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:
- PN-EN 10027-1 – System oznaczeń symbolicznych stali.
- 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.
- Składa się z 5-cyfrowego kodu, gdzie:
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.
- Stale jakościowe (Q) – podwyższona czystość chemiczna, np. C45E (zredukowana ilość zanieczyszczeń siarką i fosforem).
- Stale specjalne (S) – stale o szczególnym zastosowaniu, np. 100Cr6 (stal łożyskowa o bardzo wysokiej twardości i czystości).
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:
- Stale nierdzewne – odporne na korozję w środowiskach wodnych i chemicznych, np. X2CrNiMo17-12-2.
- Stale żaroodporne i żarowytrzymałe – odporne na działanie wysokich temperatur, np. X12CrNi25-21.
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:
- Stale konstrukcyjne – S, P, E, B, R, L, Y, H.
- Stale stopowe i niestopowe – według zawartości węgla i pierwiastków stopowych.
- Stale jakościowe i specjalne.
- Stale o określonej obróbce cieplnej.
- Stale odporne na korozję i wysoką temperaturę.
Norma PN-EN 10027-1: przykłady oznaczeń
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.