Katalog firem Industry-EU s.r.o.

Základní specifickou vlastností patinujících ocelí je, za vhodných atmosférických podmínek, tvořit vrstvu rzi, která zpomaluje rychlost další koroze. Tím, že nevyžadují aplikaci nátěrů ani jiných povrchových úprav konstrukce, které by bylo třeba periodicky obnovovat, přispívají ke snižování ekologické zátěže i nákladů na údržbu. Aktuální evropská technická legislativa umožnila dílčí technologickou inovaci při výrobě plechů z tohoto typu oceli. Při ní se ověřovaly základní a některé další vlastnosti nového provedení výrobku.

Mechanickými vlastnostmi odpovídají nejvíce používané oceli tohoto typu nejrozšířenějším konstrukčním ocelím kategorií S235 a S355. Liší se od nich záměrně zvýšenými obsahy legujících prvků, zejména mědi a chrómu, často niklu, případně křemíku a fosforu ale také hliníku. Vliv legování těmito prvky na odolnost oceli vůči atmosférické korozi vyjadřuje parametr index korozní odolnosti, založený na zhodnocení účinků prvků Mn, Si, P, Cu, Cr a Ni na tuto odolnost v různých, především průmyslem zatížených atmosférách [1].

Patinující oceli lze nalézt v normách všech metalurgicky vyspělých zámořských i evropských zemí. Do domácí produkce a do bývalých ČSN byly zavedeny zhruba před 50 lety, a to celkem čtyři značky pod obchodním označením ATMOFIX. Ocel 15117 měla do 0,55 % manganu a mez kluzu 270 MPa, ocel 15127 obsahovala okolo 1 % manganu, Nb, V a měla mez kluzu 355 MPa, ocel 15217 byla určena pro tloušťky do 12 mm, měla snížený obsah uhlíku do max 0,12 %, do 1 % manganu, zvýšené obsahy fosforu a chrómu a mez kluzu opět 355 MPa a poslední ze čtveřice byla ocel 15327 s manganem do 1,50 %, zvýšeným obsahem chrómu, přísadou Nb a s mezí kluzu 410 MPa. Jednou z motivací pro zavedení a používání těchto ocelí bylo poměrně vysoké znečištění prostředí tehdejší republiky emisemi SO₂.

Vyráběný hutní sortiment z patinujících ocelí byl široký, především z ocelí 15117 (Atmofix 37) a 15217 (Atmofix 52A). Byl kompletní, neboť zahrnoval tvarové tyče, tenké i tlusté plechy, pásy, širokou ocel, bezešvé i svařované trubky. Největšího rozšíření dosáhla ocel 15127. Z patinujících ocelí se v poslední třetině uplynulého století postavila v bývalém Československu řada konstrukcí, především mostů, stožárů ale i budov.

Původní domácí materiálová legislativa byla v roce 1996 nahrazena normou ČSN EN 10155, kterou v roce 2005 nahradila ČSN EN 10025-5 [2], v obou případech se jedná o normy pro ploché a dlouhé výrobky. Tyto normy obsahují patinující oceli tří pevnostních, resp. konstitučních typů, a to S235W, S355W a S355PW, které se nijak zásadně neliší od výše zmíněných značek atmofix. Restrukturalizace hutní výroby v posledních 20 létech vedla k zániku domácí výroby všech hutních sortimentů z patinujících ocelí kromě tlustých plechů. Ty se nadále vyrábějí v EVRAZ VÍTKOVICE STEEL a. s. (dále také EVS) a nově se zavedla produkce plechů do tloušťky 12 mm ze širokých pásů válcovaných za tepla v ArcelorMittal a. s. Ostrava.

Nejvýznamnější úpravou zakotvenou v EN 10025-5 je povolení provedení výrobků v tzv. normalizačně válcovaném (dále také NV) stavu, na rozdíl od předchozí přípustnosti a dosavadní výlučné domácí praxe, stavu konvenčně normalizačně žíhaného (dále také NŽ). Legislativa evropských norem – technických dodacích podmínek – na ocelové výrobky zároveň ukládá, aby vlastnosti NV výrobků byly současně zachovány i po případném tepelném zpracování výrobku či konstrukce konvenčním NŽ.

VLASTNOSTI TECHNOLOGICKY INOVOVANÝCH PLECHŮ Z PATINUJÍCÍ OCELI
Ověření a zavedení technologie NV tlustých plechů z nejpoužívanější patinující oceli S355W a splnění tohoto požadavku bylo hlavním předmětem dílčí části komplexního projektu, celkově zaměřeného šířeji, mj. na hodnocení stávajících konstrukcí z patinujících ocelí, posouzení chování těchto ocelí v současných atmosférických podmínkách, hodnocení vlivu konstrukčního řešení na spolehlivost a životnost těchto konstrukcí, vytvoření podkladů pro aktualizaci technických norem a nástrojů pro predikci životnosti a další. Projekt se řešil na pracovištích SVUOM, MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s. r. o. (dále také MMV), UTAM AVČR, IOK a VŠB v létech 2008 – 2010.

V průběhu řešení byly některé práce a dílčí výsledky řešitelských kolektivů postupně zveřejňovány [3]. Za oblast metalurgicko-technologických podmínek, ověření a zavedení technologie NV tlustých plechů z nejpoužívanější patinující oceli S355W [4-7] může být tím nejstručnějším shrnujícím sdělením, že se skutečně podařilo navrhnout a při zpracování průmyslové tavby v EVS ověřit takové technologické podmínky, které garantují dosažení všech základních vlastností plechů jakosti S355W požadovaných v EN 10025-5.

Při řešení se využilo vlastních metalurgických možností v MMV pro výrobu poloprovozních taveb o hmotnosti okolo 1,4 t s cíleně modifikovaným chemickým složením, odlití taveb do ingotů zpracovatelných dále na blokové válcovací trati Třineckých železáren a. s. (dále TŽ) a normalizační válcování široké oceli z bramek hmotnosti po cca 300 kg ve válcovně široké oceli v dalším provoze TŽ v Bohumíně. Takto se získaly ploché výrobky o tloušťkách 10, 20 a 35 mm z každé pokusné tavby, které byly zkoušeny v NV stavu a pro srovnání také ve stavu po konvenčním, ovšem laboratorním, NŽ zkouškových talonů.

Lze konstatovat, že vesměs byly po NV získány mechanické vlastnosti vývalků vyhovující požadavkům normy na daný výrobek. Jisté problémy nastaly po NŽ, kdy se u prvých pokusných taveb zjistil pokles mechanických hodnot pod spodní předepsané limity nebo také u taveb, které byly cíleně modifikovány za účelem získání struktur se sníženým podílem perlitu nebo bez perlitu [4, 5]. Snaha o napravení tohoto stavu byla hlavním důvodem pro postupnou výrobu a zpracování celkem šesti poloprovozních taveb. Výsledky získané v tomto poloprovozním rozsahu byly v posledním roce řešení využity pro návrh podmínek v průmyslovém měřítku a ověřeny ve společnosti EVS při výrobě velké tavby a NV plechu tloušťky 30 mm jakosti S355J2W. Mechanické charakteristiky takto získaného výrobku, uvedené v tabulce 1, byly velmi dobré, zvlášť pokud se vezme v úvahu velmi příznivá kombinace uhlíkového ekvivalentu a indexu korozní odolnosti (tabulka 2).

Dalši iformace k článku naleznete zde

www.konstrukce.cz