Prehľad materiálov
Obrábané materiály využívané v strojástve a príbuzných výrobných odvetviach možno rozdeliť na :
- kovové materiály
- nekovové materiály
- kompozitné materiály
Charakteristika obrábaných materiálov
Kovové materiály
Najdôležitejšie a v priemysle najpoužívanejšie sú technické zliatiny v ktorých prevláda železo. Ide o zliatinu železa s inými prvkami, používanú v technickej praxi. Technické materiály delíme na:
- železné kovy
- neželezné kovy
OCELE
Pre svoje mechanické a technologické vlastnosti je oceľ dodnes najdôležitejším technickým materiálom. Pre svoju všestrannosť ako materiál sa používa na stavbu strojov, zariadení, nástrojov a pod.
Ocele sú rozdelené do deviatich tried: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19
Označovanie ocelí a liatin
V súčasnom období sa veľa doteraz platných noriem STN nahrádza medzinárodne platnými normami ISO a v prípade označovania materiálov európskymi normami EN. Tento proces bude ešte určitú dobu trvať. Vhodné je prednostne používať označovanie podľa STN EN /prípadne STN ISO/
Rozdelenie a označovanie tvárnených ocelí podľa STN 420002
Význam prvej a druhej doplnkovej číslice značiek ocelí azliatin železa na odliatky
0 - tepelne nespracované
1 - normalizačne žíhané
2 - žíhané s uvedením spôsobu
3 -žíhané na mäkko
4 - kalené alebo kalené a popúšťané
5 - normalizačne žíhané a popúšťané
6 -zušľachtené na dolnú pevnosť
7 - zušľachtené na strednú pevnosť
8 - zušľachtené na hornú pevnosť
9 - stavy, ktoré nemožno označiť 0-8
Označovanie ocelí triedy 10
Ocele triedy 10 - nemajú zaručené chemické zloženie a čistotu.
- dosahujú pevnosť v ťahu 400 až 790 MPa, ale ich pevnosť nie je zaručená.
- používajú sa na najmenej náročné stavebné a zámočnícke práce.
PRÍKLADY: 10 004, 10 216, 10 425, 10 505
Označovanie ocelí triedy 11
Ocele triedy 11 - oproti oceliam triedy 10 majú predpísanú čistotu, zaručenú pevnosť v ťahu, medzu klzu a ťažnosť.
Príklady ocelí.
11 109, 11 110, 11 120, 11 140, 11 300, 11 301, 11 304, 11 305, 11 320, 11 321, 11 325, 11 330, 11 342, 11 353, 11 364, 11 366, 11 369, 11 373,
11 375, 11 378, 11 402, 11 416, 11 419, 11 423, 11 425, 11 428, 11 431,
11 444, 11 453, 11 474, 11 481, 11 500, 11 503, 11 523, 11 529, 11 531, 11 550, 11 600, 11 650, 11 700, 11 800
Príklady označovania ocelí s ekvivalentmi STN EN /výber/
11 10911SMn30
11 364P235GH
11 378S 235 J2G3
11 416P265GH
11 443S275JR
11 474P295NH
11 478P295GH
11 503P355NL1
11 523S355J2G3
11 531S355J2G4
Označovanie ocelí triedy 12 až 16
Ocele triedy 12 - v porovnaní s oceľami triedy 10 a 11 majú nižší obsah fosforu a síry, obsah uhlíka je od 0,06 do 0,9%.
- ide o ocele nelegované, sú z najviac používaných ocelí a tvoria niekoľko podskupín:
- ocele na cementovanie /do 0,2 %C/
- ocele na zušľachťovanie /0,4 až 0,6%C/
- ocele na povrchové kalenie /0,4 až 0,6%C/
- ocele na patentované drôty /0,3 až 1,0%C/
Ocele triedy 12 – výber a ekvivalenty podľa STN EN:
12 0102C10
12 011-
12 014-
12 015-
12 0202C15
12 021-
12 022-
12 0232C15
12 024C22E,R
12 025-
12 030C25R
12 0313C30
12 040C36
12 041C40
12 050C46
12 0513C50
12 052-
12 060C55E
12 061C60E,R
12 0711CS67
12 0812CS75
12 090C86D
Ocele triedy 13 - sú legované Si, Mn, V a nehodia sa na cementovanie. Kremík bráni nasycovaniu povrchu uhlíkom, mangán pri dlhodobej výdrži na vysokej teplote spôsobuje zhrubnutie austenitického zrna.
- sú vhodné na zušľachťovanie
- používame ich na stredne namáhané súčiastky cestných motorových vozidiel, kde sa vyžaduje odolnosť voči opotrebeniu /hriadele, ojnice, ozubené kolesá, nápravy, skrutky, gallové reťaze/.
- používajú sa na stavbu oceľových konštrukcií mostov, žeriavov, tlakových nádob, dopravných zariadení ...
Ocele triedy 13 –výber a ekvivalenty podľa STN EN
13 124
13 126L360NB
13 14128Mn6
13 151
13 180
13 220
13 240
13 242
13 25145Si7
13 270
13 320
Ocele triedy 14 - sú ocele legované Cr, Mn, Si, prípadne Ni, Al, Ti.
- sú vhodné na: Cementovanie
Zušľachťovanie
Povrchové kalenie
- majú zvýšenú prekaliteľnosť
- patria medzi najdôležitejšie legované ocele
PRÍKLADY:
14 100, 14 109, 14 120, 14 140, 14 160, 14 209, 14 220, 14 221, 14 223, 14 230, 14 231, 14 240, 14 260, 14 331, 14 340, 14 341
Ocele triedy 14 a ekvivalenty EN /výber/
14 100100Cr6
14 12015Cr KD
14 14038Cr4
14 209100CrMn6
14 22016MnCr5KD
14 22120MnCr5
14 240-
14 260-
14 340-
Ocele triedy 15 - označujú sa chrómvanádové a chrómmolybdénové
- pri týchto oceliach sa použil veľký počet kombinácií legujúcich prvkov.
- ide o nízkolegované ocele, majú však špecifické vlastnosti:
-veľmi dobrá prekalitelnosť
-vhodnosť na zušľachťovanie
-vysoká medza pevnosti v ťahu a medza klzu pri normálnej teplote
-zvýšená odolnosť voči korózii
- väčšina ocelí tejto skupiny sa používa na súčiastky v tepelných energetických zariadeniach a tlakových nádob, na súčiastky vystavených vysokým teplotám a na tlakové nádoby v chemickom priemysle.
Ocele triedy 15 a ekvivalenty podľa STN EN
15 02016Mo3
15 12113CrMo4-5
15 12418CrMo4
15 12813MoCrv6
15 130A 25CrMo4
15 13134CrMo4
15 217S355JOWP
15 230-
15 231-
15 236-
15 241-
15 26050CrV4
15 31311CrMo9-10
15 320-
15 323-
15 330-
15 340-
15 341-
15 412-
15 423-
Ocele triedy 16 - sú ocele legované hlavne niklom (až 5%) a v kombinácii s ďašími prísadami /V, Cr,Mo/. Preto sú označované aj ako nikelchrómové, prípadne nikelchrómmolybdénové.
- patria medzi nízko a stredne legované ocele.
Príklady:
16 221, 16 222, 16 231, 16 240,
16 310, 16 320, 16 322, 16 343,
16 420, 16 431, 16 440, 16 523,
16 532, 16 540, 16 640, 16 720
Označovanie ocelí triedy 17
Význam tretej číslice v základnej značke ocelí triedy 17
Ocele triedy 17 - sú ocele stredne a vysoko legované. Súčet obsahu legovacích prvkov je vyšší než 10%.
- podľa účelu použitia ich delíme na ocele koróziivzdorné
žiaruvzdorné
žiaru - pevné
odolné proti opotrebeniu
pre nízke teploty
so zvláštnymi fyzikálnymi vlastnosťami (napr. s určitou tepelnou rozťažnosťou, vysokým merným elektrickým odporom, zvláštnymi magnetickými
vlastnosťami).
Ocele triedy 17 a Euro ekvivalenty /výber/
17 020X6Cr13
17 021X12Cr13
17 022X20Cr13
17 040X8Cr17 KD
17 113X10CrAlSi7
17 115X45CrSi8
17 125X10CrAl13
17 240X5CrNi18-10
17 246X10CrNiTi18-10
17 255X8CrNi25-21
17 348X6CrNiMoTi17-12-2
17 350X2CrNiMo18-14-3
17 352X5CrNiMo17-13-3
17 465X53CrMnNiN21-9
Označovanie ocelí triedy 19
Význam tretej číslice v základnej číselnej značke ocelí triedy 19
0, 1, 2 – nelegované ocele
3 - ocele legované Mn, Si, V, Mn-Si, Mn-V, Mn-Cr-V, Mn-Cr-W-V
4 -ocele legované Cr, Cr-Mn, Cr-al,Cr-V, Cr-si ...
5 -ocele legované Cr-Mo, Cr-Mo-Mn, Cr-Mo-V ...
6 -ocele legované Ni-Cr, Ni-Cr-V, Ni-Cr-W, Ni-Mo-Cr ...
7 -ocele legované W, W-Cr, W-V
8 -rýchlorezné ocele, legované W-Cr, W-Cr-Mo
9 špeciálne ocele, napr. vytvrdzované ocele typu Ni-Co-Mo-Ti
Ocele triedy 19 - sú ocele nástrojové.
- požaduje sa pri nich vysoká tvrdosť a pevnosť, dostatočná húževnatosť, odolnosť proti opotrebeniu, vhodná prekaliteľnosť a leštiteľnosť.
- rôznym chemický zložením a vhodným tepelným spracovaním možno meniť vlastnosti nástrojových ocelí v širokom rozsahu.
- nástrojovým oceliam bola vyhradená samostatná trieda. Obsahuje asi 80 značiek ocelí.
Ocele triedy 19 s ekvivalentmi EN /výber/
19 065-
19 083-
19 103-
19 125-
19 132CT70
19 152CT80
19 191CT105
19 221CT120
19 255CT120
19 31290MnV8
19 31495MnnWCr5
19 34060SiMn7
19 421107CrV3
19 434X21Cr13
19 436X210Cr12
19 501100CrMo7
19 52035CrMo8
19 554X40CrMoV51-1
19 64240NiCrMoV16
19 66240NiCrMo16
19 720X30WCrV 5 3
19 73355WCrV8
19 802-
19 824HS 18-0-1
19 830HS 6-5-2
19 852HS 6-5-2-5
19 858HS 12-1-5-5
19 861HS 10-4-3-10
Rozdelenie a označovanie zliatin železa na odliatky podľa STN 42 0006
Nové označovanie ocelí podľa STN EN
Nový systém označovania rozlišuje pri tvorení skratiek pre ocele dve skupiny:
- SKUPINA 1 – ocele označené podľa ich použitia a mechanických alebo fyzikálnych vlastností
- SKUPINA 2 – ocele označené podľa ich chemického zloženia sú ďalej rozdelené do štyroch podskupín
Nelegované ocele
Nelegované ocele so stredným obsahom mangánu 1%
Legované ocele s hmotnostným obsahom najmenej jedného legujúceho prvku 5%
Rýchlorezné ocele
Skratka sa skladá z hlavného a pomocného symbolu, ktoré sa píšu za sebou bez medzery.
Základná štruktúra označovania /príklad/
Základné symboly
Písmená a číslice ako prídavné symboly pre výrobky z ocelí sú od predchádzajúcich oddelené znamienkom +,-
Konštrukčné ocele - tieto ocele majú charakteristické písmeno E a používajú sa vo všeobecnom strojárstve
Ocele pre oceľové konštrukcie majú charakteristické písmeno S.
Typickými výrobkami z týchto ocelí sú profilové ocele valcované za tepla a používajú sa na oceľové konštrukcie, napr. haly, žeriavové zariadenia a mosty, ale tiež v strojárstve napr.na rámy strojov
Ocele pre ploché výrobky pre tvárnenie za studena
Ploché výrobky pre tvárnenie za studena z iných, než vysoko pevných ocelí, majú charakteristické označenie písmenom D /DX, DD, DC/. Potom nasleduje vždy dvojmiestne rozlišujúce číslo. Z týchto druhov ocelí sa vyrábajú napríklad:
plechy
pásy
rúrky
duté profily
Príklad:
Nelegované ocele so stredným obsahom Mn1, nelegované automatové ocele a legované ocel, ak je obsah jednotlivých legujúcich prvkov nižšií než 5% /bez rýchlorezných ocelí/
Legované ocele s obsahom minimálne jedného legujúceho prvku>5% /okrem rýchlorezných/
Legované ocele pri ktorých je hmotnostný obsah minimálne jedného legujúceho prvku vyšší než 5%, majú charakteristické písmeno X. Nasleduje číslo zodpovedajúce stonásobku stredného obsahu uhlíka, chemické značky legujúcich prvkov a čísla oddelené spojovníkom.
Čísla udávajú obsah legujúcich prvkov priamo v percentách.
Medzi tieto ocele patria napr. koróziivzdorné ocele.
Príklad: Legované ocele s obsahom minimálne jedného legujúceho prvku>5% /okrem rýchlorezných/
Rýchlorezné ocele
- skratka rýchlorezných ocelí sa skladá z písmen HS čísiel. Čísla sú oddelené spojovníkom a udávajú obsah legujúcich prvkov v percentách v danom poradí W, Mo, V, a Co
