ລະດັບຄວາມແຂງແຮງຂອງແວດຈັກຮູບຫົກແຈ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ
ການເລືອກລະດັບຄວາມແຂງແຮງທີ່ເໝາະສົມຂອງແວດຈັກຮູບຫົກແຈ ສາມາດຮັບປະກັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນການປະກອບຊິ້ນສ່ວນທາງກົນຈັກ, ໂດຍການຄຳນຶງເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາການເສຍຫາຍ. ການເລືອກລະດັບທີ່ບໍ່ເໝາະສົມອາດເຮັດໃຫ້ຂໍ້ຕໍ່ເລີ່ມຫຼວມ ຫຼື ສູນເສຍຢ່າງຮຸນແຮງ; ດັ່ງນັ້ນ, ການເຂົ້າໃຈຕົວຊີ້ວັດທີ່ສຳຄັນ—ຄວາມຕ້ານທາງກົນ (Proof load), ຄວາມຕ້ານການດຶງ (Tensile strength), ແລະ ຄວາມຕ້ານການເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບຖາວອນ (Yield strength)—ຈຶ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອການμຕັດສິນໃຈທີ່ຖືກຕ້ອງ.
ການຖອດຄວາມໝາຍຂອງລະດັບຄວາມແຂງແຮງ: ຄວາມຕ້ານທາງກົນ (Proof load), ຄວາມຕ້ານການດຶງ (Tensile strength), ແລະ ຄວາມຕ້ານການເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບຖາວອນ (Yield strength) ສຳລັບການເລືອກແວດຈັກຮູບຫົກແຈ
ຊັ້ນຄວາມແຂງແຮງກຳນົດຂອບເຂດທາງດ້ານເຄື່ອງຈັກຂອງແຫວນຫົວເຫຼັກຮູບຫົກແຈ ໃນສະພາບການໃຊ້ງານ. ຄ່າພາລະບັນທຸກທີ່ພິສູດໄດ້ (Proof load) ແມ່ນຄວາມເຄີຍທີ່ສູງສຸດທີ່ແຫວນສາມາດຮັບໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການເปลີ່ນຮູບຢ່າງຖາວອນ (ຕົວຢ່າງ: ຊັ້ນ ISO Grade 8.8 ສາມາດຮັບໄດ້ສູງສຸດ 640 MPa). ຄວາມແຂງແຮງດຶງ (Tensile strength) ວັດແທກຄວາມຕ້ານທາງຕໍ່ການແຕກຫັກ—ຊັ້ນ Grade 4.6 ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ 400 MPa ສຳລັບການໃຊ້ງານທີ່ບໍ່ໜັກໜາ, ໃນขณะທີ່ຊັ້ນ Grade 10.9 ມີຄວາມແຂງແຮງດຶງເກີນ 1000 MPa ສຳລັບການໃຊ້ງານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບໂຄງສ້າງ ຫຼື ການໃຊ້ງານທີ່ມີຄວາມເຄີຍສູງ. ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເລີ່ມເກີດການເປີ່ຍນຮູບແບບພາສະຕິກ (Yield strength) ບອກເຖິງຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງການເປີ່ຍນຮູບແບບພາສະຕິກ, ເຊິ່ງເປັນເກນທີ່ສຳຄັນເພື່ອຮັກສາຄວາມແນ່ນຂອງບອດ (clamp force) ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ບອດເລື່ອນ. ສຳລັບເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳທົ່ວໄປ ແລະ ວິສະວະກຳທົ່ວໄປ, ຊັ້ນ Grade 8.8 ມີຄວາມແຂງແຮງດຶງທີ່ສົມດຸນກັນທີ່ 800 MPa ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເລີ່ມເກີດການເປີ່ຍນຮູບແບບພາສະຕິກທີ່ 640 MPa ເຊິ່ງໃຫ້ຜົນການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດ ແລະ ປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ.
| ລະດັບ | ຄວາມແกร້ງຂອງການດຶງ (MPa) | ກັບຄວາມແຂງ (MPa) | ຄ່າພາລະບັນທຸກທີ່ພິສູດໄດ້ (MPa) |
|---|---|---|---|
| 4.6 | ≥400 | ≥320 | 300–350 |
| 8.8 | ≥800 | ≥640 | 600–650 |
| 10.9 | ≥1000 | ≥900 | 850–900 |
ຕາຕະລາງ: ຄຸນສົມບັດທາງເຄື່ອງຈັກມາດຕະຖານສຳລັບແຫວນຫົວເຫຼັກຮູບຫົກແຈທີ່ນິຍົມໃຊ້ (ISO 898-2).
ຄວາມແຂງ (Hardness) ເທີບຽບກັບຊັ້ນ: ຊັ້ນ 4.6 (HRC 15–22), 8.8 (HRC 25–34), ແລະ 10.9 (HRC 32–39) ອະທິບາຍ
ຄວາມແຂງແຮງສัมພັນໂດຍກົງກັບລະດັບຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ມີຜົນຕໍ່ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ອາຍຸການໃນສະພາບເຄື່ອນໄຫວຕໍ່ໄປເລື້ອຍໆ (fatigue life), ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການຈັບເກີບເກີດ (thread engagement integrity). ຊ່ວງຄວາມແຂງແຮງຕ່ຳຂອງຊັ້ນຄຸນນະພາບ 4.6 (HRC 15–22) ໃຫ້ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງ—ເໝາະສຳລັບການຕິດຕັ້ງທີ່ບໍ່ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ ແລະ ພາຍໃຕ້ຄວາມເຄັ່ນເຄື່ອນຕ່ຳ ເຊັ່ນ: ເຟີນີເຈີ ຫຼື ໂຄງສ້າງປ້ອງກັນ (enclosures) ໂດຍທີ່ຄວາມສາມາດດູດຊຶມພະລັງງານຈາກການຕີກັນ (impact absorption) ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍກວ່າຄວາມແຂງແຮງສູງສຸດ. ຄວາມແຂງແຮງກາງຂອງຊັ້ນຄຸນນະພາບ 8.8 (HRC 25–34) ໃຫ້ຄວາມສົມດຸນທີ່ດີ: ມີຄວາມແຂງແຮງພໍສຳລັບພາລະບັນທຸກທີ່ປ່ຽນແປງ (dynamic loads) ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການແຕກຫັກ (toughness) ໃນລະດັບທີ່ພໍເພີ່ອຕ້ານການລ້າງເກີບເກີດ (thread stripping) ໃນຂະນະທີ່ຕິດຕັ້ງ ແລະ ໃນການໃຊ້ງານ. ຄວາມແຂງແຮງທີ່ສູງຂື້ນຂອງຊັ້ນຄຸນນະພາບ 10.9 (HRC 32–39) ເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດຮັບພາລະບັນທຸກສູງສຸດ ແຕ່ຫຼຸດຄວາມຍືດຫຍຸ່ນລົງ; ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (brittle fracture) ຖ້າຖືກນຳໃຊ້ຜິດ—ເປັນພິເສດໃນສະພາບທີ່ມີການສັ່ນສະເທືອນສູງ ຫຼື ມີການຕີກັນຢ່າງຮຸນແຮງ ຫຼື ມີການຈັດຕັ້ງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ການເລືອກຄວາມແຂງແຮງໃຫ້ເໝາະສົມກັບຂໍ້ກຳນົດທ້ອນ (torque specifications) ແລະ ວິທີການຕິດຕັ້ງ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເພື່ອຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການເຊື່ອມຕໍ່ (joint integrity) ໂດຍບໍ່ຕ້ອງອອກແບບເກີນຄວາມຈຳເປັນ.
ເມື່ອຄວາມແຂງແຮງທີ່ສູງຂື້ນກັບມາເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາ: ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (Brittle failure risks) ໃນການນຳໃຊ້ແບບເປີດ (hexagonal nut) ທີ່ຢູ່ໃຕ້ສະພາບການສັ່ນສະເທືອນສູງ ຫຼື ພາລະບັນທຸກທີ່ມີການຕີກັນ
ແນວທາງເປີດໃຊ້ສະລັອດທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເປັນພິເສດເຊັ່ນ: ລະດັບ 10.9 ສາມາດເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຫັກເປີດຢ່າງທັນທີທັນໃດເມື່ອຖືກໂຫຼດເຄື່ອນໄຫວ. ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການສັ່ນໄຫວສູງ—ເຊັ່ນ: ລະບົບຂັບເຄື່ອນຂອງຍານພາຫະນະ ຫຼື ກ່ອງເກີຣ໌ບອກຂອງເຄື່ອງຈັກຜະລິດພະລັງງານລົມ—ຄວາມເຄັ່ນທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນໄຫວເປັນວຟົງຈະເກີດຂຶ້ນຢູ່ບ່ອນທີ່ມີຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງໃນໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ, ເຮັດໃຫ້ເກີດແຕກເປີດໄດ້ໄວຂຶ້ນເມື່ອຄ່າຄວາມແຂງ HRC ມີຄ່າເກີນ 32. ໃນທາງດຽວກັນ, ການນຳໃຊ້ທີ່ຖືກໂຫຼດດ້ວຍການດັດແປງຢ່າງຮຸນແຮງ (ເຊັ່ນ: ສະລັອດສຳລັບອຸປະກອນກ່ອນການກໍ່ສ້າງ) ຈະເປີດເຜີຍຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມພະລັງງານທີ່ຈຳກັດຂອງເຫຼັກທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ແຂງ. ໃນທີ່ນີ້, ລະດັບ 8.8 ມີຄວາມແຂງທີ່ສອດຄ່ອງກັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເໝາະສົມ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການຕອບສະຫນອງທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ລະຫວ່າງການຍືດຕົວແບບຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ການເปลີ່ນຮູບແບບຖາວອນ, ຊ່ວຍ рассеять ພະລັງງານການສັ່ນໄຫວ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຕຶ້ງເລີ່ມຕົ້ນ. ການທົດສອບຈິງຈາກ SAE J1749 ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າສະລັອດລະດັບ 8.8 ສາມາດຮັກສາຄວາມຕຶ້ງຂອງບ່ອນຈັບໄວ້ໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 90% ຫຼັງຈາກ 1 ລ້ານວຟົງຂອງການສັ່ນໄຫວ—ເຮັດໃຫ້ດີກວ່າລະດັບ 10.9 ໃນສະຖານະການເຫຼົ່ານີ້. ຄຳວ່າ “ແຂງແຮງກວ່າ” ບໍ່ໄດ້ໝາຍຄວາມວ່າ “ປອດໄພກວ່າ” ໂດຍອັດຕະໂນມັດ; ມັນຈຳເປັນຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບຮູບແບບການໂຫຼດທີ່ເກີດຂຶ້ນ.
ການເລືອກວັດຖຸສຳລັບສະລັອດຮູບຫົກແຈ: ເຫຼັກ, ເຫຼັກສະລັອດເລີນ, ແລະ ເຫຼັກທອງ
ແມ່ປ້າດເຫຼັກຄາບອນ ແລະ ເຫຼັກທີ່ປະສົມ: ການຖ່ວງດຸນລະຫວ່າງຕົ້ນທຶນ ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄີຍ
ເຫຼັກຄາບອນຍັງຄົງເປັນທາງເລືອກທີ່ຖືກທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນສະພາບການທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ ຫຼື ມີການເຄື່ອນໄຫວຕ່ຳ ໂດຍໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງຈາກ 400–700 MPa. ເຫຼັກທີ່ປະສົມ—ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເຫຼັກທີ່ປະສົມດ້ວຍຄຣ໋ອມ-ໂມລິບດີນູມ—ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງທີ່ເກີນ 1,000 MPa ແລະ ປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄີຍໄດ້ເຖິງ 40% ເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກຄາບອນ ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມໃຊ້ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ເຄື່ອນທີ່ ອຸປະກອນອັດອາກາດ ແລະ ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຄື່ອນໄຫວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ຄວາມອ່ອນແອຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງມັນຕ້ອງການການປ້ອງກັນດ້ວຍຊັ້ນຫຸ້ມ (ເຊັ່ນ: ການຊຸບສັງกะສີ ຫຼື ການຊຸບສັງກະສີແບບຈຸ່ມຮ້ອນ) ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຊື້ນຫຼື ມີຄວາມເປັນເຄມີສູງ—ເຊິ່ງເພີ່ມຕົ້ນທຶນ ແລະ ຄວາມສັບສົນ. ສຳລັບການຕິດຕັ້ງໂຄງສ້າງພາຍໃນ ຫຼື ການຂັນເກີບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຫ້ງ ເຫຼັກຄາບອນໃຫ້ອັດຕາສ່ວນລະຫວ່າງມູນຄ່າ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດງານທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ເຫຼັກສະແຕນເລດປະເພດ A2-70 ແລະ A4-80: ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ຂອບເຂດອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມພິຈາລະນາດ້ານການເກີດໄຟຟ້າເຄມີ
A2-70 (ເຫຼັກສະແຕນເລດ 304) ມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີເລີດຕໍ່ອາກາດແລະເຄມີທີ່ອ່ອນໆ ແລະຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງໄດ້ຈົນເຖິງ 400°C ແລະຕ້ານການເກີດຊີ້ນເຫຼັກສີແດງໄດ້ເຖິງ 2,000 ຊົ່ວໂມງໃນການທົດສອບການພົ່ນເກືອທີ່ເປັນທຳມະຊາດ (ASTM B117). A4-80 (ເຫຼັກສະແຕນເລດ 316) ເພີ່ມມ໋ອລີບດີນູມເພື່ອປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄລໍໄຣດ໌ຢ່າງເດັ່ນຊັດ—ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຢູ່ຕິດກັບທະເລ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ໃຊ້ເກືອເພື່ອລະລາຍນ້ຳກ້ອນ—ແຕ່ຮັກສາຄຸນສົມບັດເຊີງກົນຈັກທີ່ຍັງໃຊ້ການໄດ້ໄດ້ພຽງເຖິງ 250°C ເທົ່ານັ້ນ. ທັງສອງປະເພດຕ້ອງຖືກແຍກການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ານໄຟຟ້າ (galvanic isolation) ເມື່ອໃຊ້ຮ່ວມກັບຊິ້ນສ່ວນເຫຼັກກາບອນ ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການກັດກິນລະຫວ່າງເຫຼັກສອງຊະນິດຢ່າງໄວວ່າ. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ແຕ່ຫຼັກສະແຕນເລດທີ່ໃຊ້ເປັນແມ່ປ່ຽນ (nuts) ມີອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຂຶ້ນ 3–5 ເທົ່າ ເມື່ອທຽບກັບແມ່ປ່ຽນເຫຼັກກາບອນທີ່ມີການປູກຊັ້ນປ້ອງກັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ກັດກິນ, ແຕ່ຄວາມແຂງແຮງໃນທິດທາງດຶງ (tensile strength) ຕ່ຳກວ່າ (700 MPa ສຳລັບ A2-70; 800 MPa ສຳລັບ A4-80) ຈຶ່ງຈຳກັດການນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄວາມເຄັ່ນຕຶ່ງສູງເກີນໄປ ໂດຍທີ່ເຫຼັກອາລ໌ລອຍ (alloy steels) ແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມໃຊ້.
ຜິວໜ້າແລະການປົກປ້ອງຕໍ່ການກັດກິນສຳລັບແມ່ປ່ຽນຮູບຫົກແຈ
ການປຽບທຽບຜິວໜ້າທີ່ບໍ່ມີການປູກຊັ້ນ, ຜິວໜ້າທີ່ປູກຊັ້ນສັງกะສີ, ຜິວໜ້າທີ່ຈຸ່ມຮ້ອນ (hot-dip galvanized), ແລະ ຜິວໜ້າທີ່ຜ່ານການປິ່ນປົວດ້ວຍວິທີ pasivation ສຳລັບອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແມ່ປ່ຽນຮູບຫົກແຈ
ການປັບປຸງພ້ອມທໍານຽບຂອງເນື້ອໜ້າ ກຳນົດຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານຈິງ—ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຄະແນນທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຫ້ອງທົດລອງເທົ່ານັ້ນ. ແກ້ວເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີສ່ວນປະກອບອື່ນໆ (plain carbon steel nuts) ບໍ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນເລີຍ ແລະ ຈະເກີດການເກີດເຫຼັກເປີດ (oxidize) ຢ່າງໄວວ່າໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊື້ນ. ແກ້ວເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບດ້ວຍສັງກະສີ (zinc-plated nuts) ມີຄວາມປອດໄພດ້ານເຄມີທີ່ເປັນໄຟຟ້າ-ເຄມີ (electrochemical protection) ທີ່ມີລາຄາຖືກ ແລະ ມີຊັ້ນບາງ ເໝາະສຳລັບການໃຊ້ງານພາຍໃນອາຄານ ຫຼື ພາຍໃຕ້ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການເປີດເຜີຍເລັກນ້ອຍ—ແຕ່ຊັ້ນຊຸບຈະສູນເສຍຢ່າງໄວວ່າເມື່ອມີການເສີຍດສ້າງ ຫຼື ການຖູກຂັດ, ຈຶ່ງເປີດເຜີຍເນື້ອເຫຼັກພື້ນຖານ. ແກ້ວເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບດ້ວຍສັງກະສີແບບຈຸ່ມຮ້ອນ (hot-dip galvanized / HDG nuts) ມີຊັ້ນສັງກະສີ-ເຫຼັກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນດ້ານເຄມີ-ໂລຫະ (zinc-iron alloy layer) ທີ່ໜາ ແລະ ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍທາງກົນຈັກ ແລະ ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຢູ່ພາຍນອກເປັນເວລາຫຼາຍສິບປີ. ແກ້ວເຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກສະແຕນເລດ (stainless steel nuts) ທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງດ້ານເຄມີ (passivated) ຈະຖືກປິ່ນປົວດ້ວຍເອກຊີດໄນຕຣິກ ຫຼື ເອກຊີດຊີຕຣິກ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຊັ້ນເຄືອບອັກຊີດຂອງຄຣອມຽມ (chromium oxide film) ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນແບບເກີດເປັນເປືອກ (pitting) ແລະ ການກັດກິນໃນບ່ອນທີ່ມີການແຍກຕົວ (crevice corrosion) ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ—ເປັນພິເສດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄລໍໄຣດ໌ (chloride-rich environments). ການເລືອກໃຊ້ຄວນເໝາະສົມກັບລະດັບຄວາມຮຸນແຮງຂອງສະພາບແວດລ້ອມ: ໃຊ້ແກ້ວເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີສ່ວນປະກອບອື່ນໆ (plain) ສຳລັບບ່ອນທີ່ແຫ້ງ ແລະ ຢູ່ພາຍໃນອາຄານ, ແກ້ວເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບດ້ວຍສັງກະສີ (zinc-plated) ສຳລັບການປະກອບທົ່ວໄປ, ແກ້ວເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບດ້ວຍສັງກະສີແບບຈຸ່ມຮ້ອນ (HDG) ສຳລັບໂຄງສ້າງພື້ນຖານ (infrastructure), ແລະ ແກ້ວເຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກສະແຕນເລດທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງດ້ານເຄມີ (passivated stainless) ສຳລັບການໃຊ້ງານໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ ຫຼື ການສຳຜັດກັບເຄມີພິເສດ.
ຂໍ້ມູນການທົດສອບການພົ່ນເຄື່ອງປະດັບດ້ວຍເກືອ: ການຊຸບສັງກະສີ (72–120 ຊົ່ວໂມງ), HDG (ຫຼາຍກວ່າ 1,000 ຊົ່ວໂມງ), ເຫຼັກສະແຕນເລດ (ຫຼາຍກວ່າ 2,000 ຊົ່ວໂມງ ໂດຍບໍ່ມີຮອຍເຫຼັກເປີດ)
ການທົດສອບດ້ວຍເກືອທີ່ເປັນກາງ (NSS) ຕາມມາດຕະຖານ ASTM B117 ເພື່ອວັດແທກຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນທຽບສຳພັດ:
| ປະເພດຂັ້ນສຸດທ້າຍ | ຈຳນວນຊົ່ວໂມງຈົນເກີດຮອຍເຫຼັກເປີດຄັ້ງທຳອິດ | ລະດັບການປ້ອງກັນ |
|---|---|---|
| ຊຸບປິດສັງກະສີ | 72–120 | ປານກາງ (ອຸດສາຫະກຳທົ່ວໄປ) |
| ການປັ່ນປ່ວນຮ້ອນ | 1,000+ | ໜັກ (ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນທີ່ເປີດ) |
| ເຫຼັກສະແຕນເລດ (ທີ່ຜ່ານການປັບປຸງຜິວ) | ຫຼາຍກວ່າ 2,000 ຊົ່ວໂມງ (ບໍ່ມີຮອຍເຫຼັກເປີດ) | ຮຸນແຮງຫຼາຍ (ທະເລ/ເຄມີ) |
ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຢືນຢັນວ່າ HDG ສາມາດໃຫ້ການປ້ອງກັນທີ່ດີຂຶ້ນປະມານ 10 ເທົ່າ ເມື່ອທຽບກັບການຊຸບສັງກະສີ. ເຫຼັກສະແຕນເລດທີ່ຜ່ານການປັບປຸງຜິວນັ້ນດີເລີດກວ່າອີກ—ບໍ່ມີຮອຍເຫຼັກເປີດເຫັນໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະທົດສອບເຖິງ 2,000 ຊົ່ວໂມງ—ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນມາດຕະຖານອ້າງອີງສຳລັບການຕ້ານການກັດກິນໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນສູງ. ຄວາມຮຸນແຮງຂອງສິ່ງແວດລ້ອມ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ລາຄາເທົ່ານັ້ນທີ່ຄວນເປັນເຫດຜົນໃນການເລືອກ: ການຊຸບສັງກະສີເໝາະສຳລັບຊັ້ນວາງສິນຄ້າໃນສາງ; HDG ປ້ອງກັນຫອລະເທີ; ແລະ ເຫຼັກສະແຕນເລດທີ່ຜ່ານການປັບປຸງຜິວປ້ອງກັນຂໍ້ຕໍ່ຂອງເວທີນ້ຳມັນທີ່ຢູ່ເທິງທະເລ.
ເກນການເລືອກທີ່ເໝາະສົມຕາມການນຳໃຊ້ສຳລັບແມ່ກຸນຫົກແທງ
ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຍານຍົນ: ການຮັກສາທອກເຄີກ, ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນ, ແລະ ຂໍ້ກຳນົດຂອງແມ່ປ່ານຮູບຫົກແຈທີ່ເຂົ້າກັບມາດຕະຖານ ISO/SAE
ແມ່ປ່ານທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຍານຍົນຕ້ອງເຜີນກັບການສັ່ນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ, ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານການຈັດສົ່ງທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ອີງຕາມມາດຕະຖານ SAE J1749, ແມ່ປ່ານທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກກຳນົດຢ່າງເໝາະສົມອາດຈະສູນເສຍພະລັງງານການບີບອັດເບື້ອງຕົ້ນຫຼາຍກວ່າ 30% ໃນໄລຍະທາງ 100,000 ກິໂລແມັດ ເນື່ອງຈາກການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວເລັກນ້ອຍ (fretting) ແລະ ການຄ່າຍຕົວ (relaxation) – ສິ່ງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂໍ້ຕໍ່ເສື່ອມຄຸນນະພາບ. ແມ່ປ່ານທີ່ອອກແບບຕາມມາດຕະຖານ ISO ແລະ ມີຟິນ (flange) ສາມາດປັບປຸງການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນໄດ້ດີຂຶ້ນ ໂດຍການແຈກຢາຍຄວາມກົດທີ່ເກີດຂື້ນເທິງເນື້ອທີ່ທີ່ກວ້າງຂື້ນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ນຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນໃນບ່ອນເດີ່ມຕົ້ນ ແລະ ການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວເລັກນ້ອຍ. ແມ່ປ່ານເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງຕາມມາດຕະຖານ SAE J429 Grade 5 ຫຼື ISO Class 8.8 – ທີ່ມີຄວາມແຂງທີ່ເຂົ້າກັບຊ່ວງ HRC 25–34 – ແມ່ນມາດຕະຖານທົ່ວໄປທີ່ໃຊ້ໃນລະບົບການລະງັບ (suspension), ລະບົບຂັບເຄື່ອນ (drivetrain), ແລະ ລະບົບຕົວຖັງ (chassis). ສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ຄວາມປອດໄພ (ເຊັ່ນ: ຕີນເບື້ອງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບບັນຈຸທິດສະດີ ຫຼື ປຸ້ມເບີກ) ຈະຕ້ອງໃຊ້ແມ່ປ່ານທີ່ມີຄວາມແຂງ Class 10.9 – ແຕ່ຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການລ້າງດ້ວຍຄລື່ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງ (ultrasonic cleaning) ແລະ ການເຜີ່ອນ (baking) ເພື່ອກຳຈັດຄວາມສ່ຽງຂອງການເປື່ອຍຕົວຈາກໄຮໂດຣເຈັນ (hydrogen embrittlement) ທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະນະການຊຸບ (plating).
ສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ, ອອກໄປນອກຝັ່ງ, ແລະ ເຄມີ: ຂອບເຂດຄໍລາໄອດ໌, ວັດສະດຸສະແຕນເລດສອງຊັ້ນເປັນທາງເລືອກ, ແລະ ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນການກັດກິນໃນບ່ອນແຄບ
ສະແຕນເລດ A4-80 ມາດຕະຖານປະຕິບັດຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບທີ່ມີຄໍລາໄອດ໌ຕ່ຳກວ່າ 500 ppm (ເຊັ່ນ: ຄວາມເຄັມຂອງທະເລບາລ໌ຕິກ) ແຕ່ຈະເກີດການກັດກິນໃນບ່ອນແຄບຢ່າງໄວວາເມື່ອເກີນ 25,000 ppm—ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນນ້ຳທະເລເຂດຮ້ອນພາຍໃນ 300 ຊົ່ວໂມງຕາມການທົດສອບ ASTM B117. ການຊຸບສັງกะສີຮ້ອນຈະຂະຍາຍເວລາປ້ອງກັນໄດ້ເຖິງປະມານ 1,000 ຊົ່ວໂມງ ແຕ່ຍັງບໍ່ພຽງພໍສຳລັບການໃຊ້ງານອອກໄປນອກຝັ່ງໃນໄລຍະຍາວ. ສະແຕນເລດສອງຊັ້ນເຊັ່ນ: UNS S31803 ມີຄວາມແຂງແຮງຫຼາຍຂຶ້ນ 2.5 ເທົ່າເທິງສະແຕນເລດ 316 ແລະ ຕ້ານການກັດກິນຈຸດໄດ້ດີເຖິງ 100,000 ppm ຂອງຄໍລາໄອດ໌—ເຮັດໃຫ້ເປັນວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບຂໍ້ຕໍ່ທາງທະເລແລະທໍ່ສົ່ງນ້ຳມັນ. ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນທີ່ມີປະສິດທິຜົນປະກອບມີ:
- ການກຳນົດຮູບຮ່າງຂອງຟາລັນຊ໌ທີ່ມີເສັ້ນເວົ້າເລືອນຢ່າງລຽບເພື່ອກຳຈັດຈຸດທີ່ນ້ຳອາດຈະຄົງຄ້າງ
- ການໃຊ້ແວຊເລີທີ່ຖືກແຍກດ້ວຍໄຟຟ້າຢູ່ບ່ອນທີ່ມີການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດຈາກວັດສະດຸຕ່າງຊະນິດກັນ
- ການນຳໃຊ້ແບ້ວທີ່ເຄືອບດ້ວຍ PTFE ໃນການປຸງແຕ່ງເຄມີ ໂດຍເປັນພິເສດໃນບ່ອນທີ່ມີຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ກັບນ້ຳຢາຊົງ
ສຳລັບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນໃນໂຮງກິ່ນທີ່ເຮັດວຽກທີ່ອຸນຫະພູມເທິງ 60°C ໃນສາຍທີ່ມີຄໍລີນສູງ, ຊະນິດຊິ້ນສ່ວນສູງສຸດທີ່ປະກອບດ້ວຍໂມລີບດີນັມ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: UNS S32760) ຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ຄຸ້ມຄ່າ—ເພື່ອປ້ອງກັນການແຕກຂອງວັດສະດຸຈາກຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເກີດຈາກການກັດກິນ (stress corrosion cracking) ເຊິ່ງເຫຼັກສະຕາເລດທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດຕ້ານທານໄດ້.
ຄໍາ ຖາມ ທີ່ ມັກ ຖາມ
ພະລັງການພິສູດ (proof load) ແມ່ນຫຍັງໃນແມ່ໄຂ່ຫົກແຈ?
ພະລັງການພິສູດ (proof load) ແມ່ນຄວາມເຄັ່ນສູງສຸດທີ່ແມ່ໄຂ່ຫົກແຈສາມາດຮັບໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການເปลີ່ຍຮູບຖາວອນ. ມັນເປັນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສຳຄັນເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນການປະກອບຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງຈັກ.
ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນແຕກຕ່າງກັນແນວໃດລະຫວ່າງແມ່ໄຂ່ທີ່ຊຸບສັງกะສີ, ແມ່ໄຂ່ທີ່ຈຸ່ມຮ້ອນ (hot-dip galvanized), ແລະ ແມ່ໄຂ່ທີ່ຜ່ານຂະບວນການ passivation?
ແມ່ໄຂ່ທີ່ຊຸບສັງกะສີໃຫ້ການປ້ອງກັນທີ່ຄ່ອນຂ້າງດີ, ແມ່ໄຂ່ທີ່ຈຸ່ມຮ້ອນໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານທີ່ແຂງແຮງເໝາະສຳລັບສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກທາງການເທດສະຖານທີ່ຢູ່ນອກບ້ານ, ແລະ ແມ່ໄຂ່ເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ຜ່ານຂະບວນການ passivation ໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານສູງສຸດສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີເຄມີຄວາມຮຸນແຮງ.
ຊັ້ນຄຸນນະພາບຂອງແມ່ໄຂ່ຫົກແຈໃດເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການສັ່ນໄຫວສູງ?
ແມ່ໄຂ່ຊັ້ນຄຸນນະພາບ 8.8 ເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການສັ່ນໄຫວສູງ. ມັນມີຄວາມສອດຄ່ອງລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດຮັກສາຄວາມຕຶ່ງ (preload) ໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນວຟົງການສັ່ນໄຫວທີ່ຍາວນານ.
ບໍ່ສາມາດໃຊ້ແມ່ກຸນຮູບຫົກແຈທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມກະຕືກລົ້ນທາງເຄມີໄດ້ຫຼືບໍ່?
ແມ່ນແລ້ວ, ແຕ່ປະເພດຂອງເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງຈະມີຜົນຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານ. ແມ່ກຸນ A4-80 (ເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງເບີ 316) ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄລໍໄຣດ໌ດີກວ່າ A2-70 (ເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງເບີ 304). ສຳລັບສະພາບທີ່ມີຄລໍໄຣດ໌ໃນລະດັບສູງຫຼາຍ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງ, ເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງປະເພດ duplex ຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກວ່າ.
ມີຫຼັກການໃດທີ່ຈຳເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາສຳລັບແມ່ກຸນຮູບຫົກແຈທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳລົດ?
ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ເພື່ອການປະຕິບັດການຕິດຕັ້ງໃນອຸດສາຫະກຳລົດຈະຕ້ອງມີຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການສັ່ນສະເທືອນ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັກສາທອກເກ. ແມ່ກຸນເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງຕາມມາດຕະຖານ SAE J429 Grade 5 ຫຼື ISO Class 8.8 ແມ່ນທີ່ນິຍົມໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ໃນຂະນະທີ່ແມ່ກຸນ Class 10.9 ແມ່ນໃຊ້ສຳລັບການປະຕິບັດທີ່ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ຄວາມປອດໄພ.
สารบัญ
-
ລະດັບຄວາມແຂງແຮງຂອງແວດຈັກຮູບຫົກແຈ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ
- ການຖອດຄວາມໝາຍຂອງລະດັບຄວາມແຂງແຮງ: ຄວາມຕ້ານທາງກົນ (Proof load), ຄວາມຕ້ານການດຶງ (Tensile strength), ແລະ ຄວາມຕ້ານການເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບຖາວອນ (Yield strength) ສຳລັບການເລືອກແວດຈັກຮູບຫົກແຈ
- ຄວາມແຂງ (Hardness) ເທີບຽບກັບຊັ້ນ: ຊັ້ນ 4.6 (HRC 15–22), 8.8 (HRC 25–34), ແລະ 10.9 (HRC 32–39) ອະທິບາຍ
- ເມື່ອຄວາມແຂງແຮງທີ່ສູງຂື້ນກັບມາເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາ: ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (Brittle failure risks) ໃນການນຳໃຊ້ແບບເປີດ (hexagonal nut) ທີ່ຢູ່ໃຕ້ສະພາບການສັ່ນສະເທືອນສູງ ຫຼື ພາລະບັນທຸກທີ່ມີການຕີກັນ
- ການເລືອກວັດຖຸສຳລັບສະລັອດຮູບຫົກແຈ: ເຫຼັກ, ເຫຼັກສະລັອດເລີນ, ແລະ ເຫຼັກທອງ
-
ຜິວໜ້າແລະການປົກປ້ອງຕໍ່ການກັດກິນສຳລັບແມ່ປ່ຽນຮູບຫົກແຈ
- ການປຽບທຽບຜິວໜ້າທີ່ບໍ່ມີການປູກຊັ້ນ, ຜິວໜ້າທີ່ປູກຊັ້ນສັງกะສີ, ຜິວໜ້າທີ່ຈຸ່ມຮ້ອນ (hot-dip galvanized), ແລະ ຜິວໜ້າທີ່ຜ່ານການປິ່ນປົວດ້ວຍວິທີ pasivation ສຳລັບອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແມ່ປ່ຽນຮູບຫົກແຈ
- ຂໍ້ມູນການທົດສອບການພົ່ນເຄື່ອງປະດັບດ້ວຍເກືອ: ການຊຸບສັງກະສີ (72–120 ຊົ່ວໂມງ), HDG (ຫຼາຍກວ່າ 1,000 ຊົ່ວໂມງ), ເຫຼັກສະແຕນເລດ (ຫຼາຍກວ່າ 2,000 ຊົ່ວໂມງ ໂດຍບໍ່ມີຮອຍເຫຼັກເປີດ)
- ເກນການເລືອກທີ່ເໝາະສົມຕາມການນຳໃຊ້ສຳລັບແມ່ກຸນຫົກແທງ
-
ຄໍາ ຖາມ ທີ່ ມັກ ຖາມ
- ພະລັງການພິສູດ (proof load) ແມ່ນຫຍັງໃນແມ່ໄຂ່ຫົກແຈ?
- ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນແຕກຕ່າງກັນແນວໃດລະຫວ່າງແມ່ໄຂ່ທີ່ຊຸບສັງกะສີ, ແມ່ໄຂ່ທີ່ຈຸ່ມຮ້ອນ (hot-dip galvanized), ແລະ ແມ່ໄຂ່ທີ່ຜ່ານຂະບວນການ passivation?
- ຊັ້ນຄຸນນະພາບຂອງແມ່ໄຂ່ຫົກແຈໃດເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການສັ່ນໄຫວສູງ?
- ບໍ່ສາມາດໃຊ້ແມ່ກຸນຮູບຫົກແຈທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກສະຕາເລດທີ່ບໍ່ຂື້ນຫີ່ງໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມກະຕືກລົ້ນທາງເຄມີໄດ້ຫຼືບໍ່?
- ມີຫຼັກການໃດທີ່ຈຳເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາສຳລັບແມ່ກຸນຮູບຫົກແຈທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳລົດ?