Standard PN-EN 10089:2005 nosi naziv: "Toplo valjani čelici za termički obrađene opruge - Tehnički uslovi isporuke ." Ovo je evropski tehnički standard koji specificira zahtjeve za isporuku opružnih čelika namijenjenih za proizvodnju opruga i elastičnih elemenata koji se podvrgavaju termičkoj obradi.
Standard PN-EN 10089:2005 zamijenio je raniji standard PN-EN 10089:2003 , koji je povučen 23. juna 2005. godine.
Ranije je standard PN-EN 10089:2003 zamijenio poljski standard PN-H-93003:1996.
Područje primjene standarda PN-EN 10089:2005
Standard PN-EN 10089:2005 primjenjuje se na toplo valjane, termički obrađene čelike namijenjene za proizvodnju:
- Ravne i spiralne opruge.
- Opruge za automobile i željeznice.
- Visokočvrsti elastični elementi.
Ne uključuje čelik namijenjen za proizvodnju opružnih žica, hladno valjanih traka i specijalnih opruga.
Podjela i klasifikacija čelika prema PN-EN 10089:2005
Standard dijeli opružne čelike prema njihovom hemijskom sastavu i mehaničkim svojstvima, uzimajući u obzir legirajuće elemente kao što su:
- Ugljik (C) – utiče na tvrdoću i elastičnost čelika.
- Silicij (Si) – poboljšava elastičnost i otpornost na temperiranje.
- Hrom (Cr) – povećava prokaljivost i otpornost na koroziju.
- Vanadijum (V) – poboljšava otpornost na zamor i pucanje.
- molibden (Mo) – povećava otpornost na puzanje i čvrstoću na visokim temperaturama.
- Nikl (Ni) – povećava prokaljivost i otpornost na koroziju.
Primjeri vrsta čelika prema PN-EN 10089:
38Si7 (1.5023)
Silicijumski čelik sa srednjom elastičnošću i dobrom otpornošću na zamor. Dizajniran za lagane opruge i komponente sa umjerenim dinamičkim opterećenjima.
46Si7 (1.5024)
Silicijumski čelik sa povećanom tvrdoćom i mehaničkom čvrstoćom u poređenju sa 38Si7. Koristi se u proizvodnji ravnih i spiralnih opruga izloženih većim opterećenjima.
56Si7 (1.5026)
Visoko elastični silicijumski čelik, karakteriziran dobrom otpornošću na trajnu deformaciju. Koristi se u oprugama ovjesa u motornim vozilima.
54SiCr6 (1.7102)
Silicijum-hrom čelik visoke tvrdoće i otpornosti na abraziju. Posebno se preporučuje za automobilske opruge i komponente izložene dinamičkim opterećenjima.
56SiCr7 (1.7106)
Čelik sa povećanim sadržajem silicija i kroma, što rezultira povećanom tvrdoćom i izdržljivošću. Koristi se u oprugama za velika vozila i mašine.
61SiCr7 (1.7108)
Visokootporni čelik sa povećanom otpornošću na pucanje i zamor. Dizajniran za komponente koje zahtijevaju najviše zahtjeve čvrstoće.
52SiCrNi5 (1.7117)
Silicijum-hrom-nikl čelik, koji kombinuje visoku čvrstoću sa povećanom otpornošću na koroziju. Koristi se u oprugama koje rade u teškim uslovima okoline.
55Cr3 (1.7176)
Hromirani čelik visoke tvrdoće i dobre otpornosti na abraziju. Koristi se u automobilskim lisnatim oprugama i oprugama s visokim dinamičkim opterećenjima.
60Cr3 (1.7177)
Vrlo tvrdi hromirani čelik, dizajniran za komponente koje zahtijevaju izuzetnu izdržljivost i otpornost na deformacije. Koristi se u oprugama i spiralnim oprugama u komercijalnim vozilima.
60CrMo3-1 (1.7239)
Hrom-molibdenski čelik, otporan na puzanje na povišenim temperaturama. Koristi se u oprugama koje rade u okruženjima s visokim temperaturama.
60CrMo3-2 (1.7240)
Čelik sa povećanim sadržajem hroma i molibdena, što omogućava poboljšanu prokaljivost i otpornost na abraziju. Koristi se u oprugama za industrijsku primjenu.
60CrMo3-3 (1.7241)
Visokolegirani hrom-molibdenski čelik s maksimalnom otpornošću na puzanje i visokom tvrdoćom. Dizajniran za komponente koje rade pod ekstremnim temperaturama i pritiscima.
52CrMoV4 (1.7701)
Hrom-molibden-vanadijum čelik sa izuzetnom otpornošću na zamor i lom. Dizajniran za visoko opterećene komponente kao što su torzijske šipke i opruge ovjesa.
46SiCrMo6 (1.8062)
Silicijum-hrom-molibdenski čelik sa odličnim odnosom tvrdoće i elastičnosti. Koristi se u oprugama ovjesa putničkih automobila.
50SiCrMo6 (1.8063)
Čelik sa povećanom tvrdoćom i elastičnošću u poređenju sa 46SiCrMo6. Idealan za proizvodnju opruga sa visokim dinamičkim opterećenjima, kao što su sportska ovjesa.
45SiCrV6-2 (1.8151)
Silicijum-hrom-vanadijum čelik sa povećanom otpornošću na pucanje i habanje. Koristi se u oprugama visoke ciklične izdržljivosti.
54SiCrV6 (1.8152)
Čelik vrlo visoke tvrdoće i odlične otpornosti na zamor. Koristi se u industrijskim oprugama i komponentama izloženim produženom opterećenju.
60SiCrV7 (1.8153)
Najotporniji silicijum-hrom-vanadij čelik u ovoj grupi, sa izuzetnom izdržljivošću i otpornošću na trajne deformacije. Koristi se u specijalizovanim industrijskim oprugama.
51CrV4 (1.8159)
Hrom-vanadij čelik sa odličnim elastičnim svojstvima, visokom tvrdoćom i otpornošću na lom. Često se koristi u automobilskim lisnatim oprugama i oprugama ovjesa.
Mehanička svojstva čelika obuhvaćenih standardom PN-EN 10089:2005
Standard specificira minimalne zahtjeve za mehanička svojstva čelika, kao što su:
- Granica tečenja (Re) – minimalna vrijednost napona nakon koje materijal doživljava trajnu deformaciju.
- Zatezna čvrstoća (Rm) – maksimalna sila koju materijal može izdržati prije nego što se slomi.
- Tvrdoća (HB ili HRC) – otpornost materijala na prodiranje.
- Udarna čvrstoća (KV) - otpornost na dinamička opterećenja.
Ova svojstva se određuju nakon termičke obrade.
Uslovi isporuke i termička obrada
Standard također definira zahtjeve za proces termičke obrade, koji uključuju:
- Kaljenje – zagrijavanje na određenu temperaturu i brzo hlađenje radi povećanja tvrdoće.
- Otpuštanje – zagrijavanje na nižu temperaturu radi smanjenja krhkosti i povećanja elastičnosti.
Čelik isporučen u skladu sa PN-EN 10089 mora se isporučiti u toplo valjanom i termički obrađenom stanju ili u stanju spremnom za termičku obradu.
Tolerancije dimenzija i oblika
Standard također specificira dozvoljena dimenzijska odstupanja za šipke i žičane šipke, uključujući:
- Prečnik i debljina materijala.
- Pravost.
- Hrapavost površine.
Označavanje i certifikacija prema standardu PN-EN 10089:2005
Svaka serija čelika obuhvaćena standardom treba biti isporučena s odgovarajućom dokumentacijom, koja uključuje:
- Oznaka klase čelika u skladu sa standardom.
- Broj serije i datum proizvodnje.
- Certifikat o usklađenosti kojim se potvrđuje usklađenost sa standardom.
Upotreba čelika prema PN-EN 10089:2005
Čelici obuhvaćeni standardom koriste se u proizvodnji:
- Opruge za automobile i željeznice.
- Opruge ovjesa.
- Opruge izložene visokim dinamičkim opterećenjima.
- Mehaničke komponente koje zahtijevaju visoku otpornost na zamor i abraziju.
Standard PN-EN 10089:2005 uspostavlja jedinstvene standarde kvalitete za opružne čelike koji se koriste u Europi, specificirajući kemijski sastav, mehanička svojstva i metode termičke obrade. To omogućuje proizvodnju materijala s visokom elastičnošću, izdržljivošću i otpornošću na zamor, što je ključno za automobilsku, željezničku i industrijsku primjenu.