Melegen hengerelt acéllemezek és tekercsek Kopás- és felületi nyomásálló acélok Raex

Átírás

1 Melegen hengerelt acéllemezek és tekercsek Kopás- és felületi nyomásálló acélok Raex A súrlódás és a nagy felületi nyomás által okozott kopásnak ellenálló keményített acélok használata jelentősen gazdaságosabb, mint a szerkezeti alkatrészek kopás miatti cseréje. Szilárdsága és keménysége ellenére az acélminőség hegeszthetősége és formálhatósága jó. Alkalmazások Talajmozgató eszközök borítása, kanalai és vágóélei Bányászati gépek kopó részei Betonkeverő üzemek és fafeldolgozó gépek kopó részei Emelvény szerkezetek Adagolók, tölcsérek A Ruukki a fémipar szakértője. Minden területen számíthat ránk, legyen szó fém alapanyagokról, fémszerkezetes épületelemekről, rendszerelemekről, vagy akár komplett megoldásokról. Vevőink igényeinek maximális kiszolgálása érdekében folyamatosan fejlesztjük termékeinket, szolgáltatásainkat és rendszereinket. HR

2 Megnevezés A Raex 400, a Raex 450 és a Raex 500 kemény kopásálló acélminőségek. Az elnevezésben található szám utal az átlag Brinellféle keménységi értékre: 400 HBW, 450 HBW és 500 HBW. Termék alakok és méretek Durva- és táblalemezek. Méretsorozatok a 3. táblázatban találhatók. Szállítási állapot Keményített. Tűrések a méreteknél és alakoknál Durvalemezek: Vastagság EN A osztály. Szélesség és hossz: EN szerint. Síklapúság: EN 10029, N osztály, normál mérettűrés, H osztályú acél. Táblalemezek: Vastagság, szélesség és hossz EN szerint. Síklapúság EN 10029, N osztály, H osztályú acél. Mechanikai tulajdonságok A mechanikai tulajdonságok az 1. táblázatban találhatók. Kémiai összetétel A kémiai összetételt a 2. táblázat mutatja. Felületi minőség EN A3 osztály. A lemezek javító hegesztése nem megengedett a Raex acélból készült lemeztermékek gyártásánál. Kopásállóság és keménység A kopásálló acél mikroszerkezete martenzites, amely garantálja a nagy keménységet és szakítószilárdságot. A Raex 500 keménysége háromszor nagyobb az S355-ös szerkezeti acélhoz képest. A Raex 450 majdnem háromszor, és a Raex 400 két és félszer keményebb az S355-ös szerkezeti acélnál. A nagyfokú keménység és szakítószilárdság biztosítja az acél kopásállóságát súrlódáskor. Ezen acélok választásakor legfontosabb a jó kopásállóság. Hajlítás és görbítés A Raex 400 és a Raex 450 acélminőségek nagyfokú szilárdságuk ellenére problémamentesen hajlíthatók és görbíthetők. Azonban a hajlítás ereje, a visszarugózás és a hajlítás sugara nagyobb, mint a lágyabb szerkezetű acéloknál. Hajlításkor a műhelyszokásokat és a szerszámok állapotát, valamint a gondos tervezést kell figyelembe venni. Általános tanácsok a kopásálló acélok hajlításához: - Használja a lehető legszélesebb hajlítási sugarat, az értékeket a 4. táblában találja. - Csiszoljon le minden karcolást és egyéb felszíni hibát a lemez feszített oldaláról - máskülönben belső repedést okozhatnak. - Csiszolja le a termikusan vagy mechanikailag vágott lemezek durva éleit, legalább a lemez feszített oldalán. - A hajlítást egy menetben végezze el a végső görbületig; visszarugózásnak nem szabad bekövetkeznie a munka során. - Az álló- és a mozgó hajlító felületnek simának kell lennie. - A hajlított felületek kenése csökkenti a súrlódást. - A C-ra való melegítés csökkenti a szükséges hajlítási erőt és a repedés kockázatát. - Az első ábrán látható sajtoló típusa növeli a hajlítás minőségét. Biztonságos munkavégzés A kemény, kopásálló Raex acélt különös gondossággal kell kezelni az olyan műhelyfolyamatok során, mint pl. a hajlítás Hajlítás és görbítés Hajlítás vonala R 1. ábra R = A sajtoló görbületi sugara W = Megtámasztás szélessége t = lemezvastagság t Mérés A Brinell-féle HBW keménységi mutató az EN ISO sz. szabvány szerint mért érték. W Vizsgálati jegyzőkönyv A műbizonylat kiállítása az EN szerint történik. Igazolja a termék kémiai összetételét, de nem tartalmazza a mechanikai tesztek eredményeit. Azonban a lemez keménysége meg van adva. - A sajtoló horony felső peremén lévő felület keménysége nagyobb legyen a hajlított lemez keménységénél. Az ábrán mutatott szerkezeten az állófelület felső peremén 20 mm-es, kb. 53 HRC keménységı vasrúd található. - A vasrudat magába foglaló vájatot tisztán kell tartani. - A sajtoló horony szélesítése csökkenti a hajlítási erőt, viszont növeli a visszarugózást. - Visszarugózás: Raex Raex

3 és görbítés. Az acélgyártó utasításainak betartása és a műhelygyakorlat jó minősége a biztonságos munkavégzés alapvető része. Hegesztés Minden hagyományos hegesztési folyamat alkalmazható a kemény kopásálló acélminőségeknél, amennyiben a hegesztő különös figyelmet szentel az alábbiaknak: - pontos munkahőmérséklet használata - a hegesztőanyagok megfelelő kiválasztása - a megfelelő ívenergia. Fegyelmezett magatartásra van szükség a hegesztés utáni hőkezeléskor, mert a folyamat hajlamos gyengíteni az acélok legfontosabb tulajdonságát, a kopásállóságot. Karbon egyenérték A karbon egyenértékek a 9. táblázatban találhatók. Munkahőmérséklet A munkahőmérséklet növelése lassítja a hegesztési varratok lehűlését, ami a túl kemény, törékeny és repedésre hajlamos mikroszerkezet csökkenésével jár a NHZ, azaz a nagy hőhatású zónában. Tanácsos a Raex 400-as acél esetében a munkahőmérséklet növelése, amikor az illesztett lemezvastagság a 40 mm-t meghaladja. Ugyanez a vastagság a Raex 450 esetében 30 mm, a Raex 500 esetében kb. 20 mm. Általában a 100 C-os munkahőmérséklet elég magas már a jó eredmény eléréséhez. Nehéz és bonyolult szerkezetek hegesztésekor azonban, amikor a hegesztés nehéz körülmények között történik, egy magasabb, mintegy Cos munkahőmérséklet ajánlott (lásd. 5. tábla). Az ennél magasabb munkahőmérséklet esetén a mechanikai tulajdonságok gyengülhetnek. Hegesztőanyagok A hagyományos, az ún. nem ötvözött töltőanyagok, illetve az ún. ötvözött töltőanyagok, azaz a nagy szilárdságú hegesztőfémek egyaránt használhatók. Általában a nem ötvözött töltőanyagok szilícium és mangán ötvözetűek. A belőlük előállított hegesztőfém szilárdsága kisebb, mint az alapfémé. Ebben az esetben aláillesztett töltőanyagokról (E 7018, AWS A5.17, AWS A5.18, AWS A5.20) beszélhetünk. Hasonlóan, az illesztett kifejezést használjuk, amikor az ötvözött töltőanyagokra (E 11018, E9018, AWS A5.28, AWS A5.29) gondolunk. A nem ötvözött töltőanyagok egyik előnye, hogy a belőlük előállított puhább hegesztőanyagok könnyebben viselik a hegesztési feszültséget. Ez a nagy szilárdságú hegesztőanyagokhoz viszonyítva a puha hegesztőanyagok jobb nyúlási és formálódó képességének köszönhető. Kimondottan ajánlott az alacsony hidrogéntartalmú (a hegesztőanyag hidrogén-összetétele HD 5 ml/100g), alap töltőanyag használata, mivel így a hidrogénmennyiség várhatóan biztonságosan alacsony szinten marad. A nem ötvözött töltőanyagokat akkor használják, amikor a szerkezet hegesztett részei (illesztései) a használat során nincsenek kitéve kopásnak és terhelésnek. Természetesen ötvözött töltőanyag használata szükséges abban az esetben, amikor a hegesztési varrat kopásnak van kitéve vagy szükséges, hogy elérje az alapfém nagy szilárdságát. Az ötvözött töltőanyagok használatakor a munkahőmérséklet növelése fokozottan szükségességé válik. Ilyenkor a hőmérséklet magasabb, mint a nem ötvözött töltőanyagokkal való hegesztésekor. Általában, közepesen vastag lemezek hegesztésénél elég, ha 1 3 szakaszt hegesztenek össze illesztett töltőanyaggal, a többit aláillesztett töltőanyaggal. Az ajánlott hegesztőanyagok listáját a 6. táblázat tartalmazza. Ívenergia A Raex acélok ívenergiájának maximális értékét korlátozni kell, így egyfelől korlátozhatjuk az ausztenites szemcse növekedését, másfelől korlátozható a martenzit temperálása a nagy hőhatású zónában (NHZ). Míg a szemcseméret túlzott növekedése csökkenti a varrat ellenálló-képességét, addig a temperált martenzit növelése csökkenti a keménységet és a szilárdságot. Az ívenergia minimum értékét is figyelembe kell venni. Megfelelően magasnak kell lennie, így elkerülhető a nagy hőhatású zóna túlzott keményedése. Ily módon a munkahőmérséklet növeléséhez hasonló hatás érhető el. A hegesztett szerkezet optimális tulajdonságainak eléréséhez az ívenergiát úgy kell megválasztani, hogy a varrat hűlési ideje t 8/5 minimum 10, maximum 20 s legyen. Például egy 10 mm vastag lemez MAG hegesztésénél ez 1,2 1,7 kj/mm-es ívenergia. Ahol t 8/5 a varrat hűlési ideje 800 C-ról 500 C-ra, amely a NHZ mikroszerkezete szempontjából a legfontosabb. Praktikus tanácsok a hegesztéshez - Bármilyen várható torzulás elkerülhető a hegesztési paraméterek helyes megválasztásával. - Az előmelegítés fontos, különösen a ponthegesztésnél. - A hegesztendő lemez közepén egy erős ponthegesztést kell elvégezni. - A hegesztőanyagok kezelésére és tárolására, valamint a szárításra vonatkozó útmutatót pontosan be kell tartani. - Ajánlott a lemez közepén kezdeni a hegesztést, majd innen haladni a szélek felé. - A hegesztési varrat területét megfelelő hőmérsékleten kell tartani, például megszakítás nélküli hegesztés révén. - Vastag lemezek hegesztésekor mind a két oldalon szükséges az előkészítés a teljes átolvadáshoz. - A nagy lemezeket és a vastag varratokat védeni kell a túl gyors lehűlés ellen, például ásványgyapot használatával. - A lemezek széleit vágjuk be a teljes keresztmetszetben

4 való hegesztés elősegítésére. - A gyökeret óvatosan kell kinyitni. - A szénelektróda bevésődésének használatát el kell kerülni. - A szénelektróda bevésődésekor a karbonizált réteget teljesen el kell távolítani. - A hegesztést az élek és a sarkok simára csiszolásával kell befejezni. Hőkezelés Az acélok nem igénylik a hőkezelést sem a megmunkálás alatt, sem azután. A mérsékelt hőmérsékleten tartás C-on, az egyedüli hőkezelés, ami biztosítja, hogy az acél megtartsa eredeti tulajdonságait. Termikus vágás A nagy hőhatású zóna, azaz a NHZ a termikusan vágott felületen jön létre, és hasonlít ahhoz a NHZ-hoz, ami az ömlesztő hegesztéses felületen keletkezik. A felület a termikus vágáskor 1 2 mm mélységben megkeményedik, és az utómelegedés egy lágy, megeresztett réteget eredményez ez alatt. Általános tanácsok a kopásálló acélok lángvágásához: - A lemezeket nem szabad közvetlenül a hűvös tároló helyiségből a lángvágóhoz vinni. - A vastag lemezeket vágás előtt elő kell melegíteni; az ajánlott munkahőmérsékletet a 7. táblázat tartalmazza. - A vastag lemezek 45 feletti vágása után néhány esetben szükséges az irányított hűtés, például ásványgyapottal való letakarással. - Egy műhelytanács: bármilyen lángvágott felületet meg kell tisztítani a felkeményedett anyagtól és az éles peremeket le kell csiszolni. - A vágás sebessége a használt módszertől és eszköztől függ. - A kopásálló acélok termikus vágási adottságai valamivel jobbak a szerkezeti acélokénál. A gyakorlatban hasznos, ha a 10 mm-nél vastagabb, vágandó lemezt előmelegítjük. Fontos, hogy a megengedhető munkahőmérséklet 200 C alatt legyen, így biztosítva az előírásnak megfelelő kopásállóságot a lemez egész felületén. A levágott felület hűtését nem kell mindenáron siettetni, ellenkezőleg, a lemezfelület hűtése szükség estén lelassítható, pl. ásvány gyapottal való letakarással. A hideg külső raktárból behozott lemezt vágás előtt hagyni kell szobahőmérsékletre (20 C) felmelegedni. Egyengetés lánggal A Raex acélok bármilyen jellegű egyengetése a hőkezeléssel elért mechanikai tulajdonságaik figyelembe vételével történjen. Lánggal történő egyengetés során a forró pont hőmérséklete nem haladhatja meg a 450 C-ot, mivel ez az adott helyen feszültség- és szilárdságcsökkenéshez vezethet. Különös figyelmet kell fordítani az egyengetésre, amikor a szerkezet fáradásos terhelésnek van kitéve. Például a ventilátor lapátok tipikusan ilyenek. Egyengetés sajtolóval Hidraulikus és mechanikus sajtoló használható a kopásálló acéllemezek egyengetéséhez. Így korrigálhatók a kisebb hullámok. A sajtoló egyengetés során alkalmazott erők nagyok, viszont az acél visszarugózó ereje is nagy. A kisméretű szerkezetek kalapáccsal és sajtolóval kombinálva egyaránt egyengethetők, viszont a lánggal és a sajtolóval történő kiegyenlítés kombinációja az esetek többségében nem ajánlott. Mechanikai vágás A kopásálló acélok nagy szilárdsága és keménysége nagy hatást gyakorol a mechanikai vágásra. Mivel a levágandó anyag majdnem olyan erős, mint a vágóél, az él élettartama megrövidül a vágás során a nagy felületre nehezedő nyomással összefüggő rongáló hatás (vágóél elrepedése, ragadása és tompulása) miatt. A kopásálló acélok mechanikai vágása lehetséges, amennyiben figyelembe vesszük az anyagjellemzőket. A Raex 400-as acél nagy teljesítményű vágógéppel vágható. A vágóél keménységének meg kell haladnia az 53 HRC-t. A Raex 500-as acél mechanikai vágása néhány kitétellel valósítható csak meg és akkor is csak 10 mm-nél kisebb vastagság mellett. Lásd a 2. ábrát és a 8. táblázatot. Általános tanácsok a kopásálló acélok mechanikai vágásához: - Holtjáték nélküli nagy teljesítményű vágógép használható. - A vágóél keménységének a Raex 400-as és a Raex 450-es acél esetében 53 HRC-nél, a Raex 500 esetében 57 HRC-nél nagyobbnak kell lennie. - A vágólap élettartama növelhető, ha a vágóélet egy olajos köszörűkővel lekerekítjük. - A vágás során leválasztott anyag darabjait meg kell alulról támasztani, így nem hasítják el, vagy szakaszosan nem szakítják meg a vágott anyagot. A hasadás eltorzítja a vágás vonalát, és növeli a vágóél sérülékenységét. - A levágandó lemezt vágáskor erősen a padhoz kell szorítani. - A vágólap tapadása a vágófelületen alkalmazott száraz kenőanyag használatával előzhető meg. - A vágólap sérülése a vágáskori hangból érzékelhető. - A szerszámhoz tartozó vágási táblázat elősegíti a vágási paraméterek optimális értékének meghatározását.

5 Forgácsolás A Raex acélok nagy teherbírású gépekkel és keményacél szerszámokkal forgácsolhatók. Furatkészítés is lehetséges gyorsacélból készült szerszámok használatával, megfelelő szerszámgeometria és helyes vágófolyadék alkalmazásával. Egyéb információ A tárgyhoz tartozó egyéb adatlapok: Bóracél, Hegesztés, Termikus vágás és láng egyengetés, Hajlítás és alakítás, Mechanikus vágás, Megmunkálás. Kémiai összetétel 1. táblázat Raex 400 2,5 12 Vastagság mm Összetétel %, maximum (üstanalízis) Táblalemez Durvalemez C Si Mn P S Al Cr Ni Mo B 5 30 (30) 60 0,20 0,24 0,70 0,70 1,70 1,70 0,030 0,030 0,015 0,015 0,060 0,060 1,50 1,00 0,40 0,70 0,50 0,50 0,004 0,004 Raex ,26 0,70 1,70 0,030 0,015 0,060 1,00 0,70 0,50 0,004 Raex ,30 0,70 1,70 0,030 0,015 0,060 1,00 0,80 0,50 0,004 A nitrogén (N) lekötésére alumíniumot (Al) vagy titánt (Ti) használnak. Mechanikai tulajdonságok 2. táblázat Vastagság mm Raex 400 2,5 12 Folyáshatár R p0,2 N/mm 2 Szakítószilárdság R m N/mm 2 Nyúlás A 5 % Keménységi tartomány Ütőmunka Táblalemez Durvalemez HBW t C KV J 5 15 (15) 30 (30) Raex Raex Az adatok tájékoztató jellegıek Mérettartomány Táblalemezek Vastagság mm Szélességi tartomány mm 1) Maximális hossz mm Raex 400 2,5 6, Raex 400 (6) Raex Raex 450 (6) Raex (4) Raex táblázat 1) A pontos értékek a vastagságtól függenek. Durvalemezek Vastagság mm 1) Szélességi tartomány mm 2) Maximális hossz mm Raex 400/450/ ) A 60 mm-nél vastagabb lemezeket csak külön megegyezésre gyártjuk. 2) A pontos értékek a vastagságtól függenek.

6 Szabad hajlítás 4. táblázat Vastagság mm Szabad hajlítás < 90 Szabad hajlítás 90 -ig A sajtoló görbületi sugara / lemezvastagság R/t Megtámasztás szélessége / lemezvastagság W/t V-csatorna W/t A hajlítás vonala a hengerléshez képest Átlós Hosszanti Átlós Hosszanti Raex 400 2,5 6 3,0 3, Raex 400 (6) 20 3,0 4, Raex ,0 5, Raex ,0 12, Átlagértékek hajlításkor 20 mm-nél vastagabb lemezek esetén javasoljuk, hogy vegye fel a kapcsolatot Ügyfélszolgálatunkkal. Ajánlott hegesztési munkahőmérsékletek C 5. táblázat Raex 400 Raex 500 Hegesztési módszer A varrat hidrogéntartalma HD MAG szilárd huzal Töltött magos elektróda HD 5 ml / 100 g Töltött magos elektróda HD = 5-10 ml / 100 g Víz alatti hegesztés HD = 5-10 ml/ 100 g MAG szilárd huzal Töltött magos elektróda HD 5 ml / 100 g Töltött magos elektróda HD = 5-10 ml / 100 g Víz alatti hegesztés HD = 5-10 ml/ 100 g Minimális ívenergia E kj/mm Összeillesztett lemez vastagsága mm ) ) ) ) ) ) 1) 200 C fölötti munkahőmérséklet befolyásolhatja a varrat mechanikai tulajdonságait. Szükség esetén, kérjük lépjen kapcsolatba Ügyfélszolgálatunkkal. E = 60 U I 100 v ahol E = ívenergia (kj/mm) U = hegesztési feszültség (V) I = hegesztési áramerősség (A) v = hegesztési sebesség (mm/min) t 1 = átlagos vastagság Mindkét oldal egyszerre történő Összeillesztett vastagság t= t 1 + t 2 + t 3 75 mm mért távolságon hegesztése esetén Összeillesztett vastagság t = t 1 + t 2 Összeillesztett vastagság t = ½ (t 1 + t 2 + t 3 )

7 Javasolt hegesztőanyagok Raex kopásálló lemezek hegesztéséhez 6. táblázat Hegesztési módszer Gyártó / forgalmazó HegesztŒanyag Alacsony ötvözetı, aláillesztett Magas ötvözésı, illesztett töltőanyag töltőanyag (a töltőanyag folyáshatára (a töltőanyag és a hegesztett anyag alacsonyabb, mint a hegesztett anyagé. folyáshatára megegyezik) Kézi ívhegesztés Univerzális elektróda P62 MR OK P110 OK FILARC-HITSAUSTUOTTEET Filarc 35 Filarc 118 Oerlikon Supercito Oerlikon Cromocord Kb CONARC 48 CONARC 85 COMET J 50+ MOLYCROM 15 OY UDDEHOLM AB Fox EV 50 SH Schwartz 3 K Ni Kézi ívhegesztés Nagyhatékonyságú elektróda FILARC-HITSAUSTUOTTEET MAXETA 24 OK Filarc C6HH Oerlikon Febacito 160S CONARC V 180 COMET J 160 MAXETA 110 OK Oerlikon Febacito 160S MAG hegesztés Szilárd huzal OY UDDEHOLM AB Elgamatic 100 OK Autrod Oerlikon Carbifil 1 LNM 26 IS-10 BRONZE EMK6 Elgamatic 135 OK Autrod Oerlikon Carbofil CrMo 1 LNM MONIVA Union NiMoCr Töltött huzalhegesztés Fém-magos huzal FILARC-HITSAUSTUOTTEET OY UDDEHOLM AB OK Tubrod Filarc PZ 6102 Oerlikon Fluxofil M8 OS MC 710-H Trimark METALLOY-76 MV 70 OK Tubrod Filarc PZ 6102 Oerlikon Fluxofil 36 OS MC 1100 Töltött huzalhegesztés Por-magos huzal FILARC-HITSAUSTUOTTEET OY UDDEHOLM AB DWA 50 OK Tubrod Filarc PZ 6113 Oerlikon Fluxofil 14HD OS 71 E-H Trimark TM-770 RV B OK Tubrod Filarc PZ 6148 Oerlikon Fluxofil 14HD Víz alatti ívhegesztés Huzal / por Elfasaw 102 / Elgaflux 251 B OK Autrod / OK Flux Oerlikon OE-S2 / Oerlikon OP 122 L-61 / FX P 230 OK Autrod / OK Flux Oerlikon OE-S3NiMo1/ Oerlikon OP 121TT LNS168 / FX P230 Javasolt munkahőmérsékletek termikus vágásnál 7. táblázat Raex (30) 60 Vastagság mm Hőmérséklet C Raex Raex

8 Vágási geometria és kifejezések A vágott felület rétegei 2. ábra A Raex 400 acélok mechanikus vágása 8. táblázat Szakítószilárdság Nyúlás Mechanikus vágás tájékoztató értékei Lemezvastagság Hézag Emelkedési szög Ferdeségi szög NyíróerŒ R m N/mm 2 A 5 % mm, e mm, U α λ x 10 3 N Raex ,60 0, ,80 1, ,00 1, ,20 2, Carbon egyenérték (CEL) 9. táblázat Vastagság mm CEL Termék alakja Raex 400 2,5 12 0,49 Táblalemez Raex ,45 Durvalemez Raex 400 (12) 30 0,50 Durvalemez Raex 400 (30) 60 0,56 Durvalemez Raex ,49 Táblalemez Raex ,50 Durvalemez Raex 450 (30) 60 0,58 Durvalemez Raex ,54 Táblalemez Raex ,64 Durvalemez Jellemző értékek. CEL = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15 Ügyfélszolgálatunk további információkkal áll rendelkezésére Értékesítés, technikai tanácsadás Ruukki Hungary Kft, 2051 Biatorbágy, Erdőalja utca 1. Tel: info.metals@ruukki.com Ez az adatlap legutóbbi ismereteink és legjobb tudásunk szerint készült. Annak ellenére, hogy mindent megtettünk a pontosság biztosítása érdekében, a vállalat nem vállal felelősséget a kiadványból származó bármely veszteségért, kárért vagy egyéb következményért. A változtatás jogát fenntartjuk. Copyright 2007 Rautaruukki Corporation. Minden jog fenntartva. A Ruukki, a More With Metals és a Rautaruukki a Rautaruukki Corporation védjegye. A Raex a Rautaruukki Corporation bejegyzett védjegye