Az acélok összehasonlítása a gépészetben más szabványokkal, mint például a JIS és az AISI

Az acél tulajdonságainak megfelelően különböző jelölési rendszerek állnak rendelkezésre. Az acélbesorolások anyagszámok szerinti besorolásához és megjelöléséhez az alapul szolgáló szabványok használatosak. Ebben a cikkben összehasonlítjuk a DIN/EN/ISO szerint osztályozott acélbesorolásokat a JIS (japán ipari szabvány) szerinti megfelelőikkel.

Mi az acél?

A DIN EN 10020 szabvány 1. része szerint az acél olyan anyag, amely túlnyomórészt vasból áll, és maximális széntartalma 2%. A 2%-nál magasabb széntartalmú vas- és széntartalmú vegyületek öntöttvasak. A vas tömeghányada nagyobb, mint bármely más elemé. A gyártás során használt vasérc miatt az acél mindig megfelelő mennyiségű szilíciumot és mangánt tartalmaz.

Az acél kémiai összetétele szerint három minőségi osztályba sorolható:

• Ötvözetlen acélok: vasból és szénből, valamint a meghatározott határértékek alatti egyéb elemek kis mennyiségéből áll.
• Rozsdamentes acélok (más néven rozsdaálló acélok): legalább 10,5% króm és legfeljebb 1,2% szén tömeghányad
• Ötvözött acélok: legalább egy ötvözőelemet tartalmaznak a vas és a szén mellett. Az ötvözőelemek megváltoztatják az acél tulajdonságait. Az ötvözött acélok nem rozsdamentes acélok.

Az acéltípusok tovább osztályozhatók minőségi osztályok szerint.

A különböző acélminőségi osztályokhoz táblázatok tartoznak.

Az acél különböző típusai és tulajdonságai

Az acél összetétele határozza meg tulajdonságait. A szén, mint fő összetevő, befolyásolja például a keménységet és a szilárdságot. A magasabb széntartalom általában fokozott keménységet, de csökkent képlékenységet (ellenállást) is eredményez. Az ötvözött acélok egyéb ötvözőelemei a következők lehetnek:

• Króm (Cr): A króm növeli az acél korrózióállóságát, és gyakran megtalálható rozsdamentes acélokban. Magasabb hőmérsékleten a szilárdságot is segít növelni.
• Mangán (Mn): A mangánt az acél szilárdságának és keménységének javítására, valamint az acélgyártás során a deszulfurálásra és deoxidációra használják.
• Nikkel (Ni): A nikkel alacsony hőmérsékleten növeli a tartósságot, a szilárdságot és a stabilitást. Ez egy gyakran használt ötvözőelem rozsdamentes acélokban és ötvözött acélokban.
• Molibdén (Mo): A molibdén javítja az acél szilárdságát és ellenállóképességét a feszültségkorróziós repedésekkel és a magas hőmérsékleti tulajdonságokkal szemben. Számos ötvözött acélban megtalálható.
• Vanádium (V): A vanádium növeli az acél szilárdságát, keménységét és ellenállóképességét. Gyakran használják szerszámacélokban és nagy szilárdságú acélokban.
• Réz (Cu): A réz növelheti az acél korrózióállóságát és elektromos vezetőképességét.
• Szilícium (Si): A szilícium hozzájárul a deoxidációhoz és növeli az acél szilárdságát. Gyakori a szerkezeti acélokban.
• Titán (Ti): A titán növeli az acél szilárdságát.
• Alumínium (Al): Az alumínium növelheti a korrózióállóságot és a szilárdságot.

Az alábbi táblázat a különböző szabványosított jelölésekben szereplő általános acélminőségeket ismerteti. A □ karakter helyőrző a jelölésben.

Az acél jelölésének magyarázata

Az acélok jelölése nem egyforma. Általában azonban feltételezhető, hogy a DIN szabványok, mint például a DIN EN 10027-1 (a betűkből és számokból álló anyagszámnak megfelelően) és a DIN EN 10027-2 (a vegyi összetételnek megfelelően) általános elvekből épülnek fel.

Anyag rövid neve

A DIN felsorolja az anyag rövid nevének követelményeit, és két csoportra osztja azokat. Az 1. csoport esetében a megnevezés az acél felhasználásától és mechanikai tulajdonságaitól függ. A 2. csoport esetében a jelölés az acél kémiai összetételétől függ. Ez a megnevezés akkor hasznos, ha az egyes ötvözőelemek bizonyos tulajdonságokról, például a korrózióállóságról adnak tájékoztatást, vagy hőkezelésre szorulnak. Az 1. csoportban a rövid név legalább egy fő szimbólumból és a legkisebb folyáshatárból áll megapaszkálban kifejezve, pl. S235, ahol S a szerkezeti acélt jelenti. További szimbólumok is hozzáadhatók a tulajdonságtól és a használattól függően, pl. S235J2.

A kémiai összetételnek megfelelő 2. csoportbeli névre példa a 42CrMo4. Az acélösszetételben lévő elem százalékos tartalma fel van tüntetve. Például C45 egy körülbelül 0,45%-os széntartalmú acél esetében.

A JIS szabványok szerinti acéljelölés hasonló módon áll össze. A jelölés általában egy betűből áll, amely az acélcsoportot vagy -típust jelzi, majd egy számból, amely az acélminőségre (vegyi vagy mechanikai tulajdonságokra) vonatkozó konkrét információkat tartalmaz. Az SS400 például egy ötvözetlen szerkezeti acélt jelent (SS = szerkezeti acél).

Acél anyagszáma

Az anyagszámokat a Steel Institute VDEh határozza meg. A jelölés a következő paraméterekből áll: X.YYZZ(AA). A betűk jelentése a következő:

• X = főcsoport
• Y = minőségi szám (acélcsoport)
• Z = sorszám
• A = kiterjesztett sorszám

Az európai szabványok szerint az acél anyagszáma mindig 1-gyel kezdődik, pl. 1.7033 a krómötvözetes edzett és hőkezelt acél esetében.

Az acélcsoport számának kiválasztása

Ez az anyagszám az anyagok egyedi azonosítására és a specifikus anyagtulajdonságok dokumentálására szolgál. Az acél anyagszáma táblázatokban található.

A szabványok összehasonlítása

Az acélminőségekre különböző szabványok vonatkoznak. A szabványok az acél minőségének, tulajdonságainak és felhasználásának biztosítására szolgálnak a különböző iparágakban és alkalmazásokban. Az alábbi lista tartalmazza a különböző intézetek és bizottságok szabványait:

• JIS: Japán iparági szabvány a Japán Ipari Szabványügyi Bizottságtól.
• ISO: Nemzetközi szabvány a Nemzetközi Szabványügyi Szervezettől.
• AISI: American Standard az American Iron and Steel Institute (American Iron and Steel Institute, ASI) szabványa szerint.
• DIN: Német ipari szabvány a Német Szabványügyi Intézettől (Deutsches Institut für Normung, DIN).
• EN: Az Európai Szabványügyi Bizottságok egyikének európai szabványai (CEN, CENELEC, ETSI)
• BS: Brit Szabvány a Brit Szabványügyi Intézettől (BSI).