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

6

21