Mạ kẽm được sử dụng rộng rãi vì nó mang lại cho các ốc vít bằng thép carbon vẻ ngoài sạch sẽ và khả năng chống ăn mòn cơ bản với chi phí hợp lý. Đối với nhiều bu lông đa năng, nó hoạt động tốt.
Mối lo ngại bắt đầu khi mạ kẽm được áp dụng cho bu lông cường độ cao.
Trong các loại như 10.9 và 12.9, hoặc các loại ốc vít bằng thép có độ cứng cao khác, hiện tượng giòn do hydro trở thành một rủi ro thực sự. Bu lông có thể vượt qua kiểm tra kích thước, trông sáng sủa, sạch sẽ và lắp ráp chính xác. Sau đó nó có thể bị nứt hoặc gãy sau này khi chịu tải.
Đó là lý do tại sao người mua nên coi việc mạ kẽm trên bu lông cường độ cao như một quy trình được kiểm soát chứ không phải là việc hoàn thiện bề mặt đơn giản.
Độ giòn hydro là gì?
Hiện tượng giòn hydro xảy ra khi hydro xâm nhập vào thép cường độ cao và làm giảm khả năng chịu ứng suất của thép. Chi tiết siết chặt có thể trở nên giòn hơn và có thể bị hỏng đột ngột dưới tải trọng kéo dài.
Sự thất bại này có thể bị trì hoãn. Trong một số trường hợp, bu-lông bị gãy vài giờ hoặc vài ngày sau khi lắp đặt.
Đối với người mua tìm nguồn cung ứng ốc vít cường độ cao, rủi ro này cần được thảo luận trước khi sản xuất, đặc biệt khi có yêu cầu mạ điện.
Tại sao mạ kẽm có thể làm tăng rủi ro
Mạ điện kẽm thường bao gồm làm sạch, tẩy axit, lắng đọng điện hóa và xử lý sau. Trong các bước này, hydro có thể xâm nhập vào bề mặt thép.
Bu lông cường độ cao nhạy cảm hơn vì độ cứng và độ bền kéo của chúng khiến khả năng chịu đựng vết nứt liên quan đến hydro ít hơn.
Các yếu tố rủi ro chính
| Yếu tố rủi ro | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|
| Độ bền hoặc độ cứng của bu lông cao | Tăng khả năng bị nứt chậm |
| Làm sạch bằng axit hoặc tẩy chua | Có thể giới thiệu hydro trước khi mạ |
| Quá trình mạ điện | Có thể thêm nhiều hydro hơn trong quá trình lắng đọng |
| Tải trước độ thắt chặt cao | Thêm căng thẳng kéo dài |
| Kiểm soát nướng kém | Hydro có thể không được giải phóng đúng cách |
| Lựa chọn lớp phủ sai | Có thể làm tăng rủi ro cho ứng dụng |
Điều nguy hiểm là không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy được sự giòn do hydro. Một bu lông mạ có thể trông chấp nhận được nhưng vẫn ẩn chứa rủi ro.
Bu lông nào cần được chú ý thêm?
Không phải mọi chi tiết siết chặt mạ kẽm đều có mức độ rủi ro như nhau. Bu lông thông thường có độ bền thấp thường ít nhạy cảm hơn. Chốt có độ bền cao và cứng đòi hỏi phải kiểm soát nhiều hơn.
So sánh rủi ro thực tế
| Loại chi tiết siết chặt | Mức độ rủi ro điển hình | Hành động của người mua |
|---|---|---|
| Lớp 4.8 / 5.8 bu lông | Thấp | Kiểm soát mạ tiêu chuẩn thường là đủ |
| Lớp 8.8 bu lông | Moderate | Kiểm tra quá trình ứng dụng và mạ |
| Lớp 10.9 bu lông | Cao | Yêu cầu kế hoạch kiểm tra và kiểm soát độ giòn |
| Lớp 12.9 bu lông | Rất cao | Xem xét các lựa chọn thay thế hoặc kiểm soát quy trình nghiêm ngặt |
| Vít được làm cứng bề mặt | Cao | Xác nhận các yêu cầu về mạ và chạm nổi |
| Bu lông chịu tải quan trọng | Cao | Xác định kiểm tra và tài liệu trước khi đặt hàng |
Nếu ứng dụng có tải trọng quan trọng, nhạy cảm với độ rung hoặc liên quan đến an toàn, không chấp nhận việc mạ kẽm một cách tùy tiện.
Nướng sau khi mạ
Nướng thường được sử dụng để giảm nguy cơ giòn do hydro sau khi mạ. Nó thường được thực hiện ngay sau khi mạ và trước khi các bộ phận được đưa vào sử dụng.
Nhiệt độ, thời gian và thời gian nướng chính xác phải tuân theo tiêu chuẩn hiện hành, điều kiện vật liệu, cấp chi tiết siết chặt và yêu cầu của dự án.
Những gì người mua nên xác nhận
- Liệu việc nướng có cần thiết cho cấp độ bu lông hay không.
- Bao lâu thì nướng xong sau khi mạ.
- Nhiệt độ và thời gian nướng.
- Cho dù hồ sơ có sẵn.
- Liệu lô mạ có thể truy nguyên được hay không.
- Liệu có cần phải kiểm tra độ giòn hay không.
Nướng bánh giúp giảm rủi ro nhưng không làm cho mọi quy trình tự động trở nên an toàn. Vẫn cần phải kiểm soát tốt vật liệu, chuẩn bị bề mặt, kiểm soát lớp mạ và kiểm tra.
Mạ kẽm và các lớp phủ thay thế
Đối với một số ứng dụng bu lông cường độ cao, người mua có thể xem xét các lớp phủ khác ngoài mạ điện kẽm truyền thống.
| Hoàn thiện / Lớp phủ | Sử dụng điển hình | Mối quan tâm của người mua |
|---|---|---|
| Mạ kẽm | Bảo vệ chống ăn mòn chung | Cần kiểm soát độ giòn hydro |
| Mạ kẽm nhúng nóng | Kết cấu thép ngoài trời | Độ vừa vặn của ren và độ dày lớp phủ |
| Lớp mạ kẽm/lớp phủ dạng Dacromet | Ốc vít cường độ cao chống ăn mòn | Kiểm soát thông số kỹ thuật ma sát và lớp phủ |
| Photphat và dầu | Sử dụng trong nhà có kiểm soát | Khả năng chống ăn mòn hạn chế |
| Đồng bằng/có dầu | Bảo vệ tạm thời hoặc trong nhà | Khả năng chống ăn mòn lâu dài kém |
| Thép không gỉ | Môi trường nhạy cảm với ăn mòn | Sức mạnh và sự phi thường phải được xem xét lại |
Đối với môi trường ngoài trời hoặc khắc nghiệt, người mua nên so sánh ốc vít tráng trước khi quyết định kết thúc.
Những sai lầm phổ biến của người mua
Hầu hết các vấn đề đều bắt đầu ở giai đoạn RFQ.
Hãy tránh những sai lầm sau:
- Yêu cầu “bu lông mạ kẽm” mà không thảo luận về nguy cơ giòn do hydro. (12.9)
- Chọn mạ chỉ vì nó rẻ hơn các loại sơn khác.
- Bỏ qua hồ sơ nướng bánh.
- Không xác định độ cứng, cấp độ hoặc thử nghiệm cơ học.
- Sử dụng các giá trị mô-men xoắn chung mà không xem xét ma sát lớp phủ.
- Trộn các bu lông cường độ cao được mạ với các đai ốc hoặc vòng đệm không khớp.
- Phê duyệt sản xuất mà không xác nhận kiểm soát quy trình.
Đối với các yêu cầu đặc biệt, ốc vít phi tiêu chuẩn tùy chỉnh phải được trích dẫn với các yêu cầu rõ ràng về vật liệu, cấp độ, độ hoàn thiện, thử nghiệm và truy xuất nguồn gốc.
RFQ Danh sách kiểm tra cho bu lông cường độ cao mạ kẽm
Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận:
| RFQ Mục | Những gì cần chỉ định |
|---|---|
| Tiêu chuẩn | DIN, ISO, ASTM, ANSI, hoặc bản vẽ |
| Lớp bu lông | 8.8, 10.9, 12.9, B7, hoặc cấp độ dự án |
| Vật liệu | Loại thép cacbon hoặc thép hợp kim |
| Bề mặt hoàn thiện | Loại mạ kẽm và xử lý sau |
| Yêu cầu nướng bánh | Nhiệt độ, thời gian và thời gian sau khi mạ |
| Kiểm tra | Độ cứng, độ bền kéo, độ dày lớp phủ, kiểm tra độ giòn nếu được yêu cầu |
| Assembly | Phù hợp với các loại đai ốc, vòng đệm và tình trạng mô-men xoắn |
| Ứng dụng | Tải trọng, độ rung, ăn mòn và mức độ an toàn |
| Documentation | MTC, biên bản kiểm tra, biên bản mạ, biên bản nướng |
Người mua cũng có thể xem lại toàn bộ sản phẩm chi tiết siết chặt phạm vi khi so sánh bu lông, đai ốc, vòng đệm, ốc vít, neo và thanh ren để lắp ráp hoàn chỉnh.
Lời khuyên cuối cùng
Mạ kẽm rất hữu ích nhưng không phải lúc nào cũng là lựa chọn an toàn nhất cho bu lông có độ bền cao. Độ bền và độ cứng càng cao thì quá trình mạ càng phải được kiểm soát cẩn thận.
Đối với các ứng dụng quan trọng, người mua nên xác định cấp độ bu lông, vật liệu, lớp phủ, yêu cầu nướng, kế hoạch kiểm tra và tài liệu trước khi sản xuất. Một bề mặt mạ sáng là không đủ. Chi tiết siết chặt phải an toàn dưới tải thực, mô-men xoắn thực và điều kiện sử dụng thực.