MATERIJALI I NJIHOVO PONAŠANJEPRI ZAVARIVANJU

2.12. PRIMENA KONSTRUKCIONIH ČELIKA I ČELIKA VISOKE ČVRSTOĆE

ČELIK- osnovni materijal za izradu savremenih zavarenih konstrukcija

ZAVARIVANJE – jedan od osnovnih tehnoloških procesa oblikovanja zavarenih konstrukcija

Faktori koji utiču na izbor čelika pri projektovanju određene zavarene konstrukcije su:1) Konstrukciono rešenje2) Postupak izrade3) Funkcionalnost4) Sigurnost5) Ekonomičnost

UVOD

Sigurnost zavarenih konstrukcija zavisi od:

1) čvrstoće materijala

2) opasnosti od loma

Opasnost od loma zavarene konstrukcije zavisi od

kvaliteta zavarenih spojeva, kao najnehomogonijeg dela zavarene konstrukcije.

Osnovne relacije pri projektovanju čelika:

mikrostruktura → osobine

osobine → ponašanje u eksploataciji

SVOJSTVA ČELIKA

Ugljenično-manganski čelici

Pozitivan uticaj Mn na ugljenične čelike:

1. Stvara MnS

2. Povećava čvrstoću čelika, stvarajući čvrst rastvor

3. Usporava transformaciju austenita u ferit + perlit

Ugljenično-manganski čelici

Svojstva C-Mn čelika se mogu poboljšati na sledeće načine:

1. Rafinacijom zrna

2. Normalizacijom

3. Kontrolisanim valjanjem

4. Poboljšanjem

Ugljenično-manganski čelici

C-Mn čelici (meki čelici) Re=230MPa, Rm=400 MPa koriste se za izradu opreme za rad na visokim pritiscima i temperaturama do 350C.

Kontrolisano valjani C-Mn čelici Re=400-500 MPa

Poboljšani C-Mn čelici Re500MPa

Čelici povišene čvrstoćeC-Mn-Mo Mo povećava čvrstoću na povišenim temperaturama.Najčešće se za posude pod pritiskom koristi čelik sa 0.5% Mo.

C-Mn-Cr-Mo do 9% Cr i do 1% MoPovećana otpornost prema koroziji i oksidaciji.Optimalna svojstva postižu otpuštanjem posle normalizacije ili kaljenja.

C-Mn-Cr-Mo-V1% Cr – 0.5% Mo – 0.25% V0.5% Cr -0.5% Mo – 0.25% V Posle hlađenja imaju martenzitnu strukturu, naknadno se otpuštaju.

Kompleksni beinitni čelici

Dodatak Mn, Cr, Mo, V u malim količinama i u pogodnom odnosu usmerava transformaciju ka lakšem stvaranju beinita.

Visoka čvrstoća na sobnim i povišenim temperaturama.

Koriste se u normalizovanom i otpuštenom stanju, odlikuje ih visoka žilavost loma (koja jako zavisi od temperature otpuštanja).

Poboljšani čelici( Kaljeni i otpušteni – QT-čelici)

Čelici kod kojih se zakaljivost povećava dodatkom legirajućih elemenata da bi se dobila finozrna beinitna do martenzitne strukture.QT čelici su niskolegirani čelici (Mn, Cr, Mo, Ni, B) visoke čvrstoće. Zbog niskog sadržaja C i visokog stepena čistoće odlikuju se dobrom zavarljivošću.Posebno su projektovani za povećanje bezbednosti posuda pod pritiskom koje rade u kiselim uslovima.Povećana otpornost na prsline izazvane vodonikom.

Poboljšani čelici

Poboljšani čelici visoke čvrstoće se koriste za vrlo opterećene konstrukcije.

S460, S500, SS550, S620, S690, S890, S960

Imaju garantovanu žilavost od 0 do -60C (oznaka JR).

Zavarivanje ovih čelika zahteva stroge mere predostrožnosti zbog opasnosti od pojave hladnih prslina.

Normalizovani čelici S275N, S355N, S420N i S460N imaju mnogo širu primenu.