فولاد Carbon steel در واقع نامی است که برای آلیاژ های کربن دار آهن مورد استفاده قرار می گیرد اما بر حسب درصد کربن، افزودنی های فلزی و غیر فلزی مختلف و بیش از این بر حسب نوع فرایند حرارتی که به منظور سخت کاری فولاد انجام می گیرد گرید های مختلفی از فولاد در تولید پیچ و مهره و قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

دو مشخصه اصلی گرید های فولادی بکار رفته در تولید پیچ و مهره های صنعتی عبارتند از تنسایل و سختی سطحی که هر دو بصورت موازی با هم بالا می روند. تنسایل مقاومت کششی معیاری برای بررسی قابلیت های کششی پیچ و مهره ها و سختی سطحی معیاری برای بررسی مقاومت سایشی در تماس با تنش های اصطکاکی می باشد. افزایش درصد کربن در ترکیب با فلز آهن تا میزانی مشخص یکی از راه های افزایش این دو فاکتور کیفی فولاد می باشد. اما به جز ترکیبات شیمیایی فرایند سخت کاری حرارتی که شامل مراحل مختلف گرمایش و سرمایش فولاد می باشد از راه های دیگر افزاینده تنسایل و سختی سطحی فولاد می باشد. بگونه ای که طی فرایند حرارتی تنسایل فولاد در برخی از کاربری ها به بالای 2000 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز می رسد.

پیچ فولادی خشکه

یکی از محبوب ترین گرید های پیچ و مهره های فولادی گرید خشکه می باشد که بر روی پیچ با علامت 8.8 و بر روی مهره با علامت 8 مشخص می شود. گرید خشکه فولاد دارای درصد متوسطی کربن بوده که پس از ترکیب با فرایند حرارتی تنسایل مقاومت کششی آن به 800 نیوتن بر میلیمتر مربع می رسد که مقاومت کششی ایده آل برای بسیاری از کاربری های صنعتی می باشد. پیچ و مهره خشکه بر روی اتصالات اغلب ماشین آلات صنعتی مانند انواع پمپ، کمپرسور، ژنراتور و ... مورد استفاده قرار می گیرد.

پیچ خشکه فولادی هم به شکل شش گوش نیم و تمام دنده تولید می شود که با استاندارد DIN933, DIN931، هم در شکل پیچ آلن DIN912 به بازار عرضه می شود. مهره های شش گوش خشکه نیز با استاندارد DIN934 هم در اتصال پیچ های شش گوش و هم در اتصال پیچ های آلنی مورد استفاده قرار می گیرند.

پیچ فولادی 10HV

یکی از گرید های پر کاربرد از پیچ های فولادی گرید پیچ و مهره سازه می باشد. این گرید که به 10HV شناخته می شود دارای تنسایل مقاومت کششی 1040 نیوتن بر میلیمتر مربع بوده و اغلب طبق استاندارد DIN6914 تولید می شود. پیچ و مهره سازه دارای گل و ارتفاع و گوشت بیشتری بوده و در صنایع سوله سازی، سد سازی و پل سازی مورد استفاده قرار می گیرند. از نظر شیمیایی این گرید از پیچ و مهره های فولادی دارای اندکی میزان کربن ترکیبی بیشتر بوده و نیاز به فرایند حرارتی پیچیده تری در تولید دارند. البته گرید 10.9 از پیچ های فولادی گاهی به شکل آلنی نیز تولید می شود اما طبق استاندارد شکل اصلی این گرید از پیچ ها شش گوش نیم دنده می باشد. پیچ های سازه ۱۰HV همراه با مهره هایی که طبق استاندارد DIN6915 تولید می شوند اتصال پیدا می کنند که دارای ارتاع بیشتری بوده در سایز برابر نسبت به مهره های استاندارد شش گوش دارای وزن بیشتری هستند.

پیچ فولادی گرید 12.9

این گرید از پیچ های فولادی دارای بیشترین میزان درصد کربن در ساختار می باشد که اندکی ترد اما دارای تنسایل مقاومت کششی بسیار بالا بوده و اغلب بصورت پیچ آلنی نیم دنده نیز در صنایع بکار گرفته می شود. نمونه هایی از گرید 12.9 بصورت پیچ شش گوش نیز تولید می شوند و در سایز های خاص مورد استفاده قرار می گیرند.

تنسایل بالای 1100 نیوتن بر میلیمتر مربع سبب کاربری این گرید از پیچ و مهره های فولادی در صنایع فوق سنگین می شود. در اغلب موارد این سری از پیچ ها به رنگ مشکی مات بصورت فسفاته سطحی برای داشتن مقاومت محیطی بالاتر در برابر زنگ زدگی در تماس با آب و رطوبت بکار گرفته می شوند.