Стандарты EN по металлургии

Стандарты EN по металлургии

Качество продукции играет важнейшую роль в деятельности любого предприятия, особенно металлургического. Важно, чтобы продукция соответствовала всем требованиям и обладала необходимыми для этого свойствами. Поэтому были разработаны стандарты — нормативные документы, определяющие общие технические и иные параметры металлов. Вот о том, что представляют европейские стандарты EN по металлургии, мы и поговорим в этой статье.

 

 

Стандартизация металлов

Стандарты DIN

В старейших стандартах сталей, созданных в 1920-х годах, сделан акцент на пределе прочности, гарантируемом изготовителем.

Пример: St 37.11, где St означает сталь, 37 — минимальный предел прочности в кг мм2,11 — категория стали.

С 1943 года в стандарты начали включать описание химического состава.

В третьем варианте стандарта сталей DIM 17006, который появился в 1949 году, имеется дальнейшее подразделение на нелегированные (конструкционные и угле­родистые) и легированные стали (низко- и высоколегированные). Также стало возмож­ным определять режимы обработки и сорта сталей.

Евростандарты ЕС

После создания Европейского Сообщества (ЕС), сорта сталей были классифицированы в 1974 году, в соответствии с Евростандар­том 20-74, по химическому составу (закоди­рованная спецификация) на легированные и нелегированные стали, и по назначению — на обычные низкоуглеродистые, высокоуглеро­дистые и специальные стали. Буквы и числа обозначают параметры механической проч­ности.

SEW

Новые разработки сталелитейной промыш­ленности утверждаются в нормативах, содер­жащих спецификации стали и железа (SEW). Они служат основанием для промышленного производства этих материалов и для со­ставления новых стандартов. Европейские нормы DIM ЕМ 10194 были созданы на основе SEW 092.

Стандарты ISO

Так как ISO (Международная организация по стандартизации) не составляет стандартов для металлов, до частичного введения Ев­ростандарта и/или замены на европейский стандарт ЕМ применялся стандарт DIM 17006.

Европейские нормы EU EN или DIN EN

После создания Европейского союза (EU), на замену Евростандарта 27-74 в 1989 году пришла система обозначений, установлен­ная DIN EN 10027-1. Она определяет поря­док наименований сталей, разделяемых на две главных группы (по механическим или физическим свойствам и по химическому составу). Система присвоения сталям поряд­ковых номеров, согласно DIN 17007, была принята в DIN EN 10027-2. Адаптированный Евростандарт может быть идентифицирован добавлением 10 000 или кратного числа (на­пример, при классификации сталей из EU 20 в DIN EN 10020).



Классификация сталей

 

(согласно DIN EN 10020:2000-07)

Сталь определяется как сплав железа, со­держащий ⩽ 2 % углерода (железо с более высоким содержанием углерода классифицируется как чугун). Сталь делится на три категории:

Нелегированные стали

Подразделяются на:

  • нелегированные высококачественные стали с определенными требованиями (прочность, ковкость, и т.д.);
  • Специальные стали с расширенными свойствами (способность к закаливанию, хорошая прочность и/или свариваемость, высокая чистота и т.д.).

Нержавеющие стали

Стали, содержащие а 10,5 % хрома и < 1,2 % углерода и различаемые по содержанию ни­келя, которого бывает либо < 2,5 %, либо s 2,5 %, обладают повышеной коррозионной стойкостью и жаростойкостью.

Другие легированные стали

К сталям, которые достигают хотя бы одного из указанных предельных значений, но кото­рые не классифицируются как нержавеющие, относятся:

  • легированные высококачественные стали, отвечающие определенным требованиям (прочности, пластичности и т.д.) и, как правило, не предназначенные для закалки, ковки или поверхностного упрочнения;
  • легированные специальные стали с улуч­шенными свойствами (сплав, чистота, специальные условия изготовления и т.д.).

Система обозначений, определяющая поря­док наименований сталей

 

(согласно DIN EN 10027-1)

Основные символы

  1. Буквенный код для обозначения области применения или химического состава.
  2. Числовой код для обозначения характери­стических свойств или состава.

Наименования сталей группы 1

Указывают на область применения, ме­ханические или физические свойства (приставка G означает стальное литье): (GS) S стали общего назначения для строи­тельства;

(GP) Р стали для сосудов высокого давле­ния;

L стали для трубопроводов;

Е конструкционные стали;

В арматурные стали;

Y горячекатаные стали для предвари­тельно напряженных конструкций;

R рельсовые стали;

Н холоднокатанный лист из высоко­прочных сталей для холодной дефор­мации;

D лист из мягких (низкоуглеродистых) сталей для холодной деформации;

Т упаковочная черная и белая жесть;

М листовая электротехническая сталь и полосовая сталь.

Примеры, группа 1:

S 235JR — Конструкционная сталь общего назначения, предел текучести — 235 МПа, работа разру­шения образца с надрезом — 27 Дж при 20 °С.

Е 335 — Конструкционная сталь, предел текучести — 335 МПа.

Н 240 LA — Микролегированная сталь, предел текуче­сти — 240 МПа.

D С 03 В т — Холоднокатанный лист, нешлифованный, уд­линение при разрыве — 34%.

Наименования сталей группы 2

Указывают на химический состав:

(GC) С нелегированные стали, Мп < 1 %;

(G) низколегированные и нелегирован­ные стали, Мп s 1 %;

(GX) X высоколегированные стали;

HS быстрорежущая инструментальная сталь.

Примеры, группа 2:

С 15 Е — Нелегированная сталь с содержанием мар­ганца < 1%, указан верхний предел для серы.

X 6 Cr Ni Ti 18 -10 — Высоколегированная сталь, легирующие элементы указаны в процентах, содержание углерода (0,06 %) умножено на 100.

HS7-4-2-5 — Быстрорежущая инструментальная сталь, легирующие элементы указаны в про­центах в последовательности W-Mo-V-Co  

Дополнительные символы для сталей

В соответствии с требованиями, они опреде­ляются для каждой марки сталей, относя­щихся к группе 1 или 2. Дополнительные символы иногда бывают опущены.

Дополнительные символы сталей группы 1:

А дисперсионно-твердеющая;

Е с максимальным содержанием S;

М термомеханически деформированная;

N       нормализованная;

Q       термообработанная.

Дополнительные символы сталей группы 2:

С       с особой пластичностью в холодном состоянии;

D      с покрытием, нанесенным горячим спо­собом;

Н       пустотелая;

L        для низких температур;

Q       термообработанная;

W      стойкая к атмосферным явлениям. Дополнительные символы для особых требо­ваний к стали:

+Н     с особой прокаливаемостью;

+CU   с медным покрытием;

+Z       горячее цинкование;

+ZE    электролитическое цинкование;

       мягко отожженная;

+С       упрочненная наклепом;

      термомеханически деформированная;

 +Q      термообработанная;

+U        необработанная.

Пример:

D X 54 D +Z275 — Лист из мягких (низкоуглеродистых) сталей для холодной деформации, холодно- или горячекатанный, подвергнутый глубокой вы­тяжке, с горячим покрытием, оцинкован с двух сторон слоем 275 г/м2.

Система обозначений, базирующаяся на присвоении сталям порядковых номеров

 

(согласно DIN EN 10027-2)

Кроме сокращений, всем сталям присвоены также номера материалов, принятые в основ­ном по DIN.

Номер основной группы материала:

0 — передельный чугун; ферросплав; 1 — сталь; 2 — тяжелые цветные металлы; 3 — лег­кие сплавы; 4-8 — неметаллы; 9 — для внутрен­него использования.

Номер группы стали (выборочно):

00 — чистые обычные низкоуглеродистые стали; 01-03 — высококачественные стали; 08 — высококачественные стали со специальными свойствами; 11, 15 — специальные стали; 40-49 — химически устойчивые стали; 20-85 — специальные стали и т.д.

Например, порядковый номер 43 относится к стали S275J0.

(хх) — дополнительные позиции, в настоящее время не применяются. Разрешено исполь­зование дополнительных символов, приня­тых при обозначениях сталей при помощи сокращений (например, +Z 275 указывает на наличие оцинкованного слоя).

Пример: 1.0143 (хх).



Стандартизация чугунов

 

Для определения свойств чугунов имеют зна­чение структура и форма углерода (содержа­щего как карбид, так и графит) и структура графита. Согласно следующим стандартам чугуны подразделяются на четыре группы:

DIN EN1561: чугун с пластинчатым графитом;

DIN EN 1562: ковкий чугун;

DIN EN 1563: чугун с шаровидным графитом;

DIN EN 1564: бейнитный чугун.

Существуют две системы определения чу­гуна: по номерам материала или по сокра­щениям.

Система обозначений, базирующаяся на при­своении чугунам порядковых номеров

 

(согласно DIN EN 1560:1997-08)

Обозначения — буквенно-цифровые.

Первая позиция всегда соответствует евро­пейскому стандарту EN. Это буква J (железо), за которой идет буква, обозначающая струк­туру графита:

        пластинчатый графит;

S        шаровидный графит;

М        углерод отжига;

N        свободный графит.

Следующие четыре номера определяют ма­териал.

Основная характеристика (1-я цифра):

1 — предел прочности на разрыв

2 — твердость;

3 — химический состав.

Номер кода материала (2-я и 3-я цифры): номера 00-99.

Требования к материалу (4-я цифра):

0 — отсутствуют специальные требования;

1 — выборочный образец литья;

2 — образец литья;

7 — незавершенная отливка.

Пример:

EN-JL1050 — Европейский стандарт, чугун, пластинчатый графит, предел прочности на разрыв как основная характеристика, номер последо­вательного отсчета (предел прочности на разрыв — минимум 300 Н/мм2), специальные требования отсутствуют.

Система обозначений, определяющая поря­док наименования чугунов

 

(согласно DIN EN 1560:1997-08)

Обозначения — буквенно-цифровые. Сочета­ние букв EN-GJ (EN — европейский стандарт, G — отливка, J — железо) сопровождается в каждом конкретном случае буквой, обозна­чающей структуру графита:

        пластинчатый графит;

М        углерод отжига;

N        свободный графит;

S        шаровидный графит;

V        вермикулярный графит;

Y         специальная структура.

При необходимости, обозначается микро- или макроструктура:

А        аустенит;

В        отсутствие обезуглероженной ото­жженной структуры;

F        феррит;

М        мартенсит;

Р        перлит;

W      обезуглероженная отожженная струк­тура.

Следующее за буквой через дефис число обозначает механические свойства или хи­мический состав:

  • минимальный предел прочности на разрыв в МПа (1 МПа = 1 Н/мм2);
  • минимальное растяжение на разрыв в %;
  • метод испытания твердости (НВ, HV, HR) с величиной твердости;
  • определение зависимости температуры от ударной вязкости (RT или LT);
  • изготовление образца (S, U или С);
  • химический состав (как у сталей).

Пример:

EN-GJL-300 — Европейский стандарт, чугун, пластинчатый графит, минимальный предел прочности на разрыв- 300 МПа.



Цветные металлы и сплавы

 

Так же как и у материалов из железа, стан­дарт EN предусматривает два способа обо­значения для цветных металлов (NF) и их сплавов:

  • система обозначений с помощью химиче­ских символов (сокращений);
  • номерная система обозначений.

Числовая система обозначений отличается от принятых для стали. Согласно DIN 1700, первая цифра определила основную группу. Цифра 1 была сохранена за сталью. Однако цифра 2, обозначающая тяжелые цветные металлы, цифра 3, относящаяся к легким сплавам, и т.д. были понижены. Цветные ме­таллы определяются, согласно их собствен­ной системе, таким образом, чтобы больше были приняты во внимание различные свой­ства и требования отдельных материалов группы, например, алюминия, меди или цин­ковых сплавов.

Из цветных металлов алюминий и его сплавы являются самыми важными. Поэтому, после основного объяснения системы обозначений, приведенная ниже стандартизация только относится только к алюминию.

Система обозначений, определяющая порядок сокращений (химических символов) цветных металлов

 

Стандарт EN обозначает цветные металлы (NF) согласно следующей базовой системы (пример): EN A W — AI Си 4 Pb Mg Мп Т4

EN европейский стандарт.

Буквенное обозначение для металла:

А алюминий;

С медь;

М магний.

Буквенное обозначение для обработки:

W деформируемый сплав;

С литой сплав.

Система обозначений с использованием хи­мических символов, например: AI Си 4 Pb Мg Мn.

Состояние материала, например: Т4.

Металлы в данной системе перечисляются в качестве основных компонентов сплавов с последовательностью убывания процентного содержания.

Специальная система номерного обозначе­ния для алюминия (AI) и сплавов алюминия

 

Для деформируемых алюминиевых сплавов (согласно DIN EN 573:1994-12), сплав опре­делен четырьмя цифрами (пример 1); для литейных алюминиевых сплавов (согласно DIN EN 1706:1998-06) — пятью цифрами (пример 2).

Пример 1:

EN AW-2007 — Европейский стандарт, AW — деформируе­мый алюминиевый сплав, группа сплава (се­рия 2 для сплава Al-Cu), 0 — оригинальный сплав (1,2 изменений), 07 — обозначение для сплава, содержащего примерно 4% меди, 1,1% свинца, 1% магния и 0,8% марганца.

Пример 2:

ЕN АС-45 200 — Европейский стандарт, АС — литой алюминие­вый сплав, 45 — группа сплава AI Si 5 Си, 200 — номер отдельного сплава (в данном случае AI Si 5 Сu 3 Мn).

Кодовые номера для групп сплавов:

1 — чистый AI;

2 — с медью;

3 — с марганцем;

4 — с кремнием;

5 — с магнием;

6 — с магнием-кремнием;

7 — с цинком;

8 — другие.

Некоторые алюминиевые сплавы могут под­вергаться осаждению или искусственному старению. Это увеличивает прочность сплава.

Состояние материала:

О         мягкий отжиг;

Н         упрочнение наклепом;

Н14     упрочнение наклепом, 1/2 нагартовки (для листа);

Т          термообработка;

Т6        термообработка на твердый раствор и искусственное старение.

Примеры:

EN 1706 AC-Al Si 9 Mg S Т6 — Европейский стандарт DIN EN 1706, алюми­ниевый литой сплав, алюминий (основной металл), 9% кремния, слабое содержание магния, литье в песчаные формы, состояние материала: термообработка на твердый рас­твор и искусственное старение.

EN AW-5754 [Al Мg3] Н16 — Европейский стандарт, деформируемый алюминиевый сплав, группа сплава — 5 (с магнием), номер отдельного сплава — 754, [основной металл— алюминий, 3% магния], состояние материала: упрочнение наклепом, 3/4 нагартовки.

В следующей статье я расскажу о свойствах металлов.

Список литературы:

Einfilhrung in die EN-Normen der Metalltechnik (Introduction to EN Metallurgy Standards), 1st Edition 2002,

Karl Manfred Erhardt, Paulernst Seitz, Holland + Josenhans Verlag.

Order No. 3050.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *