materiaali- ja aineenkoetusstandardit
TRANSCRIPT
Materiaali- ja aineenkoetusstandardit
5.4.20162
Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry (METSTA ry)
METSTA ryMetalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry (METSTA ry) vastaa teknologiateollisuuteen kuuluvien kone- ja metallituoteteollisuuden, metallien jalostuksen sekä talotekniikan eurooppalaisesta (SFS-EN ja SFS-EN ISO) ja kansainvälisestä (ISO ja SFS-ISO) sekä kansallisesta standardisoinnista (SFS).
SFS rySuomessa standardeja myy Suomen Standardisoimisliitto SFS ry. SFS:n verkkosivujen www.sfs.fi lisäksi SFS:n oppilaitosportaali www.sfsedu.fi on hyvä tietolähde standardien hakemiseen. Sieltä löytyy myös muuta opintoja tukevaa, standardeja koskevaa materiaalia.
Useat oppilaitokset ovat solmineet online-sopimuksen SFS:n kanssa, jolloin standardeja on saatavilla internet-yhteyden kautta. Kysy online-käytöstä oppilaitoksesi kirjastosta.
Luentomateriaalia materiaali- ja aineenkoetusstandardeista
METSTA ry on laatinut tämän oppimateriaalin tukemaan materiaaleihin liittyvää opetusta ja harjoitustöiden tekemistä. Tarkoituksena on antaa opiskelijoille lisätietoa alan standardeista ja opettaa hyödyntämään niitä. Kalvosarjassa on esitelty aihealueen keskeisiä standardeja, niiden periaatteita ja tärkeimpiä käsitteitä. Kalvosarjan tueksi on julkaistu seuraavat materiaaleihin ja aineenkoetukseen liittyen:
SFS-KÄSIKIRJA 51 Teräs. Osa 1: YleisstandarditOsa 2: Kuumavalssatut rakenneteräkset. AinestandarditOsa 3: Ohutlevyteräkset. AinestandarditOsa 6: Takeet. Yleis-, tuote- ja testausstandarditOsa 7: Lämpökäsiteltävät teräkset. Ainestandardit
SFS-KÄSIKIRJA 47 Kupari ja kupariseokset. Osa 1: Yleis- ja testausstandardit
SFS-KÄSIKIRJA 53-1 Teräs. Tuotestandardit.Osa 1: Lanka- ja tankotuotteet sekä profiilitOsa 2: PutketOsa 3: LevytuotteetOsa 4: Päittäishitsattavat putkenosatOsa 5: Rakenneputket
SFS-KÄSIKIRJA 149 Alumiini ja alumiiniseokset. Osa 1: Muokatut tuotteet. YleisstandarditOsa 2: Muokatut tuotteet. Levyt ja nauhatOsa 3: Muokatut tuotteet. Vedetyt tuotteetOsa 4: Muokatut tuotteet. Pursotetut tuotteetOsa 5: Valut. Yleis- ja tuotestandarditOsa 6: Pinnoitteet
5.4.20163
Tämä materiaali on päivitetty viimeksi 5.4.2016. Varmista tiedon oikeellisuus ja ajantasaisuus voimassaolevista standardeista.
© Metalliteollisuuden standardisointiyhdistys ry, 2016. Aineiston käyttö kaupallisiin tarkoituksiin kielletty.
4
Terässtandardit
5.4.2016
5.4.20165
Teräksiä koskevat yleisstandardit
SFS-EN 10020 Teräslajien määritelmät ja luokittelu SFS-EN 10021 Terästuotteiden yleiset tekniset toimitusehdot SFS-EN 10204 Metallituotteiden ainestodistukset SFS-EN 10079 Terästuotteiden määritelmät SFS-EN 10027-1 Terästen nimikejärjestelmät. Osa 1: Terästen nimikkeet SFS-EN 10027-2 Terästen nimikejärjestelmät. Osa 2: Numeerinen järjestelmä SFS-EN 10052 Rauta- ja terästuotteiden lämpökäsittelysanasto SFS-EN ISO 377 Teräs ja terästuotteet. Näytteenotto sekä näyte- ja koekappaleiden
valmistus aineenkoetusta varten
5.4.20166
Teräslajien määritelmät ja luokitteluTerästen ainestandardeissa teräslajit luokitellaan standardin SFS-EN 10020 mukaisesti
kemiallisen koostumuksensa perusteella:• seostamattomiin teräksiin (standardin SFS-EN 10020 taulukko 1 esittää raja-arvot
seostamattoman teräksen ja seosteräksen välillä)• ruostumattomiin teräksiin (C ≤ 1,2 % ja Cr ≥ 10,5 %) • ja muihin seosteräksiin (teräslajit, jotka eivät täytä seostamattoman tai ruostumattoman
teräksen määritelmää)
Ominaisuuksien ja käyttötarkoituksen perusteella teräslajit voidaan jakaa lisäksi seostamattomiin ja seostettuihin laatu- ja erikoisteräksiin.
Ruostumattomat teräkset voidaan jaotella edelleen nikkelipitoisuuden mukaan:• nikkeli < 2,5 %• nikkeli ≥ 2,5 %ja pääominaisuuden mukaan:• korroosionkestävyys• kuumalujuus• virumiskestävyys.
• Teräslajien nimikkeet muodostetaan standardin SFS-EN 10027-1 mukaan• Standardissa esitetään esimerkkien avulla kirjaimista ja numeroista
muodostuvan nimikkeen muodostaminen terästuotteen • Teräslajin nimike kuvaa lyhyessä muodossa teräksen sovelluskohteen ja
keskeiset ominaisuudet, kuten mekaaniset, fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
5.4.20167
Teräslajin nimike
• Esim. standardin SFS-EN 10025-2 mukainen rakenneteräs S235J2:– myötölujuus 235 MPa, iskusitkeys lämpötilassa -20 C testattuna 27 J
5.4.20168
Teräslajin nimikkeen muodostaminen
• Esim. standardin SFS-EN 10130 mukainen kylmävalssattu kylmämuovattava ohutlevyteräs DC04:
5.4.20169
Teräslajin nimikkeen muodostaminen
Teräslajin numerotunnus
• Terästen numeerinen nimikejärjestelmä eli teräslajien numerotunnukset esitetään standardissa SFS-EN 10027-2
• Esimerkkejä teräsryhmien tunnusluvuista:– 01, 91: yleiset rakenneteräkset (Rm < 500 MPa). Esim. S235J2 / 1.0117– 43: ruostumattomat teräkset, ilman Mo-, Nb- ja Ti-seostusta, joiden Ni-
pitoisuus ≥ 2,5 %. Esim. X2CrNi18-9 / 1.4307– 85: typetysteräkset. Esim. 31CrMoV9 / 1.8519
• Järjestysluku muodostuu yleensä kahdesta (1.xxxx), mutta joissain teräsryhmissä jo neljästä numerosta (1.xxxxxx)
5.4.201610
Ainestodistukset• Standardi SFS-EN 10204 esittää kaikkien metallituotteiden, niiden
valmistustavasta riippumatta, toimituksen yhteydessä ostajalle sopimuksen mukaisesti toimitettavien ainestodistusten eri tyypit
5.4.201611
KUUMA- JA KYLMÄVALSSATUT
RAKENNETERÄKSET
5.4.201612
Kuumavalssatut rakenneteräkset
SFS-EN 10025-1:2004Määrittelee yleiset tekniset toimitusehdot (luokittelu ja nimike, ostajan toimittamat tiedot, kemiallinen koostumus, tarkastus,…).
SFS-EN 10025-2:2004Määrittelee osan 1 lisäksi kuumavalssattujen, seostamattomien laatuterästen tekniset toimitusehdot levytuotteille, pitkille tuotteille ja puolivalmisteille. Sekä näiden lisäksi kolme koneterästä.
5.4.201613
Kuumavalssatut rakenneteräksetOte standardin SFS-EN 10025-2:2004 taulukosta 2. Levytuotteiden ja pitkien tuotteiden kemiallinen koostumus.
5.4.201614
Kuumavalssatut rakenneteräksetOte standardin SFS-EN 10025-2:2004 taulukosta 7. Mekaaniset ominaisuudet huoneenlämpötilassa levytuotteille ja pitkille tuotteille, joille esitetään iskusitkeysvaatimukset.
5.4.201615
Kylmävalssatut rakenneteräkset
SFS-EN 10130:2007Määrittelee tekniset toimitusehdot kylmävalssatuille kylmämuovattaville ohutlevyteräksille.
Ote standardin taulukosta 2. Viimeistelyvalssattujen tuotteiden ominaisuudet.
5.4.201616
RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET
5.4.201617
Ruostumattomat teräkset SFS-EN 10088-1:2014
Esittää yhteenvedon ruostumattomien terästen kemiallisista koostumuksista.
SFS-EN 10088-2:2014Määrittelee tekniset toimitusehdot yleiseen käyttöön tarkoitetuille kuuma- tai kylmävalssatuille korroosionkestäville ruostumattomille standardi- ja erikoisteräslevyille ja –nauhoille.
SFS-EN 10088-3:2014Tekniset toimitusehdot yleiseen käyttöön tarkoitetuille korroosionkestäville tangoille, valssilangoille, langoille, profiileille, kirkkaille tuotteille ja puolivalmisteille.
5.4.201618
Ruostumattomat teräksetOte standardin SFS-EN 10088-2:2014 taulukosta 3. Ferriittisten korroosionkestävienterästen kemiallinen koostumus (sulatusanalyysi).
5.4.201619
Ruostumattomat teräksetOte standardin SFS-EN 10088-2:2014 taulukosta 9. Liuotushehkutettujen ferriittisten ruostumattomien terästen mekaaniset ominaisuudet.
5.4.201620
NUORRUTUSTERÄKSET
5.4.201621
Nuorrutusteräkset
SFS-EN 10083-1:2006Määrittelee yleiset tekniset toimitusehdot seuraaville tuotteille:
– kuumamuokatut aihiot, esim. levyaihiot– tangot– valssilanka– leveät latat– kuumavalssattu nauha ja levy– takeet.
5.4.201622
Nuorrutusteräkset
SFS-EN 10083-2:2006Määrittelee tekniset toimitusehdot osan 1 tuotteille, jotka valmistetaan suorakarkaistavista seostamattomista nuorrutusteräksistä ja seostamattomista liekki- ja induktiokarkaistavista teräksistä.
SFS-EN 10083-3:2006Määrittelee tekniset toimitusehdot osan 1 tuotteille, jotka valmistetaan suorakarkaistavista seostetuista nuorrutus-, liekki- ja induktiokarkaistavista teräksistä.
5.4.201623
NuorrutusteräksetOte standardin SFS-EN 10083-2:2006 taulukosta 9. Seostamattomien nuorrutusteräksien mekaaniset ominaisuudet huoneenlämpötilassa, nuorrutetussa tilassa (+QT).
Ote standardin SFS-EN 10083-3:2006 taulukosta 8. Seostettujen nuorrutusterästen mekaaniset ominaisuudet huoneenlämpötilassa (+QT).
5.4.201624
HIILETYSTERÄKSET
5.4.201625
Hiiletysteräkset
SFS-EN 10084:2008Määrittelee tekniset toimitusehdot seuraaville, seostamattomista tai seostetuista hiiletysteräksistä, valmistetuille tuotteille:
– Kuumamuokatut aihiot, esim. levyaihiot– tangot– valssilanka– leveät latat, kvarttolevyt– kuumavalssattu levy ja nauha– vapaa- ja muottitakeet.
5.4.201626
27
HiiletysteräksetTeräksen 18CrNiMo7-6 jominynauhat standardin SFS-EN 10084:2008 mukaisesti.
5.4.201627
TILAUSOHJE- JA ESIMERKKI
5.4.201628
Tilausohje- ja esimerkkiTerästuotteiden tilauksessa ostajalta tyypillisestivaadittuja tietoja:
– tilattava määrä– tuotteen muoto– sovellettava eurooppalainen mitta-, muoto- ja paino-
toleranssistandardi– tuotteen nimellismitat– kyseisen eurooppalaisen standardin numero– teräslajin nimike tai numerotunnus (teräslaji)– toimitustila– ainestodistustyyppi– (optiot).
5.4.201629
Tilausohje ja –esimerkkiUusimpiin terässtandardeihin on merkitty pisteellä (•) ne kohdat, joista on sovittava kyselyn ja tilauksenyhteydessä ja kahdella pisteellä (••) ne kohdat, joistavoidaan sopia kyselyn ja tilauksen yhteydessä.
Optiot ovat lisävaatimuksia, joista ostaja ja toimittaja voivatsopia kyselyn ja tilauksen yhteydessä.
5.4.201630
11 Tilausohje ja –esimerkki Esimerkki 1. Kuvan mukaisen tehonsiirtoakselin
materiaalin tilaus.
5.4.201631
Tilausohje ja –esimerkki Esimerkki 1. Kymmenen pyörötankoa, nimellishalkaisija
60 mm, nimellispituus 8000 mm, standardin EN 10060 mukaiset toleranssit, standardin EN 10083-2 mukainen teräslaji C45 (1.0503), lämpökäsittelytila +A, standardin EN 10204 mukainen vastaanottotodistus 3.1.
10 pyörötankoa EN 10060 – 60x8000 EN 10083-2 – C45+A EN 10204 – 3.1
5.4.201632
ALUMIINIT JA ALUMIINISEOKSET
5.4.201633
Alumiinien ja alumiiniseosten yleisstandardeja• SFS-EN 515:1993
– määrittelee muokattavien alumiinien ja alumiiniseosten lämpökäsittelytilojen (O, T4, H112 jne.) merkityksen ja merkinnät
• SFS-EN 573-1:2005– määrittelee muokattavien alumiinien ja alumiiniseosten numeeristen
nimikejärjestelmän (esim. EN AW-6082)• SFS-EN 573-2:1995
– määrittelee muokattavien alumiinien ja alumiiniseosten kemialliseen koostumukseen perustuvan nimikejärjestelmän (esim. Al Si1MgMn)
• SFS-EN 573-3:2013– määrittelee muokattavien alumiinien ja alumiiniseosten kemialliset
koostumukset ja saatavilla olevat tuotemuodot
5.4.201634
Alumiinit ja alumiiniseokset
LevytuotteetSFS-EN 485-1 + A1:2009
Määrittelee yleisiin käyttötarkoituksiin tarkoitettujen muokattujen alumiini- ja alumiiniseoslevyjen ja –nauhojen yleiset tekniset toimitusehdot.
SFS-EN 485-2:2013Määrittelee osan 1 tuotteiden mekaaniset ominaisuudet.
5.4.201635
Alumiinit ja alumiiniseoksetOte standardin SFS-EN 485-2:2013 taulukosta 40. Alumiini EN AW-6082 [Al Si1MgMn].
5.4.201636
Alumiinit ja alumiiniseokset SFS-EN 485-3:2003
Määrittelee yleisiin käyttötarkoituksiin tarkoitettujen, kuumavalssaamalla muokattujen, alumiini- ja alumiiniseoslevyjen ja –nauhojen mitta- ja muototoleranssit.
SFS-EN 485-4:1994Määrittelee yleisiin käyttötarkoituksiin tarkoitettujen, kylmävalssaamalla muokattujen, alumiini- ja alumiiniseoslevyjen ja –nauhojen mitta- ja muototoleranssit.
5.4.201637
38
Alumiinit ja alumiiniseoksetVedetyt tuotteet SFS-EN 754-1…8
Standardisarja EN 754 esittää yleisiin käyttötarkoituksiin tarkoitettujen vedettyjen alumiini- ja alumiiniseostankojen ja -putkien yleiset tekniset toimitusehdot (osa 1), mekaaniset ominaisuudet (osa 2) sekä mitta- ja muototoleranssit (osat 3…8). Standardi koskee tuotteita, jotka on ensin pursotettu ja sen jälkeen vedetty.
5.4.201638
39
Alumiinit ja alumiiniseokset
Pursotetut tuotteet SFS-EN 755-1…9
Standardisarja EN 755 esittää yleisiin käyttötarkoituksiin tarkoitettujen pursotettujen alumiini- ja alumiiniseostankojen, -putkien ja profiilien yleiset tekniset toimitusehdot (osa 1), mekaaniset ominaisuudet (osa 2) sekä mitta- ja muototoleranssit (osat 3…9).
5.4.201639
Alumiinivalut• SFS-EN 1559-1:2011
– määrittelee valumetalleista valmistettujen valukappaleiden yleiset tekniset toimitusehdot
• SFS-EN 1559-4:2015– määrittelee teknisten toimitusehtojen lisävaatimukset alumiiniseos-
valukappaleille• SFS-EN 1676:2010
– määrittelee uudelleen sulatettavien seostettujen alumiiniharkkojen seoksia koskevat vaatimukset
• SFS-EN 1706:2010– määrittelee alumiinivaluseosten kemiallisen koostumuksen rajat ja
erillään valetun koesauvan mekaaniset ominaisuudet
5.4.201640
KUPARIT JA KUPARISEOKSET
5.4.201641
Kuparimetallien yleisstandardeja
CEN/TS 13388:fiEsittää yhteenvedon standardisoitujen kuparien ja kupariseosten kemiallisista koostumuksista ja saatavilla olevista tuotemuodoista
5.4.201642
Kuparimetallien yleisstandardejaSFS-EN 1173:2008
Esittää kuparimetallien pakollisten tuoteominaisuuksien kuvaamiseen käytettävän tilojen tunnusjärjestelmän– esim. murtolujuus 500 MPa:
Tanko EN 12164 – CuZn39Pb3 – R500 –…– esim. kovuus 150 HBW: Levy EN 1652 – CuZn37 – H150 –…
SFS-ISO 1190-1:1999Esittää kuparin ja kupariseosten kemialliseen koostumukseen perustuvan nimikejärjestelmän (esim. CuZn37, CuAg0,04)
SFS-EN 1412:1996Esittää eurooppalaisten kuparien ja kupariseosten numeerisen nimikejärjestelmän (esim. CW508L, CW011A)
5.4.201643
Kuparituotteiden standardejaSFS-EN 1057 + A1:2010 Saumattomat pyöreät kupariputket
LVI-käyttöön• määrittelee saumattomien pyöreiden kupariputkien vaatimukset,
näytteenoton, testausmenetelmät ja toimitusmuodot. Standardia sovelletaan putkille, joiden ulkohalkaisijat ovat välillä 6...267 mm, seuraavissa käyttökohteissa: – kylmän ja lämpimän käyttöveden jakeluverkostot– vesikiertoiset lämmitysjärjestelmät, sisältäen lämmityselementit (lattia-,
seinä-, kattolämmitys)– rakennusten kaasumaisten ja nestemäisten polttoaineiden jakeluputkistot – jäteveden viemäröinti.
Standardia sovelletaan myös edellä mainittuihin kohteisiin tarkoitetuille putkille, jotka aiotaan esieristää ennen käyttöä.
5.4.201644
Kuparituotteiden standardejaSFS-EN 1652:1998 Levyt, nauhat ja pyörylät yleiseen
käyttöön• määrittelee yleiseen käyttöön tarkoitettujen kupari- ja
kupariseoslevyjen, -nauhojen ja -pyörylöiden kemiallista koostumusta, ominaisuuksia sekä mitta- ja muototoleransseja koskevat vaatimukset.
• Standardissa esitetään myös tämän standardin vaatimustenmukaisuuden osoittamista koskevat näytteenoton ja testauksen vaatimukset, sekä toimitusehtoja koskevat vaatimukset
SFS-EN 1982:2008 Valuharkot ja valukappaleet• määrittelee kuparimetallien kemiallisen koostumuksen, mekaaniset
ominaisuudet ja muut ominaisuudet. Tässä standardissa määritellään myös näytteenottoa ja vaatimustenmukaisuuden osoittamisessa käytettäviä koemenetelmiä koskevat vaatimukset
5.4.201645
Kuparituotteet sähkötekniseen käyttöönSFS-EN 13599:2014 Kuparilevyt ja -nauhatSFS-EN 13600:2013 Saumattomat kupariputketSFS-EN 13601:2013 Kuparitangot ja -langatSFS-EN 13602:2013 Sähköjohtimissa käytettävä vedetty
pyöreä kuparilankaSFS-EN 13604:2013 Tuotteet puolijohde-, elektroniikka- ja
tyhjösovelluksiinSFS-EN 13605:2013 Kupariprofiilit ja -profiililangat
5.4.201646
MEKAANINEN AINEENKOETUS
5.4.201647
Brinellin kovuuskoe
SFS-EN ISO 6506-1:2014Määrittelee metallien Brinellin kovuuskokeen kovuuteen n. 650 HBW asti.
Kovuus ilmaistaan kovuuden arvollaja tämän jälkeen liitettävällä tunnuksellaHBW, sekä seuraavilla lisätunnuksilla:
• kuulan halkaisija• koevoimaa kuvaava luku• kuormitusaika, s, mikäli poikkeaa
määritellyssä ajasta.Kuva 1. Kokeen suoritusperiaate. SFS-EN ISO 6506-1:2014.
5.4.201648
Brinellin kovuuskoeEsimerkki Brinellin kovuuden (HBW) esitystavasta:
5.4.201649
Vickersin kovuuskoe
SFS-EN ISO 6507-1:2006Määrittelee metallien Vickersin kovuuskokeen kolmella eri koevoiman alueella (ks. ote taulukosta 1)
Kuva 1. Kokeen suoritusperiaate. SFS-EN ISO 6507-1:2006.
Ote standardin SFS-EN ISO 6507-1:2006 taulukosta 1.
5.4.201650
Vickersin kovuuskoe Esimerkki Vickersin kovuuden (HV) esitystavasta:
5.4.201651
Rockwellin kovuus- ja pintakovuuskoe SFS-EN ISO 6508-1:2015
Määrittelee metallien Rock-wellin kovuus- ja pintakovuus-kokeen. Kokeessa käytetään standardin osan 2 mukaista timanttikartio- tai kovametallikuulapaininkärkeä.
Kuva 1. Rockwellin kovuuskokeen periaate. SFS-EN ISO 6508-1:2015.
5.4.201652
Rockwellin kovuus- ja pintakovuuskoe
HUOM. Metallisten materiaalien kovuusmittauksissa käytetään yleisimmin Rockwellin C-asteikkoa.
5.4.201653
Rockwellin kovuus- ja pintakovuuskoeEsimerkki Rockwellin kovuuden esitystavasta:
5.4.201654
Leebin kovuuskoe SFS-EN ISO 16859-1:2016
Standardi määrittelee metallien Leebin kovuuskokeen. Kokeessa materiaalin pintaan törmäytetään kuula, jonka nopeus ennen osumaa ja pinnasta kimpoamisen jälkeen mitataan. Koekappaleen kokeessa absorboima energia edustaa koekappaleen dynaamista Leebin kovuutta.
Leebin kovuusarvon jälkeen esitetään tunnus ”HL” lisättynä yhdellä tai useammalla kirjaimella, jotka edustavat käytettävää kovuusmittaria, esim. 570 HLD, kun kovuuskoe tehdään tyypin D kovuusmittarilla.
5.4.201655
Metallien kovuusarvojen muuntaminen SFS-EN ISO 18265:2013
Määrittelee metallien kovuusarvojen muuntamisen periaatteet ja esittelee yleistietoja muunnostaulukoiden käytöstä.
Ote standardin SFS-EN ISO 18265:2013 taulukosta A.1. Seostamattomien ja niukasti seostettujen terästen sekä valurautojen kovuus – kovuus tai kovuus – murtolujuus muunnokset.
5.4.201656
Vetokoe SFS-EN ISO 6892-1:2009
Määrittelee metallien vetokokeen suorittamisen huoneenlämpötilassa, sekä siinä määritettävät mekaaniset ominaisuudet
Esimerkki tyypillisestä vetokokeessa käytettävästä suorakulmaisesta vetokoesauvasta
5.4.201657
Vetokoe
R on jännitys
e on venymä
Rm on murtolujuus
Ag on plastinen tasavenymä
Agt on kokonaistasavenymä
A on murtovenymä
At on kokonaisvenymä murtohetkellä
5.4.201658
Charpyn V- ja U-iskukokeet
SFS-EN ISO 148-1:2010Määrittelee metallien V- ja U-lovikoesauvoilla tehtävät Charpyn iskukokeet.
5.4.201659