Cấp độ bền của bu lông là gì? Bảng tra Đầy đủ, Chi tiết

Cấp độ bền của bu lông là chỉ số kỹ thuật quan trọng thể hiện khả năng chịu lực, độ bền và các đặc tính cơ học của bu lông trong quá trình sử dụng. Cấp độ bền được xác định bởi giới hạn bền kéo, giới hạn chảy và các đặc tính vật lý khác của vật liệu chế tạo bu lông. Nó là thông số cốt lõi giúp kỹ sư và người sử dụng lựa chọn bu lông phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng ứng dụng cụ thể.

I. Tầm quan trọng của cấp độ bền của Bu lông

Tầm quan trọng của cấp độ bền bu lông không thể bị đánh giá thấp trong kỹ thuật và công nghiệp. Bu lông là linh kiện then chốt trong việc kết nối các thành phần cấu trúc, và sự lựa chọn sai cấp độ bền có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Chẳng hạn, trong ngành công nghiệp ô tô, bu lông cấp độ bền cao được sử dụng cho các bộ phận chịu tải trọng lớn như hệ thống treo và động cơ. Nếu sử dụng bu lông có cấp độ bền thấp hơn yêu cầu, có thể dẫn đến hư hỏng và tai nạn nguy hiểm.
 

Trong công trình xây dựng, bu lông kết cấu với cấp độ bền phù hợp đảm bảo sự ổn định và an toàn của toàn bộ công trình. Tại Kokentech, chúng tôi luôn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng cấp độ bền bu lông nhằm đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ của các hệ thống kỹ thuật.
 

II. Cơ sở Khoa học của cấp độ bền của Bu lông

Để hiểu rõ về cấp độ bền bu lông, cần nắm vững hai khái niệm cơ bản: giới hạn bền kéo và giới hạn chảy. Giới hạn bền kéo (tensile strength) là ứng suất lớn nhất mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị đứt gãy, được tính bằng N/mm² hay MPa. Giới hạn chảy (yield strength) là ứng suất mà tại đó vật liệu bắt đầu biến dạng dẻo và không thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi loại bỏ tải trọng.
 

Cấp độ bền của bu lông phụ thuộc lớn vào loại vật liệu và quy trình sản xuất. Bu lông thường được chế tạo từ thép carbon, thép hợp kim, thép không gỉ hoặc các hợp kim đặc biệt. Quy trình nhiệt luyện như tôi, ram, thường hóa và các phương pháp gia công cơ khí đều ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học cuối cùng của bu lông.
 

Mối quan hệ giữa cấp độ bền và đặc tính cơ học thể hiện qua tỷ lệ giữa giới hạn chảy và giới hạn bền kéo. Đối với bu lông cấp 8.8, con số 8 đầu tiên biểu thị giới hạn bền kéo danh nghĩa là 800 MPa, trong khi số 8 thứ hai cho biết tỷ lệ giới hạn chảy trên giới hạn bền kéo là 0,8. Do đó, giới hạn chảy của bu lông này là 0,8 × 800 = 640 MPa.
 

Các đặc tính cơ học này quyết định khả năng chịu tải trọng tĩnh và động của bu lông, độ bền mỏi, khả năng chống ăn mòn và các đặc tính quan trọng khác. Hiểu biết về cơ sở khoa học của cấp độ bền giúp kỹ sư thiết kế và người sử dụng có thể đưa ra quyết định chính xác khi lựa chọn bu lông cho các ứng dụng cụ thể.
 

III. Hệ thống ký hiệu cấp độ bền của Bu lông

Hiện nay, có hai hệ thống chính để ký hiệu cấp độ bền bu lông: hệ mét (ISO) và hệ inch (SAE). Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào hệ mét phổ biến tại Việt Nam.

Hệ thống ký hiệu hệ mét theo tiêu chuẩn ISO thường sử dụng hai số cách nhau bằng dấu chấm (như 4.6, 8.8, 10.9, 12.9). Số đầu tiên biểu thị 1/100 của giới hạn bền kéo danh nghĩa tính bằng MPa. Số thứ hai biểu thị tỷ lệ giữa giới hạn chảy và giới hạn bền kéo nhân với 10. Ví dụ, bu lông cấp 8.8 có giới hạn bền kéo danh nghĩa là 800 MPa và tỷ lệ giới hạn chảy trên giới hạn bền kéo là 0,8.

Trong hệ inch (SAE), cấp độ bền được biểu thị bằng các chữ số từ 1 đến 8, có khi kèm theo dấu gạch ngang (ví dụ: Grade 5, Grade 8). Cấp độ càng cao, giới hạn bền càng lớn. Ví dụ, bu lông Grade 5 có giới hạn bền khoảng 120.000 psi (827 MPa), tương đương với cấp 8.8 trong hệ mét.

So sánh hai hệ thống này, có thể thấy cấp 8.8 (hệ mét) tương đương với Grade 5 (hệ inch), cấp 10.9 tương đương với Grade 8, và cấp 12.9 tương đương với Grade 9. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sự tương đương này chỉ là gần đúng và trong các ứng dụng quan trọng, cần tham khảo bảng chuyển đổi chính xác.

Việc nhận biết và hiểu đúng hệ thống ký hiệu này giúp người sử dụng tránh nhầm lẫn khi lựa chọn bu lông, đặc biệt khi làm việc với các thiết bị nhập khẩu hoặc tuân theo các tiêu chuẩn khác nhau.

IV. Bảng tra Cấp độ bền của Bu lông chi tiết

Theo tiêu chuẩn TCVN 1916-1995, cấp độ bền của bu lông được phân loại và quy định cụ thể về các chỉ tiêu cơ lý. Dưới đây là bảng tra chi tiết các cấp độ bền phổ biến:

Bảng Thông Số Kỹ Thuật Các Cấp Độ:

Khi so sánh với các tiêu chuẩn quốc tế như DIN, ASTM hay JIS, có thể thấy TCVN 1916-1995 về cơ bản phù hợp với tiêu chuẩn ISO 898-1. Tuy nhiên, một số thông số kỹ thuật cụ thể có thể khác nhau, đặc biệt là trong các yêu cầu về kiểm tra chất lượng và dung sai.

Để sử dụng bảng tra này hiệu quả, người dùng cần xác định rõ yêu cầu về độ bền, môi trường làm việc và điều kiện sử dụng của bu lông. Cần lưu ý rằng các giá trị trong bảng là giá trị tối thiểu, và bu lông thực tế thường có các chỉ số cao hơn một chút so với quy định.
 

V. Các cấp độ bền của bu lông phổ biến và ứng dụng

Cấp độ 4.6 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chịu tải trọng nhẹ, không quan trọng. Bu lông loại này thường xuất hiện trong các thiết bị gia dụng, đồ nội thất, hoặc các kết cấu nhẹ không chịu rung động. Do có giá thành thấp, loại bu lông này phù hợp với các ứng dụng có số lượng lớn nhưng yêu cầu kỹ thuật không cao.
 

Cấp độ 5.6 thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp nhẹ, máy móc nông nghiệp, và các thiết bị có yêu cầu độ bền trung bình. Ví dụ điển hình là trong các hệ thống khung giàn đơn giản, thiết bị vận chuyển hàng nhẹ, hoặc các kết cấu phụ trong xây dựng công nghiệp.
 

Cấp độ 8.8 là một trong những cấp độ bền phổ biến nhất trong công nghiệp. Bu lông loại này được sử dụng rộng rãi trong ngành ô tô, máy công nghiệp, và kết cấu thép. Tại Kokentech, chúng tôi thường khuyến nghị sử dụng bu lông cấp 8.8 cho các ứng dụng chịu tải trọng cao, rung động mạnh như: động cơ, hệ thống truyền động, khung gầm xe cộ, và các kết cấu công nghiệp quan trọng.
 

Cấp độ 10.9 là loại bu lông có độ bền cao, được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ an toàn cao hoặc chịu tải trọng lớn. Các ứng dụng tiêu biểu bao gồm: động cơ hiệu suất cao, khung gầm xe tải hạng nặng, thiết bị khai thác mỏ, và các kết cấu chịu lực quan trọng trong các công trình xây dựng.
 

Cấp độ 12.9 là loại bu lông có độ bền rất cao, chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt yêu cầu độ bền và độ tin cậy cực kỳ cao. Các ứng dụng bao gồm: thiết bị quân sự, hàng không vũ trụ, các bộ phận chịu tải trọng cực lớn trong máy công cụ chính xác, và các thiết bị đặc biệt trong ngành dầu khí.
 

Tại Kokentech, chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại bu lông với nhiều cấp độ bền khác nhau, đáp ứng mọi nhu cầu từ các ứng dụng đơn giản đến các công trình phức tạp, đòi hỏi độ tin cậy cao. Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực kỹ thuật, chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn và hỗ trợ khách hàng lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện sử dụng cụ thể.
 

Kết luận

Cấp độ bền của bu lông là thông số kỹ thuật cốt lõi quyết định khả năng ứng dụng và hiệu suất của bu lông trong các điều kiện làm việc khác nhau. Thông qua bài viết này, Kokentech đã cung cấp những kiến thức cơ bản về định nghĩa, cơ sở khoa học, hệ thống ký hiệu, bảng tra chi tiết và các ứng dụng cụ thể của từng cấp độ bền bu lông.

Việc hiểu rõ và lựa chọn đúng cấp độ bền bu lông không chỉ đảm bảo hiệu quả kỹ thuật mà còn góp phần nâng cao độ an toàn, tuổi thọ của thiết bị và tối ưu hóa chi phí. Chúng tôi khuyến nghị người sử dụng luôn tham khảo bảng tra cấp độ bền và tư vấn từ các chuyên gia kỹ thuật khi lựa chọn bu lông cho các ứng dụng cụ thể, đặc biệt trong các công trình quan trọng hoặc có yêu cầu an toàn cao.

➡️ Xem thêm: 
> Kinh nghiệm chọn mua ốc lục giác đầu dù chính hãng giá tốt
> Mua Bu Lông Lục Giác Chìm Đầu Trụ Ở Đâu Uy Tín?
> Mua bulong lục giác chìm đầu bằng giá tốt chọn Kokentech