โบลต์เกรด 8.8 vs 10.9 vs 12.9: ต่างกันตรงไหน เลือกอย่างไร
มุมมองจากโรงชุบแข็ง: เกรดของโบลต์เกิดจากวัสดุ + การชุบแข็ง-อบคืนตัว ไม่ใช่แค่ตัวเลขบนหัวโบลต์
Grade 8.8 vs Grade 10.9 vs Grade 12.9
คำตอบสั้น: ไล่ระดับ 8.8 → 10.9 → 12.9 แรงดึงสูงขึ้นแต่เงื่อนไขเข้มขึ้น
เกรด 8.8 มีแรงดึงต่ำสุดประมาณ 800 MPa (ความแข็งราว 22–32 HRC) เกรด 10.9 ประมาณ 1,040 MPa (ราว 32–39 HRC) และเกรด 12.9 ประมาณ 1,220 MPa (ราว 39–44 HRC เหล็กอัลลอย จับคู่น็อตเกรด 12 และเสี่ยง hydrogen embrittlement สูงสุด) ทั้งสามเกรดผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัว (Quench & Temper) ยิ่งเกรดสูงยิ่งต้องใช้เหล็กอัลลอย hardenability สูง และถ้าชุบซิงค์ต่อยิ่งต้องอบไล่ไฮโดรเจนตาม ISO 4042 อย่างเคร่งครัด — ตัวเลขเกรดบอกค่าในตัว: ตัวเลขหน้า ×100 คือแรงดึงต่ำสุด (MPa) และตัวเลขหลัง ×10 คืออัตราส่วน yield ต่อ tensile เป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น 12.9 = ~1,200 MPa และ yield ~90% ของ tensile
ตารางเปรียบเทียบเกรด 8.8, 10.9, 12.9 (ISO 898-1)
| หัวข้อ | เกรด 8.8 | เกรด 10.9 | เกรด 12.9 |
|---|---|---|---|
| แรงดึงต่ำสุด (nominal) | 800 MPa (830 MPa เมื่อโต > M16) | 1,040 MPa | 1,220 MPa |
| Yield ต่ำสุด (nominal) | ประมาณ 640 MPa | ประมาณ 940 MPa | ประมาณ 1,100 MPa |
| แรงพิสูจน์ต่ำสุด (proof load) | 580 MPa | 830 MPa | 970 MPa |
| ช่วงความแข็ง | ประมาณ 22–32 HRC | ประมาณ 32–39 HRC | ประมาณ 39–44 HRC |
| วัสดุโดยทั่วไป | เหล็กคาร์บอนปานกลางหรือโบรอน เช่น S45C, 10B21 | เหล็กอัลลอย/โบรอน เช่น SCM435, SCM440, 10B33 | เหล็กอัลลอย เช่น SCM435, SCM440 |
| กระบวนการชุบ | Quench & Temper (อบคืนตัวขั้นต่ำ 425°C) | Quench & Temper (อบคืนตัวขั้นต่ำ 425°C คุมแคบกว่า) | Quench & Temper (อบคืนตัวขั้นต่ำ 425°C คุมเข้มสุด) |
| น็อตที่จับคู่ | เกรด 8 | เกรด 10 | เกรด 12 |
| Hydrogen Embrittlement หลังชุบซิงค์ | ความเสี่ยงต่ำกว่า | ต้องอบไล่ไฮโดรเจนตาม ISO 4042 | เสี่ยงสูงสุด — ต้องอบไล่ไฮโดรเจนตาม ISO 4042 |
| เหมาะกับ | งานโครงสร้าง เครื่องจักรทั่วไป | จุดยึดรับแรงสูง ยานยนต์ ข้อต่อที่ต้องการ preload สูง | จุดยึดรับแรงสูงสุด เครื่องยนต์ ข้อต่อกำลังสูง |
เลือกอย่างไร
Grade 8.8
เลือกเกรด 8.8 สำหรับงานยึดทั่วไปที่แรงออกแบบไม่ชนเพดาน — ราคาถูกกว่า หาวัสดุง่ายกว่า และความเสี่ยง hydrogen embrittlement หลังชุบผิวต่ำกว่า
Grade 10.9
เลือกเกรด 10.9 เมื่อข้อต่อต้องการ preload สูงหรือจำกัดขนาด/จำนวนโบลต์ เช่น งานยานยนต์และโครงสร้างรับแรงสลับ โดยยอมรับเงื่อนไขการอบไล่ไฮโดรเจนและการคุมกระบวนการที่เข้มขึ้น
Grade 12.9
เลือกเกรด 12.9 เฉพาะเมื่อการออกแบบต้องการกำลังสูงสุดจริง ๆ เช่น ข้อต่อเครื่องยนต์หรือเครื่องจักรกำลังสูง โดยยอมรับเหล็กอัลลอย น็อตเกรด 12 ความเสี่ยง hydrogen embrittlement สูงสุด (ต้องอบไล่ไฮโดรเจนตาม ISO 4042) และแรงบิดขันที่สูงที่สุด — ไม่ใช่การอัปเกรดแบบเปลี่ยนแทน 8.8/10.9 ได้ทันที
ข้อจำกัดก่อนนำไปใส่สเปก
- เกรดคือสมบัติของโบลต์สำเร็จรูป (วัสดุ + ชุบแข็ง + เกลียว) ไม่ใช่สมบัติของเหล็กเส้นอย่างเดียว
- ตัวเลข MPa/HRC เป็นค่าต่ำสุด-ช่วงตามมาตรฐาน ไม่ใช่ค่าที่วัดได้ของทุกล็อต ต้องทดสอบยืนยัน
- ห้ามจับคู่น็อตเกรดต่ำกว่าโบลต์ และแรงบิดขันของเกรดสูงกว่า (10.9/12.9) สูงกว่า ต้องปรับ torque ตามตาราง
- แรงบิดขัน (installation torque) เพิ่มขึ้นตามเกรด — โบลต์ 12.9 ต้องขันด้วยแรงบิดสูงกว่า 8.8 มากที่ขนาดเดียวกัน ตรวจค่าก่อนขันด้วยเครื่องคำนวณแรงบิด (bolt-torque calculator) ของเรา
- เกรด 10.9 ขึ้นไปที่ชุบซิงค์ ต้องระบุการอบไล่ไฮโดรเจน (เรามีเตาอบพร้อมบันทึกเวลา/อุณหภูมิ)
ข้อมูลที่ควรส่งให้โรงชุบ
- 1เกรดเป้าหมาย (8.8 / 10.9) และมาตรฐานอ้างอิง เช่น ISO 898-1
- 2วัสดุและ mill certificate ของลวด/เหล็กที่ใช้ขึ้นรูป
- 3ขนาด จำนวน/น้ำหนักต่อล็อต
- 4ช่วงความแข็ง จุดวัด และวิธีทดสอบที่ต้องการ
- 5ผิวชุบขั้นถัดไป (ซิงค์/ฟอสเฟต) และข้อกำหนดอบไล่ไฮโดรเจน
คำถามที่พบบ่อย
ใช้โบลต์ 10.9 แทน 8.8 ได้ไหม
ด้านกำลังมักได้ แต่ 10.9 ต้องจับคู่น็อตเกรด 10 ใช้แรงบิดขันสูงกว่า และถ้าชุบซิงค์ต้องอบไล่ไฮโดรเจน ควรตรวจการออกแบบข้อต่อและ torque ก่อนเปลี่ยน
แต่ละเกรดจับคู่น็อตเกรดไหน
โบลต์ 8.8 คู่กับน็อตเกรด 8, โบลต์ 10.9 คู่กับน็อตเกรด 10 และโบลต์ 12.9 คู่กับน็อตเกรด 12 ห้ามใช้น็อตเกรดต่ำกว่าโบลต์
ผลิตโบลต์เองหรือรับแค่ชุบแข็ง
เรารับชุบแข็ง-อบคืนตัว (Quench & Temper) และงานชุบผิวเพื่อให้ได้ตามเกรด ไม่ได้ขึ้นรูปหัวโบลต์เอง ส่งชิ้นงานที่ขึ้นรูปแล้วพร้อม mill certificate และเกรดเป้าหมายมาได้เลย