پیچ متری استیل، آهنی و فولادی خشکه

به گزارش بازرگانی خبرگزاری مهر، پیچ متری به عنوان یک اتصال پر کاربرد صنعتی در گریدهای آهنی، استنلس استیل و فولادی خشکه تولید می‌شود. مقاومت کششی (Ultimate Tensile Strength) به‌عنوان یکی از اساسی‌ترین ویژگی‌های مکانیکی در پیچ‌های متری، معیاری برای ارزیابی توانایی پیچ در تحمل نیروهای کششی پیش از شکست است. پیچ‌های فولادی خشکه که عمدتاً در گریدهای مقاومتی ۸.۸، ۱۰.۹ و ۱۲.۹ تولید می‌شوند، دارای بالاترین مقاومت کششی در میان انواع پیچ متری هستند. برای مثال، پیچ کلاس ۸.۸ مقاومت کششی حدود ۸۰۰ مگاپاسکال و تنش تسلیم حدود ۶۴۰ مگاپاسکال دارد، در حالی که در کلاس ۱۲.۹، این مقادیر به ۱۲۰۰ و ۱۱۰۰ مگاپاسکال افزایش می‌یابد. این پیچ‌ها به‌واسطه انجام عملیات حرارتی مانند تمپر و کوئنچ، دارای ساختار متراکم و سختی بالایی هستند که امکان استفاده از آن‌ها را در سازه‌های تحت بار سنگین، اتصالات فلنجی و قطعات متحرک فراهم می‌کند.

پیچ و مهره استیل که معمولاً در گریدهای A۲-۷۰ و A۴-۸۰ تولید می‌شود، دارای مقاومت کششی متوسط اما ثبات عملکردی بالا است. گرید A۲-۷۰ از جنس استنلس استیل ۳۰۴ و گرید A۴-۸۰ از استنلس استیل ۳۱۶ ساخته شده و مقاومت کششی آن‌ها بین ۷۰۰ تا ۸۰۰ مگاپاسکال متغیر است. این پیچ‌ها در شرایطی که علاوه بر استحکام نسبی، پایداری در برابر عوامل محیطی نیز اهمیت دارد، عملکرد مناسبی دارند. در مقابل، پیچ‌های آهنی در کلاس‌های پایین‌تر مانند ۴.۶ و ۵.۸ تولید شده و مقاومت کششی آن‌ها از ۴۰۰ تا ۵۲۰ مگاپاسکال متغیر است. این پیچ‌ها مناسب کاربردهای سبک و در محیط‌های خشک و کم‌تنش طراحی شده‌اند.

مقایسه مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی

یکی از تفاوت‌های اصلی پیچ متری استیل با نمونه‌های آهنی و خشکه، مقاومت در برابر زنگ‌زدگی است. پیچ‌های آهنی فاقد عنصر کروم هستند و در صورت قرارگیری در محیط‌های مرطوب یا نمکی، به‌سرعت دچار اکسیداسیون می‌شوند. برای مقابله با این ضعف، پیچ‌های آهنی اغلب با پوشش گالوانیزه (سرد یا گرم)، روی-نیکل یا فسفاته پوشانده می‌شوند. ضخامت پوشش گالوانیزه گرم بین ۴۰ تا ۸۰ میکرون است و می‌تواند تا حدودی از خوردگی جلوگیری کند، ولی در محیط‌های اسیدی یا دریایی عملکرد مطلوبی ندارد. از طرفی، پیچ‌های فولادی خشکه نیز در حالت خام مقاومت کمی در برابر خوردگی دارند و بدون پوشش، مستعد زنگ‌زدگی هستند. این پیچ‌ها معمولاً با پوشش فسفاته سیاه یا گالوانیزه زرد عرضه می‌شوند که در محیط‌های خشک مؤثر هستند.

در مقابل، پیچ‌های استیل گرید A۲ و A۴ به‌صورت ذاتی ضدزنگ هستند. گرید A۲ با ترکیبی از حدود ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل مقاومت خوبی در برابر رطوبت و مواد شوینده دارد و برای محیط‌های نیمه‌مرطوب ایده‌آل است. اما در حضور یون کلرید یا محیط‌های دریایی، تنها پیچ‌های استیل گرید A۴ با ۲ تا ۳ درصد مولیبدن مقاومت کافی خواهند داشت. این پیچ‌ها در صنایع غذایی، پتروشیمی، سازه‌های ساحلی و بیمارستان‌ها کاربرد گسترده‌ای دارند. بنابراین اگرچه پیچ‌های فولادی و آهنی می‌توانند با پوشش محافظ استفاده شوند، پیچ استیل به‌عنوان تنها گزینه دائمی برای شرایط مرطوب و خورنده محسوب می‌شود.

پیچ آهنی: نیازمند پوشش ضدزنگ، مناسب فضای داخلی خشک

پیچ خشکه: عملکرد بالا اما حساس به خوردگی بدون پوشش

پیچ استیل A۲: مقاوم در برابر رطوبت و شوینده‌های ضعیف

پیچ استیل A۴: مقاوم در برابر اسید، نمک و شرایط دریایی

بررسی کاربردهای صنعتی گرید های مختلف پیچ متری آهنی و استیل

انتخاب نوع پیچ متری در صنایع مختلف بستگی به الزامات بارگذاری، دما، شرایط محیطی و حساسیت اتصالات دارد. پیچ‌های فولادی خشکه به دلیل استحکام مکانیکی بالا و سختی سطحی قابل‌توجه، در صنایع ماشین‌آلات، خودروسازی، ساخت سوله، پل‌های فلزی، دکل‌ها و پروژه‌های راه‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این پیچ‌ها توان تحمل نیروهای برشی و کششی بالا را دارند و در اتصالات تحت تنش شدید یا شوک‌پذیر، مانند پل‌ها و تأسیسات نفت و گاز، عملکرد اطمینانی ارائه می‌دهند. در بسیاری از استانداردهای مهندسی نظیر DIN EN ISO ۸۹۸-۱، استفاده از پیچ‌های کلاس ۸.۸ یا بالاتر الزامی است.

در برابر آن، پیچ‌های استیل برای محیط‌هایی انتخاب می‌شوند که در آن‌ها مقاومت به زنگ‌زدگی و بهداشت از اهمیت بیشتری نسبت به مقاومت کششی برخوردار است. این پیچ‌ها در تأسیسات فرآوری غذا، تجهیزات پزشکی، صنایع داروسازی، تأسیسات تصفیه آب و سیستم‌های سردخانه‌ای کاربرد دارند. پیچ‌های استیل به‌دلیل ساختار غیرمغناطیسی و مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی، برای نصب تجهیزات حساس نیز انتخاب می‌شوند. پیچ‌های آهنی نیز در پروژه‌های سبک و کم‌هزینه مانند ساخت قفسه، مبلمان، تجهیزات اداری و تابلوهای الکتریکی به‌کار می‌روند. با اینکه هزینه پایینی دارند، اما در برابر بار زیاد یا رطوبت، قابل‌اعتماد نیستند.

مشخصات مکانیکی و ترکیب آلیاژی پیچ متری

پیچ‌های فولادی خشکه از فولاد آلیاژی با مقادیر بالای کربن (۰.۴ تا ۰.۵ درصد)، منگنز، کروم و گاهی نیکل ساخته می‌شوند. این پیچ‌ها پس از انجام عملیات حرارتی، دارای سختی سطحی بین ۳۲ تا ۴۵ راکول C و مدول الاستیسیته حدود ۲۱۰ گیگاپاسکال هستند. ترکیب آلیاژی و ساختار کریستالی این پیچ‌ها باعث می‌شود تا در برابر نیروهای دینامیکی و خستگی فلزی عملکرد مناسبی داشته باشند. در آزمون‌های مقاومت خستگی، پیچ‌های خشکه با گرید ۱۰.۹ یا ۱۲.۹ عملکرد بهتری نسبت به سایر پیچ‌ها نشان می‌دهند. همچنین هنگام بستن این پیچ‌ها باید از ابزار گشتاورسنج استفاده شود تا از ترک‌خوردگی رزوه جلوگیری شود.

پیچ‌های استنلس استیل A ۲ و A ۴ دارای ساختار آستنیتی هستند و معمولاً از فولاد زنگ‌نزن ۳۰۴ یا ۳۱۶ تولید می‌شوند. این پیچ‌ها به‌دلیل دارا بودن حدود ۱۸ درصد کروم، ۸ درصد نیکل و در گرید A۴ حدود ۲.۵ درصد مولیبدن، در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارند. سختی سطحی آن‌ها بین ۲۰ تا ۲۵ راکول B بوده و مدول الاستیسیته آن‌ها حدود ۲۰۰ گیگاپاسکال است. برخلاف پیچ خشکه، پیچ استیل قابلیت سخت‌کاری ندارد اما از نظر پایداری حرارتی، دوام شیمیایی و طول عمر در محیط‌های خورنده بسیار برتر است. پیچ‌های آهنی نیز از فولاد ساده کم‌کربن (زیر ۰.۲ درصد) تهیه شده‌اند و دارای سختی پایین‌تری در محدوده ۱۲۰ تا ۱۸۰ برینل هستند.

این مطلب، یک خبر آگهی بوده و خبرگزاری مهر در محتوای آن هیچ نظری ندارد.