Označavanje čelika

Upute za laboratorijske vježbe

Vježba br. 1 – Metalografija čelika i obojenih metala i njihovo označavanje prema HRN i EN

Vježba 1

METALOGRAFIJA ČELIKA I OBOJENIH METALA I NJIHOVO OZNAČAVANJE PREMA HRN I EN

Označavanje čelika prema HRN Prije nego se objasni označavanje čelika treba napomenuti da se čelici mogu podijeliti prema:

1. postupku proizvodnje: Obični …dobivaju se većinom iz Siemens-Martinovih peći ili iz konvertera (Bessemerovih ili Thomasovih). Nelegirani su i upotrebljavaju se bez toplinske obrade. Plemeniti …dobivaju se rafinacijom i legiranjem u električnim pećima. Redovito se toplinski obrañuju.

2. prema kemijskom sastavu: Ugljični …odlučujući utjecaj kod ovih čelika ima ugljik, drugi elementi su u količinama koji nemaju bitnog utjecaja na njihova svojstva. Legirani …odlučujući utjecaj na svojstva imaju legirni elementi koji se namjerno dodaju da bi se postigla odreñena svojstva. Niskolegirani čelici imaju do 5% legirnih elemenata, a visokolegirani više od 5%. 3. prema upotrebi: Konstrukcijski …mogu biti ugljični (< 0,6%C) ili legirani, a koriste se za izradu čeličnih konstrukcija te sastavnih dijelova strojeva i ureñaja. Alatni …mogu biti ugljični (> 0,6%C i < 2,03%C) i legirani, a koriste se za izradu alata.

Hrvatska ima nacionalni standard za podjelu i označavanje čelika HRN C.B0.002 prema kojemu se čelici dijele na čelike sa grantiranim i čelike sa negarantiranim sastavom kako je prikazano u tablici 1.1. Oznaka čelika je slovno-brojčana i sastoji se od tri dijela:

1. Slovni simbol ''Č'' kojim se označava materijal čelik 2. Osnovna oznaka koja označava vrstu čelika, a sastoji se od četiri ili pet brojčanih

simbola 3. Dopunska oznaka koja označava stanje čelika, a sastoji se od jednog ili dva brojčana

simbola (tablica 1.2.).

1. 2. 3. Općenito: Č XXXX(X). X(X) U čelike negarantiranog kemijskog sastava spadaju ugljični čelici trgovačke kvalitete, ugljični čelici s propisanim mehaničkim svojstvima, a bez propisanog kemijskog sastava ili s propisanom čistoćom fosfora i sumpora, ili pak s propisanim sadržajem nekog kemijskog elementa. Kod ovih čelika na prvom mjestu osnovne oznake je uvijek broj ''0''. Simboli na drugom, te trećem i četvrtom mjestu u osnovnoj oznaci, kod ove skupine čelika, objašnjeni su u tablici 1.1. Primjenjuju se u visokogradnji, mostogradnji, brodogradnji, u gradnji vozila i spremnika za plinove i tekućine, itd. Ograničenjem pojedenih elemenata ili nečistoća osigurava se bolja zavarljivost. Primjeri: Č 0361, Č 0363, Č 0562, Č 0545, Č 0745,…

Materijali 2


Tablica 1.1 Osnovna oznaka kod označavanja čelika

Osnovna oznaka Čelici negarantiranog sastava Čelici garantiranog sastava

Ugljični čelici Ugljični čelici Legirani čelici

Simbol na prvom mjestu

0 1

Brojčani simbol najutjecajnijeg

legirajućeg elementa prema tablici 1.3.

Simbol Rastezna čvrstoća u

MPa

0 Čelik bez propisanih mehaničkih svojstava

1 do 330 2 340-360 3 370-390 4 400-490 5 500-590 6 600-690

Simbol na drugom mjestu

7 700 i više

Brojčani simboli označavaju maksimalni

sadržaj ugljika pomnožen sa 10 i

zaokružen na deseticu; Brojčani simbol ''9''

označava 0,9%C i više od 0,9%C

Kod višestruko legiranih čelika, brojčani simbol

drugog po redu utjecajnog legiranog elementa odreñenog

prema tablici 1.3. Kod jednostruko legiranih

čelika brojčani simbol na drugom mjestu je uvijek

''1''.

Redni broj: Redni broj:

0-19: čelici koji nisu namjenjeni toplinskoj obradi 20-29: čelici za cementiranje

00-44: čelici negarantirane čistoće

30-39: čelici za poboljšavanje 40-49: čelici, ugljični i niskolegirani za alate 50-59: čelici visokolegirani za alate

45-89: čelici garantirane čistoće ili garantiranog sadržaja pojedinih elemenata 60-69: čelici sa posebnim fizikalnim svojstvima

70-79: čelici kemijski postojani i vatrootporni 80-89: slobodno (brzorezni čelici)

Simbol na trećem i četvrtom mjestu

90-99: čelici za automate 90-99: ostali čelici (čelici za automate)

Dopunske oznake koje označuju stanje čelika prikazane su u tablici 1.2. Tablica 1.2. Dopunska oznaka kod označavanja čelika

Dopunska oznaka Simbol stanja Stanje čelika Simbol stanja Stanje čelika

0 Nije posebno toplinski

obrañen 5 Hladno deformiran

1 Žaren 6 Ljušten

2 Žareno radi postizanja najbolje obradivosti

7 Brušen

3 Normaliziran 8 Kontrolirano hlañen

4 Poboljšan 9 Podešeno prema posebnim

uputstvima U čelike garantiranog kemijskog sastava spadaju - ugljični konstrukcijski čelici s garantiranim kemijskim sastavom i bez garantiranih mehaničkih svojstava. Upotrebljavaju se za daljnju preradu u toplom stanju, a isporučuju se u obliku ingota, valjanih poluproizvoda i otkivaka. Primjenjuju se bez toplinske obrade. Primjer: Č 1100, Č 1301, Č 1400, Č 1500, Č 1701, Č 1202 (za kotlovske

limove), Č 1212 (za valjane bešavne cijevi),…



- ugljični čelici s propisanim kemijskim sastavom koji se prije upotrebe podvrgavaju toplinskoj obradi. Primjer: Č 1221 (za cementiranje), Č 1531 (za poboljšavanje), Č 1941 (ugljični alatni

čelik),…

- legirani čelici koji sadrže jedan ili više legiranih elemenata čiji je udjel veći od onoga koji je naveden u tablici 1.3. Primjeri: Č 4320 (za cementiranje), Č 4732 (za poboljšavanje), Č 6444 (alatni čelik za rad

u hladnom stanju-mjerni alati, kalibri, štance, alat za rezanje navoja,…), Č 4751 (alatni

čelik za rad u toplom stanju-matrice i žigovi,…), Č 3160 (čelik otporan na trošenje-dijelovi

bagera, drobilica, željezničkih tračnica,…), Č 4570 (nehrñajući čelik), Č 4970

(vatrootporni čelik), Č 6880 (brzorezni čelik), Č 3990 (čelik za automate),… U ovoj skupini kod ugljičnih čelika uvijek na prvom mjestu u osnovnoj oznaci stoji broj ''1''. Ako je riječ o legiranom čeliku onda je na prvom mjestu u osnovnoj oznaci brojčani simbol najutjecajnijeg legirajućeg elementa, prema tablici 1.3. Najutjecajniji legirajući element je onaj čiji je srednji sadržaj u čeliku, izražen u postotcima i pomnožen faktorom vrijednosti, daje najveći brojčani iznos. Drugi po redu najutjecajniji legirajući element smatra se onaj kod kojeg je umnožak sadržaja u postotcima i faktora vrijednosti drugi iznos po veličini. Kod ove skupine čelika simbol na drugom mjestu, te na trećem i četvrtom mjestu objašnjen je u tablici 1.1. Tablica 1.3. Brojčani simboli i faktori vrijednosti za legirne elemente Legirni element

C Si Mn Cr Ni W Mo V Co Ti Cu Al Ostali

Više od …%

- 0,6 0,8 0,2 0,3 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,03 0,05 -

Brojčani simbol

1 2 3 4 5 6 7 8 - - - - 9

Faktor vrijednosti

- 1 1 4 4 7 14 17 20 30 1 1 30

Označavanje čelika prema EN Europske norme (EN) sveobuhvatno prikazuju podjele i načine označavanja čelika, a ovdje će se dati samo sažeti prikaz načina označavanja čelika prema EN. Od 1991. standardima EN 10027-1 i EN 10027-2 definirani su nazivi te glavne i dodatne oznake za čelike. Dodatne oznake za čelične proizvode definirane su 1998. standardom CR 10260. Standard EN 10027 daje mogućnost označavanja čelika pomoću kemijskog simbola (EN10027-1) ili brojčanom oznakom (EN 10027-2). Ovdje će se dati samo sažeti prikaz označavanja čelika pomoću kemijskog simbola gdje su predviñena dva kriterija za označavanje:

1. prema namjeni te mehaničkim i fizikalnim svojstvima, 2. prema kemijskom sastavu. U oba slučaja oznaka čelika sastoji se od tri dijela: glavne oznake, dodatne oznake za čelik i dodatne oznake za čelični proizvod, kako je to prikazano u tablici 1.4. U tablicama 1.5., 1.6. i 1.7. dodatno je objašnjen svaki od tri dijela općenite oznake čelika.

Materijali 2


Tablica 1.4. Označavanje čelika pomoću kemijskih simbola prema europskoj normi EN 10027-1

I II III Glavne oznake Dodatne oznake za čelik Dodatne oznake za proizvode od čelika

Tablica 1.5. Tablica 1.6. Tablica 1.7. Tablica 1.5. Glavne oznake prema EN 10027-1

Prema namjeni te mehaničkim i

fizikalnim svojstvima Prema kemijskom sastavu

1. Konstrukcijski čelici....GSxxx

2. Čelici za tlačne namjene (posude)....GPxxx

3. Čelici za cjevovode....Lxxx 4. Čelici za strojogradnju....Exxx 5. Čelici za armiranje betona....Bxxx 6. Čelici za prednapinjanje betona....Yxxxx 7. Čelici za tračnice....Rxxxx 8. Hladno valjani plosnati proizvodi od čelika visoke čvrstoće za hladno oblikovanje....Hxxx

9. Plosnati proizvodi za hladno oblikovanje (osim onih pod 8.)....Daxx 10. Čelični proizvodi za pakiranje....Txxx 11. Elektrolim i elektrotraka....Mxxxx-xx

1. Nelegirani čelici sa masenim sadržajem Mn <1% (osim čelika za obradu na automatima)....GCxxx 2. Nelegirani čelici sa masenim sadržajem Mn ≥1%, nelegirani čelici za automate i legirani čelici (osim brzoreznih) kod kojih je maseni sadržaj svakog od legirnih elemenata < 5%....Gxxx x-x 3. Legirani čelici (osim brzoreznih) kod kojih je maseni sadržaj najmanje jednog legirnog elementa > 5%....GXxxx x-x 4. Brzorezni čelici....HSx-x

G-oznaka za čelični lijev (gdje je potrebno); x-brojčana oznaka; a-slovna oznaka Primjeri:

1. S235 J0 2. P265 B 7. R0900 3. L360 NB 8. H400 M 4. E295 9. DC04 5. B500 A 10. T660 6. Y1770 C 11. M400-50 A

Primjeri: 1. C35E 2. 42CrMo4 3. X20CrMoV12-1 4. HS6-5-2

Tablica 1.6. Dodatne oznake za čelik prema normi EN 10027-1 Za svaku skupinu čelika ove oznake su različite te za svaku skupinu postoje dvije grupe oznaka. Općenito, oznaka se sastoji od slova i brojeva iz jedne ili obje grupe, čime se ističe namjena, legirni element ili neka posebna svojstva čelika. Ovdje se neće detaljnije opisivati ove oznake zbog preopširnosti. Za detalje treba pogledati EN 10027-1. Tablica 1.7. Dodatne oznake za proizvode od čelika prema CR 10260 Oznake posebnih zahtjeva Oznake stanja obrade +H…prokaljivost +Z15…najmanje suženje u smjeru okomitom na površinu 15% +Z25…najmanje suženje u smjeru okomitom na površinu 25% +Z35…najmanje suženje u smjeru okomitom na površinu 25%

Oznake vrste prevlake +A…vruće aluminirano +AR…platirano aluminijem +AS…prevučeno Al-Si legurom +AZ…prevučeno Al-Zn legurom (>50%Al) +CE…elektrolitički prevučeno kromom/kromovim oksidom

+A…meko žareno +AC…žareno za dobivanje kuglastog karbida +AR…valjano (bez nekih posebnih uvjeta valjanja i/ili toplinske obrade) +AT…rastopno žareno +C…hladno očvrsnuto +Cnnn…Hladno očvrsnuto na vlačnu čvrstoću , najmanje nnn MPa +CR…hladno valjano +DC…stanje isporuke prepušteno proizvoñaču +FP…obrañeno na feritno-perlitnu strukturu i područje tvrdoće +HC…toplo valjano i hladno otvrdnuto +I…obrañeno izotermički +LC…lagano hladno vučeno/valjano



+CU…prevlaka bakra +IC…anorganska prevlaka +OC…organska prevlaka +S…vruće kositreno +SE…elektrolitički kositreno +T…vrućim uranjanjem prevučeno olovo-kositar legurom +TE…elektrolitički prevučeno olovo-kositar legurom +Z…vruće cinčano +ZA…prevučeno Zn-Al legurom (>50%Zn) +ZE…elektrolitički cinčano +ZF…vruće Zn-Fe (difuzijski) prevlaka +ZN…elektrolitički prevučeno Zn-Ni legurom

+M…termomehanički oblikovano +N…normalizirano ili normalizacijski oblikovano +NT…normalizirano i popušteno +P…otvrdnuto precipitacijom +Q…gašeno +QA…gašeno na zraku +QO… gašeno u ulju +QT…poboljšano (kaljeno i popušteno) +QW… gašeno u vodi +RA…rekristalizacijski žareno +S…obrañeno za hladno rezanje +T…popušteno +TH…obrañeno na područje tvrdoće +U…neobrañeno +WW…toplo obrañeno

Tablica 1.8. Usporedna tablica označavanja nekih čelika prema HRN i EN

EN HRN EN HRN Konstrukcijski čelici Čelici za poboljšavanje

S235 JR Č 0361 C35E Č 1431 S235 JR G1 Č 0371 C45E Č 1531 S235 J2 G3 Č 0363 C60E Č 1731 S275 JO Č 0452 34Cr4 Č 4130 S355 JO Č 0562 42CrMo4 Č 4732 S355 J2 G3 Č 0563 36CrNiMo4 Č 5430

Limovi za tlačne posude Čelici za cementiranje P2335 GH Č 1201 C15E Č 1221 P265 GH Č 1204 17Cr3 Č 4120 P295 GH Č 3133 16MnCr5 Č 4320 16Mo3 Č 7100 20MoCr4 Č 7420 12CrMo 9-10 Č 7401 18NiCrMo7 6 Č 4520

Nehrñajući čelici Vatrootporni čelici X6Cr13 Č 4170 X10CrAlSi13 Č 4970 X20Cr13 Č 4172 X15CrNiSi25-21 Č 4578 X17CrNi 18-10 Č 4570 Alatni čelici X6CrNiMoTi 17-12-2 Č 4574 C105U Č 1940

Čelici za automate 55CrMo8 Č 5742 11Mn30 Č 3990 X90CrMoV 18 Č 4772 11SMn37 Č 3991 X40CrMoV 51 Č 4753 35S20 Č 1490 HS18-0-1 Č 6880

Materijali 2


Označavanje obojenih metala prema HRN Metali se općenito dijele na legure na bazi željeza i obojene metale. Obojeni metali se dijele na:

- teške (bakar, nikal, cink, olovo, kositar, kobalt, krom, volfram, vanadij, …) - lake (aluminij, magnezij, titan, litij, berilij, …) - plemenite (zlato, srebro, platina, iridij, paladij, …) i - radioaktivne (radij, uranij, torij, …).

Ovdje će se prikazati sustav označavanja bakrenih i aluminijskih legura prema HRN jer se one najviše koriste u praksi. U tablici 1.9. prikazan je sustav označavanja bakrenih legura. Za alumnijske legure oznaka načina izrade i osnovnog kemijskog sastava su identične označavanju bakrenih legura kako je prikazano u tablici 1.9. Tablica 1.9. Sustav označavanja bakrenih legura

Oznaka posebnih svojstava legure Oznaka načina izrade

ili namjene legura X X

Oznaka osnovnog kemijskog sastava

X X X …

Rastezna čvrstoća X X X

Stanje proizvoda X X

Izgled površine proizvoda

X X

Gnječilačke legure su bez oznake

Kemijski simbol za bakar

Kemijski simbol glavnog legirajućeg

elementa Sadržaj glavnog

legirajućeg elementa u %

Ljevačke legure imaju

oznaku:

P-lijev u pijesku K-lijev u kokilu T-tlačni lijev B-lijev u bloku C-centrifugalni lijev N-kontinuirani lijev

Kemijski simbol drugog glavnog

legirajućeg elementa (ako postoji)

Sadržaj drugog glavnog legirajućeg elementa u

% (ako postoji)

Namjena:

D-za dodavanje i dezoksidaciju H-za kemijsku industriju L-za ležajeve G-za štamparsku industriju E-za elektrotehniku S-za spajanje

Kemijski simboli ostalih legirajućih

elementa i njihovih sadržaja (ako postoje)

Oznaka Č i nazivna čvrstoća

v-vruće valjano p-prešano m-meko t-tvrdo

gš-gašena zg-zagasita sv-svijetla ps-pjeskarena

Bakrene i aluminijske legure mogu se prema tehnološkoj namijeni podijeliti u dvije skupine: gnječilačke namijenjene obradi deformiranjem, npr. valjanjem, istiskivanjem, itd. i lijevačke namijenjene lijevanju. Bakrene legure mogu se takoñer prema kemijskom sastavu podijeliti na: mjedi (legure bakra i cinka) i bronce (legure bakra i ostalih kemijskih elemenata, a ime dobivaju po elementu koji je prisutan u najvećoj količini, npr. kositrena bronca, aluminijska bronca,…).



Primjeri za bakrene legure:

Gnječilačke

CuZn15 – mjed sa ~15% Zn; dobro se oblikuje hladnim deformiranjem; primjena za tlačne mjerne instrumente, tijela opruga,… CuZn40Pb2 – mjed sa ~40% Zn i ~2% Pb; vrlo dobro se obrañuje skidanjem čestica, dobro se oblikuje deformiranjem u toplom stanju; primjena za prešane profile točnih mjera, urarska mjed. CuNi12Zn24 – legure bakra sa cinkom i niklom nazivaju se ''novo srebro''; dobro se hladno oblikuje osobito dubokim vučenjem; primjena za stolni pribor, ukrasne predmete, opruge, itd. CuSn6 – kositrena bronca; primjena za cijevi, dijelove u kemijskoj industriji, … CuAl8Fe – aluminijska bronca; dobro se oblikuje u hladnom stanju; primjena za dna kondenzatora, limove za kemijske aparate,… CuBe2 – berilijska bronca; vrlo velike čvrstoće i tvrdoće u toplinski očvrsnutom stanju; primjena za opruge, dijelove otporne trošenju, kalupe za plastične mase, … CuNi30Mn1Fe – niklena bronca; otporna na eroziju, kavitaciju i koroziju (posebno morsku vodu); dobro zavarljiva; primjena za ploče za kondenzatore, rebraste cijevi izmjenjivača topline, … Lijevačke

P.CuSn5Pb5Zn5 - legura bakra s kositrom (~5%), olovom (~5%) i cinkom (~5%), a namijenjena je za lijevanje u pijesak. Trgovački naziv za bakrene legure sa kositrom i cinkom je crveni metal. P.CuZn33Pb2 – kemijski postojana; primjena za kućišta i armature za plin i vodu, u preciznoj mehanici, optici, … P.CuSn12Ni2 – postojana na trošenje i koroziju u morskoj vodi; primjena za kućišta pumpi, lopatice za pumpe i vodne turbine,… P.CuAl10Fe5Ni5 – postojana u morskoj vodi i kiselinama; primjena za brodske propelere, zupčanike, kućišta pumpi,… Primjeri za aluminijske legure: Gnječilačke

AlMg4,5Mn –u brodogradnji, prehrambenoj industriji i autoindustriji AlMg0,7Si –za vrata i prozore u graditeljstvu AlMg2,5 – prometni znakovi AlMn1Cu – pakiranje Lijevačke

K.AlSi12 – za komplicirane tankostijene odljevke otporne na pritisak; klipovi motora s unutrašnjim izgaranjem P.AlMg5Si1 – za komplicirane odljevke u prehrambenoj i kemijskoj industriji koji trebaju postojanost u agresivnim medijima

Materijali 2


Označavanje obojenih metala prema EN Označavanje bakrenih legura prema EN Tablica 1.10. Sustav označavanja bakra i bakrenih legura prema EN

I II III IV V Naziv

proizvoda

Oznaka

norme Oznaka materijala

Oznaka stanja materijala

i/ili postupka lijevanja

Oblik i

dimenzije

ploča, lim, traka,

rondela, trupac,...

EN .....

Brojčana oznaka- tablica 1.11.

Oznaka kemijskim

simbolima-tablica 1.12.

Oznaka stanja-tablica 1.13.

Oznaka postupka lijevanja-tablica 1.14.

Tablica 1.15.

Tablica 1.11. Brojčana oznaka materijala prema EN 1412

Mjesto u oznaci 1 2 3 4 5 6

Slovo ''C'' koje predstavlja bakar i njegove legure

B...materijal u obliku ingota za lijevane proizvode C...materijal u obliku lijevanog proizvoda M...legure za dodavanje R...pročišćeni negnječeni bakar S...dodatni materijal za lemljenje i zvarivanje W...gnječeni proizvodi X...nenormirani materijal

Broj izmeñu 000 i 999. 001-799... normirani bakreni materijal 800-999... nenormirani materijal

Slovo koje označava vrstu materijala: A ili B...Bakar C ili D...Bakrene legure (<5% legirnih elemenata) E ili F...Bakrene legure (>5% legirnih elemenata) G...Bakar-aluminij legure H...Bakar-nikal legure J...Bakar-nikal-cink legure K...Bakar-kositar legure L ili M...Bakar-cink legure, dvokomponentne N ili P...Bakar-cink-olovo legure R ili S...Bakar-cink legure, višekomponentne

Tablica 1.12. Oznaka materijala kemijskim simbolima prema ISO 1190/1 Nelegirani

bakar

Kemijski simbol za element bakar (Cu), crtica nakon koje slijedi oznaka za tip bakra velikim slovima.

Bakrene legure Kemijski simbol za osnovni element (Cu), kemijski simboli legirnih elementa nakon kojih slijede njihovi maseni udijeli, poredani uglavnom prema masenom udjelu ili abecedno ako im je udio jednak. Lijevane legure imaju oznaku ''G''.



Tablica 1.13. Oznake stanja materijala prema EN 1173 Oznaka se sastoji od 4 znaka, odnosno velikog slova nakon kojeg slijede tri znamenke (ponekad 4 ili 5 znamenki) RXXX Stanje materijala za koje se propisuje minimalna vlačna čvrstoća (Rm) HXXX Stanje materijala za koje se propisuje minimalna tvrdoća HV ili HB GXXX Stanje materijala za koje se propisuje veličina zrna H Stanje bez propisanih mehaničkih svojstava Tablica 1.14. Oznake postupka lijevanja prema EN 1982

GS Pješčani lijev GM Kokilni lijev GZ Centrifugalni lijev GC Bezdani lijev GP Tlačni lijev Tablica 1.15. Oblici i dimenzije prema EN 1982

HEX Šesterokutni poprečni presjek RCT Pravokutni poprečni presjek SQU Kvadratni poprečni presjek RND Okrugli poprečni presjek OD Vanjski promjer FL (F) Propisana duljina (mjera) RL (M) Nije propisana duljina (mjera) Primjer: 1. Traka - EN 1652 – CW508L – R480 – 5 x 220 (Brojčana oznaka) ili

Traka - EN 1652 – CuZn37 – R480 – 5 x 220 (Oznaka kemijskim simbolima)

2. Odljevak - EN 1982 – CC332G – GS – .... (Brojčana oznaka) ili Odljevak - EN 1982 – CuAl10Ni3Fe2-C – GS – ... (Oznaka kemijskim simbolima)

Materijali 2


Označavanje Alumnijskih legura prema EN Tablica 1.16. Sustav označavanja Aluminija i aluminijevih legura prema EN

I II III IV V

Naziv

proizvoda

Oznaka

norme Oznaka materijala

Oznaka stanja materijala

i/ili postupka lijevanja

Oblik i

dimenzije

otkivak, lim, traka, folija, žica, profil,

cijev,...

EN .....

Brojčana oznaka- tablica 1.17.

Oznaka stanja-tablica 1.20.

Oznaka postupka lijevanja-tablica 1.21.

Tablica 1.15.

Tablica 1.17. Oznaka materijala

Mjesto u oznaci 1 2 3 4

Slovo ''A'' koje predstavlja aluminij i njegove legure

Veliko slovo koje predstavlja

oblik proizvoda:

B...materijal u obliku ingota za pretaljivanje C...odljeveni proizvodi M...legure za dodavanje W...gnječeni proizvodi

Crtica ''-'' Brojčana (tablica 1.18) i slovno-brojčana (tablica 1.19) oznaka kemijskog sastava

Tablica 1.18. Brojčana oznaka kemijskog sastava za gnječene (prema EN 573-1) i lijevane (prema EN 1780-1) proizvode

Brojčana oznaka za gnječene proizvode

Prva od ukupno četiri znamenke označuje vrstu legure: Nelegirani aluminij (>99,00% Al) 1xxx

Aluminij legiran bakrom 2xxx

Aluminij legiran manganom 3xxx

Aluminij legiran silicijem 4xxx

Aluminij legiran magnezijem 5xxx

Aluminij legiran magnezijem i silicijem 6xxx

Aluminij legiran cinkom 7xxx

Aluminij legiran ostalim elementima (Fe) 8xxx

Nije u upotrebi 9xxx

Brojčana oznaka za lijevane proizvode Prva od ukupno pet znamenki označuje vrstu legure: Nelegirani aluminij (>99,00% Al) 1xxxx

Aluminij legiran bakrom 2xxxx

Aluminij legiran silicijem 4xxxx

Aluminij legiran magnezijem 5xxxx

Aluminij legiran cinkom 7xxxx

Legure za dodavanje 9xxxx



Tablica 1.19. Slovno-brojčana oznaka kemijskog sastava za gnječene i lijevane proizvode prema normama EN 573-2 i EN 1780-1 Nelegirani

aluminij

Kemijski simbol za element aluminij (Al) nakon čega slijedi čistoća materijala izražena u postotcima.

Aluminijske

legure

Kemijski simbol za osnovni element (Al), kemijski simbol glavnog legirnog elementa i njegov maseni udio u postotcima; nakon kojeg slijede kemijski simboli ostalih legirnih elementa (najviše tri) te njihovi maseni udijeli, poredani uglavnom prema masenom udjelu ili abecedno ako im je udio jednak.

Tablica 1.20. Oznaka stanja materijala prema EN 515 F Lijevano O Žareno T Toplinski obrañeno H Hladno valjano Tablica 1.21. Oznake postupka lijevanja S Pješčani lijev K Kokilni lijev L Precizni lijev D Tlačni lijev Primjer: 1. EN AW – 1199 (Brojčana oznaka) ili

EN AW – Al 99,99 (Oznaka kemijskim simbolima)

2. Šipka - EN 1755-5 – AW– 5251 – H111 – RCT30x80xRL (Brojčana oznaka) ili Šipka - EN 1755-5 – AW– AlMg2 – H111 – RCT30x80xRL (Ozn. kem. simbolima)

3. EN 1706 – AC-42000 K T6 (Brojčana oznaka) ili EN 1706 – AC-AlSi7Mg K T6 (Oznaka kemijskim simbolima) Tablica 1.22. Usporedba označavanja nekih gnječilačkih Al-legura brojčanom i oznakom kemijskim simbolima prema EN

Gnječilačke aluminijske legure EN 573-1 EN 573-2

EN AW 1050 EN AW Al99,5 EN AW 2011 EN AW Cu6BiPb EN AW 3004 EN AW AlMn1Mg1 EN AW 5754 EN AW AlMg3 EN AW 6063 EN AW AlMg0,7Si EN AW 7020 EN AW Al Zn4,5Mg1 EN AW 8006 EN AW AlFe1,5Mn

Materijali 2


Metalografija Metalografija je znanstvena disciplina koja se bavi proučavanjem strukture metala, točnije proučavanjem kristalita. Metalografija klasificira kristalite prema vrsti, obliku i veličini jer svojstva metala ovise upravo o navedena tri obilježja kristalita. Vrsta, oblik i veličina kristalita ovise o kemijskom sastavu i tehnološkoj obradi kojoj je izradak bio podvrgnut. Metalografija zapravo daju vezu izmeñu dijagrama slijevanja, grañe metala i njihovih svojstava. Metalografska ispitivanja se mogu podijeliti na mikro i makro ispitivanja. Mikroskopska ispitivanja se izvode pomoću svjetlosnih mikroskopa koji mogu postići velika povećanja. Iz tog razloga potrebno je pažljivo pripremiti uzorak na kojem će biti obavljena analiza mikrostrukture. Veličina metalografskih uzorka nije strogo propisana, a ovisi o veličini izratka čija se struktura ispituje. Uzorci malih dimenzija obično se zalijevaju plastičnim masama ili nekim mekanim metalima. Uzimanje uzoraka iz ispitivanog izratka najčešće se izvodi obradom odvajanjem čestica. Površina uzorka čija se mikrostruktura želi ispitati mora se brušenjem i poliranjem dovesti do zrcalnog sjaja. Brušenje se može izvoditi strojno na specijalnim brusilicama ili ručno pomoću brusnog papira. Ručno brušenje može biti suho i mokro, a započinje na najgrubljem papiru i završava s najfinijim. Prilikom prijelaza s jednog brusnog papira na drugi uzorak treba okrenuti za 90° i brusiti dok se ne uklone tragovi prethodnog brušenja. Nakon brušenja uzorci se poliraju na stroju kojem je rotirajući disk presvučen platnom. Izbor platna ovisi o vrsti materijala koji se ispituje. Sredstvo kojim se polira najčešće je glinica Al2O3 pomiješana s vodom. Postoje tri stupnja finoće glinice, a poliranje se započinje s prvim stupnjem i završava za trećim. Postupak je isti kao i kod brušenja. Kod tvrdih materijala poliranje se može izvesti i s dijamantnom pastom i petrolejem različite finoće, ali je to dosta skuplje. Nakon poliranja uzorci se ispiru u tekućoj vodi ili alkoholu te se suše u struji toplog zraka. Mikrostruktura se razvija nagrizanjem poliranih površina različitim rastvorima odreñenih kiselina. Sredstvo za nagrizanje nanosi se kapaljkom, a vrijeme nagrizanja ograničeno je pojavom mikrostrukture. Sredstva za razvijanje mikrostrukture nekih željeznih legura prikazana su u tablici 1.1. Tablica 1.1. Sredstva za razvijanje mikrostrukture nekih željeznih legura

Svrha Naziv sredstva Sastav

Razvijanje fine strukture čelika (nakon svih toplinskih

obrada) NITAL (Dušična kiselina)

1÷5 cm3 -Dušična kiselina 100 cm3 -Etilni alkohol

Pikrinsko-solna kiselina 5 cm3 -Solna kiselina 1 gram -Pikrinska kiselina 100 cm3 -Etilni alkohol Razvijanje austenitnih zrna

kod poboljšanih čelika Željezni klorid

20 grama -Željezni klorid 60 cm3 -Etilni alkohol 40 cm3 -Voda

Brzorezni čelici Manganski čelici

Dušična kiselina 5÷10 cm3 -Dušična kiselina 90÷95 cm3 -Etilni alkohol

Čelici legirani s niklom Solna kiselina 50 cm3 -Solna kiselina 5 grama - Željezni klorid 100 cm3 -Voda



Nakon nagrizanja uzorci se ispiru u alkoholu i suše te se razvijena mikrostruktura promatra na mikroskopu. Razvijena mikrostruktura se fotografira, a uzorci se spremaju u staklene posude tzv. eksikatore, u cilju zaštite od oštećenja i korozije. Postupci izrade i obrade metalografskih uzoraka iz obojenih metala slični su postupcima obrade uzoraka iz željeznih legura. Obojeni metali su uglavnom mekši od Fe-legura pa se pojedine faze u postupcima brušenja i poliranja mogu preskočiti. Bakar i njegove legure bruse se kao i čelik, dok se poliranje izvodi na diskovima presvučenim makom tankom čojom pri 600 do 800 o/min. Poliranje se izvodi glinicom koja ima stupanj finoće 2. Aluminij i njegove legure treba pažljivo ručno brusiti s papirom koji je natopljen uljem, petrolejem ili parafinom. Poliranje se izvodi na diskovima obloženim svilom ili samtom pri 100 do 200 o/min. Poliranje se izvodi glinicom čiji je stupanj finoće 3. U tablici 1.2. prikazana su uobičajena sredstva za razvijanje mikrostrukture kod obojenih metala. Tablica 1.2. Sredstva za razvijanje mikrostrukture kod obojenih metala

Materijal Svrha upotrebe Naziv sredstva Sastav

Bakar i njegove legure

Općenito sredstvo za razvijanje fine

strukture Cu-legura

Amoniumhidroksid s vodikovim peroksidom

50 cm3 -Amoniumhidroksid 20÷50 cm3 -Vodikov peroksid 50 cm3 -Voda

Solna kiselina 5 cm3 –Solna kiselina 95 cm3 –Etilni alkohol Cink i njegove

legure Razvoj fine

mikrostrukture Dušična kiselina

1 cm3 –Dušična kiselina 100 cm3 –Etilni alkohol

Dušična kiselina 1÷10 cm3 –Dušična kiselina 100 cm3 –Etilni alkohol Olovo i

njegove legure Razvoj fine

mikrostrukture Solna kiselina

1÷10 cm3 –Solna kiselina 100 cm3 –Etilni alkohol

Općenito sredstvo za razvoj fine

mikrostrukture

Fluorovodična kiselina

0,5 cm3 – 40 %-tna Fluorovodična kiselina 100 cm3 –Voda Aluminij i

njegove legure Al-Cu-Mg legure

DIX i KELLER rastvor

10 cm3 – Fluorovodična kiselina 15 cm3 –Solna kiselina 25 cm3 –Dušična kiselina 950 cm3 –Voda

Čisti kositar Dušična kiselina 5 cm3 –Dušična kiselina 95 cm3 –Etilni alkohol Kositar i

njegove legure Sn-Pb legure (meki lem)

Mješavina kiselina 10 cm3 –Dušična kiselina 10 cm3 –Željezni ocat 80 cm3 –Glicerin

Materijali 2


Ispitivanja makrostrukture izvodi se u cilju odreñivanja veličine i oblika kristalita, nastalih primarnom kristalizacijom ili nakon nekih tehnoloških postupaka obrade metala. U prvom redu tu se misli na praćenje promjena strukture za vrijeme i nakon postupaka obrade metala deformiranjem ili toplinske obrade. Značajna je primjena ovih ispitivanja i u tehnologiji zavarivanja jer se mogu promatrati strukturna stanja u zavarenim spojevima. Priprema uzoraka izvodi se slično kao i kod ispitivanja mikrostrukture, ali se ne zahtjeva visoka kvaliteta površine. Sredstvo za nagrizanje jače djeluje na ispitivanu površinu i nagrizaju granice zrna. Promatranje makrostrukture izvodi se prostim okom, povećalom ili mikroskopom s malim povećanjem. U tablici 1.3. dan je pregled uobičajenih sredstava za makro nagrizanje. Tablica 1.3. Uobičajena sredstva za razvijanje makrostrukture

Materijal Naziv sredstva Sastav

OBERHOFFERS-ov rastvor

30 grama -Željezni klorid 1 gram -Bakreni klorid 0,5 grama -Kositreni klorid 50 cm3 -Solna kiselina 500 cm3 -Etilni alkohol 500 cm3 -Voda

Dušična kiselina 100÷250 cm3 -Dušična kiselina 900÷750 cm3 -Voda

Fe-legure

Sumporna kiselina 20%-tna sumporna kiselina

Željezni klorid 20 grama -Željezni klorid 6 cm3 -Solna kiselina 100 cm3 -Voda Bakar i njegove legure

Dušična kiselina 40 cm3 -Dušična kiselina 60 cm3 -Voda

Cink Solna kiselina Koncentrirana solna kiselina Solna kiselina Koncentrirana solna kiselina

Dušična kiselina Koncentrirana dušična kiselina Olovo i njegove legure Dušična kiselina

50 cm3 -Dušična kiselina 50 cm3 -Voda

Aluminij i njegove legure

KELLER-ov rastvor

10 cm3 -Fluorovodična kiselina 15 cm3 -Solna kiselina 25 cm3 -Dušična kiselina 50 cm3 -Voda

Magnezij i njegove legure

Octena kiselina 5÷10 cm3 -Željezni ocat 90÷95 cm3 -Voda

ZADATAK Potrebno je na svjetlosnom mikroskopu, na već pripremljenim uzorcima, promatrati mikrostrukturu različitih željeznih legura i obojenih metala. Nakon promatranja skicirati prikaz mikrostrukture promatranih uzoraka koji su izrañeni iz željeznih legura, te objasniti u kojim uvjetima hlañenja i kod kakvog kemijskog sastava nastaje upravo takva mikrostruktura na promotrenim uzorcima.



Uzorak 1: Uzorak 2:

Uzorak 3: Uzorak 4:

Odgovorite na slijedeća pitanja 1. Što je metalografija i zašto je bitna kod proučavanja metala? 2. Kako se priprema uzorak za analizu mikrostrukture?

Documents

Označavanje čelika