پیچ‌های شش گوش DIN 7990 گرید 6.8 با گالوانیزه گرم: الزامات جامع کیفیت

مقدمه

DIN7990 الزامات فنی تحویل برای پیچ‌های سر شش گوش با رزوه‌های درشت متریک را مشخص می‌کند. این بست‌ها هنگامی که با درجه استحکام 6.8 و روکش گالوانیزه گرم (HDG) ترکیب می‌شوند، یک راه حل قوی برای کاربردهایی که نیاز به استحکام مکانیکی خوب همراه با محافظت قابل توجه در برابر خوردگی جوی دارند، ارائه می‌دهند. درک الزامات کیفی خاص برای پیچ پایه (خواص مواد و مکانیکی) و پوشش گالوانیزه برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد، به ویژه در محیط‌های سازه‌ای، فضای باز یا خورنده مانند ساخت و ساز، زیرساخت‌ها و تجهیزات کشاورزی بسیار مهم است.

1. الزامات پیچ پایه (DIN 7990 و ISO 898-1)

1. مواد (بند ۵.۱، ISO 898-1):

کلاس ۶.۸ پیچ و مهره از فولاد کم کربن یا متوسط ​​کربن (مثلاً گریدهایی مانند C35، C45 طبق استانداردهای EN یا معادل آن) ساخته می‌شوند.

فولاد باید برای شکل‌دهی سرد (سرزنی و نورد رزوه) و عملیات حرارتی بعدی (کوینچ و تمپر) مناسب باشد تا به خواص مکانیکی مورد نیاز دست یابد. ترکیب فولاد باید کنترل شود تا از پاسخ سخت‌شوندگی ثابت اطمینان حاصل شود و از شکنندگی جلوگیری شود.

2. خواص مکانیکی (بند ۸ و جدول ۳، ISO 898-1): استحکام هسته بست با درجه ۶.۸ آن تعریف می‌شود:

مقاومت کششی (Rm): حداقل ۶۰۰ مگاپاسکال. این حداکثر تنشی است که پیچ می‌تواند قبل از شکستن تحمل کند.

استحکام تسلیم (Rp0.2): حداقل 480 مگاپاسکال. این تنشی است که در آن پیچ شروع به نشان دادن تغییر شکل دائمی می‌کند (0.2٪ کرنش پلاستیک).

تنش تسلیم (Rp): برای کلاس خاصیت ۶.۸ قابل اجرا نیست (فقط برای کلاس‌های ۸.۸ و بالاتر تعریف شده است).

افزایش طول پس از شکستگی (A): حداقل 20٪ (برای d ≤ ۱۶ میلی‌متر؛ برای قطرهای بزرگتر کمی کاهش می‌یابد). نشان‌دهنده‌ی شکل‌پذیری است.

سختی: محدوده ویکرز (HV) 190-250 HV. سختی راکول (HRB، HRC) یا معادل‌های برینل (HB) نیز برای تأیید استفاده می‌شوند. سختی ثابت، استحکام را تضمین کرده و از شکنندگی جلوگیری می‌کند.

3. ساخت و ابعاد (DIN 7990 و استانداردهای مرجع):

ابعاد (عرض سر در عرض تخت‌ها، ارتفاع سر، طول رزوه، طول کلی) باید کاملاً مطابق با استاندارد DIN 7990 باشد، که معمولاً به استاندارد DIN EN ISO 4014 (برای محصول درجه C، رایج برای پیچ‌های HDG) یا DIN EN ISO 4017 (محصول درجه B) اشاره دارد.

رزوه‌ها مطابق با سری DIN 13 (گام درشت، پروفیل رزوه متریک ISO) هستند. رزوه‌ها باید تمیز، بدون پلیسه و به درستی و با تلرانس‌های مشخص شده شکل داده شوند.

علامت‌های روی سر باید به وضوح مشخصات سازنده و درجه مقاومت "6.8" را نشان دهند.

پرداخت سطح (قبل از پوشش) باید برای گالوانیزه کردن مناسب باشد، عاری از پوسته بیش از حد، حفره‌های عمیق، درزها، ترک‌ها یا سایر عیوبی باشد که می‌توانند استحکام یا چسبندگی پوشش را به خطر بیندازند.

1. الزامات گالوانیزه گرم (HDG) (عمدتاً ISO 1461)

پیچ و مهره‌های DIN 7990 که به عنوان گالوانیزه گرم مشخص شده‌اند، برای فرآیند پوشش و معیارهای کیفیت به استانداردهایی مانند ISO 1461 ("پوشش‌های گالوانیزه گرم روی قطعات آهنی و فولادی ساخته شده - مشخصات و روش‌های آزمایش") متکی هستند.

1. فرآیند:

پیش تصفیه: برای چسبندگی بسیار مهم است. شامل چربی‌زدایی کامل، اسیدشویی برای از بین بردن زنگ‌زدگی و پوسته‌های نورد، و فلاکسینگ (معمولاً کلرید آمونیوم روی محلول در آب) برای جلوگیری از اکسیداسیون قبل از غوطه‌وری است.

گالوانیزه کردن: پیچ‌ها در حمامی از روی مذاب (معمولاً با دمای ۴۴۵-۴۵۵ درجه سانتیگراد / ۸۳۳-۸۵۱ درجه فارنهایت) غوطه‌ور می‌شوند. یک واکنش متالورژیکی، لایه‌های آلیاژ روی-آهن را به زیرلایه فولادی متصل می‌کند و روی آن را لایه‌ای از روی خالص می‌پوشاند.

کوئنچ کردن: پیچ‌ها به سرعت، معمولاً در یک محلول غیرفعال‌سازی (مثلاً کرومات)، خنک می‌شوند تا از آلیاژ شدن بیشتر جلوگیری شود و سطح نهایی براق‌تر شود. توجه: مقررات زیست‌محیطی به طور فزاینده‌ای از غیرفعال‌سازی‌های کم کرومات یا بدون کرومات حمایت می‌کنند.

2. الزامات کیفیت پوشش (ISO 1461):

ظاهر: پوشش باید پیوسته، نسبتاً یکنواخت و چسبنده باشد. ظاهر خاکستری مات و براق آن مورد انتظار است. زبری جزئی، ناخالصی‌های جزئی تفاله یا جریان‌های زهکشی در صورتی که به عملکرد آسیب نرسانند یا از ضخامت مورد نیاز تجاوز نکنند، قابل قبول هستند. نقاط خالی، نواحی بدون پوشش، تاول‌ها یا ناخالصی‌های زیاد تفاله قابل قبول نیستند.

ضخامت پوشش:

حداقل ضخامت موضعی: در هر نقطه واحد اندازه‌گیری می‌شود، باید ≥ ۴۵ مترمتر برای پیچ‌هایی با قطر رزوه اصلی (d) ≤ ۶ میلی‌متر

حداقل ضخامت موضعی: باید ≥ ۵۰ مترمتر برای پیچ‌هایی با قطر d > 6 میلی‌متر.

ضخامت متوسط ​​(نمونه‌برداری): ضخامت متوسط ​​اندازه‌گیری شده روی یک نمونه از پیچ و مهره های شش گوش از یک دسته باید باشد ≥ ۵۵ مترمتر (برای د) ≤ ۶ میلی‌متر) یا ≥ ۶۰ مترمتر (برای قطر > ۶ میلی‌متر).

اندازه‌گیری: معمولاً با استفاده از القای مغناطیسی یا گیج‌های جریان گردابی، که به‌طور خاص برای روی روی فولاد کالیبره شده‌اند، روی سطوح مهم (ساقه، سر) انجام می‌شود. اندازه‌گیری تاج رزوه نیاز به دقت دارد و اغلب از آن اجتناب می‌شود؛ فرورفتگی‌ها بحرانی‌تر هستند اما اندازه‌گیری آنها دشوارتر است. ضخامت پوشش روی رزوه‌ها ذاتاً به دلیل زهکشی کمتر از ساق/سر است.

چسبندگی: پوشش باید پس از جابجایی، سفت کردن و در حین کار، محکم به زیرلایه فولادی متصل بماند. آزمایش شامل ضربه زدن یا ساییدن پوشش است؛ پوسته پوسته شدن یا کنده شدن قابل توجه، نشان دهنده شکست است. آزمایش کوئنچ (غوطه وری در محلول سولفات مس) گاهی اوقات به عنوان شاخص چسبندگی استفاده می‌شود.

عدم شکنندگی (برای گرید ۶.۸ بسیار مهم است):

هیدروژن می‌تواند در طول اسیدشویی وارد شود و به طور بالقوه باعث شکست ترد تأخیری (تردی هیدروژنی) در فولادهای سخت‌شده مانند گرید ۶.۸ شود.

الزامات پخت: برای خارج کردن هیدروژن، پیچ‌های گالوانیزه درجه ۶.۸ باید ظرف چند ساعت پس از گالوانیزه شدن، تحت پخت (تردی‌زدایی) قرار گیرند. پارامترهای معمول عبارتند از ۱۹۰-۲۳۰ درجه سانتیگراد (۳۷۴-۴۴۶ درجه فارنهایت) به مدت حداقل ۴-۸ ساعت (زمان خاص به دما و اندازه/جرم پیچ بستگی دارد). این یک مرحله اجباری کنترل کیفیت است.

تأیید: اگرچه آزمایش مستقیم هر پیچ غیرعملی است، کنترل فرآیند (رعایت دقیق زمان/دمای پخت) ضروری است. آزمایش‌های گشتاور روی نمونه‌هایی که تا بار نمونه محکم شده‌اند، می‌توانند به عنوان یک بررسی عملکرد استفاده شوند.

1. کنترل کیفیت و بازرسی

آزمایش دسته‌ای: خواص مکانیکی (کششی، سختی) قبل از گالوانیزه کردن، روی نمونه‌های نماینده از هر دسته فولاد و/یا قطعه عملیات حرارتی آزمایش می‌شوند.

بررسی ابعاد: ابعاد بحرانی طبق استانداردها تأیید شده‌اند.

بازرسی پوشش: بازرسی چشمی (۱۰۰٪ برای عیوب عمده)، اندازه‌گیری ضخامت پوشش (نمونه‌گیری آماری طبق ISO 1461/ISO 2859-1)، بررسی چسبندگی (نمونه‌برداری) و تأیید سوابق پخت برای رفع شکنندگی.

اندازه‌گیری رزوه: اندازه‌گیری‌های Go/No-Go برای اطمینان از عملکرد صحیح رزوه‌ها. توجه: پوشش HDG ضخامت را افزایش می‌دهد. در حالی که رزوه‌ها قبل از گالوانیزه نورد می‌شوند، باید تمهیداتی در نظر گرفته شود (مثلاً استفاده از قلاویزهای کمی بزرگ در قطعات جفت شونده) یا ممکن است رزوه‌ها پس از گالوانیزه نیاز به پیمودن داشته باشند (با احتیاط، برای جلوگیری از حذف بیش از حد پوشش) تا مونتاژ تضمین شود.

نتیجه‌گیری

DIN7990 کلاس ۶.۸ پیچ‌های سر شش گوش با گالوانیزه گرم، ترکیبی متعادل از استحکام و مقاومت در برابر خوردگی برای محیط‌های سخت فراهم می‌شود. تضمین کیفیت مستلزم رعایت دقیق دو حوزه کلیدی است: مشخصات مکانیکی و ابعادی پیچ پایه که توسط DIN 7990 و ISO 898-1 تعریف شده است (جنس، استحکام کششی، استحکام تسلیم، سختی، ابعاد) و الزامات سختگیرانه پوشش ISO 1461 (ظاهر، حداقل ضخامت موضعی و متوسط، چسبندگی). نکته مهم این است که فرآیند پخت اجباری برای جلوگیری از تردی هیدروژنی در فولاد سخت شده درجه 6.8 غیرقابل مذاکره است. کنترل کیفیت دقیق در طول تولید، گالوانیزه و عملیات پس از آن برای ارائه پیچ‌هایی که در کاربردهای مورد نظر خود به طور قابل اعتماد، ایمن و بادوام عمل می‌کنند، ضروری است. درک این الزامات جامع به مهندسان، خریداران و بازرسان اجازه می‌دهد تا این اجزای حیاتی را به طور مؤثر مشخص و تأیید کنند.