szerszám acélok - freeweb.hubankilogisztika.fw.hu/htmlek/ujszaszi/aism/22/szerkac.pdf24crmo 10...

1

Anyagismeret Szerkezeti és egyéb acélok 1

Dr. Palotás Béla [email protected]

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK

SZERKEZETI,SZERKEZETI,-- KKÜÜLLÖÖNLEGES NLEGES ÉÉS SZERSZS SZERSZÁÁM ACM ACÉÉLOKLOK

Anyagismeret


Hegeszthető acélokNemesíthető acélokKérgesíthető acélokAutomata acélokHidegen alakítható acélokNyomástartó edény acélokSpirálvarratos acélcsövekMelegszilárd acélokHidegszívós acélokRugóacélokAusztenites Mn acélokGolyóscsapágy acélok

Korrózió és hőálló acélokLégköri korróziónak ellenállóacélokFerrites korrózióálló acélokMartenzites korrózióálló acélokAusztenites korrózióálló acélokDuplex és szuperduplex acélokHőálló acélok

SzerszámacélokÖtvözetlen szerszámacélokHidegen alakíthatószerszámacélokMelegalakító szerszámacélokGyorsacélok

Szerkezeti-, különleges és szerszám acélok

2


Acélok felhasználás szerinti jelölése (MSZEN 10027 -1)

G S 355 J2 G2 W Cu5Csak öntvények-nél és csak

G lehet

S - szerkezeti acél

Fő tulajdonság

ReH=355 MPaKiegészítő jel: 27J -20 ºCM – Termomechanikusan kezelt

N – Normalizált

Q - Nemesített

Kieg. tulajdonság, G2: csillapított

Cu * 10

P – nyomástartó edény

L – csővezeték acél

E – gépacél

B - betonacél

W: időjárás álló


Hegeszthető szerkezeti acélok

A szűkebb értelemben hegeszthető acélokra jellemző a kis C tartalom.Jellemző tulajdonságok

Szilárdság: Rm = 370 … 1000 MPaFolyáshatár: ReH = 235 … 960 MPaAlakváltozó képesség: A ≥ 18 %Ütőmunka: KV ≥ 27 JÁtmeneti hőmérséklet: TTKV = + 20 … - 40 ºC

3


Hegeszthető szerkezeti acélokGégi jel

MSZEN10027 MSZ1741Csoport MSZ6280 MSZ500 ISO Kat. EN jel /2 /3 /2 /3

37B Fe235B B S235JR - - - -"37" 37C Fe235C C S235J0G3 - - P235GH -

"235" 37D Fe235D D S235J2 - Nyomástartó edényhez"265" - - C - - - P265GH - KL2

45B Fe275B B S275JR Normalizált Termomech. heng. -"45" 45C Fe275C C S275J0 - - Alacsony hőm.-en szavatolt KV

"275" 45D Fe275D D S275N S275N S275M - P275NH- - E S275J4 S275NL S275ML - P275NL

"295" - - C - - - P295GH - KL7- (Fe355B) B S355KR Kis szennyező tartalom Kúszáshatár szavatolt

"52" 52C (Fe355C) C S355K0 - - (P355GH) -"355" 52D (Fe355D) D S355K2G3 S355N S355M - -

52E - E S355J4 S355NL S355ML - P355NLE420C - C S420LR - - - -

"420" E420D - D S420N S420M - -E420E - E Kül. csillapíto S420NL S420ML - P420NLE460C - C S460K0 - - - -

"460" E460D - D S460N S460M - -E460E - E S460NL S460ML - P460NL

ReH Átmeneti hőmKV = 27J KV = 40J KV = 60J ISO+ 20 C JR KR LR B

Szerkezeti acél 0 C J0 K0 L0 C- 20 C J2 K2 L2 D- 40 C J4 K4 L4 E- 50 C J5 K5 L5- 60 C J6 K6 L6

Régi jel Új MSZ-EN jelNem szabványos de találkozhatunk vele MSZ EN 10113 MSZ EN 10028


Acélok nyomástartóedényekhez

SPH235J2P235GHSPH265J2P265GH*SPHL275J5P275N*P295GH*P355GH*P355N*P460N*

Nagy folyáshatárú, hidegen alakítható, melegen hengerelt acélNormalizált:

S260NCS315NC S355NCS420NC

Termomechanikusan kezelt:S315MC S355MCS420MC S460MCS500MC S550MCS600MC S650MC S700MC

* Alacsony hőmérsékletre is: NH: -20 ºC 40J NL1: -50 ºC 27J

4


Spirálvarratos acélcsövek

L290J0NL360K0NL420K0NL450K0N

Cmax = 0,18 … 0,15+ mikroötvözés


Nemesíthető acélok

tEdzés Megeresztés

Felületi edzés

Kis hőmérsékletű megeresztés

T A3

A1

160 … 250 ºC

C22E, C22R, C25_, C30_, C35_, C40_, C45_, C50_, C55_, C60_,28Mn 6, 38Cr 2, 38CrS 2, 46Cr 2, 46CrS 2, 34Cr 4, 34CrS 4, 37Cr 4, 37CrS 4,41Cr 4, 41CrS 4, 25CrMo 4, 25CrMoS 4, 34CrMo 4, 34CrMS 4, 42CrMo 4, 42CrMoS4,50CrMo 4, 36CrNiMo 4, 34CrNiMo 6, 30CrNiMO 8, 36NiCrMo 16, 51CrV 4

5


Nitridálható acélok: Méret és szilárdság összefüggése


Betétben edzhető acélok: Méret és szilárdság összefüggése

6


Automata acélok11SMn 30 S = 0,3 % (30 = S . 100)11SMnPb 30 Pb = 0,15 … 0,35 %11SMn 3711SMnPB 37

--------------------Betétben edzhető

10S 2010SPb 2015SMn 13

NEMESÍTHETŐ (KÉRGESÍTHETŐ)

• 35S 20 35SPb 20

• 36SMn 14 36SMnPb 14

• 38SMn 28 38SMnPb 28

• 44SMn 28 44SMnPb 28

• 46S 20 46SPb 20


Hidegen alakítható acélokBetétben edzhető

C08C10C1520Cr 416MnCr 518CrMn 4

Nemesíthető acélokC22C22 C35C35 C45C4534Cr 534Cr 5 38Cr 538Cr 5 41Cr 541Cr 526CrMo 526CrMo 5--11 33CrMo 533CrMo 5--1142CrMo 542CrMo 5--11 42CrV 542CrV 551CrV 551CrV 541NiCrMo 341NiCrMo 3--22--1 1 30NiCrMo 630NiCrMo 6--66--22

Karosszéria elemekhez: C10 C08 C06 C05 C02

7


Melegszilárd acélokGyengén ötvözött acélok

16Mo 313CrMo 4-5 11CrMo 9-1010CrMo 9-10 16CrMo 9-312CrMo 20-512CrMoVNi 10 17CrMoV 1020CrMoV 13-524CrMo 1021CrVMoW 12

Erősen ötvözött kúszásállóacélok

Martenzites acélok:X10CrMoVNb 9-1X11CrMoWVNb 9-1-1X8CrCoNiMo 10-6X19CrMoNbVN 11-1X20CrMoV 11-1X22CrMoV 12-1X20CrMoWV 12-1X12CrNiMoV 12-3


Melegszilárd acélok alkalmazása

T, ºC σt-re méreteznek

Re

σt

~ 350

A grafitosodás jelensége

8


Erősen ötvözött melegszilárd acélok

X3CrNiMoBN 17-13-3X6CrNiMoB 17-12-2X6CrNiWNbN 16-16X5NiCrAlTi 31-20X8NiCrAlTi 32-21X8CrNiNb 16-13X12CrNiWTiB 16-13X12CrCoNi 21-20

X6NiCrTiMoVB 25-15-2X8CrNiMoNb 16-16X8CrNiMoTiB 17-13X8CrNiMoVNb 16-13

Ausztenites acélok


Hidegszívós acélok

11MnNi 5-313MnNi 6-515NiMn 615NiMn 612Ni 1412Ni 19X8Ni 9X7Ni 9

9


Rugóacélok

38Si 746Si 756Si 755Cr 3 60Cr 354SiCr 6 56SiCr 751CrV 445SiCrV 6-2 54SiCrV660SiCrV 7

46SiCrMo 650SiCrMo 652SiCrNi 552CrMoV 460CrMo 3-160CrMo 3-260CrMo 3-3


Golyóscsapágy acélok

Nagy keménység, kopásállóság, magas kifáradási határ

C ≅ 1 % S ≤ 0,025 %Cr ≅ 1,5 % P < 0,027 %

100Cr 6

10


Ausztenites Mn - acél

Hadfield acélDinamikus igénybevételeknek és koptató hatásnak kitett acélVasúti váltók, földmunkagépek karmai, kőtörő pofák ⇒ szilárdság, keménység folyamatosan nő

X120Mn 13


SzelepacélokMartenzites:

X45CrSi 9-3X40CrSiMo 10-2X85CrMoV 18-2

Ausztenites:X55CrMnNiN 20-8X53CrMnNiN 21-9X50CrMnNiNbN 21-9X53CrMnNiNbN 21-9X33CrNiMn 23-8

Nikkel ötvözetek:NiFe25Cr20NbTiNiCr20TiAl

11


Korrózió jelensége


A korrózió tipikus fajtái- Egyenletes korrózió- Helyi korrózió

- Pont-- Rés-- Késél-

- Szövetszerkezeti korrózió- Szelektív- Interkrisztallin

- Repedéses korrózió (feszültségi korrózió)

12


A vas korróziója

Rozsdás darab a Titanic törzséből kimunkálva (Mikrobiológiai korrózió)


Általános korrózió

13


Pontkorrózió (pitting korrózió)


Réskorrózió, késél korrózió

14


Szelektív korrózió

Sárgarézben a zink eltávozása porózus réz dugót hozott létre a felületen

Szürke öntvény vízcsőgrafitosodása


Interkrisztallin korrózió

15


Feszültségi korrózió


Feszültségi korróziós repedés

16


Légköri korrózióálló acélok

S235JRWS235J0WS235J2W

S275JRWS275J0WS275J2W

S355JRWS355J0WS355K2W

Cr = 0,5 – 1 %

Ni = 0,2 – 0,6 %

Cu = 0,2 – 0,5 %


Ferrites korrózióálló acélokX2CrNi 12X2CrTi 12X6CrNiTi 12X6Cr 13X6CrAl 13X2CrTi 17X6Cr 17X3CrTi 17X3CrNb 17

X6CrMo 17-1X6CrMoS 17X2CrMoTi 17-1X2CrMoTi 18-2X2CrMoTiS 18-2X6CrNi 17-1X6CrMoNbZr 17X2CrAlTi 18-2X2CrTiNb 18X2CrMoTi 29-4

17


Martenzites és kiválásosan keményedő korrózióálló acélok

X12Cr 13X12CrS 13X20Cr 13X30Cr 13X29CrS 13X39Cr 13X46Cr 13X50CrMoV 15X70CrMo 15X14CrMoS 17X39CrMo 17-1

X105CrMo 17X90CrMoV 18X17CrNi 16-2X3CrNiMo 13-4X4CrNiMo 16-5-1X5CrNiCuNb 16-4X7CrNiAl 17-7X8CrNiMoAl 15-7-2X5CrNiMoCuNb 14-5


Ausztenites korrózióálló acélok 1.

X10CrNi 18-8X2CrNiN 18-7X2CrNi 18-9X2CrNi 19-11X2CrNiN18-10X5CrNi 18-10X8CrNiS 18-9X6CrNiTi 18-10X6CrNiNb 18-10

X4CrNi 18-12X1CrNi 25-21X2CrNiMoN 17-12-2X2CrNiMo 17-12-2X5CrNiMo 17-12-2X2CrNiMo 17-12-3X2CrNiMoN 17-13-3X3CrNiMo 17-13-3

18


Ausztenites korrózióálló acélok 2.

X2CrNiMo 18-14-3X2CrNiMoN 18-12-4X2CrNiMo 18-15-4X2CrNiMoN 17-13-5X1CrNiSi 18-15-4X12CrMnNiN 17-7-5X2CrMnNiN 17-7-5X12CrMnNiN 18-9-5

X3CrNiCu 19-9-2X5CrNiCuS 18-9-2X3CrNiCuMo 17-11-3-2X1NiCrMoCu 31-27-4X1NiCrMoCu 25-20-5X1CrNiMoCuN 25-25-5X1CrNiMoCuN 20-18-7X1NiCrMoCuN 25-20-7


Ausztenites – ferrites korrózióállóacélok

X2CrNiN 23-4X3CrNiMoN 27-5-2X2CrNiMoN 22-5-3

----------------------------------X2CrNiMoCuN 25-6-3X2CrNiMoN 25-7-4X2CrNiMoCuWN 25-7-4

PREN ≥ 38 SZUPERDUPLEX

PREN ≥ 25 DUPLEX

NWMoCrPREWNMoCrPREN

16)5,0(3,3163,3

+++=++=

19


Korrózióálló acélok helye a Schaeffler diagramon


Hőálló acélokFerrites acélok:

X10CrAlSi 7X10CrAlSi 13X10CrAlSi 18X10CrAlSi 25X18CrN 28X3CrAlTi 18-2

Ausztenites acélok:X8CrNiTi 18-10X15CrNiSi 20-12X9CrNiSiNCe 21-11-2X12CrNi 23-13 X8CrNi 25-21X15CrNiSi 25-21X12NiCrSi 36-16X10NiCrAlTi 32-21X6NiCrNbCe 32-27X25CrMnNiN 25-9-7X6CrNiSiNCe 19-10 X6NiCrSiNCe 35-25X10NiCrSi 35-19 X10NiCrSiNb 35-22

Ausztenites –ferrites:

• X15CrNiSi 25 - 4

20


Ötvözetlen szerszámacélok (Szénacélok)

C45, C45U, C70_, C80_, C90_, C105_, C120_Kis forgácsolási sebességű szerszámok pl. kéziszerszámok, készülnek ezekből az acélokbólEdzés után kis hőmérsékletűmegeresztést alkalmazunk.


Hidegalakító szerszámacélok105V, 50WCrV 8, 60WCrV 8102Cr 621MnCr 5, 70MnMoCr 8, 90MnCrV 8, 95MnWCr 5X100CrMoV 5, X153CrMoV 12 , X210Cr 12, X210CrW 1235CrMo 7, 40CrMnNiMo 8–6–4, 45NiCrMo 16X40Cr 14, X38CrMo 16 Hidegalakító szerszámok esetében, ha az ötvözőtartalom nagyobb, többszöri 500 – 550 ºC - osmegeresztéssel érhető el a legnagyobb keménység.

21


Melegalakító szerszámacélok55NiCrMoV 7, 32CrMov 12-28X37CrMoV 5–1, X38CrMoV 5–3, X40CrMoV 5-150CrMoV 13-15X30WCrV 9–3, X35CrWMoV 538CrCoWV 18-17-17 A melegalakító szerszámokra jellemző a kisebb karbontartalom, így nagyobb dinamikus igénybevételt bír az acél. A hőkezelés itt is az ötvöző tartalomtól függ, kisebb ötvöző tartalomnál alacsony hőmérsékleten, nagyobb ötvözőtartalom esetén többszöri, 500 – 550 ºC-os megeresztést alkalmazunk.


Szerszámacélok hőkezelése

A hőkezelés hőmérséklete és a megeresztés hőmérséklete az

ötvözéstől függ.

Az erősebben ötvözött acélokat többször eresztjük meg a karbidkiválások elősegítésére

t

160 – 250 ºC

500 – 550 ºC A1

A3, Acm T

HV

KV

1 x

2 x

Tmeg

Mech. tul.

Mech. tul.

t

22


GyorsacélokHS 0-4-1 (W-Mo-V-Co)HS 1-4-2HS 18-0-1, HS 2-9-2, HS 1-8-1, HS 3-3-2HS 6-5-2, HS 6-5-2C, HS 6-5-3, HS 6-6-2, HS 6-5-2-5, HS 6-5-3-8HS 6-5-4, HS 10-4-3-10HS 2-9-1-8A gyorsacélok nagy forgácsolási sebességet is elbírnak, de számos más szerszám is gyorsacélból készül (mind hideg- mind, melegalakító szerszámok.)A hőkezelés bonyolult összetett, mélyhűtéssel bontjuk el a maradék - ausztenitet és 3 – szor kell megereszteni a karbidok kiválása érdekében.


Gyorsacélok hőkezelése

~ 550 ºC 3 x ~ 600 ºC

A3 A1

T 1200 – 1290 ºC

~ 400 ºC

- 70 … -80 ºC t

T

szerszám acélok - freeweb.hubankilogisztika.fw.hu/htmlek/ujszaszi/aism/22/szerkac.pdf24crmo 10...

Documents