توجه: در سال 2016، ASTM A490 رسماً پس گرفته شد و ASTM F3125 جایگزین آن شد، كه در آن A490 اکنون با مشخصات F3125 درجه می‌شود. مشخصات F3125 تلفیق و جایگزینی شش استاندارد ASTM است، از جمله: A325، A325M، A490، A490M، F1852 و F2280. ما در حال انتخاب هستیم که این اطلاعات فنی در مورد مشخصات A490 که اکنون منسوخ شده‌است را فقط برای اهداف مرجع و اطلاعاتی در وب سایت خود نگه داریم.
قبل از برداشت در سال 2016، مشخصات ASTM A490 پیچ‌های فلزی آلیاژی و خنک شده، فولاد آلیاژی، پیچ‌های سنگین شش ضلعی از قطر 1/2 through تا قطر 1-1 / 2 with با حداقل کشش 150 ksi را پوشش می داد. این پیچ و مهره‌ها برای استفاده در اتصالات سازه ای در نظر گرفته شده‌اند و بنابراین دنده‌های کوتاه تری نسبت به پیچ و مهره‌های استاندارد هگز دارند. برای طول نخ‌ها و سایر ابعاد مرتبط به صفحه پیچ‌های سازه ای سایت ما مراجعه کنید. پیچ و مهره‌های A490 از لحاظ کاربرد و ابعاد مشابه پیچ‌های ساختاری شش ضلعی سنگین A325 هستند اما از یک فولاد آلیاژی ساخته شده‌اند تا یک فولاد کربن متوسط ، و در نتیجه اتصال دهنده ای با مقاومت بالاتر ساخته می‌شود. مشخصات A490 فقط در پیچ‌های سازه ای سنگین وزن کاربرد دارد. برای پیچ‌هایی با دنده متفاوت از آنچه برای پیچ‌های سازه ای مشخص شده‌است اما دارای خواص مکانیکی مشابه هستند، به مشخصات A354 grade BD مراجعه کنید. پیچ و مهره‌های ASTM A490 به دلیل احتمال بالقوه خطر ترد شدن هیدروژن نباید توسط گالوانیزه گرم، رسوب مکانیکی یا آبکاری با روی پوشش داده شوند. ASTM پوشش پیچ‌های A490 را با پوشش‌های محافظ در برابر خوردگی روی / آلومینیوم در هر ASTM F1136 درجه 3 تایید کرده‌است، تجاری Geomet نامیده می‌شود. آزمایش اضافی به صورت بازرسی ذرات مغناطیسی برای ناپیوستگی‌های طولی و ترک‌های عرضی از الزامات مشخصات A490 است.
نوع‌های A490
| TYPE 1 | Medium carbon and alloy steel. |
|---|---|
| TYPE 2 | Withdrawn in 2002. |
| TYPE 3 | Weathering steel. |
| M | Metric A490. |
انواع اتصال A490
| SC | Slip critical connection. |
|---|---|
| N | Bearing type connection with threads included in the shear plane. |
| X | Bearing type connection with threads excluded from the shear plane. |
خصوصیات مکانیکی A490
| Size | Tensile, ksi | Yield, ksi | Elong. %, min | RA %, min |
|---|---|---|---|---|
| 1/2 - 1-1/2 | 150-173 | 130 | 14 | 40 |
خصوصیات شیمیایی A490
| Element | Sizes 1/2 to 1-3/8 | Size 1-1/2 |
|---|---|---|
| Carbon, max | 0.30 - 0.48% | 0.35 - 0.53% |
| Phosphorus, max | 0.040% | 0.040% |
| Sulfur, max | 0.040% | 0.040% |
| Alloying Elements | * | * |
| * فولاد، همانطور که توسط موسسه آهن و فولاد آمریکا تعریف شده‌است، زمانی آلیاژ در نظر گرفته می‌شود که حداکثر دامنه ارائه شده برای محتوای عناصر آلیاژی بیش از یکی از محدودیت‌های زیر باشد: منگنز، 1.65، ، سیلیسیم، 0.60، ، مس، 0.60٪، یا در آن محدوده مشخص یا حداقل مقدار هر یک از عناصر زیر در محدوده زمینه شناخته شده فولادهای آلیاژی ساختمانی مشخص یا مورد نیاز است: آلومینیوم، کروم تا 3.99٪، کبالت، کلمبیوم، مولیبدن، نیکل، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم، زیرکونیوم یا سایر عناصر آلیاژی اضافه شده برای به دست آوردن یک اثر آلیاژی مطلوب. | ||
| Element | Sizes 1/2 to 3/4 | Size above 3/4 |
|---|---|---|
| Carbon | 0.20 - 0.53% | 0.30 - 0.53% |
| Manganese, min | 0.40% | 0.40% |
| Phosphorus, max | 0.035% | 0.035% |
| Sulfur, max | 0.040% | 0.040% |
| Copper | 0.20 - 0.60% | 0.20 - 0.60% |
| Chromium, min | 0.45% | 0.45% |
| Nickel, min | 0.20% | 0.20% |
| or | ||
| Molybdenum, min | 0.15% | 0.15% |
موارد هم مصرف A490
| Nuts | Washers | |||
|---|---|---|---|---|
| Type 1 | Type 3 | Type 1 | Type 3 | |
| A563DH | A563DH3 | F436-1 | F436-3 | |
A490 — بالاترین سطح استحکام پیچ ساختاری
A490 گرید پرمقاومت‌تر خانواده‌ی پیچ ساختاری است. جایی انتخاب می‌شود که ظرفیت بیشتری در همان تعداد پیچ لازم باشد — مثلاً در اتصالات پرتنش سازه‌های بلند یا پل.
اما استحکام بالاتر بهای خودش را دارد و این بها در مرحله‌ی پوشش‌دهی ظاهر می‌شود.
چرا A490 معمولاً گالوانیزه گرم نمی‌شود؟
هرچه فولاد سخت‌تر، حساسیتش به شکنندگی هیدروژنی بیشتر. در این پدیده، هیدروژن اتمی وارد ساختار فولاد می‌شود، در نقاط تمرکز تنش جمع می‌شود و می‌تواند باعث شکست ناگهانی و بدون تغییر شکل قبلی شود — گاهی روزها پس از نصب.
فرآیندهای پوشش‌دهی که حمام اسیدی دارند، منبع این هیدروژن‌اند. به همین دلیل:
- برای این گرید معمولاً گالوانیزه گرم انجام نمی‌شود.
- اگر پوشش لازم است، روش‌های جایگزین با ریسک کمتر بررسی می‌شوند — مثل گالوانیزه مکانیکی که الکتروشیمیایی نیست.
- الزامات دقیق را استاندارد محصول و مدارک پروژه تعیین می‌کنند.
مجموعه اتصال ساختاری
پیچ ساختاری هیچ‌وقت تنها سفارش داده نمی‌شود. سه جزء با هم انتخاب و آزمایش می‌شوند:
| جزء | استاندارد | نکته |
|---|---|---|
| پیچ | ASTM F3125 | گرید A325 یا A490 |
| مهره | ASTM A563 | گرید DH متداول‌ترین |
| واشر | ASTM F436 | سختکاریشده، اجباری |
قاعده‌ی هماهنگی: اگر پیچ Type 3 (فولاد هوازده) است، مهره باید C3 یا DH3 و واشر Type 3 باشد. اگر مجموعه گالوانیزه گرم است، هر سه جزء باید گالوانیزه و با هم آزمایش‌شده باشند.
سه نوع اتصال ساختاری — و چرا تفکیکشان مهم است
در اتصالات پیچی سازه‌ای، خودِ پیچ تنها نیمی از ماجراست؛ نیم دیگر این است که اتصال چطور بسته می‌شود. سه حالت متمایز وجود دارد:
| نوع اتصال | چطور بسته می‌شود | بار چطور منتقل می‌شود |
|---|---|---|
| بسته‌ی معمولی (Snug-Tight) | تا جایی که قطعات کامل به هم بچسبند؛ بدون کنترل پیش‌بار | از طریق تکیه‌ی پیچ به جدار سوراخ — یعنی اتصال کمی می‌لغزد تا بار منتقل شود |
| پیش‌تنیده (Pretensioned) | تا رسیدن به کشش هدف، با روش کنترل‌شده | همچنان تکیه‌ای، ولی پیش‌بار بالا رفتار خستگی و پایداری را بهتر می‌کند |
| اصطکاکی (Slip-Critical) | پیش‌تنیده، به‌علاوه‌ی کنترل وضعیت سطوح تماس | از طریق اصطکاک میان سطوح — اتصال اصلاً نباید بلغزد |
و یک نکته‌ی نصب: در اتصال پیش‌تنیده، رسیدن به کشش هدف با یکی از روش‌های کنترل‌شده انجام می‌شود — چرخش مهره، نشانگر کشش مستقیم (ASTM F959 و ASTM F2437)، یا پیچ‌های Twist-Off که انتهایشان در گشتاور معین جدا می‌شود. آچار گشتاورسنج ساده در این رده روش پذیرفته‌شده‌ای نیست، چون پراکندگی اصطکاک زیاد است.
سه قاعده‌ی ویژه‌ی A490
بالاترین سطح استحکام در این خانواده، سه محدودیت عملی هم به همراه می‌آورد که در گریدهای پایین‌تر مطرح نیستند:
۱. استفاده‌ی مجدد پذیرفته نیست
پیچ A490 که یک بار در اتصال پیش‌تنیده به کشش هدف رسیده، قطعه‌ی مصرف‌شده است. دلیلش این است که در این سطح استحکام، فاصله‌ی میان کشش هدف و ناحیه‌ی تسلیم کم است و بخش قابل توجهی از شکل‌پذیری قطعه در همان یک بار مصرف می‌شود.
۲. گالوانیزه گرم مجاز نیست
همانطور که در متن بالا آمده، علت ترک‌زایی هیدروژنی است. در این سطح سختی، هیدروژنی که در اسیدشویی وارد فولاد می‌شود می‌تواند به شکست تأخیری منجر شود — شکستی که ساعت‌ها یا روزها پس از نصب و بدون هیچ هشدار قبلی اتفاق می‌افتد.
۳. جوشکاری و حرارت ممنوع
هر حرارتی روی این قطعه — جوش نقطه‌ای، برش با شعله، حتی حرارت‌دادن برای بازکردن — عملیات حرارتی آن را در ناحیه‌ی مجاور از بین می‌برد و ناحیه‌ای ترد می‌سازد.
کی A490 و کی گرید پایین‌تر؟
انتخاب گرید بالاتر همیشه ارتقا نیست. چارچوب تصمیم:
- A490 وقتی معنا دارد که ظرفیت اتصال واقعاً به آن نیاز داشته باشد — یعنی با گرید پایین‌تر، تعداد پیچ یا اندازه‌ی ورق اتصال غیرمنطقی شود.
- گرید پایین‌تر وقتی بهتر است که محیط خورنده باشد (چون گزینه‌های پوشش محدودترند)، یا اتصال ممکن است باز و بسته شود، یا شکل‌پذیری بیشتر ارزشمندتر از ظرفیت خام باشد.
بازرسی نصب در اتصال پیش‌تنیده
در این رده، بازرسی نصب به اندازه‌ی خودِ قطعه اهمیت دارد. آنچه معمولاً کنترل می‌شود:
- مجموعه‌ی درست. پیچ، مهره و واشر باید هم‌سیستم باشند و از منبع واحد. واشر سختکاریشده اختیاری نیست.
- روش رسیدن به کشش هدف. چرخش مهره، نشانگر کشش مستقیم یا پیچ Twist-Off — و همان روشی که در مدارک پروژه تعیین شده.
- آزمون پیش از شروع کار. نمونه‌ای از همان مجموعه در دستگاه کالیبراسیون آزمایش می‌شود تا رابطه‌ی روش نصب و کشش واقعی تأیید گردد. این کار برای هر بچ و هر ترکیب تکرار می‌شود.
- ترتیب بستن. از مرکز اتصال به سمت لبه‌ها، تا قطعات یکنواخت بنشینند.
- سلامت رزوه و روان‌کار. مهره باید با دست تا محل نشیمن برود؛ سفت‌رفتن یعنی مسئله‌ای هست.
- ثبت. تاریخ، روش، ابزار و نتیجه — بخشی از پرونده‌ی کیفیت اتصال.
سوالات متداول
آیا A490 هنوز استاندارد مستقلی است؟
خیر، گریدی از ASTM F3125 است.
چرا A490 گالوانیزه گرم نمی‌شود؟
به‌دلیل حساسیت بالا به شکنندگی هیدروژنی که می‌تواند باعث شکست ناگهانی شود.
جایگزین پوشش برای A490 چیست؟
روش‌هایی با ریسک کمتر مثل گالوانیزه مکانیکی؛ الزامات را مدارک پروژه تعیین می‌کند.
تفاوت A490 با A325 چیست؟
استحکام بالاتر، ولی سخت‌تر و با محدودیت بیشتر در پوشش‌دهی.