Analisis Bahan Baut

Baut adalah pengencang penghubung yang diklasifikasikan berdasarkan kelas sifat mekanik menjadi baut biasa danbaut berkekuatan tinggi. Bahan yang berbeda secara langsung mempengaruhi kinerja mekanis dan jangkauan baut yang dapat digunakan. Di bawah ini adalah analisa material baut yang umum digunakan untuk referensi pemilihan.

1. Bahan Umum untuk Baut Biasa

Baut di bawah Kelas Properti 8.8 adalah baut berkekuatan biasa, umumnya dibuat dari batang kawat baja karbon rendah atau karbon sedang dengan pos dingin dan penggulungan ulir, tanpa perlakuan panas pendinginan dan temper. Ambil Kelas 4.8 yang paling umum digunakan sebagai contoh: kekuatan tarik nominal tidak kurang dari 400 MPa, rasio luluh terhadap tarik adalah 0,8, dan kuat luluh nominal tidak kurang dari 400 × 0.8=320 MPa.

Nilai batang kawat yang umum untuk baut biasa meliputi:

1008K

1010

1015K

1032

1035

1040

CH38F

1039

Batang kawat baja karbon lainnya memenuhi persyaratan kinerja

Batang kawat baja karbon di atas pada dasarnya bebas non-magnetik; karakteristik non-magnetik terutama berlaku untukpengencang baja tahan karat. Setelah pengerjaan dingin, baja tahan karat austenitik mengembangkan daya magnet yang lemah: 304M setelah pengerjaan dingin memiliki daya magnet sekitar 1,6 μ hingga 2,0 μ, 304HC sekitar 1,01 μ hingga 1,6 μ, dan Kelas 316 setelah pengerjaan dingin memiliki daya magnet di bawah 1,01 μ.

2. Bahan Umum untuk Baut Kekuatan Tinggi

Baut berkekuatan tinggi memerlukan material dengan kekuatan tarik lebih tinggi untuk memenuhi tuntutan beban awal dan menahan beban yang lebih besar. Perlakuan panas quenching dan tempering mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kekuatan material. Setelah temper, 40Cr umumnya tidak dapat secara stabil memenuhi persyaratan material baut struktural kekuatan tinggi Kelas 10.9S; dalam kondisi inspeksi terbatas, kekerasan permukaan setelah temper dapat digunakan sebagai referensi awal untuk tingkat kekuatan material. Di bawah tekanan tinggi, baut berkekuatan tinggi yang terbuat dari bahan berbeda menunjukkan ketahanan patah tunda yang berbeda.

2.1 40Cr Baut Kekuatan Tinggi

Baut berkekuatan tinggi 40Cr terutama digunakan pada rangka ruang sambungan baut-bola. Kekuatan desainnya umumnya 390 MPa (d Lebih besar dari atau sama dengan 30 mm) atau 430 MPa (d < 30 mm), dengan tegangan pratarik yang relatif rendah dalam servis normal. Ketika diterapkan pada kondisi yang membutuhkan preload tinggi, ketahanan material terhadap patah tertunda harus dievaluasi dan dipastikan secara hati-hati.

2.2 20Baut Kekuatan Tinggi MnTiB

20MnTiB adalah baja paduan boron rendah karbon. Setelah quenching dan tempering, ia menghasilkan sifat komprehensif yang seimbang, dan ketahanan patahnya yang tertunda lebih unggul dibandingkan 40Cr dan 40B, sehingga cocok untuk rakitan sambungan struktur baja dengan pramuat tinggi dan tegangan tinggi.

2.3 Pemilihan Bahan yang Direkomendasikan Standar

Menurut standar nasional Tiongkok saat ini untuk kekuatan tinggi yang besarbaut kepala segi enam, rakitan mur dan washer untuk struktur baja, material yang direkomendasikan untuk baut Kelas 10.9S adalah sebagai berikut:

Ukuran Kurang dari atau sama dengan M24: 20MnTiB;

Ukuran M27–M30: 35VB.

Baut berkekuatan tinggi berdiameter besar sulit untuk dikeraskan selama proses temper, jadi diameter yang terlalu besar harus dihindari. Jika baut berdiameter besar diperlukan, tegangan kerja harus dikurangi, dan kemampuan pengerasan material harus diverifikasi untuk memenuhi persyaratan kinerja penampang.

3. Ringkasan

Baik untuk baut biasa maupun baut berkekuatan tinggi, pemilihan material secara langsung memengaruhi kekuatan, ketangguhan, ketahanan lelah, ketahanan patah tertunda, dan jangkauan servis yang berlaku. Selama pemilihan, kualitas material yang cocok dan proses perlakuan panas harus dipilih sesuai dengan kelas beban, persyaratan pramuat, lingkungan layanan, dan standar yang relevan untuk memastikan keandalan sambungan.