Blog učitelky Státní rozpočtové vzdělávací instituce středního odborného vzdělávání LPR Komissarovsky College-Agrofirm Parkhomenko Larisa Ivanovna

Patří mezi nejlevnější a nejpoužívanější. Získává se z nich až 70 % všech válcovaných výrobků – za tepla válcované, profilované a tvarované silné a tenké plechy, široké pásy a za studena válcované tenké plechy. Z těchto ocelí se vyrábějí trubky, výkovky, výlisky, pásky, dráty, kovové výrobky (hardware): hřebíky, lana, sítě, šrouby, matice, nýty, ale i díly pro nízké a střední zatížení; čepy, podložky, pera, kryty, pouzdra a z ocelí čísel 4-6 – hřídele, šrouby, ozubená kola a vřetena. Oceli běžné kvality se dobře svařují.

Uhlíkové oceli, vysoce kvalitní konstrukční oceli

Jsou hlavním kovem pro výrobu strojních součástí (hřídele, vřetena, nápravy, ozubená kola, pera, spojky, příruby, třecí kotouče, šrouby, matice, dorazy, tyče, hydraulické válce, excentry, řetězová kola atd.), které při interakci v pracovním stroji vnímají a přenášejí zatížení různé velikosti. Tyto kovy se dobře zpracovávají tlakem a řezáním, odlévají a svařují, podrobují se tepelnému, termomechanickému a chemicko-tepelnému zpracování.

Různé speciální typy zpracování poskytují ocelím viskozitu, elasticitu a tvrdost, umožňují z nich vyrábět díly, viskózní v jádru a tvrdé na vnější straně, což výrazně zvyšuje jejich odolnost proti opotřebení a spolehlivost. Uhlíkové vysoce kvalitní konstrukční oceli se používají k výrobě válcovaných výrobků, výkovků, kalibrované oceli, stříbrné oceli, tříděné oceli, výlisků a ingotů.

Uhlíkové nástrojové oceli

Uhlíkové nástrojové oceli se používají k výrobě za tepla válcované, kované a kalibrované oceli, stříbrné oceli, oceli pro jádra, ale i ingotů, plechů, pásek, drátů a dalších výrobků. Tyto oceli se používají k výrobě řezných nástrojů pro zpracování kovů, dřeva a plastů, měřicích nástrojů a zápustek pro tváření za studena.

Tepelná odolnost uhlíkových nástrojových ocelí nepřesahuje 200 °C; při zahřátí nad tuto teplotu ztrácejí svou tvrdost, a tím i své řezné vlastnosti a odolnost proti opotřebení.

Uhlíkové nástrojové oceli lze podmíněně rozdělit do dvou skupin (GOST 1435-99):

• vysoce kvalitní oceli U7, U8, U8G, U9, U10, U11, U12 a U13;
• vysoce kvalitní značky U7A, U8A, U8GA, U9A, U10A, U NA, U12A a U13A.

U vysoce kvalitních nástrojových uhlíkových ocelí je povolen obsah 0,03 % síry a 0,035 % fosforu, u vysoce kvalitních 0,02 % síry a 0,03 % fosforu. Oceli získané metodou elektrostruskového přetavování obsahují až 0,015 % síry. V závislosti na obsahu chromu, niklu a mědi se nástrojové uhlíkové oceli dělí do pěti skupin:

• 1. – vysoce kvalitní oceli všech jakostí, určené k výrobě výrobků všech typů (s výjimkou patentovaného drátu a pásky);
• 2. – vysoce kvalitní oceli všech jakostí, určené pro stejné účely jako oceli první skupiny;
• 3. – oceli třídy U10A a U12A pro výrobu jader;
• 4. – ocel všech jakostí pro výrobu patentovaného drátu a pásky;
• 5. – oceli jakosti U7÷U13 pro výrobu plechů a pásů válcovaných za tepla a za studena, včetně tepelně

Témata lekcí SKUPINY č. 303: „Stanovení stupně svařování“, „Klasifikace kovů podle jejich svařitelnosti“.

Ocel je hlavním konstrukčním materiálem. Jedná se o slitinu železa a uhlíku obsahující různé nečistoty. Všechny složky obsažené v jejím složení ovlivňují vlastnosti ingotu. Jednou z technologických vlastností kovů je schopnost vytvářet vysoce kvalitní svarové spoje.

Svařitelnost oceli se posuzuje na základě hodnoty hlavního ukazatele – uhlíkového ekvivalentu C eq. Jedná se o podmíněný koeficient, který zohledňuje stupeň vlivu obsahu uhlíku a hlavních legujících prvků na vlastnosti svaru.

Svařitelnost ocelí je ovlivněna následujícími faktory:

1. Obsah uhlíku.
2. Přítomnost škodlivých nečistot.
3. Stupeň legování.
4. Typ mikrostruktury.
5. Podmínky prostředí.
6. Tloušťka kovu.

Rozdělení ocelí podle skupin svařitelnosti

• Dobrá (s ekvivalentní hodnotou C ≥ 0,25 %): pro díly z nízkouhlíkové oceli; nezávisí na tloušťce výrobku, povětrnostních podmínkách ani na přítomnosti přípravných prací.
• Uspokojivé (0,25 % ≤ C eq ≤ 0,35 %): existují omezení týkající se podmínek prostředí a průměru svařované konstrukce (teplota vzduchu do -5 °C, za bezvětří tloušťka do 20 mm).
• Omezené (0,35 % ≤ C ekv. ≤ 0,45 %): pro vytvoření vysoce kvalitního svaru je nutný předběžný ohřev. Podporuje „hladké“ austenitické transformace, tvorbu stabilních struktur (ferit-perlit, bainitická).
• Špatný (C eq ≥0,45 %): vytvoření mechanicky stabilního svarového spoje není možné bez předchozí teplotní přípravy kovových hran a následného tepelného zpracování svařované konstrukce. Pro vytvoření požadované mikrostruktury je nutný dodatečný ohřev a plynulé chlazení.

Skupiny svařitelnosti ocelí usnadňují orientaci v technologických vlastnostech svařování specifických jakostí slitin železa a uhlíku.

Klasifikace ocelí podle svařitelnosti.

Podle svařitelnosti se ocel dělí do čtyř skupin: první skupina je dobrá hromadasvařitelné; druhá skupina – uspokojivě svařitelné; třetí skupina – omezeně svařitelné; čtvrtá skupina – špatně svařitelné.

Hlavními znaky charakterizujícími svařitelnost ocelí jsou sklon k tvorbě trhlin a mechanické vlastnosti svarového spoje.

Do první skupiny Patří sem oceli, které lze svařovat konvenční technologií, tzn. bez ohřevu před svařováním a během svařování a bez následného tepelného zpracování. Není však vyloučeno použití tepelného zpracování ke zmírnění vnitřních pnutí.

Do druhé skupiny patří zejména oceli, při svařování za normálních výrobních podmínek nevznikají trhliny. Do této skupiny patří také oceli, které vyžadují předehřev, jakož i předběžné a následné tepelné zpracování, aby se zabránilo vzniku trhlin.

Do třetí skupiny zahrnují oceli, které jsou náchylné k tvorbě trhlin za normálních podmínek svařování. Při svařování se předběžně tepelně upravují a ohřívají. Většina ocelí zařazených do této skupiny je navíc podrobena zpracování po svařování.

do čtvrté skupiny zahrnují oceli, které se nejobtížněji svařují a jsou náchylné k praskání. Tyto oceli jsou v omezené míře svařitelné, proto se svařování provádí s povinným předběžným tepelným zpracováním, s ohřevem během procesu svařování a následným tepelným zpracováním.

Dobře svařitelné uhlíkové, nízko a středně legované oceli. Podmínky svařování jsou normální. Odlitky s velkým objemem usazeného kovu se doporučuje svařovat s mezitepelným zpracováním (žíháním nebo vysokým popouštěním dle režimu tepelného zpracování pro danou ocel). U konstrukcí pracujících při statickém zatížení se tepelné zpracování po svařování neprovádí.

U kritických konstrukcí pracujících při dynamickém zatížení nebo při vysokých teplotách se tepelné zpracování provádí v souladu s technickými specifikacemi. Díly s velkým objemem naneseného kovu podléhají žíhání nebo vysokému popouštění.

Při svařování elektrodami E42, E42A, E50, E50A, E55 (GOST 9467 – 75) je svarový spoj opracován běžným řezným nástrojem.

Svařitelnost ocelí podle jakosti je uvedena v tabulce. 1.

Uspokojivě svařitelné uhlíkové, nízko a středně legované oceli. Tepelné zpracování oceli před svařováním se liší v závislosti na jakosti oceli a konstrukci dílů. U odlitků z oceli 30L a 35L je nutné žíhání. Strojní díly vyrobené z válcovaných výrobků nebo výkovků, které nemají tuhé obrysy, lze svařovat v tepelně zpracovaném stavu (kalení a popouštění).

Svařování v chladném počasí není povoleno. Svařování dílů s velkým objemem usazeného kovu, stejně jako svařování výztužných vložek, se doporučuje provádět s mezitepelným zpracováním (žíháním nebo vysokým popouštěním). Při svařování malých dutin na dílech a prvcích z uhlíkové oceli obsahující 0,35 % uhlíku a není-li možné následné temperování, se svařovaný díl podrobí lokálnímu ohřevu.