Norma PN-EN 10027-1 systemy oznaczania stali cześć I

Norma PN-EN 10027-1 określa zasady oznaczania stali za pomocą symboli literowych i cyfrowych, zgodnie z systemem europejskim. Jest częścią systemu norm EN (Europejska Norma) przyjętych w Polsce jako normy PN-EN.

Pełna nazwa normy:

PN-EN 10027-1:2017-10 – Systemy oznaczania stali – Część 1: System oznaczeń symbolicznych.

Jest częścią normy PN-EN 10027 – System oznaczeń stali

Norma PN-EN 10027 to zbiór standardów określających zasady oznaczania stali. Jest podzielona na dwie części, które wzajemnie się uzupełniają:

  1. PN-EN 10027-1 – System oznaczeń symbolicznych stali.
  2. PN-EN 10027-2 – System oznaczeń numerycznych stali.

Oba systemy są stosowane w całej Europie, aby zapewnić jednolitość klasyfikacji i ułatwić identyfikację różnych gatunków stali w dokumentacji technicznej oraz handlowej.

Odniesienie do PN-EN 10027-2:

Norma PN-EN 10027-2 jest integralną częścią systemu klasyfikacji stali w Europie. Uzupełnia normę PN-EN 10027-1, wprowadzając jednolity system oznaczeń numerycznych, który ułatwia identyfikację stali na poziomie międzynarodowym. Oznaczenia numeryczne są szczególnie przydatne w dokumentacji technicznej i handlowej, ponieważ eliminują niejasności związane z różnicami językowymi.

  • System numeryczny:
    • Składa się z 5-cyfrowego kodu, gdzie:
      • Pierwsza cyfra oznacza grupę stali (np. 1 dla stali węglowych i niskostopowych).
      • Pozostałe cyfry identyfikują konkretny gatunek w ramach grupy.

Zakres normy:

Norma PN-EN 10027-1 definiuje zasady nadawania stali oznaczeń symbolicznych, które opisują kluczowe właściwości materiału, takie jak skład chemiczny, zastosowanie, wytrzymałość mechaniczna i obróbka cieplna. System ten jest stosowany w całej Europie i zapewnia jednolitość w klasyfikacji stali.

Struktura oznaczeń według PN-EN 10027-1:

1. Podział według zastosowania i właściwości mechanicznych

Ten podział opiera się na przeznaczeniu stali oraz minimalnych wymaganiach wytrzymałościowych, takich jak granica plastyczności podana w MPa. Każda kategoria jest oznaczona literą wskazującą zastosowanie materiału:

  • S (Stale konstrukcyjne) – przeznaczone głównie do konstrukcji budowlanych i mostów. Przykłady: S235, S355 (granica plastyczności odpowiednio 235 MPa i 355 MPa).
  • P (Stale na urządzenia ciśnieniowe) – stosowane w zbiornikach ciśnieniowych i kotłach. Przykład: P265GH (stal kotłowa z minimalną granicą plastyczności 265 MPa).
  • E (Stale maszynowe) – używane w elementach maszyn i narzędziach. Przykład: E295.
  • B (Stale zbrojeniowe) – używane do zbrojenia betonu, o podwyższonej ciągliwości i przyczepności do betonu. Przykład: B500B.
  • R (Stale na szyny kolejowe) – przeznaczone do produkcji szyn. Przykład: R260.
  • L (Stale na rury) – stosowane w rurociągach ciśnieniowych i gazociągach. Przykład: L245NB.
  • Y (Stale na liny stalowe) – wykorzystywane do produkcji lin i cięgien stalowych. Przykład: Y1770.
  • H (Stale na blachy ocynkowane ogniowo) – stosowane w blachach odpornych na korozję.
  • X (Stale wysokostopowe o specjalnych właściwościach) – stale nierdzewne i żaroodporne, o wysokiej zawartości pierwiastków stopowych. Przykłady: X10CrNi18-8, X4CrNiMo16-5-1, X120Mn12, X10CrAlSi24, X3CrNiMo13-4

Zalety tego podziału:

  • Klarowność w doborze stali do określonych zastosowań.
  • Ułatwienie porównywania materiałów pod kątem właściwości mechanicznych.

2. Podział według składu chemicznego

Oparty na ilości pierwiastków stopowych i węgla w stali.

a) Stale niestopowe i niskostopowe:

  • Oznaczenia bez litery „X”.
  • Liczba wskazująca zawartość węgla w procentach (np. C75S – 0,75% węgla).
  • Pierwiastki stopowe podawane jako symbole z wartościami procentowymi (np.16NiCrMo12 – 0,16% C, 1% Cr, 0,4% Mo).

b) Stale wysokostopowe:

  • Oznaczane literą X.
  • Zawartość węgla podawana w procentach mnożona przez 100 (np. X5CrNiNb16-4 – 0,05% C, 16% Cr, 4% Ni + dodatek niobu).
  • Stosowane w stalach nierdzewnych i żaroodpornych.

Zalety tego podziału:

  • Łatwość rozpoznania zawartości węgla i pierwiastków stopowych.
  • Precyzyjne określenie właściwości chemicznych stali.

3. Podział według czystości i jakości stali

Określa poziom czystości stali oraz jej przeznaczenie specjalistyczne.

Zalety tego podziału:

  • Skierowany na jakość i czystość stali.
  • Odpowiedni do precyzyjnych zastosowań technicznych, np. w łożyskach i narzędziach.

4. Podział według obróbki cieplnej i właściwości technologicznych

Klasyfikacja według obróbki cieplnej i stanu dostawy materiału:

  • Stale normalizowane (N) – poddane normalizacji dla poprawy właściwości mechanicznych, np. S355N.
  • Stale hartowane i odpuszczane (Q) – poddane hartowaniu i odpuszczaniu dla zwiększenia twardości, np. 42CrMo4QT.
  • Stale ulepszane cieplnie (T) – poddane obróbce cieplnej poprawiającej wytrzymałość, np. S690QL.

Zalety tego podziału:

  • Ułatwienie identyfikacji stali w kontekście ich obróbki cieplnej.
  • Użyteczny w projektowaniu elementów poddawanych obciążeniom dynamicznym.

5. Podział według odporności na korozję i warunki pracy

Stale sklasyfikowane pod kątem ich odporności na korozję, utlenianie i wysokie temperatury:

Zalety tego podziału:

  • Praktyczne w zastosowaniach wymagających odporności na trudne warunki środowiskowe.
  • Istotne w przemyśle chemicznym, energetycznym i spożywczym.

Podsumowanie głównych kategorii według PN-EN 10027-1:

  1. Stale konstrukcyjne – S, P, E, B, R, L, Y, H.
  2. Stale stopowe i niestopowe – według zawartości węgla i pierwiastków stopowych.
  3. Stale jakościowe i specjalne.
  4. Stale o określonej obróbce cieplnej.
  5. Stale odporne na korozję i wysoką temperaturę.

Norma PN-EN 10027-1: przykłady oznaczeń

 Przykłady oznaczeń według niektórych kategorii:
1. Stale konstrukcyjne (S):
Oznaczenie Granica plastyczności (MPa) Zastosowanie
S235 235 Konstrukcje stalowe, mosty
S355 355 Konstrukcje maszynowe, budowlane
S420N 420 Konstrukcje nośne o podwyższonej wytrzymałości
S460ML 460 Mosty, wieże wiatrowe, budowle inżynieryjne
2. Stale na urządzenia ciśnieniowe (P):
Oznaczenie Granica plastyczności (MPa) Zastosowanie
P235GH 235 Kotły, zbiorniki ciśnieniowe
P355NL1 355 Praca w niskich temperaturach
P460NL2 460 Zbiorniki wysokociśnieniowe, instalacje chemiczne
3. Stale maszynowe (E):
Oznaczenie Granica plastyczności (MPa) Zastosowanie
E295 295 Elementy maszyn, wały, osie
E355 355 Przemysł maszynowy, części konstrukcji
E460 460 Części o wysokiej wytrzymałości w maszynach
4. Stale wysokostopowe (X):
Oznaczenie Skład chemiczny Zastosowanie
X5CrNi18-10 18% Cr, 10% Ni Architektura, budownictwo, przemysł spożywczy
X12CrMoV12-1 12% Cr, dodatki Mo i V Elementy turbin i instalacji energetycznych
X2CrNiMo17-12-2 17% Cr, 12% Ni, 2% Mo Branża chemiczna, farmaceutyczna
X8CrNi25-21 25% Cr, 21% Ni Komory spalania, wymienniki ciepła
X15CrNiSi20-12 20% Cr, 12% Ni, Si Elementy w wysokich temperaturach, grzałki
5. Stale stopowe do ulepszania cieplnego:
Oznaczenie Skład chemiczny Zastosowanie
36NiCrMo16 3,6% Ni, 0,4% Cr, 0,3% Mo Wały korbowe, przekładnie, części maszyn o wysokiej wytrzymałości
16NiCrMo12 1,6% Ni, 1,2% Cr, 0,25% Mo Koła zębate, wały napędowe, elementy nawęglane
34CrNiMo6 1,5% Ni, 0,7% Cr, 0,25% Mo Części maszyn, wały, elementy poddane dużym obciążeniom
42CrMo4 1% Cr, 0,2% Mo Osie, wały, części maszyn wymagające dużej wytrzymałości
30CrNiMo8 3% Ni, 0,8% Cr, 0,2% Mo Części silników lotniczych, przekładnie, tłoki
6. Stale na szyny kolejowe (R):
Oznaczenie Wytrzymałość (MPa) Zastosowanie
R200 200 Szyny lekkie
R260 260 Szyny standardowe
R350HT 350 Szyny wysokowytrzymałe
7. Stale odporne na ścieranie i uderzenia
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
X120Mn12 Stal manganowa o wysokiej odporności na ścieranie i zdolności do utwardzania Płyty kruszarek, elementy młynów kulowych
HB400 Blacha trudnościeralna o twardości 400 HB Łyżki koparek, lemiesze
HB500 Blacha trudnościeralna o twardości 500 HB Płyty ochronne, elementy maszyn przemysłowych
X38CrMoV5-3 Stal narzędziowa odporna na ścieranie Narzędzia do formowania, matryce
8. Stale sprężynowe
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
51CrV4 Stal sprężynowa o wysokiej wytrzymałości i sprężystości Resory samochodowe, sprężyny zawieszenia
60SiMn7 Stal o dużej odporności na zmęczenie i ścieranie Sprężyny przemysłowe
70Cr2 Stal sprężynowa o wysokiej zawartości węgla i dużej twardości Przemysł kolejowy, maszyny rolnicze
C67S Stal węglowa sprężynowa o wysokiej zawartości węgla Sprężyny precyzyjne, narzędzia ręczne
9. Stale narzędziowe
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
X153CrMoV12 Stal o wysokiej twardości i odporności na ścieranie Narzędzia tnące, wiertła, matryce
55NiCrMoV7 Stal o dużej wytrzymałości i odporności na zmęczenie Matryce kuźnicze, formy do odlewów
90MnCrV8 Stal narzędziowa o podwyższonej odporności na ścieranie Narzędzia do obróbki drewna, matryce
X40CrMoV5-1 Stal szybkotnąca odporna na wysokie temperatury Frezy, narzędzia do skrawania metali
10. Stale na rury (L)
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
L245NB Stal niestopowa o podwyższonej odporności na ciśnienie Rury gazowe, ropociągi
L360NB Stal o wysokiej wytrzymałości i odporności na pękanie Rurociągi transportujące ciecze pod wysokim ciśnieniem
P235TR1 Stal kotłowa na rury bezszwowe Rury w instalacjach ciepłowniczych
P355TR2 Stal o podwyższonych parametrach wytrzymałościowych Rury energetyczne, przemysłowe
11. Stale odporne na korozję i wysoką temperaturę
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
X10CrAlSi13 Stal żaroodporna w powietrzu do 950oC Części kotłów i pieców przemysłowych
X10CrAlSi18 Stal ferrytyczna odporna na korozję i wysokie temperatury Grzałki elektryczne, wymienniki ciepła
X2CrNiMo17-12-2 Stal nierdzewna kwasoodporna Zbiorniki chemiczne, aparatura morska
X15CrNiSi20-12 Stal żaroodporna o dużej wytrzymałości Komory spalania, urządzenia wysokotemperaturowe
12. Stale jakościowe i specjalne
Oznaczenie Charakterystyka Zastosowanie
C45E Stal węglowa jakościowa o podwyższonej czystości Elementy maszyn, wały, osie
100Cr6 Stal łożyskowa o wysokiej twardości i odporności na zmęczenie Łożyska toczne, kulki łożyskowe
40CrMoV4-6 Stal o dużej odporności na zmęczenie termiczne Formy wtryskowe, części silników
30CrNiMo8 Stal jakościowa do pracy pod dużymi obciążeniami Przekładnie, wały napędowe

Zastosowanie normy:

Norma PN-EN 10027-1 ma szerokie zastosowanie w przemyśle metalurgicznym, budownictwie, inżynierii mechanicznej i innych gałęziach przemysłu, gdzie stosuje się stale konstrukcyjne, narzędziowe, nierdzewne, sprężynowe i inne. Dzięki jednolitemu systemowi oznaczeń możliwe jest precyzyjne określenie właściwości stali w dokumentacji technicznej i handlowej.

Zalety normy:

  • Ujednolicenie systemu oznaczeń w całej Europie.
  • Łatwość identyfikacji stali na podstawie oznaczenia.
  • Możliwość porównywania właściwości różnych gatunków stali.
  • Eliminuje potrzebę stosowania lokalnych oznaczeń.