Rozdělení a označení ocelí Doc. Dr. Ing. Antonín Kříž ZČU FST, KMM, Plzeň 2011
Ocel 12 050 C45 Co je lehčí porozumět hieroglyfům, japonskému písmu, nebo značení ocelí? 1/31
Mechanické vlastnosti materiálů - užitné vlastnosti materiálu využívané konstruktérem
P
ružnost
+
P
lasticita +
P
evnost +
H
ouževnatost
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
Podmínky namáhání
1/Doplněk
2/Doplněk
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
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
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 41 1373; ČSN 42 2305 Harmonizované evropské normy – Definice a rozdělení ocelí ČSN EN 10020 (42 0002 = třídící znak) Harmonizované evropské normy převzaté z ISO ČSN EN ISO 6506 Brinell hardness test
5/Značení
Standardy – současný stav
národní – jiné země
Německo DIN EN 10 020, Francie NF EN 10 020, Anglie BS EN 10 020, Švédsko SS EN 10 020 apod. (Národní předmluva + překlad příslušné EN Národní předmluva + příslušná EN v originále)
6/Značení
7/Značení
8/Značení
9/Značení 2/31
Význam plastické deformace (tváření materiálu)
3/Doplněk
ČSN EN 10020
10/Značení
11/Značení
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.
12/Značení 5/31
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, 10 002, 10 003) pro nejméně náročné stavební a zámečnické práce a betonovou výztuž. Tyto oceli dosahují pevnosti okolo 500 MPa.
Nejpoužívanější oceli jsou řady 10 340 až 10 523). Tyto oceli mají pevnost v tahu 340 – 520 MPa. Použití na mostní, jeřábové a lodní konstrukce Z oceli 10 340 (0,1%C) se vyrábí svorníky, šrouby, hřebíky a nýty. Oceli s pevností do 420 MPa jsou zaručeně svařitelné.
13/Značení 6/31
Oceli na speciální betonové výztuže s minimální mezí kluzu 360-400 MPa nesou označení 10 472, 10 492, 10 512. 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, 10 800).
ČSN 10 650 14/Značení 7/31
ČSN 10 750, 10 800
Svatopluk Černoch: Strojně technická příručka
15/Značení 8/31
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 (11 340 – obsah 0,1%C) do 900 MPa (11 901) Ocel 11 340 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 11 600, 11 700, 11 800 se používají na části vystavené značným měrným tlakům a opotřebení (klíny, vodící hřídele, vřetena lisů). Oceli 11 378, 11 483, 11 523 a 11 583 jsou označeny jako oceli jemnozrnné. Mají zvýšenou mez kluzu. Zvláštní oceli jsou tzv. automatové (11 109, 11 110, 11 120, 11 121, 11 140), 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
Perlit
MnS Ferit
17/Značení 10/31
Snímek z řádkovacího elektronového mikroskopu
18/Značení 11/31
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 12 050. Rotory pro turbogenerátory malých průměrů se zhotovují z oceli 12 040 nebo 12 140 (s malou přísadou vanadu). Z oceli 12 062 (0,55%C) se vyrábějí velká ozubená kola, ozubené tyče, věnce, šneky, hnací soukolí…
19/Značení 12/31
Ocel ČSN 12 050 – perliticko-feritická struktura
20/Značení 13/31
21/Značení 14/31
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.
22/Značení 15/31
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. 14 340.
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 Al2O3.
23/Značení 16/31
24/Značení 17/31
25/Značení 18/31
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. 15 124 se hodí k cementování 15 230, 15 241, 15 261 jsou vhodné pro povrchové kalení 15 330, 15 340 – oceli k nitridování 15 230, 15 231 jsou dobře svařitelné a používají se na svařované součásti letadel
26/Značení 19/31
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 – 16 121, 16 220, 16 320, 16 420, 16 520 Oceli zušlechtitelné – 16 250, 16 720 Ocel pro nízké teploty 16 320 (velmi pomalý pokles vrubové houževnatosti s poklesem teploty) Oceli pro povrchové kalení 16 250, 16 440 Oceli 16 341 a 16 640 se používají jen ve stavu kaleném na součásti, které mají být velmi tvrdé, pevné a odolné proti opotřebení.
27/Značení 20/31
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… 28/Značení 21/31
29/Značení 22/31
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.
30/Značení 23/31
Princip slinutého karbidu – karbid wolframu a pojivo – WC+Co
Kobaltové pojivo
Karbid wolframu
24/31 31/Značení
32/Značení 25/31
33/Značení 26/31
Oceli třídy 19
27/28 34/Značení
Tyto oceli jsou specifické, jak z hlediska chemického složení, výroby a užití.
35/Značení 28/31
19 XYZ. AB Stupeň přetváření
Jakostní skupina oceli
Stav ocele (druh tepelného zpracování)
X
A
B
0,3-0,6%C podeutektoidní
Nezpracované
Nezpracované
0,5 – 1,1%C
Normal. ţíháno
Lehce válcováno
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
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
0 1
6
Nelegované
Legované
36/Značení 29/31
37/Značení 30/31
Ceny ocelí za 1 kg (r. 2010) ČSN 11373 – 20,- Kč ČSN 12050 – 25,- Kč ČSN 14220 – 25,- Kč ČSN 15241 – 35,- Kč ČSN 16341 – 38,- Kč ČSN 19573 – 107,- Kč ČSN 19830 – 270,- Kč ČSN 19857 – 350,- Kč ČSN 19861 – 370,- Kč ČSN 19 861 – 1200,- Kč (práškovou metalurgií vyrobená ocel Vanadis)
38/Značení 31/31
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
Třídění podle klasického systému ČSN (litiny a oceli na odlitky 42 2xxx.xx) Skupina Typ litiny, oceli
23 24 25 26 27 28 29 40/Značení
Tvárné litiny Šedé litiny Bílé, tvrzené a temperované litiny Uhlíkové oceli na odlitky
Nízko a středně legované oceli na odlitky (forma písková) Nízko a středně legované oceli na odlitky Vysokolegované oceli na odlitky
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
Třídění podle klasického systému ČSN (těžké neželezné kovy a slitiny 42 xxxx.xx) Skupina Typ neželezného kovu a slitiny 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
Měď a slitiny mědi tvářené Měď a slitiny mědi slévárenské (bronzy) Tvářené mosazi
Slévárenské mosazi Nikl, zinek a jejich slitiny tvářené Nikl, zinek a jejich slitiny slévárenské
Olovo, cín, antimon a jejich tvářené slitiny Olovo, cín, antimon a jejich slévárenské slitiny Vzácné kovy a jejich slitiny
Nízkotavitelné slitiny
42/Značení
Třídění podle klasického systému ČSN (lehké neželezné kovy a slitiny 42 xxxx.xx) Skupina Typ neželezného kovu a slitiny 40 41 42 43 44 45 46 49 43/Značení
Hliník tvářený Hliník slévárenský
Slitiny hliníku tvářené (Al – Cu -…..) Slitiny hliníku slévárenské (Al – Cu, Al – Si, ….) Slitiny hliníku tvářené (Al – Mg -…..) Slitiny hliníku slévárenské (Al – Mg, ….)
Berylium a titan, jejich tvářené slitiny Hořčík a slitiny hořčíku slévárenské
Definice a rozdělení ocelí ČSN EN 10020 (42 0002) 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
Diagram Fe-Fe3C
%C určují druh oceli 45/Značení
Tabulka č. I Prvek
Mezní obsah [hmotnostní podíl %]
Prvek
Mezní obsah [hmotnostní podíl %]
Al hliník
0.10
B bór
0.0008
Bi bismut
0.10
Co kobalt
0.10
Cr chrom
0.3
Cu měď
0.40
La lanthanidy
0.05
Mn mangan
1.653)
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
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
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
Systém označování ocelí ČSN EN 10 027-2 Systém číselného označování 1.
XX XX(XX)
Pořadové číslo Číslo skupiny ocelí
Číslo hlavní skupiny materiálu 1 = ocel
49/Značení
Oceli nelegované Oceli obvyklých jakostí 00
Oceli jakostní
Oceli ušlechtilé 10
90
oceli obvyklých jakostí S185 (ČSN10 000, 10 004) S235 (ČSN11373, ČSN11375) E295 (ČSN11 500) E335(ČSN11 600)
E360(ČSN11 700)
01
konstrukční oceli pro všeobecné 91 pouţití s Rm<500MPa S235J0(ČSN11 378), S275J2(11 448)
02 ostatní konstrukční oceli neurčené 92 pro tepelné zpracování s Rm<500MPa
konstrukční oceli na strojní součásti s < 0,50%C 12 050
11
1.oceli
na strojní součásti s > 0,5 %C 12 060
03 oceli s průměrným % C < 0,12 93 nebo Rm<400MPa P235GH(ČSN11 368)
13 konstrukční oceli, oceli na strojní součásti, tlakové nádoby a oceli se zvláštními poţadavky
04 oceli s průměrným % C 0.12<0.25 94 nebo Rm 400 < 500 MPa S275N,, P265GH(ČSN11 418), P295GH(ČSN13 030)
14
05 oceli s průměrným % C 0.25< 0.55 95 nebo Rm 500 < 700 MPa S355J0(ČSN11 523), S355J2(ČSN11 503), S355N (NL)
15 oceli nástrojové
oceli s průměrným % C 0.55 nebo Rm 700 MPa
16 oceli nástrojové
06 07
96 97
17
oceli nástrojové ČSN 19 083
18
oceli nástrojové
oceli s vyšším obsahem P nebo S
19
50/Značení
oceli se zvláštními fyzikálními vlastnostmi
Oceli legované Oceli jakostní
Oceli ušlechtilé nástrojové oceli
51/Značení
různé oceli
chemicky odolné oceli
konstrukční oceli, oceli na strojní součásti a na tlakové nádoby
20 Cr
30
40 nerezavějící oceli s méně neţ 2,5% Ni bez Mo, Nb, Ti
50 Mn, Si, Cu 13 141
60 Cr-Ni s obsahem Cr od 2,0 do 3%
70
80 Cr-Si-Mn Cr-Si-Mn-Mo Cr-Si-Mo-V Cr-Si-Mn-MoV
21 Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-Si
31
41 nerezavějící oceli s méně neţ 2,5% Ni s Mo, bez Nb a Ti
51 Mn-Si Mn-Cr 13 240
61
71 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
42
52 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)
83
24 W Cr-W
34
44 nerezavějící oceli s 2,5% Ni s Mo, bez Nb a Ti
54 Mo, Nb, Ti, V, W (15 020)
64
74
84 Cr-Si-Ti Cr-Mn-Ti Cr-Si- Mn-Ti
Oceli legované Oceli jakostní
Oceli ušlechtilé nástrojové oceli
různé oceli
konstrukční oceli, oceli na strojní součásti a na tlakové nádoby
chemicky odolné oceli
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 27
36 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
86
27 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
08 98 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
78
88 vysocepevné svařitelné oceli
09 99 oceli pro různé oblasti pouţití
29
39 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 68
79 Cr-Mn-Mo Cr-Mn-Mo-V
89 vysocepevné svařitelné oceli
52/Značení
SYSTÉMY OZNAČOVÁNÍ OCELÍ Značky podle EN 10027-1 SKUPINA -1) Značky vytvořené na základě použití a mechanických nebo fyzikálních vlastností a) Základní symboly (G) | S | nnn
Vlastnosti G = ocel na odlitky (pokud je poţadována) nnn = minim Re v MPa pro nejmenší tloušťku výrobku
Použití S = oceli pro ocelové konstrukce
(G) | P | nnn
P = pro tlakové nádoby
(G) | L | nnn
L = oceli na potrubí
(G) | E | nnn
E = oceli pro strojní součásti
53/Značení
Skupina 1 Záruka hodnot nárazové práce (KV v Joulech) při různých teplotách (t ve °C ) se označuje následujícími symboly teplota [oC] nárazová práce
+20
0
-20 -30 -40 -50 -60
27 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
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 10025 S355N, S355NL - jemnozrnné svařitelné oceli ČSN EN 10113-2 (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 10149-2 (-3) S235J0W, S355J2WP –Konstrukční oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi ČSN EN 10155
S460Q – Plechy a široká ocel s vyšší mezí kluzu v zušlechtěném nebo vytvrzeném stavu ČSN EN 10 037 55/Značení
56/Značení
SKUPINA 2 - Oceli označené podle jejich chemického složení 1) Nelegované oceli (s výjimkou automatových ocelí) se středním obsahem manganu pod 1% Základní symboly
Písmeno
obsah uhlíku
G|C
nnn
G = ocel na odlitky C = uhlíková ocel
57/Značení
nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku
Přídavné symboly
Pro oceli - skupina 1
Pro oceli - skupina 2
an....................
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
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%
Základní symboly Písmeno obsah uhlíku
Legující prvky
G nnn
a.....n-n
G = ocel na odlitky (pokud je poţadována)
nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku
a = chemické značky legujících prvků charakterizujících ocel, následují n-n = čísla, oddělená spojovací čárkou, která odpovídají střednímu obsahu příslušného prvku vynásobenému následujícím koeficientem Prvek
Koeficient
Cr,Co, Mn, Ni, Si, W
4
Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr
10
Ce, N, P, S
100
B 1 000 Příklad: 10 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
3) Legované oceli (kromě rychlořezných ocelí) s obsahem minimálně jednoho legujícího prvku 5%
Základní symboly Písmeno obsah uhlíku G|X G = ocel na odlitky (pokud je poţadována) X= střední obsah minimálně jednoho legujícího prvku
Legující prvky
nnn nnn = stonásobek střední hodnoty rozsahu předepsaného pro obsah uhlíku
a.....n-n 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
5% Příklad: X2 CrNiMo 17-13-2 (ČSN 17 349) X5CrNi18-10 korozivzdorná austenitická ocel
59/Značení
4) Rychlořezné oceli
Základní symboly Písmeno obsah legujících prvků HS
HS = rychlořezné oceli
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 10-4-3-10 (ČSN 19 861, 1.3207, oborové označení dle Poldi - Radeco M 10)
60/Značení
61/Značení
Příklad označení oceli - její chemické složení a vlastnosti
Přehled vlastností oceli S235JR
1.0038
Druh oceli
Nelegovaná jakostní konstrukční ocel
Dřívější označení
S235JRG2 podle EN 10025: 1990 +A1: 1993; RSt 37-2 podle DIN 17100; 11 375 podle ČSN
Chemické složení v % hmot. ( rozbor tavby )
C max. pro tloušťku v mm
62/Značení
≤ 16 0,17
>16 ≤ 40 0,17
> 40 0,20
Mn max.
Si max.
P max.
S max.
N max.
1,40
-
0,035
0,035
0,012
Cu max. 0,55
Mechanické vlastnosti oceli S235JR v podélném směru Minimální mez kluzu ReH MPa pro výrobky jmenovité tloušťky v mm: ≤ 16
>16 ≤ 40
235
>40 ≤ 63
>63 ≤ 80
>80 ≤ 100
>100 ≤ 150
>150 ≤ 200
215
215
215
195
185
225
>200 ≤ 250 175
Pevnost v tahu Rm MPa pro výrobky jmenovité tloušťky v mm : ≥ 3 ≤ 100
> 100 ≤ 150
> 150 ≥ 250
360 - 510
350 - 500
340 - 490
Minimální tažnost v % ( L0 = 5.65 S0 ) pro výrobky jmenovité tloušťky v mm: >3 ≤ 40
> 40 ≤ 63
> 63 ≤ 100
>100 ≤ 150
>150< ≤ 250
26
25
24
22
21
Minimální nárazová práce KV ( J ) při 20 o C pro výrobky jmenovité tloušťky v mm:
63/Značení
≤ 150
> 150 ≤ 250
27
27
64/Značení
Litiny ČSN EN 1560 EN-GJ(grafit)(matrice)
lupínkový kuličkový temperovaný vermikulární ledeburitická lit. zvláštní struktura
65/Značení
L S M V N Y
A F P M L Q T W B
austenit ferit perlit martenzit ledeburit kaleno kaleno+popuštěno bílý lom temperovaná lit. černý lom temperovaná lit.
Litiny ČSN EN 1560 další místa mohou být mechanické charakteristiky a zkušební vzorek (S- odděleně litý, U- přilitý, C- z odlitku) příklad: EN GJSF-350-22U; EN GJL-HB155 nebo chemické sloţení EN GJL- X300NiMn 13-7
66/Značení
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
Tvářený hliník a jeho slitiny EN AW xxxx a) označování číselné ČSN EN 573-1:1996 (42 1401) Tvorba čtyřčíslí (xxxx):
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 68/Značení
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
b) označování chemickými značkami ČSN EN 573-2:1996 (42 1401)
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
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
c) v označení dané slitiny se mohou vyskytnout označení stavů tvářeného Al a jeho slitin ČSN EN 515:1996 (42 0053) 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
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 Hx1 1/8 př.: Hx2 2/8 1060-O (69 MPa); Hx3 3/8 1060-H18 (131 MPa) Hx4 4/8 2024-O (186MPa); Hx5 5/8 2024-T3 (481 MPa) Hx6 6/8 Hx7 7/8 Hx8 plně zpevněný Hx9 velmi tvrdý 73/Značení
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
Označování slitin hliníku na odlitky dle ČSN EN 1780 a) Systém číselného označení – ČSN EN 1780-1:1999 (42 1402)
poz. 6: číslice udávající hlavní prvek
75/Značení
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
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
př.: EN AB-44000: ingot slitiny typu AlSi, EN AM-91400: předslitina typu AlSi, EN AB -10970: 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 1780-2:1999 (42 1402)
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
př.: pro nelegovaný Al: EN AC-Al99,80, nebo EN AC-AL99,7E pro slitiny: EN AB-45400 [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
Způsoby lití a označování stavů podle ČSN EN 515:1996 (42 0053) 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
Otázky: Charakteristické rysy jednotlivých tříd ocelí Ukryté informace ve značce ocelí Možnosti ekvivalentní náhrady na základě číselného označení
