Co je to EN 10297-1 bezešvá slitinová mechanická trubka?
EN 10297-1 specifikuje bezešvé ocelové trubky pro strojírenské a všeobecné strojírenské účely, které se vztahují jak na nelegované, tak na legované oceli. Třídy slitin ve standardu jsou tepelně zpracovatelné středně uhlíkové, chrom-molybdenové a chrom-nikl-molybdenové oceli. Tepelné zpracování jim poskytuje širokou škálu kombinací houževnatosti a pevnosti, takže jedna velikost trubky může být dodána buď měkčená pro obrábění, nebo kalená a temperovaná pro provoz s vysokou pevností.
Rodina slitin se vyznačuje dobrou prokalitelností spolu s užitečnou rovnováhou pevnosti, odolnosti proti opotřebení, houževnatosti a tažnosti. Mezi typické díly patří čepy náprav, ozubená kola, vysoce pevné komponenty kompresorů a turbín, pracovní prvky těžkých pozemních a podzemních zařízení a komponenty zemědělských strojů.
Rozsah velikostí a stav dodávky
| Parametr | Rozsah |
|---|---|
| Vnější průměr | 26.9 - 610 mm |
| Tloušťka stěny | 2.3 - 100 mm |
| Délka | 3000 - 12000 mm |
| Třídy slitin | 41Cr4, 25CrMo4, 30CrMo4, 34CrMo4, 42CrMo4, 36CrNiMo4, 30CrNiMo4, 41NiCrMo7-3-2 |
| Podmínka dodání | Normalizováno pro třídy kvality E, kaleno a temperováno pro třídy Cr-Mo a Cr-Ni-Mo |
Trubky se objednávají podle vnějšího průměru, tloušťky stěny a délky, s tolerancemi převzatými z tabulek EN 10297-1. Protože norma řeší mechanické potrubí spíše než potrubní potrubí, soustřednost, vnitřní čistota a povrchová úprava jsou obvykle dohodnuty navíc k rozměrovým požadavkům normy.
Chemické složení slitin
Níže uvedená tabulka uvádí meze analýzy v pánvi, které řídí kalitelnost a odezvu na tepelné zpracování.
| Stupeň | C (%) | Si max (%) | Mn (%) | Cr (%) | Po (%) | Ni (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 41Cr4 | 0.38 - 0.45 | 0.40 | 0.60 - 0.90 | 0.90 - 1.20 | - | - |
| 25CrMo4 | 0.22 - 0.29 | 0.40 | 0.60 - 0.90 | 0.90 - 1.20 | 0.15 - 0.30 | - |
| 30CrMo4 | 0.27 - 0.34 | 0.35 | 0.35 - 0.60 | 0.80 - 1.15 | 0.15 - 0.30 | - |
| 34CrMo4 | 0.30 - 0.37 | 0.40 | 0.60 - 0.90 | 0.90 - 1.20 | 0.15 - 0.30 | - |
| 42CrMo4 | 0.38 - 0.45 | 0.40 | 0.60 - 0.90 | 0.90 - 1.20 | 0.15 - 0.30 | - |
| 36CrNiMo4 | 0.32 - 0.40 | 0.40 | 0.50 - 0.80 | 0.90 - 1.20 | 0.15 - 0.30 | 0.90 - 1.20 |
| 30CrNiMo4 | 0.26 - 0.34 | 0.40 | 0.30 min | 1.80 - 2.20 | 0.30 - 0.50 | 1.80 - 2.20 |
| 41NiCrMo7-3-2 | 0.38 - 0.44 | 0.30 | 0.60 - 0.90 | 0.70 - 0.90 | 0.15 - 0.30 | 1.65 - 2.00 |
Fosfor a síra jsou u většiny jakostí udržovány na maximu 0,035 % a u 41NiCrMo7-3-2 na 0,025 %, což snižuje riziko zkratu za tepla při práci za tepla a zlepšuje rázovou houževnatost. Tam, kde je obsah dusíku již stanoven jinými prvky, neplatí minimální požadavek na hliník pro úpravu jemných zrn. Maximální kombinovaný obsah niobu a vanadu je u mikrolegovaných druhů omezen na 0,20 %.
Mechanické vlastnosti jemnozrnných jakostních stupňů
Třídy E kombinují normalizaci s jemnozrnnou mikrostrukturou a jsou objednávány s garantovanou minimální rázovou energií při minus 20 stupních Celsia. Níže uvedené hodnoty meze kluzu jsou uvedeny pro tloušťku stěny do 16 mm; norma snižuje minimum s rostoucí tloušťkou stěny.
| Stupeň | ReH min (MPa) | Rm (MPa) | Min. prodloužení (%) | Charpy KV min při -20 C |
|---|---|---|---|---|
| E275K2 | 275 | 410 | 22 | 40 J podélné, 27 J příčné |
| E355K2 | 355 | 490 | 20 | 40 J podélné, 27 J příčné |
| E420K2 | 420 | 600 | 19 | 27 J podélné, 20 J příčné |
| E460K2 | 460 | 550 | 19 | 40 J podélné, 27 J příčné |
| E590K2 | 590 | 700 | 16 | 40 J podélné, 27 J příčné |
| E730K2 | 730 | 790 | 15 | 40 J podélné, 27 J příčné |
Uhlík je omezen na maximálně 0,20 % ve třídách E275K2, E355K2, E460K2 a E730K2 a udržuje se mezi 0,16 % a 0,22 % u E420K2 a E590K2. Rozsah manganu se pohybuje od 0.50 - 1.40 % v E275K2 až do 1.40 - 1.70 % v E730K2, a čím jemnější je přísada zušlechťující zrno, tím vyšší je pevnost, které lze dosáhnout při dané úrovni uhlíku.
Mechanické vlastnosti tepelně zpracovaných slitin
| Stupeň | ReH min (MPa) | Rm (MPa) | Min. prodloužení (%) |
|---|---|---|---|
| 41Cr4 | 800 | 1000 | 11 |
| 25CrMo4 | 700 | 900 | 12 |
| 30CrMo4 | 750 | 950 | 12 |
| 34CrMo4 | 800 | 1000 | 11 |
| 42CrMo4 | 900 | 1100 | 10 |
| 36CrNiMo4 | 900 | 1100 | 10 |
| 30CrNiMo4 | 1050 | 1250 | 9 |
| 41NiCrMo7-3-2 | 950 | 1150 | 9 |
Výše uvedené hodnoty platí pro kalený a temperovaný stav pro tloušťku stěny do 8 mm, s podélnými zkušebními kusy. Minimální mez kluzu a prodloužení klesají s rostoucí tloušťkou stěny a norma uvádí samostatné sloupce pro každé pásmo tloušťky. Hodnoty příčných zkoušek jsou nižší než podélné hodnoty a jsou uvedeny samostatně.
Tepelné zpracování a výroba
Normalizace zjemňuje strukturu zrna tříd E a vytváří jednotnou feritovo-perlitovou mikrostrukturu.
Kalení a popouštění rozvíjí kombinaci vysoké pevnosti a houževnatosti jakostí Cr-Mo a Cr-Ni-Mo.
Uvolnění pnutí po obrábění snižuje zbytkové pnutí a rozměrové pohyby u přesných součástí.
Obrobitelnost je zlepšena objednáním změkčeného nebo žíhaného stavu pro díly, které vyžadují rozsáhlé soustružení.
Svařování druhů slitin vyžaduje předehřátí a tepelné zpracování po svařování odpovídající uhlíkovému ekvivalentu dané třídy.
Kontrola a značení
Trubky jsou dodávány se zkušebním certifikátem, který zaznamenává tepelné číslo, jakost, velikost, dodací stav a výsledky zkoušek požadovaných objednávkou. Pro části související s bezpečností lze specifikovat hydrostatické testování, vířivé proudy nebo ultrazvukové vyšetření a kontrolu povrchu magnetickými částicemi. Rozměrové ověření průměru, tloušťky stěny, délky a přímosti se provádí předtím, než jsou trubky označeny, chráněny a zabaleny pro přepravu.
Často kladené otázky
Otázka: Na co se vztahuje EN 10297-1?
Zahrnuje bezešvé ocelové trubky pro strojírenské a všeobecné strojírenské účely, včetně nelegovaných jakostních ocelí a tepelně zpracovatelných slitin uvedených v tabulkách.
Otázka: Které druhy slitin patří do této normy?
Sortiment slitin sahá od 41Cr4 přes 25CrMo4, 30CrMo4, 34CrMo4, 42CrMo4, 36CrNiMo4 a 30CrNiMo4 až po 41NiCrMo7-3-2, všechny jsou dodávány s řízenou chemií a tepelným zpracováním.
Otázka: Jaké velikosti jsou k dispozici?
Vnější průměr od 26,9 mm do 610 mm, tloušťka stěny od 2,3 mm do 100 mm a délka od 3000 mm do 12000 mm, v souladu s tolerancí normy.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi třídami E a Cr-Mo?
Třídy E jsou jemnozrnné normalizované oceli určené pro strukturální a všeobecné mechanické použití, zatímco třídy Cr-Mo a Cr-Ni-Mo jsou kalené a temperované, aby dosáhly mnohem vyšší meze kluzu u ozubených kol, náprav a hřídelí.
Otázka: Při jaké teplotě se nárazová zkouška provádí?
Označení K2 vyžaduje minimální průměrnou absorbovanou energii 40 J podélně nebo 27 J příčně při minus 20 stupních Celsia pro většinu jakostí, s nižšími hodnotami pro vyšší pevnostní vlastnosti.
Otázka: Jak by se měla objednat slitinová mechanická trubka?
Uveďte normu, jakost, dodací podmínky, vnější průměr, tloušťku stěny, délku, požadavky na zkoušku a typ certifikátu, aby válcovna mohla před válcováním potvrdit chemii a vlastnosti.
