Tán ( Đai Ốc ) Và Long Đền ( Vòng Đệm ) Theo Tiêu Chuẩn ASTM – Cách Chọn Đúng Loại
1. Giới Thiệu:
Khi nói đến liên kết bulong, nhiều người chỉ chú ý đến thân bulong mà quên rằng Tán ( đai ốc – nut ) và Long Đền ( vòng đệm – washer) cũng phải đạt cùng cấp bền, cùng tiêu chuẩn ASTM để đảm bảo tải trọng và độ an toàn của mối ghép.
Trong tiêu chuẩn Hoa Kỳ, ASTM (American Society for Testing and Materials) đã quy định riêng rẽ cho từng loại phụ kiện:
| Loại phụ kiện | Tiêu chuẩn ASTM | Mục đích |
|---|---|---|
| Bulong (Bolt) | A325, A490, A307, A193, A354, F1554… | Chịu kéo – nén chính |
| Tán (Đai Ốc) | A563, A194 | Tạo lực siết, chịu nén và cắt |
| Long Đền (Vòng Đệm) | F436 | Phân bố tải, bảo vệ bề mặt, chống xoay |
👉 Việc kết hợp sai cấp bền giữa các tiêu chuẩn này có thể khiến mối ghép bị trượt, tuột ren, hoặc gãy do chênh tải.
2. Tiêu chuẩn Tán ( Đai Ốc ) theo ASTM
2.1 ASTM A563 – Đai ốc cho bulong thép carbon và hợp kim
Đây là tiêu chuẩn chung nhất quy định vật liệu, xử lý nhiệt, cơ tính và ký hiệu của đai ốc.
Bảng dưới thể hiện các cấp bền phổ biến:
| Cấp bền (Grade) | Vật liệu | Xử lý nhiệt | Giới hạn chảy (MPa) | Giới hạn bền kéo (MPa) | Tương ứng với bulong ASTM |
|---|---|---|---|---|---|
| A | Thép carbon | Không tôi ram | 207 | 310 | A307 |
| C | Thép carbon tôi | Tôi & Ram | 320 | 490 | A325 (Type 1) |
| DH | Thép hợp kim | Tôi & Ram | 724 | 1000 | A490 |
| DH3 | Thép phong hóa (Weathering) | Tôi & Ram | 724 | 1000 | A325 Type 3 / A490 Type 3 |
| Heavy Hex | Bất kỳ loại trên | Theo yêu cầu | Phù hợp cấp bền bulong | Liên kết kết cấu nặng |
💡 Lưu ý: Tất cả đai ốc ASTM A563 Grade DH phải được thử nghiệm cơ tính 100 %, và chỉ sử dụng với bulong A490 hoặc A354 Gr.BD.
2.2 ASTM A194 – Đai ốc cho bulong hợp kim & chịu nhiệt
Áp dụng cho bulong chịu nhiệt, áp lực cao như A193 B7, B16 (dùng trong ống áp lực, van, bích).
| Grade | Vật liệu | Ứng dụng | Giới hạn bền (MPa) | Tương ứng bulong ASTM |
|---|---|---|---|---|
| 2H | Thép hợp kim Cr-Mo | Bulong B7, B16 | ≥ 1000 | A193 B7 / B16 |
| 7 | Thép carbon | Bulong chịu tải nhẹ | ≥ 450 | A307 |
| 4, 7M | Inox (304, 316) | Môi trường hóa chất | ≥ 515 | A193 B8/B8M |
📌 Đai ốc A194 Grade 2H là loại phổ biến nhất trong công nghiệp năng lượng, dầu khí và cơ khí nặng.
3. Tiêu chuẩn Long Đền ( vòng đệm ) theo ASTM
⚙️ ASTM F436 – Flat Washer for Structural Bolts
Vòng đệm F436 được sản xuất từ thép hợp kim cường độ cao, có hai loại chính:
| Loại | Vật liệu | Độ cứng (HRC) | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|
| Type 1 | Thép carbon / hợp kim | 38–45 HRC | Phổ biến trong kết cấu thép, nhà xưởng |
| Type 3 | Thép phong hóa (Weathering Steel) | 38–45 HRC | Cầu, công trình ngoài trời |
Vòng đệm F436 được thiết kế để chịu được áp lực nén ≥ 1000 MPa và đồng bộ cấp bền với bulong ASTM A325 – A490 – A193.
4. Cách kết hợp đúng tiêu chuẩn Bulong –Tán – Long Đền
| Bulong ASTM | Đai ốc ASTM | Vòng đệm ASTM | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| A307 (Carbon Steel) | A563 Grade A | F436 Type 1 | Dân dụng, tải nhẹ |
| A325 (Structural Bolt) | A563 Grade C / DH | F436 Type 1 | Kết cấu thép |
| A490 (High Strength Bolt) | A563 Grade DH / DH3 | F436 Type 1 / 3 | Cầu, tải trọng cao |
| A193 B7 (Cr–Mo Steel) | A194 Grade 2H | F436 Type 1 | Mặt bích, ống áp lực |
| A193 B8 / B8M (Inox 304/316) | A194 Grade 8 / 8M | Inox Washer | Hóa chất, môi trường biển |
| F1554 (Anchor Bolt) | A563 Grade A / DH | F436 Type 1 | Neo móng, turbine gió |
💡 Nguyên tắc chung:
Cấp bền của đai ốc ≥ cấp bền của bulong, và vòng đệm ≥ cấp bền của đai ốc.
5. Các lỗi thường gặp khi chọn sai phụ kiện
| Lỗi phổ biến | Hậu quả kỹ thuật |
|---|---|
| Dùng đai ốc cấp thấp hơn bulong | Gãy ren, tuột lực siết |
| Dùng vòng đệm mỏng, sai vật liệu | Lún bề mặt, mất lực căng |
| Dùng sai loại thép (carbon thay hợp kim) | Mối ghép trượt, biến dạng dẻo |
| Mạ điện cho bulong A490 | Giòn hydro, nứt mối nối |
| Dùng bulong inox – đai ốc thép | Ăn mòn điện hóa (galvanic corrosion) |
6. Hướng dẫn chọn đúng loại theo ứng dụng
| Ứng dụng | Tổ hợp khuyến nghị | Lý do chọn |
|---|---|---|
| Kết cấu thép, nhà xưởng | A325 + A563 C/DH + F436 Type 1 | Cường độ cao, chịu rung tốt |
| Cầu thép, công trình ngoài trời | A490 + A563 DH3 + F436 Type 3 | Thép phong hóa, chống rỉ tự nhiên |
| Mặt bích, van, thiết bị áp lực | A193 B7 + A194 2H + F436 Type 1 | Chịu nhiệt, chịu tải, bền lâu |
| Môi trường hóa chất, biển | A193 B8M + A194 8M + Inox Washer | Chống ăn mòn, bền hóa học |
| Neo móng turbine, trụ điện | F1554 Gr.55 + A563 DH + F436 | Cường độ cao, mạ kẽm nhúng nóng |
7. Mối quan hệ cơ tính giữa bulong – đai ốc – vòng đệm
| Thành phần | Tiêu chuẩn | Cường độ (MPa) | Đặc tính chính |
|---|---|---|---|
| Bulong | A325 / A490 / A193 | 830–1200 | Chịu kéo |
| Đai ốc | A563 / A194 | 720–1000 | Chịu nén và xoắn |
| Vòng đệm | F436 | 1000+ | Chịu nén bề mặt, bảo vệ vật liệu |
👉 Tất cả được thiết kế để đứt bulong trước khi tuột ren, nhằm bảo vệ kết cấu.
8. Câu hỏi thường gặp (FAQ)
❓ Có thể dùng đai ốc ISO 8.8 thay cho ASTM A563 DH không?
→ Không nên. Cơ tính có thể gần tương đương, nhưng dung sai ren và mômen siết khác.
❓ Có thể mạ kẽm nhúng nóng cho đai ốc ASTM không?
→ Có, nhưng phải mở rộng ren (Oversize Tap) để bù lớp mạ dày 0.08–0.12 mm.
❓ Vì sao A490 không dùng đai ốc mạ điện phân?
→ Vì nguy cơ giòn hydro (Hydrogen Embrittlement) – chỉ dùng mạ kẽm nhúng nóng (HDG).
❓ Đai ốc inox có thể lắp với bulong thép thường không?
→ Không khuyến khích – sẽ gây ăn mòn điện hóa giữa hai kim loại khác điện thế.
❓ F436 có thể thay bằng washer thường không?
→ Không – vì washer thường (mềm hơn) sẽ lún biến dạng, làm giảm lực siết thực.
Nếu bạn cần tư vấn thêm về lựa chọn bulong, ốc vít phù hợp, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ chi tiết!
Website: [nvmp.com.vn]
Hotline: [0964.045.775]
Email: [info@nvmp.com.vn]
Địa chỉ: [Tầng 9, Tòa Pearl Plaza, 561A Điện Biên Phủ, Quận Bình Thạnh, TP.HCM]
