درجات و علائم پیچ: SAE، متریک و راهنمای ASTM | بست جیاجی

این راهنما سه سیستم اصلی درجه‌بندی پیچ - SAE، ISO و ASTM را توضیح می‌دهد که نشانه‌های روی سر پیچ واقعاً به چه معنا هستند، و یک جدول مرجع برای مقایسه نمرات در کنار هم به شما ارائه می‌دهد.

چرا علائم سر پیچ وجود دارد؟

تولید اولیه تقریباً به طور کامل بر روی ابعاد نخ و اندازه اسمی متمرکز بود. همانطور که مجموعه های صنعتی پیچیده تر شدند و زنجیره های تامین جهانی شدند، اندازه به تنهایی دیگر برای تضمین یکپارچگی ساختار کافی نبود. پیچ و مهره ای که شبیه به گرید 5 به نظر می رسید اما از فولاد کم کربن ساخته شده بود، می توانست از بازرسی بصری عبور کند و همچنان در زیر بار خراب شود.

این مشکل سازمان هایی مانند انجمن مهندسین خودرو (SAE) ، سازمان بین المللی استاندارد (ISO) ، و ASTM International برای ایجاد سیستم های علامت گذاری رسمی هر سیستم اطلاعات اصلی یکسانی را رمزگذاری می کند: استحکام کششی، مقاومت تسلیم، بار اثبات، و گاهی اوقات ترکیب مواد. این علائم از طریق مهر زنی یا حکاکی لیزری مستقیماً بر روی سر پیچ اعمال می شود و آنها را حتی در شرایط مزرعه بادوام و قابل خواندن می کند.

علاوه بر قدرت، علامت‌ها دارای کدهای شناسایی سازنده هستند - حروف مهر شده یا نمادهایی که به طور منحصر به فرد برای هر تولیدکننده ثبت شده است. این قابلیت ردیابی در طول بازرسی ها و ادعاهای ضمانت، به ویژه در کاربردهای ساختاری و خودرویی که از نظر قانونی نیاز به پاسخگویی دارد، اهمیت دارد.

نحوه خواندن نشانگرهای درجه پیچ SAE

نمرات SAE برای اتصال دهنده های سری اینچی اعمال می شود و توسط آن کنترل می شود استاندارد SAE J429 . سیستم استفاده می کند خطوط شعاعی روی سر پیچ مهر می شود - و تعداد خطوط با درجه برابر نیست. این باعث می‌شود افراد زیادی سفر کنند. خطوط طوری طراحی شده اند که هر درجه به جای پیروی از یک منطق ساده شمارش، در یک نگاه، حتی در شرایط کم نور یا تنگ، فوراً قابل تشخیص است.

درجه 2 دارد بدون خطوط شعاعی و درجه تجاری پایه است که از فولاد کم تا متوسط کربن ساخته شده است. درجه 5 حمل می کند سه خط شعاعی تقریباً در ساعت های 12، 4 و 8 - شبیه به نشان مرسدس بنز. درجه 8، گزینه با استحکام بالا، نشان می دهد شش خط شعاعی با فاصله مساوی دور سر به عنوان یک قاعده کلی، هرچه خطوط بیشتر باشد، استحکام بالاتر است - اما این عدد به خودی خود درجه نیست.

برای زمینه فنی عمیق تر در مورد انتخاب و عملکرد پیچ شش گوش، مروری عمیق بر خواص و کاربردهای پیچ شش گوش رفتار مواد و ملاحظات بار را با جزئیات پوشش می دهد.

طبقات ویژگی پیچ متریک توضیح داده شده است

پیچ و مهره های متریک دنبال می شوند ISO 898-1 ، که کلاس های ویژگی را با استفاده از یک سیستم دو عددی که با یک نقطه از هم جدا شده اند تعریف می کند - به عنوان مثال، 8.8، 10.9، یا 12.9. برخلاف نمرات SAE، که در آن عدد فقط یک برچسب است، اعداد کلاس ISO دارای معنای واقعی ریاضی هستند.

را شماره اول ضرب در 100، استحکام کششی اسمی را بر حسب مگا پاسکال (MPa) نشان می دهد. بنابراین یک پیچ کلاس 10.9 دارای استحکام کششی اسمی 1000 مگاپاسکال است. را شماره دوم ضرب در 10، استحکام تسلیم را به عنوان درصدی از آن استحکام کششی نشان می دهد. برای 10.9، این بدان معناست که قدرت تسلیم 90٪ از 1000 MPa یا 900 MPa است. این رمزگذاری زیبا به مهندس این امکان را می دهد که حداقل مقادیر مقاومت را مستقیماً از علامت گذاری بدون مشورت با جدول محاسبه کند.

را most common metric classes in industrial use are 8.8 (استحکام متوسط، به طور کلی قابل مقایسه با SAE درجه 5)، 10.9 (استحکام بالا، قابل مقایسه با درجه 8)، و 12.9 (قوی ترین کلاس متریک استاندارد، مورد استفاده در مجموعه های مکانیکی بحرانی). برای یک نمای کلی از نحوه تعریف این کلاس‌های ویژگی، مستندات استاندارد بین المللی بست ISO 898 محدوده کامل مشخصات را پوشش می دهد.

استانداردهای پیچ و مهره ASTM: ساخت و ساز و استفاده صنعتی

ASTM International استانداردهایی را تنظیم می کند که عمدتاً در ساخت و ساز سازه و صنایع سنگین استفاده می شوند. در جایی که نمرات SAE با خطوط شعاعی مشخص می‌شوند، پیچ‌های ASTM معمولاً با علامت‌های الفبایی روی سر مهر می‌شوند - برای مثال، A307 , A325 ، یا A490 .

ASTM A307 درجه A پیچ و مهره های فولادی کربنی کم استحکام را با حداقل استحکام کششی 60000 psi می پوشاند. آنها در مجموعه های غیر بحرانی که بارها متوسط ​​و کنترل شده هستند استفاده می شوند. ASTM A307 درجه B برای کاربردهای لوله کشی و اتصالات فلنجی در نظر گرفته شده است. ASTM A325 یک پیچ استاندارد ساختاری پوشش فولاد کربن و آلیاژ با حداقل استحکام کششی 120000 psi - از نظر عملکردی نزدیک به درجه SAE 5، و یکی از متداول‌ترین بست‌های مشخص شده در ساخت قاب فولادی است. در بالای محدوده ساختاری ASTM، ASTM A490 پیچ و مهره های با استحکام بالا به حداقل استحکام کششی 150000 psi می رسند که برای جلوگیری از سفت شدن بیش از حد نیاز به مدیریت دقیق گشتاور نصب دارند.

یک تمایز عملی: پیچ‌های ASTM A325 و A490 معمولاً با سرهای شش‌ضلعی سنگین استفاده می‌شوند و در جداول گشتاور با پیچ‌های شش گوش استاندارد SAE قابل تعویض نیستند، حتی زمانی که رتبه‌بندی‌های کششی مشابه به نظر می‌رسند.

علائم پیچ فولادی ضد زنگ: سری A2 و A3

پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ از یک قرارداد علامت گذاری جداگانه استفاده می کنند که در زیر تعریف شده است ISO 3506 . به جای خطوط شعاعی یا اعداد کلاس دو رقمی، آنها با یک ترکیب حرف-عدد مهر می زنند که هم گروه فولاد و هم سطح مقاومت را مشخص می کند. رایج ترین علامت گذاری ها هستند A2-70 و A2-80 ، که در آن "A2" به فولاد ضد زنگ آستنیتی درجه 304 اشاره دارد و عدد (70 یا 80) نشان دهنده 1/10 حداقل استحکام کششی بر حسب MPa است - به این معنی که A2-70 حداقل استحکام کششی 700 MPa دارد و A2-80 به 800 MPa می رسد.

برای محیط های شیمیایی دریایی یا تهاجمی، A4 فولاد ضد زنگ درجه 316 را مشخص می کند. یک پیچ A4-70 همان کف کششی 700 مگاپاسکال را مانند A2-70 فراهم می کند، اما مقاومت بالایی در برابر خوردگی ناشی از کلرید دارد. محدوده از پیچ سر شش گوش استیل ضد زنگ در گریدهای 304 و 316 هر دو گروه مواد A2 و A4 را در ابعاد استاندارد متریک پوشش می دهد.

یک نکته مهم: پیچ‌های فولادی ضد زنگ مغناطیسی نیستند، که تشخیص آن‌ها را از پیچ‌های فولادی کربنی در محل آسان می‌کند – اما هرگز نباید بر اساس مقاومت در برابر خوردگی، جایگزین گریدهای سازه‌ای با مقاومت بالا مانند 10.9 یا درجه 8 شوند، زیرا گریدهای ضد زنگ معمولاً دارای مقادیر کششی و تسلیم پایین‌تری هستند.

جدول مقایسه درجه پیچ: SAE در مقابل متریک در مقابل ASTM

از آنجایی که این سه سیستم به طور مستقل توسعه یافته اند، معادل های مستقیم به جای دقیق، تقریبی هستند - تفاوت در عملیات حرارتی، هندسه و پروتکل های آزمایش به این معنی است که یک پیچ درجه 5 و یک پیچ کلاس 8.8 علیرغم رتبه بندی های کششی مشابه قابل تعویض نیستند. از جدول زیر به عنوان مرجع شروع استفاده کنید، نه یک راهنمای جایگزین.

انتخاب نمره مناسب برای برنامه شما

انتخاب نمره به سه عامل بستگی دارد: نیاز بار , محیط زیست ، و روش مونتاژ . اشتباه گرفتن هر یک از آنها خطر شکست مفصل، خستگی اتصال دهنده یا خوردگی تسریع را افزایش می دهد.

برای مونتاژ عمومی تجاری و سبک - قاب مبلمان، براکت های HVAC، محفظه های غیر ساختاری - پیچ های درجه 2 یا کلاس 4.8 کافی و مقرون به صرفه هستند. درجه 5 / کلاس 8.8 اکثریت قریب به اتفاق ماشین آلات صنعتی عمومی، اجزای خودرو و اتصالات ساختاری را پوشش می دهد که در آن نیروی گیره قابل اعتماد و مقاومت در برابر لرزش متوسط مورد نیاز است. درجه 8 / کلاس 10.9 فراخوان مناسبی برای اتصالات با گشتاور بالا، تجهیزات سنگین و هر مجموعه ای است که بارگذاری دینامیکی یا چرخه ای را مشاهده می کند. کلاس 12.9 برای کاربردهای مکانیکی یا هوافضای دقیق که در آن حداکثر پیش بار ضروری است و کشش پیچ باید به شدت کنترل شود، رزرو شده است.

در محیط‌های بیرونی، ساحلی یا محیط‌های تهاجمی شیمیایی، تغییر به فولاد ضد زنگ اغلب سرمایه‌گذاری بلندمدت بهتری است حتی اگر تقاضای بار کم باشد. یک پیچ A2-70 یا A4-70 در یک محیط دریایی سال ها از درجه 5 روی روکش شده دوام خواهد آورد. برای کاربردهای درایو سوکت شش گوش در فضاهای تنگ یا فرورفته، پیچ آلن DIN 912 برای کاربردهای سوکت سر فرورفته گیره قوی در فضای فشرده ارائه می دهد.

در نهایت، همیشه درجه مهره را با درجه پیچ مطابقت دهید. پیچ درجه 8 جفت شده با مهره درجه 2 نقطه ضعفی ایجاد می کند که هدف تعیین یک بست با استحکام بالا را نادیده می گیرد. برای انتخاب کامل اتصال دهنده های ضد زنگ در چندین درجه و ابعاد، طیف کاملی از پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ اندازه های استاندارد استاندارد را در مواد 304 و 316 پوشش می دهد تا با نیازهای برنامه خاص شما مطابقت داشته باشد.