ถั่วหกเหลี่ยมเหล็กกล้าคาร์บอน: คู่มือประเภททรัพย์สิน มาตรฐาน และการเคลือบ

A น็อตหกเหลี่ยมเหล็กกล้าคาร์บอน ถูกกำหนดโดยสามสิ่งที่กำหนดว่าเหมาะสมกับการใช้งานที่กำหนดหรือไม่ ได้แก่ เกรดเหล็กและปริมาณคาร์บอน ระดับคุณสมบัติที่บ่งบอกถึงความต้านทานแรงดึงและแรงต้านทาน และพื้นผิวที่ปกป้องจากการกัดกร่อน การผสมสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกัน โดยเฉพาะการจับคู่น็อตระดับต่ำกับโบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง ถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและเป็นอันตรายอย่างหนึ่งในการเลือกตัวยึด

ปริมาณคาร์บอนและเกรดเหล็กเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกลพื้นฐาน

โดยทั่วไปแล้วน็อตเหล็กกล้าคาร์บอนจะทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำถึงปานกลาง โดยโดยทั่วไปจะมีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่างนั้น 0.13% และ 0.55% ขึ้นอยู่กับระดับความแข็งแกร่งที่ต้องการ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (คาร์บอนประมาณ 0.13–0.20%) ขึ้นรูปเย็นได้ง่ายกว่าและใช้สำหรับน็อตที่มีความแข็งแรงมาตรฐาน ในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (0.30–0.55%) ถูกใช้เมื่อต้องการความต้านทานแรงดึงที่สูงกว่า มักใช้ร่วมกับการบำบัดความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งขั้นสุดท้าย

การอบชุบด้วยความร้อนมีบทบาทสำคัญในประเภทคุณสมบัติที่สูงกว่า การชุบแข็งและการอบคืนตัวจะเพิ่มความแข็งและความต้านทานแรงดึง แต่ยังเพิ่มความเปราะบางได้หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมน็อตเกรดสูงกว่าจึงระบุทั้งช่วงความแข็งและขีดจำกัดต่ำสุด/สูงสุด แทนที่จะเป็นค่าเป้าหมายเดียว

คลาสคุณสมบัติและการจับคู่น็อตกับเกรดโบลต์

ภายใต้มาตรฐานเมตริก ISO (ISO 898-2) น็อตหกเหลี่ยมจะถูกทำเครื่องหมายด้วยหมายเลขคลาสคุณสมบัติที่บ่งบอกถึงความเค้นโหลดที่พิสูจน์ได้ ซึ่งน็อตสามารถทนต่อได้โดยไม่เสียรูปถาวร ตัวเลขนี้จะต้องจับคู่อย่างถูกต้องกับระดับคุณสมบัติของสลักเกลียวเพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้ — น็อตที่มีความแข็งแรงไม่เพียงพอสามารถดึงหรือเปลี่ยนรูปได้ภายใต้การรับน้ำหนัก แม้ว่าตัวสลักเกลียวจะได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้องก็ตาม

ตามกฎในทางปฏิบัติ หมายเลขประเภทคุณสมบัติของน็อตควรเท่ากับหรือมากกว่าตัวเลขหลักแรก (หรือส่วนที่เป็นจำนวนทั้งหมด) ของประเภทคุณสมบัติของสลักเกลียวเพื่อให้แน่ใจว่าน็อตจะไม่กลายเป็นจุดอ่อนในการประกอบ

มาตรฐานมิติ: ความแตกต่าง DIN, ISO และ ANSI

ขนาดของน็อตหกเหลี่ยมอยู่ภายใต้มาตรฐานหลายมาตรฐานที่ทับซ้อนกัน และมาตรฐานการผสมภายในชุดประกอบอาจทำให้เกิดปัญหาความพอดีได้ แม้ว่าขนาดเกลียวที่ระบุจะตรงกันก็ตาม DIN 934 และ ISO 4032 เป็นข้อกำหนดน็อตหกเหลี่ยมมาตรฐานเมตริกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และส่วนใหญ่ใช้แทนกันได้สำหรับการใช้งานทั่วไป ในขณะที่ DIN 6923 และ ISO 4161 กำหนดน็อตหน้าแปลนหกเหลี่ยมที่รวมหน้าแปลนคล้ายแหวนรองเพื่อกระจายโหลดและต้านทานการคลายตัวโดยไม่ต้องใช้แหวนรองแยกต่างหาก

ความแตกต่างด้านขนาดที่สำคัญที่ผู้ซื้อควรตรวจสอบ ได้แก่:

• ความกว้างข้ามแฟลต (ขนาดประแจ) — โดยทั่วไปจะสอดคล้องกันระหว่าง DIN และ ISO สำหรับขนาดที่ระบุเท่ากัน แต่ ANSI/น็อตอิมพีเรียลใช้ระบบการกำหนดขนาดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง (เช่น 1/2"-13 UNC กับ M12)
• ความสูง/ความหนาของน็อต — น็อตหกเหลี่ยมมาตรฐานและน็อต (แยม) แบบบางมีความสูงแตกต่างกันอย่างมาก โดยที่น็อตแยมมักจะใช้เป็นน็อตล็อคหรือในพื้นที่จำกัด
• ระยะพิทช์เกลียว — เกลียวพิทช์หยาบเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานทั่วไป ในขณะที่เกลียวพิทช์ละเอียดให้การปรับที่ละเอียดยิ่งขึ้นและมีความต้านทานต่อการคลายตัวที่สูงขึ้นเล็กน้อยภายใต้การสั่นสะเทือน
• มุมลบมุมบนหน้าตลับลูกปืน — ส่งผลต่อการยึดน็อตกับพื้นผิวผสมพันธุ์ และมีส่วนช่วยในการกระจายน้ำหนักโดยรวมเล็กน้อย

การตกแต่งพื้นผิวและการเคลือบผิวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

น็อตเหล็กคาร์บอนเปลือยมีความเสี่ยงต่อการเกิดสนิมได้สูง ดังนั้นจึงมักมีการกำหนดให้มีการเคลือบพื้นผิวสำหรับสิ่งใดก็ตามที่นอกเหนือจากการใช้งานในอาคารและมีความชื้นต่ำ การเลือกการเคลือบไม่เพียงส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังรวมถึงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างการติดตั้ง ซึ่งอาจส่งผลต่อแรงจับยึดจริงที่ได้รับที่ค่าแรงบิดที่กำหนด

1. ชุบสังกะสี (ไฟฟ้า): ให้ความต้านทานการกัดกร่อนปานกลางและมีผิวเคลือบที่สว่าง แต่การเคลือบค่อนข้างบางและสามารถสึกหรอได้ระหว่างการติดตั้งในเกลียวที่มีความทนทานแน่น
2. การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน: สร้างชั้นสังกะสีที่หนากว่ามากซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาวดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดสำหรับการใช้งานกลางแจ้งและงานโครงสร้าง แม้ว่าบางครั้งความหนาที่เพิ่มขึ้นจะต้องใช้เกลียวภายในขนาดใหญ่เกินไปเพื่อรักษาระยะห่างในการประกอบ
3. ออกไซด์สีดำ: ให้การป้องกันการกัดกร่อนน้อยที่สุด และโดยทั่วไปใช้ร่วมกับน้ำมันเสริมเพื่อต้านทานการเกิดสนิมเล็กน้อยพร้อมกับมีแสงสะท้อนต่ำ
4. การเคลือบ Dacromet / รูปทรงเรขาคณิต: การเคลือบแบบเกล็ดสังกะสีให้ความต้านทานการกัดกร่อนสูงด้วยชั้นที่บางและสม่ำเสมอซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อการสวมเกลียวอย่างมีนัยสำคัญ — ซึ่งพบได้ทั่วไปในการใช้งานในยานยนต์

สำหรับการใช้งานที่รวมน็อตเหล็กคาร์บอนกับโบลต์ของโลหะที่แตกต่างกัน เช่น โบลท์สแตนเลสในน็อตเหล็กคาร์บอน การกัดกร่อนของกัลวานิกระหว่างโลหะที่แตกต่างกันอาจกลายเป็นปัญหาในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือกลางแจ้ง และควรระบุวิธีการเคลือบหรือการแยกที่เข้ากันได้