Rozdělení a označení ocelí

Transkript

1 Rozdělení a označení ocelí Doc. Dr. Ing. Antonín Kříž ZČU FST, KMM, Plzeň 2011 Ocel C45 1/31 Co je lehčí porozumět hieroglyfům, japonskému písmu, nebo značení ocelí?

2 Mechanické vlastnosti materiálů - užitné vlastnosti materiálu využívané konstruktérem Pružnost + Plasticita + Pevnost + Houževnatost Mechanické charakteristiky - číselné hodnoty jež charakterizují danou vlastnost materiálu, ale závisí také na tvaru zkušebního tělesa a podmínkách namáhání vznik standardů - norem pro označování, zkoušení a kontrolu materiálů 2/Značení

3 1/Doplněk Podmínky namáhání

4 2/Doplněk

5 Jak se označují materiály? V současné době se označují materiály podle klasického systému ČSN (materiály vyráběné v ČR) systému ISO systému značení EN Označení materiálovým číslem Označení podle použití příp. podle chemického složení 3/Značení

6 Standardy současný stav mezinárodní zkratka ISO je z řeckého slova isos, česky řečeno rovnající se, platící pro všechny sídlo společnosti je v Ţenevě (Švýcarsko); ve společnosti je 157 členů, 4/Značení

7 Standardy současný stav národní - Česká republika normy vydává ČNI Rozdělení do tříd 01 až 99; materiály kovové materiály jsou ve třídě 41 a 42 hutnictví a ve třídách pro určitou aplikaci např. 02 letectví a kosmonautika např. ČSN ; ČSN Harmonizované evropské normy Definice a rozdělení ocelí ČSN EN ( = třídící znak) Harmonizované evropské normy převzaté z ISO ČSN EN ISO 6506 Brinell hardness test 5/Značení

8 Standardy současný stav národní jiné země Německo DIN EN , Francie NF EN , Anglie BS EN , Švédsko SS EN apod. (Národní předmluva + překlad příslušné EN Národní předmluva + příslušná EN v originále) 6/Značení

9 7/Značení

10 8/Značení

11 2/31 9/Značení

12 3/Doplněk Význam plastické deformace (tváření materiálu)

13 10/Značení ČSN EN 10020

14 11/Značení

15 Význam zbývajících tří číslic v základní značce ocelí je u různých tříd specifický. U konstrukčních ocelí třídy 10 a 11 charakterizuje dvojčíslí ze třetí a čtvrté pozice (10 XYx) desetinnou hodnotu pevnosti v tahu v MPa. Automatová ocel třídy 11 je vyznačena jedničkou na posici třetí číslice (11 Xyz). Čtvrtá číslice (11 xyz) pak udává obsah uhlíku v desetinách procenta. U ocelí třídy 12 až 16 udává třetí číslice celkový zaokrouhlený obsah všech legovacích prvků (12 Xyz) čtvrtá číslice obsah uhlíku v desetinách procenta (12 xyz). Pátá číslice (s vyjímkou ocelí pro betonovou výztuž končí číslicí 2) slouží k jemnějšímu odlišení blízkých ocelí a má pořadový význam. 5/31 12/Značení

16 Oceli třídy 10 U těchto ocelí se v hotovém výrobku nezaručuje určitý největší obsah P a S. Oceli třídy 10 se používají na různé stavební i strojní konstrukce, kde vyhovují svými mechanickými vlastnostmi. Tyto oceli mají vesměs nízký obsah uhlíku (do 0,2%). Nejlevnější je ocel bez zaručených vlastností (10 001, , ) pro nejméně náročné stavební a zámečnické práce a betonovou výztuž. Tyto oceli dosahují pevnosti okolo 500 MPa. Nejpoužívanější oceli jsou řady až ). Tyto oceli mají pevnost v tahu MPa. Použití na mostní, jeřábové a lodní konstrukce Z oceli (0,1%C) se vyrábí svorníky, šrouby, hřebíky a nýty. Oceli s pevností do 420 MPa jsou zaručeně svařitelné. 6/31 13/Značení

17 Oceli na speciální betonové výztuže s minimální mezí kluzu MPa nesou označení , , Nejpevnějších ocelí třídy 10 (se zvýšeným obsahem uhlíku a s přísadou manganu) o pevnosti 500 až 800 MPa se používá k výrobě kolejnic (10 650), součásti vyhybek, pouličních drah (10 750, ). ČSN /31 14/Značení ČSN ,

18 Svatopluk Černoch: Strojně technická příručka 8/31 15/Značení

19 Oceli třídy 11 9/31 U těchto ocelí je zaručen určitý obsah fosforu a síry (kromě ocelí automatových). Tyto oceli se vyrábí s obsahem uhlíku do 0,65% a jsou v jakostech vhodných pro tváření. Jejich vlastnosti jsou odstupňovány v závislosti na obsahu uhlíku od nejmenší pevnosti v normalizačně žíhaném stavu 340 MPa ( obsah 0,1%C) do 900 MPa (11 901) Ocel je dobře svařitelná, tvárná za tepla i za studena. Dodává se jako hlubokotažné plechy. Tuto ocel lze cementovat. Od hranice 0,3%C je možno oceli zušlechťovat, přičemž dosahovaná pevnost s obsahem uhlíku stoupá. Nejběžnějšími ocelemi pro strojní součásti jsou ze zušlechtitelných ocelí třídy 11 právě oceli s 0,3%C a min. pevností v normalizačně žíhaném stavu 500 MPa (11 500). Zušlechťují se nejvýše na pevnost okolo 700 MPa. Užívají se na svorníky, ozubená kola, hřídele. Oceli , , se používají na části vystavené značným měrným tlakům a opotřebení (klíny, vodící hřídele, vřetena lisů). Oceli , , a jsou označeny jako oceli jemnozrnné. Mají zvýšenou mez kluzu. Zvláštní oceli jsou tzv. automatové (11 109, , , , ), které obsahují až 0,2 %S. Síra je vázána zvýšeným obsahem manganu (kolem 1%) na MnS. Tyto oceli dosahují dobré obrobitelnosti s kvalitním povrchem při velké řezné rychlosti a snadné lámavosti třísky. 16/Značení

20 Perlit MnS Ferit 10/31 17/Značení Snímek z řádkovacího elektronového mikroskopu

21 11/31 18/Značení

22 Oceli třídy 12 Oceli určené k cementování mají 0,06 až 0,2 %C a dodávají se ve stavu přírodním (pouze válcované popř. kované). Oceli k zušlechťování mají 0,25 až 0,7 %C. Jsou prokalitelné až do průměru 40 mm. Hřídele pro elektromotory a dynama se vyrábějí z normalizačně žíhané oceli Rotory pro turbogenerátory malých průměrů se zhotovují z oceli nebo (s malou přísadou vanadu). Z oceli (0,55%C) se vyrábějí velká ozubená kola, ozubené tyče, věnce, šneky, hnací soukolí 12/31 19/Značení

23 13/31 20/Značení Ocel ČSN perliticko-feritická struktura

24 14/31 21/Značení

25 Oceli třídy 13 Tyto oceli jsou legovány manganem nebo křemíkem popř. oběma prvky. Používají se tam, kde svými vlastnostmi nevyhovuje ušlechtilá uhlíková a kde by ocel chromová nebo chromniklová byla zbytečně nákladná. Mangan je často levnou a dobrou náhradou niklu. Oceli třídy 13 lze zušlechťovat, avšak k cementování se tyto oceli nehodí, neboť dlouhým ohřevem při cementování hrubnou a při kalení je nebezpečí vzniku trhlin. Oceli třídy 13 jsou známy jako pružinové oceli, které jsou určeny pro výrobu velmi namáhaných pružin s vysokou pružností a dostatečnou houževnatostí a velkou mezí únavy. Pro elektrotechniku jsou zvláště důležité křemíkové oceli, používané na dynamové plechy a transformátorové plechy. 15/31 22/Značení

26 Oceli třídy 14 Tyto oceli jsou legovány chrómem, popř. chrómem a manganem či křemíkem a hliníkem. Jsou to nejvíce používané slitinové oceli, které umožňují dosáhnout velmi dobrých vlastností bez použití nedostatkových prvků. Obvykle se cementují, zušlechťují, kalí, některé jsou určeny k nitridování např Chrómové oceli jsou vhodným materiálem na součásti kuličkových a válečkových ložisek. Na tyto oceli (14 109) je kladen velký požadavek, co se týká mikročistoty materiálu. Sleduje se hlavně velikost a tvar nekovových vměstků, zejména sirníků a oxidů, hlavně Al 2 O 3. 16/31 23/Značení

27 17/31 24/Značení

28 18/31 25/Značení

29 Oceli třídy 15 Jsou legovány kombinací chrómu s vanadem nebo molybdenem popř. wolframem. Používají se hlavně na vysokotlaké kotle a trubky, na součásti parních turbin a jiné součásti namáhané za tepla, neboť tyto oceli jsou žáropevné, tj. mají vysokou mez tečení. Kromě toho se tyto oceli používají pro velmi namáhané strojní součásti, a to buď jako oceli cementované, zušlechtěné, povrchově kalené nebo nitridované, zejména ve stavbě motorových vozidel, letadel, aj se hodí k cementování , , jsou vhodné pro povrchové kalení , oceli k nitridování , jsou dobře svařitelné a používají se na svařované součásti letadel 19/31 26/Značení

30 Oceli třídy 16 Jsou legovány niklem a chrómem popř. wolframem, vanadem, molybdenem. Jsou to nejjakostnější oceli na vysoce namáhané strojní součásti menší a střední velikosti. Jsou dobře prokalitelné a umožňují dosáhnout největší meze kluzu a pevnosti při dobré houževnatosti. Oceli k cementování , , , , Oceli zušlechtitelné , Ocel pro nízké teploty (velmi pomalý pokles vrubové houževnatosti s poklesem teploty) Oceli pro povrchové kalení , Oceli a se používají jen ve stavu kaleném na součásti, které mají být velmi tvrdé, pevné a odolné proti opotřebení. 20/31 27/Značení

31 Oceli třídy 17 Tyto oceli jsou vysokolegované, zejména chrómem, chrómem a niklem. Nejdůležitější z těchto ocelí jsou oceli korozivzdorné neboli nerezavějící a oceli žáruvzdorné. Obsahují obvykle přes 12 % chrómu, který pasivuje ocel tím, že na jejím povrchu vytváří ochraný oxidický film, a rovněž zaplňuje valenční sféru a tím je materiál inertní vůči iontům kyslíku. Chromové korozivzdorné oceli se dle struktury dělí na tři skupiny martenzitické jsou kalitelné (12 18%Cr, 0,15 1%C) vhodné pro méně agresivní prostředí (nožířství, potravinářství, zdravotnictví) poloferitické obsahují 6-18%Cr, asi 0,1%C popř. Si, Al Použití pro méně agresivní prostředí (potravinářsky průmysl) feritické mají 20-26%Cr a malý obsah uhlíku. Jsou převážně žáruvzdorné. Mají dobrou odolnost proti opalu v oxidující a v uhlíčící atmosféře popř. v atmosféře s vysokým obsahem síry. Použití na součásti, které jsou vystaveny žáru a přitom nejsou příliš mechanicky namáhány např. nádoby pro cementaci ocelí, součásti sklářských pecí 21/31 28/Značení

32 22/31 29/Značení

33 Třída 18 Slinuté materiály Slinuté karbidy jsou produktem práškové metalurgie. Skládají se z tvrdých kovů s vysokým bodem tavení a z pojiva. Vyrábějí se lisováním směsi karbidotvorných a kovových prášků, a dále slinováním při vysokých teplotách. Podle druhu slinutých karbidů se používají karbidy wolframu (WC), karbidy titanu (TiC), karbidy tantalu (TaC), karbidy niobu (NbC) a popř. karbidy chrómu (Cr3C2). Jako pojidla se běžně používá kobaltu. V následujících tabulkách je uvedeno značení slinutých karbidů, jež se používají na výrobu řezných nástrojů. Většinou se místo normy ČSN 18 5xx používá označení dle ISO. 23/31 30/Značení

34 Princip slinutého karbidu karbid wolframu a pojivo WC+Co Kobaltové pojivo Karbid wolframu 24/31 31/Značení

35 25/31 32/Značení

36 26/31 33/Značení

37 Oceli třídy 19 27/28 34/Značení

38 Tyto oceli jsou specifické, jak z hlediska chemického složení, výroby a užití. 28/31 35/Značení

39 19 XYZ. AB Jakostní skupina oceli Stupeň přetváření Stav ocele (druh tepelného zpracování) X A B 0 0,3-0,6%C podeutektoidní Nezpracované Nezpracované 1 0,5 1,1%C Normal. ţíháno Lehce válcováno Nelegované 2 1,0 1,5% nadeutektoidní Ţíháno 1/4 tvrdý 3 Mn(+V,Cr,W,Si),V Ţíháno na měkko 1/2 tvrdý 4 Cr,Cr(+V,Si),Cr-Mn-V Kalení 3/4 tvrdý 5 Cr-Mn,Cr-Mo(+V,Mn,Si) Normal.ţíháno a popuštěno 4/4 tvrdý 6 Legované Ni(+V,Cr) Zušl. na dolní pevnost 5/6 tvrdý 7 W,W-Cr(+V,Ni,Si,Co) Zušl. na střední pevnost Neobsazeno 8 Rychlořezné oceli RO Zušl. na horní pevnost Spec. zpevněno 9 Lité Zvláštní TZ Dle zvl. ujednání 29/31 36/Značení

40 30/31 37/Značení

41 Ceny ocelí za 1 kg (r. 2010) ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč ČSN ,- Kč (práškovou metalurgií vyrobená ocel Vanadis) 31/31 38/Značení

42 Třídění podle klasického systému ČSN - litiny a oceli na odlitky 42 2xxx.xx Základní značka doplňkové číslo 42 2x xx.xx skupina (tj. typ litiny, oceli) charakteristická vlastnost tepelné zpracování způsob odlévání odlitků 39/Značení

43 Třídění podle klasického systému ČSN (litiny a oceli na odlitky 42 2xxx.xx) Skupina Typ litiny, oceli 23 Tvárné litiny 24 Šedé litiny 25 Bílé, tvrzené a temperované litiny 26 Uhlíkové oceli na odlitky 27 Nízko a středně legované oceli na odlitky (forma písková) 28 Nízko a středně legované oceli na odlitky 29 Vysokolegované oceli na odlitky 40/Značení

44 Třídění podle klasického systému ČSN (neželezné kovy a slitiny 42 xxxx.xx) 42 x x x x. x x 3 - těžké nežel. slitiny 4 - lehké nežel. slitiny 0,2,4,6,8 tvářené slitiny 1,3,5,7,9 slévárenské slitiny informace o sloţení pořadové číslo 41/Značení

45 Třídění podle klasického systému ČSN (těžké neželezné kovy a slitiny 42 xxxx.xx) Skupina Typ neželezného kovu a slitiny 30 Měď a slitiny mědi tvářené 31 Měď a slitiny mědi slévárenské (bronzy) 32 Tvářené mosazi 33 Slévárenské mosazi 34 Nikl, zinek a jejich slitiny tvářené 35 Nikl, zinek a jejich slitiny slévárenské 36 Olovo, cín, antimon a jejich tvářené slitiny 37 Olovo, cín, antimon a jejich slévárenské slitiny 38 Vzácné kovy a jejich slitiny 39 Nízkotavitelné slitiny 42/Značení

46 Třídění podle klasického systému ČSN (lehké neželezné kovy a slitiny 42 xxxx.xx) Skupina Typ neželezného kovu a slitiny 40 Hliník tvářený 41 Hliník slévárenský 42 Slitiny hliníku tvářené (Al Cu -..) 43 Slitiny hliníku slévárenské (Al Cu, Al Si,.) 44 Slitiny hliníku tvářené (Al Mg -..) 45 Slitiny hliníku slévárenské (Al Mg,.) 46 Berylium a titan, jejich tvářené slitiny 49 Hořčík a slitiny hořčíku slévárenské 43/Značení

47 Definice a rozdělení ocelí ČSN EN ( ) Oceli ke tváření jsou ocelové materiály, jejichž hmotnostní podíl železa je větší než kteréhokoliv jiného prvku, a které všeobecně vykazují méně než 2% C a obsahují další (legující) prvky. Hodnota 2% C je všeobecně považována za mezní hodnotu pro rozlišení mezi ocelí a litinou. Rozdělení podle chemického složení Nelegované oceli - určující obsahy jednotlivých prvků v žádném případě nedosahují mezních obsahů uvedených v tabulce (str. 46). Legované oceli - určující obsahy jednotlivých prvků v minimálně v jednom případě přesahují obsahy uvedené v tabulce. 44/Značení

48 Diagram Fe-Fe 3 C 45/Značení %C určují druh oceli

49 Tabulka č. I Prvek Mezní obsah [hmotnostní podíl %] Prvek Mezní obsah [hmotnostní podíl %] Al hliník 0.10 B bór Bi bismut 0.10 Co kobalt 0.10 Cr chrom 0.3 Cu měď 0.40 La lanthanidy 0.05 Mn mangan ) Mo molybden 0.08 Nb niob 0.06 Ni nikl 0.30 Pb olovo 0.40 Se selen 0.10 Si křemík 0.50 Te telur 0.10 Ti titan 0.05 V vanad 0.10 W wolfram 0.10 Zr zirkonium 0.05 ostatní (s výjimkou uhlíku, fosforu, síry, dusíku) vţdy 0.05 Mezní obsahy určující obsahy jednotlivých prvků < nelegované oceli 46/Značení

50 Rozdělení ocelí podle hlavních skupin jakosti Hlavní skupiny jakosti nelegovaných ocelí oceli obvyklých jakostí (B) - nejsou určeny pro tepelné zpracování, nejsou pro ně předepsány žádné zvláštní kvalitativní charakteristiky. Pouze existuje omezení - maximální hodnoty meze pevnosti Rm < 690 MPa, tažnosti A < 26% a nárazové práce KV+20 C 27 J nelegované jakostní oceli (Q) - není předepsána rovnoměrná reakce na tepelné zpracování. Mohou být na ně kladeny dodatečné požadavky např. na zvýšenou hodnotu KV, velikost zrna a pod. Příklad nelegované jakostní oceli S235JR bude uveden v závěru přednášky 47/Značení

51 Hlavní skupiny jakosti legovaných ocelí Jsou určeny pro zušlechťování nebo povrchové zpracování. Legované jakostní oceli: svařitelné jemnozrnné oceli s Re < 380 MPa a obsahem legur pod normou stanovenou mezí, -oceli s požadovanými magnetickými vlastnostmi, legované Si a Al, - oceli pro náročnější tváření. Legované ušlechtilé oceli: Požadovaných vlastností je dosahováno tepelným zpracováním a zaručeně přesným dodržením chemického složení, výrobních podmínek a zkoušení. Patří sem oceli pro ocelové konstrukce a na stavbu strojů, nerezavějící oceli, žáruvzdorné a žáropevné oceli, nástrojové oceli, oceli se zvláštními fyzikálními vlastnostmi a další. Přistoupení k systému evropských norem v podstatě trojí způsob označování ocelí: (EURONORMY EN), znamená a) označení materiálovým číslem podle EN b) symbolické (zkrácené) označení podle užitných vlastností dle EN c) původní číselné označení podle ČSN 48/Značení

52 Systém označování ocelí ČSN EN Systém číselného označování 1. XX XX(XX) Pořadové číslo Číslo skupiny ocelí Číslo hlavní skupiny materiálu 1 = ocel 49/Značení

53 Oceli obvyklých jakostí Oceli jakostní Oceli nelegované Oceli ušlechtilé 10 oceli se zvláštními fyzikálními vlastnostmi oceli obvyklých jakostí S185 (ČSN10 000, ) S235 (ČSN11373, ČSN11375) E295 (ČSN11 500) E335(ČSN11 600) E360(ČSN11 700) 01 konstrukční oceli pro všeobecné 91 pouţití s R m <500MPa S235J0(ČSN11 378), S275J2(11 448) 02 ostatní konstrukční oceli neurčené 92 pro tepelné zpracování s R m <500MPa 03 oceli s průměrným % C < 0,12 93 nebo R m <400MPa P235GH(ČSN11 368) 04 oceli s průměrným % C 0.12< nebo R m 400 < 500 MPa S275N,, P265GH(ČSN11 418), P295GH(ČSN13 030) 05 oceli s průměrným % C 0.25< nebo R m 500 < 700 MPa S355J0(ČSN11 523), S355J2(ČSN11 503), S355N (NL) 06 oceli s průměrným % C nebo R m 700 MPa oceli s vyšším obsahem P nebo S 11 konstrukční oceli na strojní součásti s < 0,50%C oceli na strojní součásti s > 0,5 %C konstrukční oceli, oceli na strojní součásti, tlakové nádoby a oceli se zvláštními poţadavky oceli nástrojové 16 oceli nástrojové 17 oceli nástrojové ČSN oceli nástrojové 50/Značení 19

54 Oceli legované Oceli jakostní Oceli ušlechtilé nástrojové oceli různé oceli chemicky odolné oceli konstrukční oceli, oceli na strojní součásti a na tlakové nádoby 20 Cr nerezavějící oceli s méně neţ 2,5% Ni bez Mo, Nb, Ti 50 Mn, Si, Cu Cr-Ni s obsahem Cr od 2,0 do 3% Cr-Si-Mn Cr-Si-Mn-Mo Cr-Si-Mo-V Cr-Si-Mn-Mo- V 21 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-Si nerezavějící oceli s méně neţ 2,5% Ni s Mo, bez Nb a Ti 51 Mn-Si Mn-Cr Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-B Cr-Si-Mn 81 Cr-Si-V Cr-Mn-V Cr-Si-Mn-V 22 Cr-V Cr-V-Si Cr-V-Mn Cr-V-Mn-Si 32 rychlořezné oceli s Co Mn-Cu Mn-V Si-V Mn-Si-V 62 Ni-Si Ni-Mn Ni-Cu 72 Cr-Mo s méně neţ 0,35% Mo Cr-Mo-B 82 Cr-Mo-W Cr-Mo-V-W 23 Cr-Mo Cr-Mo-V Mo-V 33 rychlořezné oceli bez Co 43 nerezavějící oceli s 2,5 % Ni bez Mo, Nb, Ti (15 260) 53 Mn - Ti Si-Ti 63 Ni-Mo Ni-Mo-Mn Ni-Mo-Cu Ni-Mo-V Ni-Mn-V 73 Cr-Mo s 0,35 % Mo (15 121) (15 313) W Cr-W nerezavějící oceli s 2,5% Ni s Mo, bez Nb a Ti 54 Mo, Nb, Ti, V, W (15 020) Cr-Si-Ti Cr-Mn-Ti Cr-Si- Mn-Ti 51/Značení

55 Oceli legované Oceli jakostní Oceli ušlechtilé nástrojové oceli různé oceli chemicky odolné oceli konstrukční oceli, oceli na strojní součásti a na tlakové nádoby 25 W-V Cr-W-V 35 oceli na valivá loţiska 45 nerezavějící oceli se zvláštními přísadami 55 B Mn-B s < 1,65 Mn 65 Cr-Ni-Mo s < 4 % Mo + < 2,0 Ni 75 Cr-V s < 2,0 % Cr 85 oceli k nitridování 26 W kromě tříd 24,25 a materiály se zvláštními magnetickými vlastnostmi bez Co 46 chemicky odolné a ţáropevné slitiny Ni 56 Ni 66 Cr-Ni-Mo s < 0,4% Mo + 2,0 < 3,5 % Ni 76 Cr-V s > 2,0 % Cr s Ni 37 materiály se zvláštními magnetickými vlastnostmi s Co 47 ţáruvzdorné oceli s < 2,5 % Ni 57 Cr-Ni s < 1,0% Cr 67 Cr-Ni-Mo s < 0,4% Mo + 3,5 < 5 % Ni nebo 0<4 % Mo 77 Cr-Mo-V 87 oceli neurčené pro tepelné zpracování u odběratele oceli se zvláštními fyzikálními vlastnostmi 28 ostatní 38 materiály se zvláštními fyzikálními vlastnostmi bez Ni 48 ţáruvzdorné oceli s 2,5 % Ni 58 Cr-Ni s 1,0 < 1,5 %Cr 68 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W vysocepevné svařitelné oceli oceli pro různé oblasti pouţití 52/Značení materiály se zvláštními fyzikálními vlastnostmi s Ni 49 vysocepevné ţáropevné materiály 59 Cr-Ni s 1,5 < 2 %Cr 69 Cr-Ni kromě tříd 57 aţ Cr-Mn-Mo Cr-Mn-Mo-V 89 vysocepevné svařitelné oceli

56 SYSTÉMY OZNAČOVÁNÍ OCELÍ Značky podle EN SKUPINA -1) Značky vytvořené na základě použití a mechanických nebo fyzikálních vlastností a) Základní symboly (G) S nnn (G) P nnn (G) L nnn (G) E nnn Vlastnosti G = ocel na odlitky (pokud je poţadována) nnn = minim R e v MPa pro nejmenší tloušťku výrobku Použití S = oceli pro ocelové konstrukce P = pro tlakové nádoby L = oceli na potrubí E = oceli pro strojní součásti 53/Značení

57 Skupina 1 Záruka hodnot nárazové práce (KV v Joulech) při různých teplotách (t ve C ) se označuje následujícími symboly teplota [ o C] nárazová práce J JR J0 J2 J3 J4 J5 J6 40 J KR K0 K2 K3 K4 K5 K6 nebo jiné symboly M = termomechanicky válcováno, N = normalizačně žíháno nebo 60 J LR L0 L2 L3 L4 L5 L6 válcováno, Q = zušlechtěno, G = jiné charakteristiky (např. způsob dezoxidace, G1,...G4), symboly M, N, Q v prvé skupině platí pro jemnozrnné oceli 54/Značení

58 Skupina 2 C = se zvláštní tvařitelností za studena, D = pro žárové pokovování, E = pro smaltování, F = pro kování, H = duté profily, L = pro nízké teploty, M = termomechanicky válcováno, N = normalizačně žíháno nebo válcováno, O = konstrukce off shore, P = štětovnice, Q = zušlechtěno, T = trubky, W = odolné proti atmosférické korozi Příklady: S185, S355JR, S355J0, S355J2G3, S355K2G3 - oceli válcované za tepla ČSN EN S355N, S355NL - jemnozrnné svařitelné oceli ČSN EN (hodnoty KV jsou pevně dány) S355MC (S355NC) Ploché výrobky válcované za tepla z ocelí s vyšší mezí kluzu pro tváření Dodací podmínky pro termomechanicky válcované oceli (normalizačně žíhané) ČSN EN (-3) S235J0W, S355J2WP Konstrukční oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi ČSN EN S460Q Plechy a široká ocel s vyšší mezí kluzu v zušlechtěném nebo vytvrzeném stavu ČSN EN /Značení

59 56/Značení

60 SKUPINA 2 - Oceli označené podle jejich chemického složení 1) Nelegované oceli (s výjimkou automatových ocelí) se středním obsahem manganu pod 1% Základní symboly Přídavné symboly Písmeno obsah uhlíku Pro oceli - skupina 1 Pro oceli - skupina 2 G C nnn an... G = ocel na odlitky C = uhlíková ocel nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku E= předepsaný maximální obsah síry R = předepsaný rozsah pro obsah síry D = pro taţený drát C = pro tváření za studena S = pro pruţiny U = nástrojové W = svařovací dráty G = jiné charakteristiky an = symboly pro další předepsané přídavné prvky 57/Značení

61 2) Nelegované oceli se středním obsahem manganu 1%, nelegované automatové oceli a legované oceli (kromě rychlořezných ocelí) se středními obsahy jednotlivých legujících prvků pod 5% Písmeno obsah uhlíku G = ocel na odlitky (pokud je poţadována) G nnn nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku Základní symboly Legující prvky a...n-n a = chemické značky legujících prvků charakterizujících ocel, následují n-n = čísla, oddělená spojovací čárkou, která odpovídají střednímu obsahu příslušného prvku vynásobenému následujícím koeficientem Prvek Cr,Co, Mn, Ni, Si, W Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr Koeficient 4 10 Ce, N, P, S 100 Příklad: B CrMo 9-10 (ČSN15 313) - ploché výrobky z ocelí pro tlakové nádoby a zařízení 0,08-0,14%C; 0,5%Si; 0,4-0,8%Mn; 2-2,5%Cr; 0,3%Cu; 0,9-1,1%Mo 58/Značení

62 3) Legované oceli (kromě rychlořezných ocelí) s obsahem minimálně jednoho legujícího prvku 5% Základní symboly Písmeno obsah uhlíku Legující prvky G X nnn a...n-n G = ocel na odlitky (pokud je poţadována) X= střední obsah minimálně jednoho legujícího prvku 5% nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku Příklad: X2 CrNiMo (ČSN ) X5CrNi18-10 korozivzdorná austenitická ocel a = chemické značky legujících prvků charakterizujících ocel, následují n-n = čísla, oddělená spojovací čárkou, která odpovídají střednímu obsahu příslušného prvku zaokrouhlenému na nejbliţší vyšší číslo 59/Značení

63 HS HS = rychlořezné oceli 4) Rychlořezné oceli Základní symboly Písmeno obsah legujících prvků n-n n-n = čísla oddělená spojovací čárkou, která udávají obsah legujících prvků v následujícím pořadí - wolfram (W) - molybden (Mo) - vanad (V) - kobalt(co) HS (ČSN , , oborové označení dle Poldi - Radeco M 10) 60/Značení

64 61/Značení

65 Příklad označení oceli - její chemické složení a vlastnosti Druh oceli Dřívější označení Chemické složení v % hmot. ( rozbor tavby ) Přehled vlastností oceli S235JR Nelegovaná jakostní konstrukční ocel S235JRG2 podle EN 10025: A1: 1993; RSt 37-2 podle DIN 17100; podle ČSN C max. pro tloušťku v mm 16 >16 40 > 40 Mn max. Si max. P max. S max. N max. 0,17 0,17 0,20 1,40-0,035 0,035 0,012 0,55 Cu max. 62/Značení

66 Mechanické vlastnosti oceli S235JR v podélném směru Minimální mez kluzu R eh MPa pro výrobky jmenovité tloušťky v mm: 16 >16 40 >40 63 >63 80 > > > > Pevnost v tahu R m MPa pro výrobky jmenovité tloušťky v mm : > > Minimální tažnost v % ( L 0 = 5.65 S 0 ) pro výrobky jmenovité tloušťky v mm: >3 40 > > > >150< Minimální nárazová práce KV ( J ) při 20 o C pro výrobky jmenovité tloušťky v mm: 150 > /Značení

67 64/Značení

68 Litiny ČSN EN 1560 EN-GJ(grafit)(matrice) lupínkový L A austenit kuličkový S F ferit temperovaný M P perlit vermikulární V M martenzit ledeburitická lit. N L ledeburit zvláštní struktura Y Q kaleno T kaleno+popuštěno W bílý lom temperovaná lit. B černý lom temperovaná lit. 65/Značení

69 Litiny ČSN EN 1560 další místa mohou být mechanické charakteristiky a zkušební vzorek (S- odděleně litý, U- přilitý, C- z odlitku) příklad: EN GJSF U; EN GJL-HB155 nebo chemické sloţení EN GJL- X300NiMn /Značení

70 Hliník a jeho slitiny EN AX mezera X W - tvářený výrobek (ČSN EN 573) B ingoty (housky) (ČSN EN 1780) C - odlitky M předslitiny (slitiny určené pouze k přidání do taveniny pro upravení složení nebo řízení obsahu doprovodných prvků) 67/Značení

71 Tvářený hliník a jeho slitiny EN AW xxxx a) označování číselné ČSN EN 573-1:1996 ( ) Tvorba čtyřčíslí (xxxx): 68/Značení První ze čtyř číslic udává skupinu slitin: 1xxx (řada 1000) hliník min 99% a více 2xxx (řada 2000) Cu 3xxx (řada 3000) Mn 4xxx (řada 4000) Si 5xxx (řada 5000) Mg 6xxx (řada 6000) Mg + Si 7xxx (řada 7000) Zn 8xxx (řada 8000) ostatní prvky 9xxx (řada 9000) neobsazená řada

72 Ve skupině 1xxx určují poslední dvě číslice min. čistotu Al v %. Druhá číslice vyjadřuje změny v mezním obsahu doprovodných nebo slitinových prvků. Ve skupinách 2xxx až 8xxx nemají poslední dvě číslice význam a rozlišují pouze různé hliníkové slitiny ve skupině. Druhá číslice vyjadřuje modifikaci slitiny Národní odchylky jsou určené písmeny za čtyřčíslím. Písmena se uvádějí v abecedním pořádku od A, avšak s vynecháním písmen I, O a Q 69/Značení

73 b) označování chemickými značkami ČSN EN 573-2:1996 ( ) EN AW xxxx [XYZ] Př.: EN AW-5052 [AlMg2,5], nebo vyjímečně EN AW-AlMg2,5 Pravidla pro označování nelegovaného tvářeného AL značka se skládá z chem. značky Al a čísla udávajícího v % čistotu základního kovu na 1 nebo 2 desetinná místa. Mezi Al a číslem je mezera Př.: EN AW-1190 [Al 99,99], EN AW-1070A [Al 99,7] 70/Značení

74 Pravidla pro označování nelegovaného tvářeného Al počet legujících prvků se omezuje na čtyři, pokud by došlo u několika slitin ke stejné značce, připojí se bez mezery přípona (A), (B), (C) atd. př.: EN AW-6061 [AlMg1SiCu], EN AW-7050 [AlZn6CuMgZr] EN AW-2014A [AlCu4SiMg(A)] v případě, že jde o hliník nebo slitiny (tvářené) pro zvláštní použití, uvede se před chemickým složením příslušné písmeno pro elektrotechnické účely jde o písmeno E ; př.: EN AW-1350 [AlE 99,5] u slitin z velmi čistého Al se musí uvádět celý vysoký obsah základního kovu s přesností na dvě desetinná místa; př.: EN AW-5305 [Al 99,85Mg1] 71/Značení

75 c) v označení dané slitiny se mohou vyskytnout označení stavů tvářeného Al a jeho slitin ČSN EN 515:1996 ( ) Názvosloví stavů: 1.Tváření za studena 2. Deformační zpevnění 3. Rozpouštěcí žíhání 4. Stárnutí 5. Žíhání Označení stavu se připisuje za označení slitiny a je odděleno pomlčkou. 72/Značení

76 F z výroby (obchodní jakost); mechanické vlastnosti nezaručeny O žíhaný, nebo stav výrobku odpovídající vlastnostmi žíhanému stavu H1x deformačně zpevněný H2x deformačně zpevněné a žíhané H3x deformačně zpevněné a stabilizované H4x deformačně zpevněné a lakované př.: 1060-O (69 MPa); 1060-H18 (131 MPa) 2024-O (186MPa); 2024-T3 (481 MPa) 73/Značení Hx1 1/8 Hx2 2/8 Hx3 3/8 Hx4 4/8 Hx5 5/8 Hx6 6/8 Hx7 7/8 Hx8 Hx9 plně zpevněný velmi tvrdý

77 W po rozpouštěcím žíhání (nestabilní). Dobu přirozeného stárnutí (W 2h apod.) lze též specifikovat. T1x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření a přirozeném stárnutí T2x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření, tváření za studena a přirozeném stárnutí T3x po rozpouštěcím žíhání, tváření za studena a přirozeném stárnutí T4x po rozpouštěcím žíhání a přirozeném stárnutí T5x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření a umělém stárnutí T6x po rozpouštěcím žíhání a umělém stárnutí T7x po rozpouštěcím žíhání a umělém přestárnutí T8x po rozpouštěcím žíhání, tváření za studena a umělém stárnutí T9x po rozpouštěcím žíhání, umělém stárnutí a tváření za studena 74/Značení

78 Označování slitin hliníku na odlitky dle ČSN EN 1780 a) Systém číselného označení ČSN EN :1999 ( ) poz. 6: číslice udávající hlavní prvek 75/Značení

79 α) pro slitiny Al: poz. 6 a 7: udává legovací skupinu: poz. 8: libovolná číslice poz. 9: obecně 0 poz. 10: vždy 0, kromě letectví 76/Značení

80 β) pro čistý Al: poz. 6: číslice 1 poz. 7: číslice 0 poz. 8 a 9: udává min. obsah setin % Al nad 99% poz. 10: je 0 v ingotech obchodní jakosti, 1, 2,. v ingotech pro zvláštní použití (EN 576) γ) pro předslitiny: poz. 4: písmeno M poz. 6: číslice 9 poz. 7 a 8: představují pořadové číslo hlavního legujícího prvku, např.: 05 pro Mg, 14 pro Si, 29 pro Cu. poz. 9 a 10: pořadová čísla. 77/Značení

81 př.: EN AB-44000: ingot slitiny typu AlSi, EN AM-91400: předslitina typu AlSi, EN AB : ingot čistého hliníku Al 99,97 EN AC-45400: odlitek ze slitiny typu AlSi5Cu3 a) Systém označování chemickými symboly (platí pro ingoty a odlitky) ČSN EN :1999 ( ) Symboly pozic 1 až 5 obecného vzorce jsou stejné jako u číselného označení; místo pěti číslic za pomlčkou se uvede chem. značka sestavená podle stejných pravidel jako u tvářeného Al; chem. označení se zpravidla uvádí za číselným v hranaté závorce nebo se uvádí samostatně. 78/Značení

82 př.: pro nelegovaný Al: EN AC-Al99,80, nebo EN AC-AL99,7E pro slitiny: EN AB [AlSi5Cu3], nebo jen EN AB-AlSiCu3, EN AB-AlSi12CuMgNi (pořadí dalších legur sestupně podle obsahu nebo pořadí podle abecedy značek prvků). Mohou být uvedeny max. 4 legury, např. EN AB-AlSi10Ti1B0,2 79/Značení

83 Způsoby lití a označování stavů podle ČSN EN 515:1996 ( ) Způsob lití: S do pískové formy K do kovové formy (kokily) D lité pod tlakem L lité odstředivě Výběr stavů podle ČSN EN: F z výroby (obchodní jakost); mechanické vlastnosti nezaručeny O žíhaný na měkko T1x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření a přirozeném stárnutí T2x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření, tváření za studena a přirozeném stárnutí T3x po rozpouštěcím žíhání, tváření za studena a přirozeném stárnutí T4x po rozpouštěcím žíhání a přirozeném stárnutí T5x po ochlazení ze zvýšené teploty tváření a umělém stárnutí T6x po rozpouštěcím žíhání a umělém stárnutí T7x po rozpouštěcím žíhání a umělém přestárnutí 80/Značení

84 Otázky: Charakteristické rysy jednotlivých tříd ocelí Ukryté informace ve značce ocelí Možnosti ekvivalentní náhrady na základě číselného označení