Označevanje in lastnosti jekel
9 OZNAČEVANJE JEKEL IN KLASIFIKACIJA JEKEL PO STANDARDIH Standardi za označevanje in klasifikacijo jekel, ki so veljavni v Sloveniji in jih je izdal Slovenski inštitut za standardizacijo so prevzeti iz Evropskih norm (EN) odn. Evropskih standardov: Slovenska oznaka
Evropska Naziv standarda oznaka* /datum izdaje SIST EN 10020:2000 EN 10020 Definicija in razvrščanje jekel /marec 2000 SIST EN 10021:1996 EN 10021 Splošne tehnične zahteve za dobavo /januar 1996 jeklenih in železnih izdelkov SIST EN 10027- EN 10027-1: Označevanje jekel-1. del: Oznake jekel, 1:1995 /december 1995 osnovni znaki SIST EN 10027- EN 10027-2: Označevanje jekel -2. del: Številčni sistem 2:1995 /december 1995 SIST CR 10260:2000 CR 10260 Sistem-označevanja jekel-Dodatni znaki /april 2000 *-Evropske standarde izdaja »European Committee for Standardization« v treh jezikih! STANDARD SIST EN 10020:2000 - Definicija in razvrščanje jekel Evropski standard določa termin »jeklo« in ga loči na dve skupini: -po kemični sestavi (nelegirano jeklo, nerjavno jeklo in druga legirana jekla), -po lastnostih ali namembnosti (za nelegirana jekla, nerjavna jekla in druga legirana jekla) Jeklo? Jeklo je zlitina železa z ogljikom (C manj kot 2,06%), ki so ji lahko dodani še drugi elementi. Z večanjem vsebine legirnih elementov je lahko tudi vsebina ogljika večja od 2,06%, npr. pri povečani vsebini Cr lahko jeklo vsebuje več kot 2,06% ogljika, kar je meja med jeklom in litim železom. Legirana jekla so jekla pri katerih so lastnosti odvisne od vsebine in vrste legirnih elementov. Malo legirana jekla so z vsebino legirnih elementov do 5%, med tem, ko močno legirana jekla imajo več kot 5% legirnih elementov. Konstrukcijska jekla so ogljikova jekla z vsebino ogljika C<0,6% ali malo in nizko legirana jekla z legirnimi elementi (Ni, Si, Mo, Mn, Cr, W, V, Ti, itn). Orodna jekla so plemenita jekla s vsebino ogljka C>0,6% (vendar manj kot C<2,06%) ali legiranja jekla z legiranimi elementi Cr, W, V, Mo, Co, itn.
1-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.1 Klasifikacija po kemični sestavi Klasifikacija temelji na analizi kemične sestave vzorca, ki je bil zajet z zajemalko. Na osnovi opravljene kemične analize lahko opredelimo jeklo po vsebin posameznih elementov glede zgornje mejne vrednosti za vsak legirni element posebej, tabela 1. V premeru ne možnosti izvajanja lastne kemične analize ali drugega načina za določitev kemične sestave se aktualna sestava prevzema na osnovi podatkov, ki jih je podal proizvajalec-jeklarna! Za vsak legirni element je določena, izračunana ali izmerjena vrednost na ustrezno število decimalnih mest (kot v tabeli 1) in ne presega mejne vrednosti v tabeli 1. Na primer v Evropskem standardu EN 10020 je določeno področje od 0,3% do 0,5% za 0,30% do 0,50%! Tabela 1 Zgornje mejne vrednosti za ločevanje nelegiranih in legirnih jekel (iz zajetega vzorca) Posamezni element
Al B Bi Co Cr Cu La Mn Mo Nb Ni Pb Se Si Te Ti V W Zr
Mejna vrednost (% masni delež) Aluminij 0,30 Bor 0,0008 Bizmut 0,10 Kobalt 0,30 Krom* 0,30 Baker* 0,40 Lantanidi (vsak) 0,10 Mangan 1,65 Molibden* 0,08 Niob* 0,06 Nikelj* 0,30 Svinec 0,40 Selen 0,10 Silicij 0,60 Telur 0,10 Titan* 0,05 Vanadij* 0,10 Volfram 0,30 Cirkonij* 0,05 Drugi elementi (razen C) P, S, N- 0,10 vsak posebej
**-če so elementi podani v kombinaciji dveh, treh ali štirih elementov, pri čemer so njihove vrednosti manjše od mejnih vrednosti, se za klasifikacijo jekla uporablja 70% vsot posameznih mejnih vrednosti iz preglednice! 2-23
Označevanje in lastnosti jekel
Določitev skupin Nelegirano jeklo po SIST EN 10020:2000 Nelegirano jeklo je jeklo pri katerem masni delež nobenega od elementov ne prekoračuje mejne vrednosti v tabeli 1. Nerjavno jeklo Nerjavno jeklo je jeklo z najmanj 10,5% kroma (Cr) in maksimalno z 1,2% ogljika (C)! Ostala legirana Ostala legirana jekla so jekla, ki ne izpolnjujejo pogoja za nerjavno jeklo in pri katerih vsaj en legirni element presega mejno vrednost podano v tabeli 1.
3-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.2 Klasifikacija po lastnostih ali namembnosti 9.2.1 Nelegirano jeklo Kakovostno so opredeljena nelegirana jekla kot jekla pri katerih so predpisane splošne lastnosti za nelegirana jekla kot so žilavost, velikost zrn ali/in deformabilnost. Kakovostno so opredeljena nelegirana jekla kot nelegirana jekla pri katerih lastnosti ne sodijo v posebna nelegirana jekla. Tabela 2 Lastnosti osnovnih nelegiranih jekel Lastnost
Mejna vrednost
natezna trdnost Rm
≤ 690 N/mm2
meja tečenja Re
≤ 360 N/mm2
raztezek pri nateznem preskusu
≤ 26 %
udarna žilavost pri 20 °C za vzdolžni ISO Vzarezni preskušanec
≤ 27 J
masni delež ogljika (C)
≥ 0,10 %
masni delež fosforja (P)
≥ 0,045 %
masni delež žvepla (S)
≥ 0,045 %
9.2.2 Nelegirna posebna jekla Nelegirana posebna jekla so jekla z visoko stopnjo čistosti, predvsem glede ne-metalnih vključkov. V večini primerov so namenjena za kaljenje in popuščanje ali površinsko utrjevanje in jih karakterizira stalna možnost izvedbe omenjenih obdelav. Natančna kontrola kemične sestave in posebna pozornost v proizvodnji in procesu kontrole zagotavljajo izboljšanje lastnosti, ki izpolnjuje natanko podane zahteve. Te lastnosti, ki so splošno v kombinaciji in z drugimi natančno kontroliranimi lastnosti omogočajo natančno kontroliranje meje tečenja ali utrjevanja, ki je občasno v povezavi s primernostjo za preoblikovanje v hladnem, z varivostjo ali žilavostjo. Nelegirana posebna jekla so jekla, ki izpolnjujejo eno ali več naslednjih zahtev: -specifično minimalna udarna trdnost v kaljenem in popuščenem stanju, -penetriranje specifične trdote v globino ali površinske trdote v kaljenem, kaljenem in popuščenem stanju ali pogojih površinske trdotem, -predpisano posebno nizka vsebina ne-metalnih vključkov. -predpisano maksimalno vsebino P in S -za analizo zajemalke ≤0,020% -za proizvodno analizo ≤0,025% (npr. žica za visokotrdnostne vzmeti, elektrode, žico za avtoplašče) 4-23
Označevanje in lastnosti jekel -predpisana minimalna udarna Charpy-V žilavost pri -50°C mora biti večja od 27J za vzorec, ki je bil odvzet v vzdolžni smeri ali večja od 16J za vzorec, ki je bil odvzet v prečni smeri. (V primeru če ni določena vrednost udarne žilavosti pri -50°C takrat se vrednost udarne žilavosti izmeri v območju med -50°C in -60°C.) -jekla za jedrske reaktorje, ki imajo določene specifične zahteve, kot so: Cu ≤ 0,10%, Co ≤ 0,05%, V≤ 0,05%. -jekla s specifično električno prevodnostjo > 9 S˙m/mm2 -jekla s percipitatnim utrjevanjem z določeno minimalno vsebino ogljika 0,25% ali več v kemični analizi zajemalke in jekla z feritno/perlitno mikrostruktoro, ki vsebujejo enega ali več legirnih elementov kot so Ni ali V v koncentraciji, ki je manjša od mejne vrednosti za legirana jekla. Percipitatsko utrjevanje se splošno doseže s kontroliranim utrjevanjem na temperaturi vročega preoblikovanja. (Priloga 2) -prednapeta jekla. 9.2.3 Nerjavna jekla Nerjavna jekla imajo določeno kemično sestavo (najmanj 10,5% kroma (Cr) in maksimalno z 1,2% ogljika (C). Poleg tega so podskupine nerjavnih jekel glede na: -vsebino Ni: -Ni manj kot 2,5% -Ni 2,5% in več. -glavne lastnosti: -Odpornost proti koroziji -odpornost proti visoki temperaturi -odpornost proti lezenju
9.2.4 Ostala legirana jekla Ostala legirana jekla so legirna jekla, ki izpolnjujejo zahteve glede namen za katerega so izdelana, glede žilavosti, kontrolirano velikosti zrna in/ali preoblikovalno sposobnost. Legirna jekla splošno niso namenjena za kaljenje in popuščanje ali površinsko utrjevanje. Legirna jekla so razdeljena na: 1) Fino zrnata konstrukcijska jekla za varjenje, vključno z jekli za tlačne posode in cevovode, ki izpolnjujejo naslednje pogoje: -predpisna minimalna meja tečenja <380N/mm2 za debelino ≤16mm. -vsebina legirnih elementov večja od vrednosti v tabeli 1 in manjša od vrednosti v tabeli 2. 2) Legirana jekla za tirnice, slojevite plošče, in rudniška okna 3) Legirana jekla (hladno ali vroče valjana pločevina) namenjena za preoblikovanje v hladnem, ki vsebujejo elemente za zaviranje rasti zrn kot so B, Ni, Ti, V in/ali Zr ali dvofazna jekla. 5-23
Označevanje in lastnosti jekel 4) Legirana jekla, pri katerih je baker značilni legirni element. 5) Legirna elektrolitska jekla, ki vsebujejo dodatke Si ali Si+Al, in Al kot legirnih elementov, pri čemer koncentracija ne presega vrednost, glede na ohranjanje magnetne induktivnosti, polarizacije in prevodnosti. Tabela 3 Kemična sestava finozrnatih jekel za varjenje. Simbol Posamezni element Cr Cu Mn Mo Nb Ti V Zr
Krom Baker Mangan Molibden Niob Titan Vanadij Cirkonij
Spodnja mejna vrednost (% masni delež) 0,30 0,40 1,65 0,08 0,06 0,05 0,10 0,05
Zgornja Mejna vrednost (% masni delež) 0,50 0,50 1,80 0,10 0,08 0,12 0,12 0,12
-predpisana minimalna udarna Charpy-V žilavost pri -50°C mora biti večja od 27J za vzorec, ki je bil odvzet v vzdolžni smeri ali večja od 16J za vzorec, ki je bil odvzet v prečni smeri. (V primeru če ni določena vrednost udarne žilavosti pri -50°C takrat se vrednost udarne žilavosti izmeri v območju med -50°C in -60°C.) 9.2.5 Posebna legirana jekla Posebna legirana jekla so jekla za katera je značilna natančna kontrola kemične sestave in posebni pogoji pridelave za izboljšanje lastnosti. V to skupino sodijo vsa druga legirana jekla, ki niso navedena med legiranimi in ostalimi legiranimi jekli. Posebna legirana jekla zajemajo inženirska jekla in legirana jekla za tlačne posode, ležaje, orodna jekla, visoko-hitrostna jekla in jekla s posebnimi fizikalnimi lastnostmi kot so feritno-nikljeva jekla s kontroliranimi koeficienti raztegovanja ali jekla z električno odpornostjo.
6-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.3. Izvlečki iz SIST EN 10027-1:1995 Sistemi označevanja jekel – 1 del: Oznake jekel, osnovni znaki Standard predpisuje način označevanja jekel, glede na uporabljene simbole črk in številk s katerimi se skrajšano izkazuje uporabnost in osnovne značilnosti jekla (npr. mehanske, fizikalne, kemične lastnosti), na osnovi katerih se jekla med seboj ločujejo. Celovita oznaka za jeklo poleg oznake za jeklo lahko vsebuje dodatno ime z oznako tehniških pogojev dobave, ki so za zahtevani za posamezno jeklo. Ob oznaki jekla po tem standardu je potrebno podati še naziv standarda. Zgradba oznake A) JEKLA OZNAČENA PO MEHANSKIH LASTNOSTIH Začetni simbol za jekleno litino poleg oznake za jeklo (Fe) vsebuje še črko G, (npr. FeG250). Za številko, ki označuje minimalno mejo tečenja je oznaka za stopnjo kakovosti jekla, ki lahko vsebuje naslednje črke: a) oznaka, ki je pred mejo tečenja v MPa in se uporablja za majhne debeline: S Structural steels P Steels for Pressure Purposes L Steels for Linepipe E Engineering Steels
Konstrukcijsko jeklo Jeklo za tlačne namene
Primer oznake S355 P265
Jeklo za cevovode Inženirsko jeklo
L320 E295
b) B-jekla za popuščen beton po oznaki za mejo tečenja v MPa
primer: B420N
c) Y-jekla za prednapeti beton po oznaki za garantirano minimalno natezno trdnostjo v MPa primer: Y1770C d) R-jekla za tirnice ali v obliki tirnic za garantirano minimalno natezno trdnostjo v MPa primer: R0700 e) H-hladno valjana jekla ali izdelki z visoko trdnostjo, ki sledi oznaki za minimalno natezno trdnostjo v MPa, razen v primeru če je za mejo tečenja oznaka T takrat naslednja številka označuje natezno trdnost materiala v MPa. Primera: H300 H650T f) D-pločevina za preoblikovanje v hladnem, ki sledi eni od oznak: 1) C- za hladno valjane izdelke, primer: DC01 2) D- za toplo valjane izdelke, ki so neposredno namenjeni za preoblikovanje v hladnem 3) X- za izdelke, za katere niso določeni pogoji valjanja primer: DX01 g) T-tanke plošče (jekla za embalažo), ki sledi oznaki: primer: TH52 1) za enojno valjane izdelki; črka H sledi oznaki za specifično povprečno vrednost trdote v HRc 2) za dvojno valjane izdelke; številka, ki sledi označuje nominalno mejo tečenja v MPa. 7-23
Označevanje in lastnosti jekel
h) M-elektropločevina; oznaka, ki ji sledi označuje: primer: M390-50E 1) specifično maksimalno izgubo magnetne indukcije (W/kg) na 50Hz (pravo vrednost dobimo, tako da to številko pomnožimo x100) 2) debelino pločevine (pravo vrednost dobimo, tako da to številko pomnožimo x100) 3) črka označuje vrsto elektopločevine, npr: A- za neorientirane izdelke B-za nelegirane polizdelke E-za legirane polizdelke N-izdelki, ki so orientirani pravokotno na zrna S-izdelki z nizko izgubo orientiranih zrn P-za izdelke z visoko obstojnimi orientiranimi zrni B) JEKLA OZNAČENA PO KEMIČNI SESTAVI Nelegirna jekla (razen jekla v konti liniji) s povprečno vsebino Mn < 1%. Oznaka mora vsebovati naslednje simbole: a) črko C b) številko, ki označuje predpisano povprečno vsebino ogljika (pravo vrednost dobimo, tako da to številko delimo z 100) (Če vsebina ogljika ni določena, TC priporoča da se v skladu s standardom določi primerna reprezentančna vrednost!) Nelegirana jekla s povprečno vsebino Mn > 1%, tudi jekla v konti liniji in legirana jekla (razen visoko reznih jekel), pri katerih skupna vsebina vseh legirnih elementov ne presega 5%. Oznaka vsebuje naslednje simbole: a) številko, ki označuje predpisano povprečno vsebino ogljika (pravo vrednost dobimo, tako da to številko delimo z 100) b) kemijski simboli označujejo legirne elemente, ki imajo glavni vpliv na mehanske lastnosti jekla. Zaporedje simbolov je v padajoči vrsti glede na vsebino posameznega elementa v jeklu. V primeru, če sta dva elementa (ali več elementov) z enako koncentracijo, takrat je zaporedje določeno z abecedno vrsto. c) številke označujejo vrednosti vsebine legirnih elementov. Vsaka številka predstavlja, v zaporedju, vsebino v procentih za vsak element, ki se deli s faktorjem, ki je podan v spodnji tabeli in na to zaokroži na bližjo celo vrednost. Podane številke za različne elemente je potrebno ločiti z vejico. Element Cr, Co, Mn, Ni, Si, W
Faktor 4
Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V,
10
Zr Ce, N, P, S
100
B
1000
8-23
Označevanje in lastnosti jekel
Legirana jekla (razen hitro reznih jekel) so jekla pri katerih masni delež vsaj enega legirnega elementa presega 5%. Oznaka vsebuje naslednje simbole: a) črko X b) številko, ki označuje predpisano povprečno vsebino ogljika (pravo vrednost dobimo, tako da to številko delimo z 100) c) kemijski simboli označujejo legirne elemente, ki imajo glavni vpliv na mehanske lastnosti jekla. Zaporedje simbolov je v padajoči vrsti glede na vsebino posameznega elementa v jeklu. V primeru, če sta dva elementa (ali več elementov) z enako koncentracijo, takrat je zaporedje določeno z abecedno vrsto. d) številke označujejo vrednosti vsebine legirnih elementov. Vsaka številka predstavlja, v zaporedju, vsebino v procentih za vsak element. Hitrorezna jekla Oznaka vsebuje naslednje simbole: a) črke HS b) številke kažejo vrednosti v težnostnih procentih za legirne elemente v naslednji vrsti: -wolfram (W) -molibden (Mo) -vanadij (V) -kobalt (Co) Vsaka številka predstavlja povprečno vsebino legirnega elementa, ki je zaokrožena na celo število; Številke, ki so ločene s črtico, označujejo različite elemente.
9-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.4. Sistem označevanja jekel-Dodatni znaki Izvleček iz standarda: SIST CR 10260:2000 Tabela: Pomen dodatnih simbolov pri označevanju jekel glede na namen uporabe ter mehanske in fizikalne lastnosti Vrsta 2) jekla
Dodatni simboli
Osnovna oznaka
skupina 1
− 20 − 30
D E F H L
za posebno preoblikovanje za vroče omakanje za emajliranje za kovanje za votle profile za nizke temperature
− 40 − 50
O S
za morske ploščadi za ladjedelništvo
T
za cevi
S355JOWP
W
odporno na vremenske vplive
S275JRCu
N
K6 L6 − 60 termomehansko valjano normalizirano
Q
poboljšano
an
kemijski znak dodatnega elementa (običajno Cu) skupaj z enomestnim številom, ki predstavlja 10-kratno povprečno vrednost tega elementa
Konstrukcijska jekla
udarno delo
Snnn nnn-najmanjša meja tečenja 2 Re v [N/mm ]
40 J KR KO K2 K3
60 J LR LO L2 L3
J4 J5
K4 K5
L4 L5
J6
Jekla za strojegradnjo
Jekla za cevovode
Jekla za tlačne posode
G M
nnn-najmanjša meja tečenja 2 Re v [N/mm ]
N Q B S T G
Lnnn nnn-najmanjša meja tečenja 2 Re v [N/mm ]
pri °C
27 J JR JO J2 J3
M
Pnnn
M N Q G
20 0
sledijo druge lastnosti
G
termomehansko valjano normalizirano poboljšano jeklenke preproste tlačne posode cevi sledijo druge lastnosti
Jekla za armirani beton
G
hladno
termomehansko valjano normalizirano poboljšano sledijo druge lastnosti 1)
sledijo druge lastnosti
1)
sledijo druge lastnosti
1)
S235JR S690Q S355N S600MC S235JRG2 S315G2S S355K2G2W S235J0C
S355K2G4Cu S235J2G3Cu S235J2G3CuC
H
za visoke temperature
P380NH
L R X
za nizke temperature za sobne temperature za visoke in nizke temperature
P420M P420ML P460N P500Q P500QH P550QL
1)
Bnnn nnn-najmanjša meja tečenja 2 Re v [N/mm ]
C
1)
Ennn nnn-najmanjša meja tečenja 2 Re v [N/mm ]
Primeri oznak
skupina 2
a
zahtevani razred (enomestna oznaka po potrebi)
L320M L385N L210GA L445QB L550MB E295GC E295GF E335GC
B420N B500G1 B500G2 B500G3 B500H
1) Za črko G lahko sledijo številke 1 do 4 (G1-- nepomirjeno, G2-- pomirjeno, G3-- različni pogoji dobave, G4-- enako kot G3) ali
10-23
Označevanje in lastnosti jekel druge oznake na enem ali dveh mestih. 2) Dodatne simbole za označevanje jekel za prednapeti beton (Y), jekel za tirnice (R), hladno valjanih ploščatih izdelkov iz visokotrdnostnih jekel za vlečenje v hladnem (H), ploščatih izdelkov za oblikovanje v hladnem (D), bele pločevine za embalažo (T) in jekel za elektropločevino (M) glej v SIST ECISS/IC 10.
Tabela Pomen dodatnih simbolov pri označevanju jekel glede na kemijsko sestavo
Nelegirana jekla (razen jekel za avtomate) s povprečnim masnim deležem mangana Mn < 1 %
Vrsta jekla 2)
Dodatni simboli
Osnovna oznaka
skupina 1 E
Cnnn nnn-- 100-kratna vrednost povprečnega deleža ogljika (C) v odstotkih
skupina 2
s podanim največjim deležem žvepla (S)
Primeri oznak C10C, C15D
an
W
s podanim območjem deleža žvepla kemijski znak C40R, C85E (S) dodatnega legirnega za vlečenje žice elementa skupaj z C80U, C65S1 enomestnim C14G1, za hladno oblikovanje številom, ki C14G2 predstavlja 10-kratno za vzmeti C110U, C135U povprečno vrednost za orodja C15GPb tega elementa (po potrebi) za varilno žico C10WSi
G
sledijo druge lastnosti
R D C S U
1)
C14GAl
1) Za črko G lahko sledijo številke 1 do 4 (G1-- nepomirjeno, G2-- pomirjeno, G3-- različni pogoji dobave, G4-- enako kot G3) ali druge oznake na enem ali dveh mestih. 2) Za skupine jekel pod točkami b), c) in d) v poglavju 18.2.1.2 dodatni simboli niso predvideni.
11-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.5 Izvlečki iz SIST EN 10027-2:1995 Sistemi označevanja jekel – 2 del: Številčni sistem Struktura številčne oznake za jeklo Številčna oznaka za jeklo vsebuje naselednje: 1.XX XX (XX) Zaporedna številka (Številke v oklepajih označujejo možno nadaljnjo uporabo)* Številka skupine jekla (po tabeli) Številka skupine materiala ** ** 2 do 9 številk označuje posamezni material, * Predstavlja zaporedje dveh številk, ki narašča glede na stopnjo jekla.
12-23
Označevanje in lastnosti jekel
9.6 OZNAČEVANJE JEKEL PO DIN Podobno kot pri EN 10027 poteka označevanje o lastnostih uporabe ali po kemijski sestavi. Za razlikovanje med jekli se uporabljajo za označevanje naslednje črke in številke za dodatne karakteristike: Spredaj postavljene oznake: A B GS f K k m P q Q R Ro RR T U W Z
Jeklo, obstojno na staranje Betonsko jeklo Jeklena litina Plamensko in inukcijsko kaljenje (Cf45) Primerno za hladno profiliranje Nižja vsebina P, S (Ck45) S okoli 0,020 – 0,040 % (Cm45) Primerno za utopno kovanje Primerno za preoblikovanje v hladnem (Cq45) Odporno proti obrabi, primerno za preoblikovanje v hladnem Pomirjeno Za varjene cevi Posebej pomirjeno Fino zrnato konstrukcijsko jeklo-žilavo v hladnem Nepomirjeno Toplotno obstojno fino zrnato konstrukcijsko jeklo Primerno za svetlo vlečenje
Zadaj postavljene oznake: B Toplotno obdelano na najboljšo obdelovalnost BF Toplotno obdelano na določeno natezno trdnost BG Toplotno obdelano na feritno-perlitno mikrostrukturo C Toplotno obdelano na hladno rastezljivost G Mehko žarjeno GKZ Žarjeno na kroglične karbide K Hladno vlečeno N Normalno žarjeno S Žarjeno za zmanjšanje napetosti SH Luščeno TM Termomehansko obdelano U Toplotno neobdelano V Poboljšano W Orodno jeklo (C45W) WK Hladno-toplo-ojačano
13-23
Označevanje in lastnosti jekel PRILOGA 1: MEHANSKE LASTNOSTI NEKATERIH KONSTRUKCIJSKIH JEKEL Oznaka
Rm [MPa]
Fe 430 Fe 490-2 Fe 590-2 Fe 690-2
420....500 500....600 600....700 700....850
C25 C35 C45 C60 25CrMo4 34CrMo4
550....650 650....800 750....900 850....1050 900....1050 1000....120 0 800....950 1000....120 0 1100....130 0
42Mn6 42CrMo4 36CrNiMo 4
20Cr4 16MnCr5 18CrNiMo 7
Rm
σ bw σ ur
600....850 800....1100 1200....145 0
σ bw
σ ur
τ tw
τ tur
σ dop
[MPa]
[MPa]
[MPa]
[MPa]
[MPa]
α0 =
σ bw 1.73τ tur
navadna konstrukcijska jekla 300 110 370 140 430 160 500 150 jekla za poboljšanje 220 420 160 260 480 150 300 540 190 340 600 200 320 470 190 360 610 240
160 190 220 260
32....47 40....60 47....70 53....80
0.69 0.73 0.74 0.71
220 220 270 320 265 347
37....55 43....65 50....75 57....85 53....80 60....90
0.58 0.68 0.64 0.61 0.70 0.60
390 450
700 800
260 290
360 420
65....100 75....115
0.63 0.62
550
980
340
570
80....120
0.56
250 370 510
53....80 73....110 105....160
0.74 0.69 0.73
190 240 280 320
320 440 640
jekla za cementiranje 560 200 780 260 1080 370
natezna trdnost izmenična upogibna trdnost utripna upogibna trdnost
τ tw
σ dop
torzijska izmenična trdnost τ tur torzijska utripna trdnost dopustna napetost (po približni
enačbi)
14-23
Označevanje in lastnosti jekel MEHANSKE LASTNOSTI NEKATERIH VZMETNIH JEKEL TLAČNE IN NATEZNE VZMETI - orjentacijske strižne trdnosti τid za vzmeti z mirojočo obremenitvijo
τ
id
N/mm2
Pri močno obremenjenih nateznih vzmeteh je priporočljivo vrednost zmanjšati do 10%.
1500 1400 1300
D
1200
W. N r.
1100
Plemenito jekl o [G
1.471 8 [G
= 79
1000
= 79 GPa]
GPa]
W [G . Nr. = 7 1.4 1,6 31 700 GP 0 a] 600 900
W. Nr. 1.7103 [G = 78 GPa] W. Nr. 1.8159 [G 78,5 GPa]
800
C [G = 81,4 G Pa] B [G =
500 400 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
81,4 G Pa]
10 11
d
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
UPOGIBNE VZMETI - Orjentacijske upogibne trdnosti σdop
σ
dop
N/mm2 1900
D
1800 1700 1600
1400
W. N r. 1. 471 8
.1 Nr W.
1500
3 .4
1
1300 1200
0
[
E
1100
=7 1. 6
00
Plemenito jeklo
[E =
207 G
[E 188.000
N/mm 2]
Pa] W. Nr. 1.7103 [E = 20 0
GP a]
GPa]
W. Nr. 1.8159 [E 200 GPa]
1000
B [E
900 800
C [E 206 GPa] 206 GPa ]
700 600 500 0
d [mm] 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
15-23
Označevanje in lastnosti jekel Diagrami TRAJNE TRDNOSTI za jekla za hladno oblikovane tlačne vzmeti 2
N/mm
KZ
700
τ
600 KH
500
KS
0,3
0,4
τ
0,6
F1/F2 oz. 0,7
0,8
τ /τ K1
0,9
1000
900
800
700
600
500
400
2mm N<10
3mm 4mm 5mm
800 700
d
τ
KZ
600 500
τ
KH
400 300 200
τ
KS
1300
τ
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
KS
200
0
7
N 10
100
100 0
KZ
1
7
900
τ
K2
1mm
1000
in
300
200
0
0,5
1100
KS
N/mm
Diagram trajne trdnosti za jekla za hladno oblikovane vzmeti iz poboljšane vzmetne žice – utrjene (DIN 17223/2)
1200
τ
τ
KS
1200
N/mm
2
0,2
7
KS
N/mm2
Diagram trajne trdnosti za jekla za hladno oblikovane vzmeti iz vlečene vzmetne žice – utrjene (JUS C.B6.018)
0,1
τ
0
100
τ
900
800
700
600
500
400
300
200
N 10
100
τKS 100
KZ
300
N 107
1300
K2
2mm 3mm d 5mm
7
N<10
200
200
0
τ
τK1 =29,5
K1
1mm
900
400
300
100
1000
τ
τKS=34,5
τKH
400
τ /τ 1
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
800
2mm 3mm d 5mm
τK2 =64
τKZ
F1/F2 oz.
K2
1
in KS
700
500
K1
1mm
800
0
τ in KS
τ
900
600
τ /τ
1000
1000
KZ
N/mm2
F1/F2 oz.
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
2
N/mm
Diagram trajne trdnosti za jekla za hladno oblikovane vzmeti iz poboljšane vzmetne žice za ventile (ASTM 401)
16-23
2
Označevanje in lastnosti jekel Diagrami TRAJNE TRDNOSTI jekel za membranskih vzmeti
1200
5
N=
σ ,σ
sp
N/mm
2
1400
10 5
N=
zg
1000
0 5x1
6
N
800
0 2x1
v šte
n ilo
jev iha
σ
zg
600
400
200
1400
σ
1200
1000
800
600
200
400
sp
0
0
t = 0,4 do 0,9 mm
σ
N/mm2
sp
1200
5
N=
sp
N/mm
2
1400
10 5
σ ,σ
0 5x1 N=
zg
1000
6
800
N
0 2x1
šte
vilo
a nih
jev
σ
zg
600
400
200
1400
σ
1200
1000
800
600
200
400
sp
0
0
t = 1 do 3,5 mm
σ
N/mm2
sp
1200
σ ,σ
sp
N/mm
2
1400
5
0 5 v = 1 10 aje N 5x nih = vilo N 6 š te 0 2x1 N
zg
1000
800
600
σ
zg
400
200
sp
1400
σ
1200
1000
800
600
400
sp
200
0
0
t = 4 do 14 mm
σ
N/mm2
17-23
Označevanje in lastnosti jekel DELOVNI LIST-preizkus pridobljenega znanja: Priimek in ime:____________________________________________skupno št. točk
/48
1. Pojasni lastnosti in namembnost jekla na osnovi oznak: 1.) EN 2C15
DIN CK15
JUS Č.1221
DIN 21NiCrMo2
JUS Č.75201
DIN 30NiCrMo166
JUS Č.5481
C% 0.15
Si % <0.40
Mn % 0.45
Cr % -
Mo % -
Ni % -
Rešitev: 2 je 15 pomeni Namen uporabe:
2.) EN 20NiCrMo2
C% 0.20
Si % <0.40
Mn % 0.8
Cr % 0.55
Mo % 0.70
Ni % 0.55
Rešitev: 20 pomeni 2 označuje Namen uporabe: 3.) EN 36NiCrMo16
C% 0.30
Si % 0.25
Mn % 0.50
Cr % 1.4
Mo % 0.45
Ni % 4.00
Rešitev: 36 pomeni 16 označuje Namen uporabe 4.) 18-23
Označevanje in lastnosti jekel
EN HS18-1-1-5
DIN S18-1-2-5
JUS Č.9682
C% 0.76
DIN St52-3U
JUS Č.0562
C% <0.22
Si % <0.45
W 18
Cr % Mo % V 4.15 0.65 1.55
Co 5
Rešitev: Namen uporabe: 5) EN S355J0
Si % <0.55
Mn % <1.6
Cr %
Mo %
Ni %
Opomba: Stara oznaka Fe510C ! Rešitev: Namen uporabe: 6) EN DIN JUS X160CrMoV121 X155CrVMo121 Č.4850
C% 1.55
Si % 0.25
Mn % 0.30
Cr % 11.5
Mo % 0.7
V 1
Rešitev: Namen uporabe: 7) EN 34CrMo4
DIN 34CrMo4
JUS Č.4731
C% 0.35
Si % <0.6
Mn % 0.65
Cr % 1
Mo % 0.25
Ni % -
Rešitev:
Namen uporabe:
19-23
Označevanje in lastnosti jekel 8) EN S355N
DIN WSt E315
JUS ČRV 310
C% <0.16
Si % <0.45
Mn % 1.1
Cr % -
Mo % -
Ni % -
Rešitev: Namen uporabe
9) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Jeklo je namenjeno za ventile motorjev (vhodne manj obremenjene): C% 0.45
Si % 3
Mn % 0.70
Cr % 9
Mo % -
Ni % <0.60
V
Rešitev: EN
DIN
JUS
10) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Nelegirano orodno jeklo, ki je namenjeno za ključe: C% 0.32
Si % 0.35
Mn % 0.50
Cr % 0.55
Mo % -
Ni % -
V 0.10
Rešitev: EN
DIN
JUS
20-23
Označevanje in lastnosti jekel 11) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Nerjavno in kemično obstojno jeklo (vodne turbine, ventili, razna orodja v naftno-kemični industriji): C% <0.08
Si % <1
Mn % <1
Cr % 13
Mo % -
Ni % -
V -
Rešitev: EN
DIN
JUS
12) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Jeklo za poboljšanje, ki je namenjeno za trajno obremenjene dele strojev in motorjev, vozil: C% 0.51
Si % 0.30
Mn % 0.90
Cr % 1.05
Mo % -
Ni % -
V 0.15
Rešitev: EN
DIN
JUS
13) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Jeklo za poboljšanje, ki je namenjeno za trajno visokoobremenjene dele strojev: C% 0.36
Si % 0.30
Mn % 0.35
Cr % 1.75
Mo % 0.50
Ni % 4.00
V -
Rešitev: EN
DIN
JUS
21-23
Označevanje in lastnosti jekel
14) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Nelegirana orodna jekla za delo v hladnem, (navojni svedri, povrtala, matrice): C% 1.05
Si % 0.20
Mn % 0.25
Cr % -
Mo % -
Ni % -
V 0.10
Rešitev: EN
DIN
JUS
15) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Legirano orodno jeklo, ki je namenjeno za delo v hladnem: C% 1.20
Si % 0.25
Mn % 0.30
Cr % 0.20
Mo % -
W 1.0
V 0.10
Rešitev: EN
DIN
JUS
16) Zapiši oznako za jeklo z naslednjo kemično sestavo in opisom: Legirano orodno jeklo, ki je namenjeno za delo v vročem: C% 0.32
Si % 0.25
Mn % 0.30
Cr % 3.0
Mo % 2.8
W -
V -
Rešitev: EN
DIN
JUS
22-23
Označevanje in lastnosti jekel
Nelegirana jekla Osnovno j.
Kvalitetno jeklo
Legirana jekla Posebna j.
Kvalitetna j.
Št. 0
1
2
3
00…..90
10
Osnovno jeklo
posebnimi fiz. lastnostmi
01……....91
11
Splošno konstr. jeklo z Rm<500N/mm2
konstr., posode pod pritiskom z C<0.50%
02………92 druga jekla, ki niso namenjena za toplotno obdelavo z Rm<500N/mm2
03…………93 z C<0,12% ali Rm<400N/mm2
4
05…………....95
6
06…………....96 z C≥0,55% ali Rm ≥ 700N/mm2
7
07…………..97 jeklo z večjo vsebino P ali S
8
20 Cr
40
50 Mn-Si-Cu
30
nerjavno jeklo z Ni<2,5% brez Mo, Nb in Ti
12
22
32
konstr., posode pod pritiskom z C≥0.50%
Cr-V Cr-V-Si Cr-V-Mn Cr-V-Mn-Si
Hitrorezna z Co
13
23
33
43
konstr., posode pod pritiskom s poseb. zahtev.
Cr-Mo Cr-Mo-V Mo-V
Hitrorezna brez Co
nerjavno jeklo z Ni≥2,5% brez Mo, Nb in Ti
24
41
34
nerjavno jeklo z Ni<2,5% in Mo brez Nb in Ti
42
44
W Cr-W
nerjavno jeklo z Ni≥2,5% in Mo brez Nb in Ti
15 orodno jeklo
25 W-V Cr-W-V
35 45 jekla za nerjavno jeklo s posebnimi dodatki ležaje
16 orodno jeklo
26
36
46
W razen skupin 24,25 in 27
s posebnimi magnet.last. brez Co
kemično odporne in visoko temperaturne Ni zlitine
27 z Ni
37
47
17 orodno jeklo
08……98 18 orodno jeklo posebnimi fizikalnimi lastnostmi
9
Konstrukcijska jekla, jekla za tlačne posode in za splošno strojegradnjo
31
04………….94
z 0.25%≤C<0,55% ali 500≤Rm<700N/mm2
jekla in temperatur. obstojna
21 Cr-Si Cr-Mn
z 0.12%≤C<0,25% ali 400≤Rm<500N/mm2
5
OZNAČEVANJE S ŠTEVILČNIM SISTEMOM
Posebna jekla Raznorodna Nerjavna orodna j.
09……99 posebnimi fizikalnimi lastnostmi
28 ostalo
s posebnimi magnet.last. z Co
s posebnimi fiz.last. brez Ni
39
1-23
51 Mn-Si Mn-Cr
61
70 Cr Cr-B
80 Cr-Si-Mo Cr-Si-Mn-Mo Cr-Si-Mo-V Cr-Si-Mn-Mo-V
71
81
Cr-Si Cr-Mn Cr-Mn-B Cr-Si-Mn
Cr-Si-V Cr-Mn-V Cr-Si-Mn-V
52
62
72
82
Mn-Cu Mn-V Si-V Mn-S-V
Ni-Si Ni-Mn Ni-Cu
Cr-Mo z Mo<0.35% Cr-Mo-B
Cr-Mo-W Cr-Mo-W-V
63
73 Cr-Mo z Mo≥0,35%
83
53 Mn-Ti Si-Ti
Ni-Mo Ni-Mo-Mn Ni-Mo-Cu Ni-Mo-V Ni-Mn-V
54 Mo Nb,Ti,V,W
64
55 B Mn-B Mn<1.65% 56 Ni
65 Cr-Ni-Mo z Mo<0.4% in Ni<0.2% 66 Cr-Ni-Mo z Mo<0.4% in
74
84 Cr-Si-Ti Cr-Mn-Ti Cr-Si-Mn-Ti
75 Cr-V z Cr<2%
85 jekla za nitriranje
76 Cr-V z Cr≥2%
86
77 Cr-Mo-V
87
78
88
2,0%≤Ni<3,5%
57 Cr-Ni z Cr<1% 58 Cr-Ni z 1,0%≤Cr<1,5 %
49
s posebnimi fiz.last. z Ni
2,0%≤Cr<3,0%
67 Cr-Ni-Mo z Mo<0.4% in 3,5%≤Ni<5% Mo≤0,4%
48
38
60 Cr-Ni z
59 Cr-Ni z 1,5%≤Cr<2,0 %
ali
68 Cr-Ni-V Cr-Ni-W Cr-Ni-V-W
69 Cr-Ni razen skupin 57 do 68
jekla, ki niso namenjena, da jih uporabnik toplotno obdeluje
visokotrdnostna variva jekla, ki niso namenjena, da jih uporabnik toplotno obdeluje
79 Cr-Mn-Mo Cr-Mn-Mo-V
89 visokotrdnostna variva jekla, ki niso namenjena, da jih uporabnik toplotno obdeluje