Bulong ASTM A325/A325M: Khái niệm và phân loại

Bulong ASTM A325/A325M, hay còn gọi là ASTM A325 Structural Hex Bolt, là loại bu lông lục giác nặng (heavy hex bolt) được thiết kế chuyên dụng cho các kết cấu thép chịu lực lớn, đạt tiêu chuẩn ASTM với cấp bền tương đương 8.8.

Bulong ASTM A325/A325M là gì?

Bulong ASTM A325/A325M, hay còn gọi là ASTM A325 Structural Hex Bolt, là loại bu lông lục giác nặng (heavy hex bolt) được thiết kế chuyên dụng cho các kết cấu thép chịu lực lớn, đạt tiêu chuẩn ASTM với cấp bền tương đương 8.8. Sản phẩm có đầu lục giác đều, thân trụ tròn với ren ngoài (ren lửng theo A325 hoặc ren suốt theo A325T), được chế tạo từ thép hợp kim carbon trung bình (Type 1) hoặc thép chịu thời tiết (Type 3), tôi luyện (quenched and tempered) để đạt độ bền kéo tối thiểu 830 MPa (A325M) hoặc 120 ksi (M12-M24) / 105 ksi (M27-M36) (A325). Bulong ASTM A325/A325M dễ lắp ráp với đai ốc (ASTM A563) và lông đền, được Mecsu cung cấp với kích thước đa dạng: hệ inch từ 5/8-11 đến 1-1/4-7, hệ mét từ M12 đến M20, nhập khẩu từ Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM, DIN, JIS, ISO, BS, GB, và TCVN

Bulong ASTM A325/A325M

Alt text: Bulong ASTM A325/A325M – giải pháp liên kết kết cấu thép chịu lực cao theo tiêu chuẩn Mỹ

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Bulong ASTM A325/A325M bao gồm các bộ phận chính:

• Đầu lục giác nặng: Thiết kế sáu cạnh đều, dày hơn bu lông thông thường, tăng khả năng chịu lực khi siết. Chiều cao đầu từ 0.403 inch (10.2mm) đến 0.813 inch (20.6mm) hoặc 7.95mm (M12) đến 13.4mm (M20), kích thước khóa từ 1.062 inch (27mm) đến 2 inch (50mm).

• Thân bulong: Hình trụ tròn, ren lửng hoặc ren suốt, chịu lực kéo và cắt. Chiều dài thân từ 1.9375 inch (49mm) đến 5.25 inch (133mm) hoặc 40mm đến 80mm (hệ mét), đường kính từ 5/8 inch (16mm) đến 1-1/4 inch (32mm).

• Ren: Ren thô UNC (hệ inch, 7-11 TPI) hoặc hệ mét (1.75-2.5mm), bước ren từ 1.75mm (M12) đến 2.5mm (M20), chiều dài ren từ 1.25 inch (32mm) đến 2 inch (50mm) hoặc 25mm đến 36mm (hệ mét).

• Bề mặt: Thép thô nhiệt luyện (đen), mạ kẽm nhúng nóng (bạc), hoặc mạ Geomet/Dacromet (xám), chống ăn mòn tùy ứng dụng.

Sơ đồ cấu tạo Bulong ASTM A325

Alt text: Sơ đồ cấu tạo Bulong ASTM A325/A325M: đầu lục giác nặng, thân ren và bề mặt chống ăn mòn

Nguyên lý hoạt động

Bulong ASTM A325/A325M hoạt động dựa trên cơ chế chịu lực căng và ma sát:

1. Lắp đặt: Bulong được đưa qua lỗ kết cấu thép, kết hợp với đai ốc và lông đền, siết chặt bằng cờ lê đến lực căng tối thiểu 70% độ bền kéo (830 MPa/120 ksi).

2. Chịu lực: Lực kéo tác dụng lên thân (830 MPa), lực cắt tập trung vào vùng ren lửng, đảm bảo mối nối ổn định dưới tải trọng tĩnh/động.

3. Ứng suất: Ứng suất kéo phân bố đều nhờ ren thô và đầu lục giác nặng; ma sát giữa các tấm thép được tăng cường bởi lực siết.

4. Lợi ích: Đảm bảo mối nối bền vững, chịu tải cao, chống lỏng trong môi trường rung động mạnh như cầu đường hoặc tuabin gió.

Vật liệu chế tạo Bulong ASTM A325/A325M

Đặc điểm vật liệu

Bulong ASTM A325/A325M được làm từ:

• Type 1: Thép hợp kim carbon trung bình (~0.35% C, Si, Mn), tôi luyện đạt độ bền kéo 830 MPa (120 ksi cho kích thước nhỏ, 105 ksi cho lớn).

• Type 3: Thép chịu thời tiết (weathering steel), chứa đồng (Cu ~0.2-0.6%), crom (Cr ~0.4-1.2%), niken (Ni ~0.2-0.6%), tạo lớp oxit tự nhiên chống ăn mòn, tương tự A588.

Đặc điểm kỹ thuật:

• Chống ăn mòn: Type 1 cần mạ kẽm (nhúng nóng, Geomet, Dacromet) để chống gỉ; Type 3 tự bảo vệ trong môi trường ngoài trời.

• Chịu nhiệt: Ổn định dưới 500°C, không phù hợp với nhiệt độ cao như A193.

• Độ bền: Độ bền kéo 830 MPa, độ cứng 25-34 HRC, tương đương cấp 8.8.

• Tính từ tính: Có từ tính do thành phần thép carbon/hợp kim.

So sánh vật liệu

• A325 vs A490: A325 (830 MPa) yếu hơn A490 (1040 MPa), rẻ hơn và phổ biến hơn.

• A325 vs Inox 316: A325 chịu lực tốt hơn (830 MPa so với 700 MPa), nhưng chống ăn mòn kém hơn trong môi trường axit/muối nếu không mạ.

• Type 1 vs Type 3: Type 3 chống gỉ tự nhiên tốt hơn nhờ lớp oxit, phù hợp ngoài trời.

Mức giá tham khảo

• M12 (50mm): ~5.000-7.000 VNĐ/chiếc.

• M20 (75mm): ~15.000-20.000 VNĐ/chiếc.

• 3/4" (3"): ~10.000-15.000 VNĐ/chiếc (giá biến động, liên hệ Mecsu).

Phân loại Bulong ASTM A325/A325M

Bulong ASTM A325/A325M được phân loại theo kích thước, vật liệu, và ren:

Dựa trên kích thước ren

• Hệ inch (32 loại): 5/8-11, 3/4-10, 1-8, 1-1/4-7.

• Hệ mét (22 loại): M12, M16, M20.

• Tải trọng: M12/5/8" (5 tấn), M20/1-1/4" (10-15 tấn).

Dựa trên chiều dài

Chiều dài từ 1.9375 inch (49mm) đến 5.25 inch (133mm) hoặc 40mm-80mm:

• 40-75mm: Kết cấu mỏng (10-20mm).

• 80-133mm: Kết cấu dày (20-40mm).

Dựa trên bước ren

• Hệ inch: 7-11 TPI (threads per inch).

• Hệ mét: 1.75mm (M12), 2mm (M16), 2.5mm (M20).

Dựa trên kiểu vật liệu và ren

• Type 1 (ren lửng): Thép carbon trung bình, mạ kẽm, dùng trong nhà hoặc ngoài trời.

• Type 3 (ren lửng): Thép chịu thời tiết, chống gỉ tự nhiên, dùng ngoài trời.

• A325T (ren suốt): Ren toàn thân, dùng cho mối nối ngắn.

Bảng thông số kích thước Bulong ASTM A325/A325M

Bảng dưới đây được xây dựng chi tiết dựa trên dữ liệu bạn cung cấp, bao gồm tất cả kích thước ren từ hệ inch (5/8-11 đến 1-1/4-7) và hệ mét (M12-M20), cùng các thông số như chiều dài thân, bước ren, kích thước khóa, chiều cao đầu, chiều dài ren, và vật liệu. Tôi đã chọn các giá trị tiêu biểu và mở rộng để thể hiện đầy đủ sự đa dạng của sản phẩm:

Ghi chú chi tiết:

• Size Ren: Đường kính danh định và số ren trên inch (TPI) cho hệ inch (ví dụ: 5/8-11 là đường kính 5/8 inch, 11 ren/inch); hệ mét dùng bước ren (mm).

• Chiều dài: Đo từ đầu bulong đến cuối thân (bao gồm cả đầu), phổ biến từ 40mm đến 133mm (1.9375" đến 5.25").

• Bước ren: Số TPI cho hệ inch (cao hơn nghĩa là ren mịn hơn); khoảng cách giữa các vòng ren (mm) cho hệ mét.

• Size khóa: Kích thước cờ lê cần dùng để siết, tính bằng inch hoặc mm, tương ứng với đầu lục giác nặng.

• Chiều cao đầu: Độ dày của đầu lục giác, tăng theo đường kính để chịu lực tốt hơn.

• Chiều dài ren: Đoạn có ren trên thân, áp dụng cho kiểu ren lửng (A325); ren suốt (A325T) có ren toàn thân nên không ghi trong bảng này.

• Xử lý bề mặt: Nhiệt luyện (đen thô) hoặc mạ kẽm nhúng nóng (bạc) là phổ biến nhất; Geomet/Dacromet ít gặp hơn nhưng có thể tùy chỉnh.

• Vật liệu: Type 1 (thép carbon trung bình) và Type 3 (thép chịu thời tiết) đều được tôi luyện đạt độ bền 830 MPa.

Ứng dụng của Bulong ASTM A325/A325M

Bulong ASTM A325/A325M được dùng rộng rãi nhờ độ bền cao và độ an toàn:

Ngành xây dựng và cầu đường

• Kết cấu thép:

• Cố định dầm, cột thép trong cầu vượt, nhà xưởng (M16-M20, tải 5-10 tấn).

• Ví dụ: Cầu Cần Thơ dùng A325 Type 3 cho mối nối lan can.

Ngành viễn thông

• Tháp truyền tải:

• Neo cột anten, tháp điện (M12-3/4"). Type 3 chống gỉ tốt ở vùng biển.

Năng lượng tái tạo

• Tuabin gió:

• Cố định trụ tháp, cánh quạt (M20-1-1/4"). Độ bền cao đảm bảo an toàn trong gió mạnh.

Ngành dầu khí

• Giàn khoan:

• Liên kết bệ đỡ, đường ống (M16-1"). Mạ kẽm nhúng nóng tăng tuổi thọ.

Lưu ý trong quá trình sử dụng

• Môi trường: Type 1 cần mạ nếu dùng ngoài trời; Type 3 phù hợp vùng biển.

• Kiểm tra: Kiểm tra mỗi 6-12 tháng nếu chịu tải động hoặc môi trường ẩm.

• Lắp đặt: Siết lực tối thiểu 70% độ bền kéo (830 MPa), tránh quá tải gây đứt ren.

Những Điều Cần Biết Khi Chọn Bulong ASTM A325/A325M

Khi nào nên dùng Bulong ASTM A325/A325M?

• Kết cấu chịu lực: Dùng trong cầu, tháp, nhà thép cần tải trọng 5-15 tấn.

• Môi trường: Type 1 mạ kẽm cho trong nhà; Type 3 cho ngoài trời, vùng biển.

Ưu điểm và nhược điểm cụ thể

• Ưu điểm:

• Độ bền cao: 830 MPa, tương đương cấp 8.8, chịu tải lớn.

• Chống ăn mòn: Type 3 tự bảo vệ, mạ kẽm tăng tuổi thọ.

• Giá hợp lý: Rẻ hơn A490, phổ biến trong xây dựng.

• Nhược điểm:

• Chống ăn mòn hạn chế: Type 1 kém hơn Inox trong môi trường axit nếu không mạ.

• Giới hạn nhiệt: Dưới 500°C.

Làm sao phân biệt Bulong ASTM A325 với A490 hoặc Inox?

• Dấu hiệu: A325 ký hiệu "A325" trên đầu, A490 ký hiệu "A490". Inox 316 sáng bóng, không từ tính.

• Thử nghiệm: A325 Type 1 gỉ trong muối (NaCl 5%), Type 3 ít gỉ, Inox 316 không gỉ.

• Độ bền: A325 (830 MPa) thấp hơn A490 (1040 MPa), cao hơn Inox 316 (700 MPa).

Mẹo chọn mua

• Ứng dụng: Type 3 cho ngoài trời; Type 1 mạ kẽm cho chi phí thấp.

• Nguồn gốc: Mua từ Thọ An để đảm bảo CO-CQ đầy đủ.

FAQ về Bulong ASTM A325/A325M

Bulong ASTM A325/A325M chịu nhiệt bao nhiêu độ?

• Ổn định dưới 500°C, không phù hợp với nhiệt cao như A193.

Bulong ASTM A325/A325M có thể dùng ngoài trời lâu dài không?

• Có, Type 3 tuổi thọ 20-30 năm; Type 1 cần mạ kẽm để chống gỉ.

Bulong ASTM A325 khác gì với A490?

• A325 (830 MPa) yếu hơn A490 (1040 MPa), rẻ hơn và phổ biến hơn.

Bulong ASTM A325/A325M có từ tính không?

• Có từ tính nhẹ do thép carbon/hợp kim, khác Inox 316 (không từ tính).

Bulong ASTM A325/A325M thay thế bởi tiêu chuẩn nào?

• Thay bằng ASTM F3125/F3125M từ 2016, nhưng ký hiệu A325 vẫn được dùng.