acél jellemz ıi anyagismeret egyéb alkotók: ötvöz...
TRANSCRIPT
1
1
Anyagismeret
Dr. Horváth László
2
♦ Acél szennyezıi, ötvözıi♦ Szerkezeti acélok fajtái, összetétele,
hegeszthetıségük♦ Acélanyag kiválasztása mintapélda
3
Acél jellemzıi
♦ Vas-karbon ötvözet♦ Alacsony széntartalom♦ C < 2,14% acél, felette öntöttvas♦ Szerkezeti acélokban C < 0,2%♦ Egyéb alkotók:
Egyéb alkotók: ötvözı vagy szennyezı?
4
Acélok szennyezıi♦ Oxigén O: csökkenti szilárdságot, nyúlást, növeli
a melegrepedési hajlamot. Dezoxidálás Mn, Si, Al.
♦ Nitrogén N: növeli szilárdságot, csökkenti szívósságot, növeli az öregedési hajlamot. Denitrálás Al, Ti, Nb.
♦ Hidrogén H: folyékony acélban jól oldódik, elridegít, hidegrepedési hajlamot növeli.
♦ Kén S: képlékenységet és korrózióállóságot csökkent, melegrepedési hajlamot növeli. S<0,03% legyen. Keresztirányú nyúlóképességet csökkenti.
♦ Réz Cu: növeli szilárdságot és korrózióállóságot, vöröstörékenységi hajlamot növeli. Cu<0,2% legyen.
2
5
Acélok ötvözıi♦ Szilícium Si: Dezoxidáló, növeli szilárdságot,
csökkenti nyúlást és hidegalakíthatóságot.
♦ Alumínium Al: ferritképzı, dezoxidáló, szemcsefinomító. Csökkenti az öregedési hajlamot.
♦ Mangán Mn: növeli szilárdságot, ausztenitképzı, leköti S-t.
♦ Nikkel Ni: növeli folyáshatárt, szívósságot javít.
♦ Foszfor P: növeli a szilárdságot, de ridegít.
♦ Króm Cr, Vanádium V, Titán Ti …
6
Acélok jelölésrendszere
♦ MSZ EN 10027-1 szerint
S + folyáshatár [MPa] + kiegészítı jelek + (C / W)t ≤ 16 mm szívósságra utal speciális
tulajdonság
♦ MSZ EN 10027-2 szerint„Anyagszám”
Pl. 1.0037 � S235JR
7
MSZ EN 10025-1993 S355 J2 G3
♦ Szilárdsági osztályok 235,275,355♦ Szívósság
♦ Utókezelés: dezoxidáció módja:
FN csillapítatlan acél nem lehet (JR, J0)
FF teljesen csillapított acél (J2)
szállítási feltételek:
MSZ EN 10025-2:2005 ötvözetlen acélok
+AR ( +N)
8
Acélok utókezelése
♦ Csillapítatlan acélok• Cmax = 0,25% , Mn = 0,2 – 0,4% van CO!
♦ Csillapított acélok• Si=0,1 – 0,4% leköti az O-t• Mn = 0,2 – 0,6%
♦ Különlegesen csillapított acélok• Si=0,1 – 0,4%• Mn = 0,2 – 0,6%• Al > 0,02% leköti az O-t és N-t, öregedésálló és
finomszemcsés lesz
3
9
Ötvözetlen acélok összetétele
♦ BS (Basic Steel)• C > 0,1 % S és P <0,045% egyéb: Mn és Si• JR jelöléssel
♦ QS (Quality Steel)• JO és J2 jelöléssel• C < 0,2% Si < 0,55% Mn < 1,4 – 1,6%
10
Összetétel adagpróba alapján
11
Összetétel termékpróba alapján
12
MSZ EN 10113-2 Finomszemcsés acél, normalizáló hengerléssel elıállítva
♦ Szilárdsági osztályok 275,355, 420,460♦ Szívósság
♦ Példa: S 355 NL
MSZ EN 10025-3:2005
4
13
MSZ EN 10113-3 Finomszemcsés acél, termomechanikus hengerléssel elıállítva
♦ Szilárdsági osztályok 275,355, 420,460♦ Szívósság
♦ Példa: S 355 ML
MSZ EN 10025-4:2005
14
Finomszemcsés normalizált acélok összetétele♦ C ≤ 0,2% Mn = 0,5- 1,8% Cr ≤ 0,3% ♦ Ni ≤ 0,3-0,8% Mo ≤ 0,1% Cu ≤ 0,7% ♦ + mikroötvözık Al, V, Nb, Ti, Zr, N, Ce,
Ta, Ca, La, Y, B♦ Normalizáló hengerlés:
finom szemcseszerkezet az újrakristályosodási hımérsékleten végzett készrehengerléssel
15
Finomszemcsés termomechanikusacélok összetétele♦ C ≤ 0,13-0,16% Mn = 1 - 1,8% ♦ Cr + Mo + Cu ≤ 0,6%♦ + mikroötvözık Nb ≤ 0,03-0,05 %♦ Termomechanikus hengerlés:
rendkívül finom szemcseszerkezet az újrakristályosodás megakadályozásával, gyors hőtéssel -> max. 580 °C, tartósan e felett elveszti kedvezı tulajdonságait!
16
Összetétel – EN és gyári (DiMc420)
5
17
Acélok hegeszthetısége
♦ Minden acél hegeszthetı!!!♦ Csak az a kérdés, hogyan?♦ Megfelelı hegesztéstechnológiával!
• Elıkészítés, elımelegítés• Hegesztési eljárás, sorrendterv, hıbevitel• Utókezelés – lehőlési sebesség kontrollja
18
Acélok hegeszthetısége♦ Szén és egyéb ötvözık mennyisége
Szénegyenérték (IIW ajánlás)CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15
♦ Lemezvastagság, hıbevitel, CE alapján-> szükség esetén elımelegítés
CE ≤ 0,45 % nem kell elımelegíteni CE ≤ 0,45 – 0,6 % 100-250 °CCE > 0,6 % 250 – 350 °C
nem kell elımelegíteni t ≤ 20 mm -ig
19
Acélok hegeszthetısége
♦ A hidegrepedés elkerülése a felkeményedés korlátozásával
♦ Hıhatásövezet max. keménysége 300-350 HV
♦ Lehőlési idı 850-500 °C között > kritikus id ı♦ Megfelelı lehőlési folyamat kialakítása:
ne legyen se túl gyors se túl lassú
20
Anyagösszetétel megállapítása
♦ Megrendelés mőbizonylat kérésével♦ Utólagos vizsgálat kivett próbán♦ Bizonylattípusok: EN 10204 szerint
• 2.2• 3.1• 3.2