụng bu lông theo độ bền kéo và lực siết
- Chọn cấp bền phù hợp:
- A2 (50) cho tải trọng thấp (gỗ, nhựa).
- A4 (70) cho tải trọng trung bình (kim loại, ngoài trời).
- Kiểm tra vật liệu tấm:
- Gỗ hoặc kim loại phải đủ cứng để chịu tải.
- Siết lực đúng:
- Sử dụng cờ lê lực để tránh siết quá chặt, làm hỏng ren.
- Kết hợp long đen khóa:
- Nord-Lock hoặc lò xo để chống tự tháo lỏng.
- Kiểm tra môi trường:
- Sử dụng inox A4 cho môi trường hóa chất hoặc biển.
Kết luận
Độ bền kéo và lực siết tiêu chuẩn của bu lông đầu tròn cổ vuông phụ thuộc vào kích thước, vật liệu, và cấp bền. Với độ bền kéo từ 10-171 kN và lực siết từ 8-180 Nm (M6-M20, inox A2/A4), bu lông này phù hợp cho các ứng dụng gỗ, kim loại mềm, và công trình ngoài trời. Hiểu rõ các thông số này giúp bạn thiết kế và lắp đặt liên kết an toàn, bền vững.
Hãy liên hệ với các nhà cung cấp uy tín để được tư vấn và lựa chọn bu lông phù hợp nhất với nhu cầu của bạn!
Mọi thông tin quý khách vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ TM SẢN XUẤT VÀ XNK VIỆT HÀN
Địa chỉ: 100-B3 Nguyễn Cảnh Dị, KĐT Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội.
Điện thoại: 0917014816/0979293644
Email: cokhiviethan.hanoi@gmail.com / bulongviethan@gmail.com
