برای افزایش مقاومت پیچ و مهره در برابر عوامل محیطی آن‌ها را با روش خاصی گالوانیزه ‌می‌نمایند. اما بعضی از انواع با تنسایل بالا قابلیت آبکاری با گالوانیزه گرم را دارند و برخی دیگر این ویژگی را ندارد. زمانی که روی قطعات سازه ای یا سوله ای عملیات حرارتی گرما و سرمایش سریع انجام گیرد تا به درجه مناسبی از سختی و مقاومت در برابر عوامل محیطی برسد، اصطلاحا به آن‌ها پیچ و مهره با تنسایل بالا گفته می‌شود. اما دو نکته بسیار مهم وجود دارد که به کمک آن‌ها می‌توان بررسی کرد که این اتصالات به آبکاری با گالوانیزه گرم نیاز دارد و یا اینکه به اندازه کافی سختی و استحکام برخورد دار هستند.

پیچ و مهره‌هایی که گالوانیزه نمی‌شونداین دو نکته را به اختصار توضیح خواهیم داد:

تردی و شکست هیدروژن

از مراحل انجام آبکاری گالوانیزه گرم، مرحله وجود دارد که در آن قطعات در اسید سولفوریک یا اسید هیدرولیک شسته ‌می‌شود. در این مرحله ممکن است شکست هیدروژن اتفاق افتد و این یعنی اتم هیدروژن جذب فولاد سطحی شود. این پدیده باعث ‌می‌شود که قدرت چکش خواری فولاد به شدت کم شود و به اصطلاح فولاد ترد گردد. در صورت بروز چنین مشکلی پیچ‌ها و مهره‌ها در اثر افزایش بار شکسته خواهد شد و عملا استحکام اتصالات کاهش خواهد یافت.

پدیده شکست هیدروژنی فولاد در اتصالاتی اهمیت دارد که استحکام کششی آنها از ۱۱۰۰ مگاپاسکال بیشتر است. این قانون طبق استاندارد ASTM A143  بیان شده است و طبق این قانون پیچ و مهره‌های استاندارد ASTM A490، ASTM A354 Grade BD و SAE J429 Grade 8 در معرض شکست هیدروژنی فولاد هستند و قابلیت آبکاری با گالوانیزه گرم را ندارند.

اثر گرمایش سریع پیچ و مهره‌های با عملیات حرارتی

همانطور که ‌می‌دانید در فرایند آبکاری گالوانیزه گرم میزان حرارت مشخصی به قطعات تحمیل ‌می‌شود تا خواص فیزیکی فولاد به نفع تولید کننده تغییر یابد. طبق دانسته‌ها این میزان حرارت نباید استحکام را کاهش دهد؛ اما یافته‌های موسسه سازه‌های فولادی آمریکا AISC بیان ‌می‌کند که در صورتی که پیچ و مهره‌های با استحکام بالا در فرایند گالوانیزه گرم حرارت ببینند نباید در اتصالاتی که دمای آن‌ها به دلیل جوشکاری افزایش ‌می‌یابد به کار گرفته شوند. در فرایند آبکاری گالوانیزه گرم فولاد در معرض حرارت ۴۲۰ تا ۴۶۰ درجه قرار ‌می‌گیرد. اما این میزان حرارت تا جایی به استحکام پیچ اضافه ‌می‌کند که بعد از این در معرض گرمای بیش از اندازه قرار نگیرد.

اثر گرمایش سریع پیچ و مهره‌های با عملیات حرارتی

ارتباط دمای آبکاری گالوانیزه با دمای عملیات حرارتی

موسسه سازه‌های فولادی آمریکا در صفحه ۴۴ از ویرایش نهم بیان نموده است که پیچ و مهره‌هایی که در فرایند ساخت آنها از سرمایش، گرمایش سریع و تناوب استفاده شده است نباید در عملیات جوشکاری شرکت کرده و یا در معرض حرارت بالا قرار گیرند. نکته مبهم در این مقاله عدم وجود بازه دمایی مشخص است. همان‌طور که ‌می‌دانید در فرایند جوشکاری دمای فلزات به میزان قابل توجهی افزایش ‌می‌یابد و دمای جوشکاری قابل مقایسه با دمای آبکاری گالوانیزه گرم نیست. منبع دیگری درباره محصولات با استحکام بالا در استاندارد ASTM F1554 بیان کرده است اعمال حرارت به اتصالات در محدوده بیش از ۵۶ درجه سانتیگراد و کمتر از دمایی که عملیات حرارتی روی آنها انجام شده است باعث ایجاد تغییر در خواص مکانیکی پیچ و مهره ‌می‌شود و استحکام آن را کم ‌می‌کند.

در منبع دیگری که به فرایند گالوانیزه گرم نزدیکتر است درباره اتصالات با استحکام بالا در استاندارد ASTM F2329 گفته شده است که انجام تست خواص مکانیکی برای قطعاتی که در فرایند آبکاری آنها در حرارتی نزدیک به عملیات حرارتی آن‌ها انجام گرفته الزا‌می‌ندارد. به بیان ساده تر یعنی قطعاتی که عملیات حرارتی آن‌ها در دمایی کمتر با برابر با ۴۲۰ تا ۴۶۰ درجه سانتی‌گراد انجام گرفته در فرایند آبکاری گالوانیزه گرم تغییر مکانیکی داده و استحکام آنها کاهش ‌می‌یابد. حال اگر دمای عملیات حرارتی پیچ و مهره بیشتر از ۴۵۰ درجه باشد امکان آبکاری با گالوانیزه گرم برای آنها بدون افت سختی انجام ‌می‌گیرد.

در ادامه جدولی اراده داده ایم که در آن دمای انجام عملیات حرارتی در استانداردهای رایج را ذکر نموده ایم.

استاندارد ASTM پیچ و مهرهحداقل دمای عملیات حرارتی به سانتی گراد
A325۴۳۰

A449

۴۳۰
A354 Grade BC۴۳۰
A320 Grade L7
A193 Grade B7۶۰۰
A1554 Grade 105۶۰۰

کلام آخر

پیچ استور تولید کننده انواع قطعات صنعت ساختمان امکان خرید محصولات در استانداردهای مختلف را در فروشگاه اینترنتی خود فراهم آورده است. در این مجموعه انواع پیچ به شکل‌های مختلف به فروش ‌می‌رساند. کافی است از مجموعه ما دیدن کرده و بعد از بررسی محصولات بهترین را سفارش داده و در محل تحویل بگیرید.