$UFHORU0LWWDO (XURSH /RQJ SURGXFWV Kształtowniki i...

HISTAR®Innowacyjne gatunki stali przeznaczone do ekonomicznych konstrukcji stalowych

ArcelorMittal Europe - Long productsKształtowniki i pręty gorącowalcowane

Innowacyjne gatunki stali przeznaczone do ekonomicznych konstrukcji stalowych

Shan

ghai

Wor

ld F

inan

ce C

ente

r, P.

R. C

hina

11

Spis treści

Kształtowniki gorącowalcowane w trwałym budownictwie 3

1. Wstęp 5

2. Opis stali HISTAR® 6

3. Obniżenie ciężaru konstrukcji poprzez zastosowanie stali HISTAR® 10

4. Zalecenia przy obróbce 15

5. Techniczne warunki dostaw 18

Doradztwo techniczne i wykończenia 20

Wasz Partner 21

1

3

Kształtowniki gorącowalcowane w trwałym budownictwie

Zachowanie zasobów naturalnych w naszym przemysłowym społeczeństwie stało się priorytetowym zadaniem w procesie budowlanym. Dlatego też, koncepcja budynku przemysłowego musi być zgodna z jednej strony ze zmieniającymi się uwarunkowaniami ekonomicznymi takimi jaki dodanie analizy cyklu życia budynku w projekcie budynku a z drugiej strony z technologicznymi zmianami wymuszającymi zrównanie znaczenia celów trwałości w odniesieniu do środowiska, gospodarki i społeczeństwa.

Te trzy cele to :

l ekologiczne,l ekonomiczne il socjokulturowe.

Są zarówno niezależne jak i ambiwaletne oraz muszą zapewniać spójne rozwiązanie dla złożonych zagadnień, aby zapewnić przyszłym pokoleniom środowisko, w którym warto żyć.

Trwałe konstrukcje wykorzystujące stale gorącowalcowane są w pełni zgodne z tymi trzema celami.

l Ekologiczne aspekty trwałości

Główne cele ekologiczne koncentrują się : przy korzystaniu z materiałów budowlanych na bezpieczeństwu z punktu widzenia zdrowia i środowiska, przy demontażu budynku na końcu życia budynku na redukcji odpadów, a przy eksploatacji na jak najlepszym wykorzystaniu przekazywanej budynkowi energii. Stale konstrukcyjne, oferują wyższą wydajność energetyczną a kształtowniki gorącowalcowane stanowią

jeden z częściej recyklowanych materiałów. W piecu elektrycznym w stalowni huty, stal jest produkowana w 100% ze złomu. Również odzyskana z budynku stal może być wykorzystana ponownie w renowacji i istniejących budynków. Dodatkowo, elektryczna technologia wytopu stali pozwala na znaczną redukcję hałasu, emisji cząsteczek i CO2 jak również na obniżenie zużycia wody i energii w produkcji.

l Ekonomiczne aspekty trwałości

Inwestorzy są głównie zainteresowani obniżeniem kosztów inwestycji, optymalizacją kosztów działalności i uzyskaniem jak najdłuższego czasu trwałości budynku w połączeniu z elastycznością korzystania z budynku. Kształtowniki gorącowalcowane w konstrukcji pozwalają architektom i projektantom łatwo uzyskiwać te wymagania w połączeniu z wysoką jakością, funkcjonalnością estetyką, niskim ciężarem i szybkim czasem budowy. Stal może być poddawana recyklingowi w nieskończoność. Zakładając odpowiedni projekt, wszelkie konstrukcjie albo ich poszczególne elementy mogą być ponownie wykorzystanie po demontażu budynku oferując znacznie przedłużenie trwałości.

l Socjokulturowe aspekty trwałości

Ten aspect pozwala architektowi pogodzić swoje estetyczne wymagania budynku z oczekiwaniami społecznymi środowiska. Ponownie, dzięki systemowi prefabrykacji konstrukcji, kształtowniki gorącowalcowane zapewniają użytkownikowi smukłą konstrukcję w połączeniu z solidnością i bezpieczeństwem.

Mieszkańcy i ich środowisko znajdują się w czystym i niezanieczyszczonym otoczeniu jako, że stal w konstrukcji nie wydziela jakichkolwiek szkodliwych substancji do środowiska i nie przedstawia żadnego zagrożenia istot żyjących.

Celem tego opracowania jest przekazanie czytelnikowi przewodnika do wyboru odpowiedniej stali i wykorzystanie w pełni jego potencjału, tworząc najlepsze warunki dla współczesnej, ekonomicznej, ekologicznej i zwartej trwałej konstrukcji.

© C

huck

Cho

i - A

rchi

tect

: Fos

ter &

Par

tner

s -

Hea

rst

Tow

er, N

YC

1. Wstęp

Rozwijając stale HISTAR®, fimie ArcelorMittal udało się opracować stal konstrukcyjną o wysokiej wytrzymałości z doskonałą twardością w niskich temperaturach oraz wyjątkową spawalnością. Materiał ten jest nieporównywalny z dotychczas znanymi.

To osiągnięcie jest możliwe poprzez zastosowanie innowacyjnego procesu schładzania i samoulepszenia opracowanego przez ArcelorMittal w kooperacji z Centre de Recherches Métallurgiques in Liège.

Proces schładzania i samoulepszania pozwala na wyprodukowanie ekonomicznych wysokowytrzymałościowych stali. Stale HISTAR® są w pełni zgodne z europejskimi normami.

Dwuteowniki gorącowalcowane gatunkach HISTAR® pozwalają na budowanie innowacyjnych i konkurencyjnych konstrukcji. Projektanci wykorzystują zalety doskonałych własności HISTAR® przy projektowaniu słupów budynków wysokich, kratownic o dużych rozpiętościach i w zastosowaniach offshore. Co więcej, nowe gatunki stali są zalecane do stref zagrożonych sejsmicznie.

Z gatunkiem HISTAR®, firma ArcelorMittal zaspokaja potrzeby projektantów na lekkie i ekonomiczne konstrukcje, które zarazem spełniają kryteria bezpieczeństwa i trwałości.

© S

kidm

ore,

Ow

ings

& M

erril

l LLP

/ d

box

Stud

io

Freedom Tower, Nowy Jork, na miejscu poprzedniego World Trade Center, Histar S460

5

2. Opis stali HISTAR®

1. Opis produktu

HISTAR® jest gatunkiem stali konstrukcyjnej niskostopowej łączącej wysoką wytrzymałość, dobrą udarność i doskonałą spawalność. Gatunki HISTAR® są dostępne z minimalną granicą plastycznościi 355 lub 460 MPa.

Przy porównaniu ze standardowymi gatunkami stali konstrukcyjnymi, HISTAR® wyróżnia się polepszonymi gwarantowanymi własnościami mechanicznymi dla całego zakresu grubości (Rysunek 1). Aby jak najlepiej dopasować się do różnych zastosowań, gatunki HISTAR® są dostępne z gwarantowaną wiązkością przy -20° C i przy -50° C.

Stale HISTAR® są dostarczane w stanie walcowanym termomechanicznie i są zgodne w wymaganiami normy europejskiej EN 10113-3:1993 dla spawalnych drobnoziarnistych stali konstrukcyjnych oraz z EN 10225:2001 dla stali konstrukcyjnych spawalnych “offshore”. Spełniają także wymagania norm narodowych takich jak ASTM A 913-02 i JIS G3106:1995. Tabela 1 pokazuje porównianie oparte na wytrzymałości na rozciąganie pomiędzy gatunkiem HISTAR® i innymi typowymi gatunkami stali. Gatunki HISTAR® są zgodne z wymaganiami Eurokodów do projektowania konstrukcji stalowych oraz konstrukcji zespolonych stalowo-betonowych.l polepszone własności plastyczne

na wskroś grubości w odniesieniu do wytrzymałości na zrywanie

l własności udarnościowe w poprzecznym kierunku.

l maksymalny stosunek wartości granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie

Różne gatunki HISTAR® są dostępne na rynku:

Przenaczone do ogólnego budownictwa: HISTAR® 355Spełniające wymagania S355 M–EN 10113-3:1993HISTAR® 355 LSpełniające wymagania S355 ML–EN 10113-3:1993HISTAR® 460Spełniające wymagania S460 M–EN 10113-3:1993HISTAR® 460 LSpełniające wymagania S460 ML–EN 10113-3:1993

Do zastosowań offshore: HISTAR® 355 TZ OSSpełniające wymagania S355 G11+M–EN 10225:2001HISTAR® 355 TZK OSSpełniające wymagania S355 G12+M–EN 10225:2001HISTAR® 460 TZ OSSpełniające wymagania S460 G3+M–EN 10225:2001 HISTAR® 460 TZK OSSpełniające wymagania S460 G4+M–EN 10225:2001

Rysunek1: Minimalne granice plastyczności gatunków HISTAR® oraz gatunków według EN 10113-3:1993 w zależności od grubości

HISTAR® 460

HISTAR® 355

Grubość materiału [mm]

Min

. gra

nica

pla

styc

znoś

ci [M

Pa]

Tabela 1: Porównanie gatunków HISTAR®

HISTAR®Granica

plastyczn (MPa)

Normy Europejskie Poprzednie

EN 10025-4:

2004

EN 10025-2:

2004

EN 10225:

2001

ASTM

A 913-07

JIS G 3106:

2004

NF A 35-504

NF A 36-201

NF A 35-501 DIN 17102 DIN 17100 BS 4360

355

460

S 355

S 460

S 355

S 450

S 355

S 460

Gr 50

Gr 65

SM 490 B/C/YB

SM 570

E 355

E 460

E 36 St E 355

St E 460

St 52-3 50 D

55 C

2. Skład chemiczny i własności mechaniczne

Skład chemiczny oraz własności mechaniczne gatunkówHISTAR® zostały podane w Tabeli 4 oraz 5 w odniesieniu do gatunków konstrukcyjnych oraz w Tabeli 6 oraz 7 w odniesieniu do gatunków przeznaczonych do zastosowań przybrzeżno-morskich.

3. Typy kształtowników

Gatunki HISTAR® są dostępne dla kształtowników HEB 260 oraz IPE500 i większych. Odpowiednie kształtowniki według ASTM A6 orazBS 4 są również dostępne.

Maksymalna grubość półki jest następująca:l 125 mm dla HISTAR® 355 / 460.l 63 mm dla HISTAR® 355 L / 460 L.l 40 mm dla gatunków HISTAR® Offshore

(kształtowniki z grubością półki > 40 mm są możliwe po uzgodnieniu).

Dodatkowe informacje są podane w programie walcowniczym kształtowników ArcelorMittala

7


Tabela 2: Skład chemiczny gatunków HISTAR przeznaczonych do ogólnego stosowania

Tabela 3: Mechaniczne własności gatunków HISTAR przeznaczonych do ogólnego stosowania

Gatunki

Chemiczny skład

Analiza wytopowa [%]

Cmax.

Mnmax.

Si (3)

max.P

max.S

max.Al (2)

min.Nb

max.Ti

max.

Vmax.

CEV(1) max.Nominalna grubość [mm]

> 63≤ 63 ≤ 125

HISTAR 355 0.12 1.60 0.30 0.035 0.030 0.02 0.05 0.050 0.10 0.39 0.39

HISTAR 355 L 0.12 1.60 0.30 0.030 0.025 0.02 0.05 0.050 0.10 0.39 -

HISTAR 460 0.12 1.70 0.30 0.035 0.030 0.02 0.05 0.050 0.12 0.41 0.43

HISTAR 460 L 0.12 1.70 0.30 0.030 0.025 0.02 0.05 0.050 0.12 0.41 -

Gatunki Chemiczny skład

Wytrzymałość na rozciąganie Testy udarności próbek V wg

Charpy’ego

Min. granica plastyczności Re [MPa] WytrzymałośćNa rozciąganie

Rm

[MPa]

Minimalne wydłużenie ALo=5.65√So

[%]

Temperatura

[°C]

Min. średnia abs. energia (1)

[J]

Nominalna grubość [mm] ≤ 63 > 63

≤ 63> 63

≤ 125

HISTAR 355 355 355 470 -610 220 47

-20 40

HISTAR 355 L 355 - 470-610 22-20 47

-50 27

HISTAR 460 460 450 550-720 170 47

-20 40

HISTAR 460 L 460 - 550-720 17-20 47

-50 27

(1) CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15 (2) Jeśli pierwiastki wiążące azot są obecne wystarczająco, wymaganie minimum aluminium nie stosuje się.. (3) Po uzgodnieniu Si : 0.15 - 0.25 %

(1) Średnia wartość z trzech próbek. żadna z pojedyńczych wartości nie jest niższa niż 70 % gwarantowanej średniej wartości. Zgodnie z EN 10113:1993

9


Tabela 4: Chemiczny skład gatunków HISTAR dla aplikacji przybrzeżno-morskich

Tabela 5: Mechaniczne właściwości gatunków HISTAR przenaczonych do zastosowań przybrzeżno-morskich

GatunkiSkład chemiczny

Analiza wytopowa [%]

Cmax.

Mnmax.

Si (3)

max.P

max.S

max.Al (2)

min.Nb

max.Ti

max.

Vmax.

CEV(1)

max.

HISTAR 355 TZOFFSHORE

0.12 1.60 0.30 0.025 0.010 0.02 0.04 0.025 0.06 0.38

HISTAR 355 TZKOFFSHORE 0.12 1.60 0.30 0.020 0.007 0.02 0.04 0.025 0.06 0.38

HISTAR 460 TZOFFSHORE 0.12 1.70 0.30 0.025 0.010 0.02 0.05 0.025 0.06 0.39

HISTAR 460 TZKOFFSHORE 0.12 1.70 0.30 0.020 0.007 0.02 0.05 0.025 0.06 0.39

Gatunki

Mechaniczne własnościPróba rozciągania Pełna próba na rozciąganie (1) Próba udarności Charpy

V (2)

Min. granica plastyczność

Re[MPa]

WytrzymałośćNa rozciąganie

Rm

Minimalne wydłużenie ALo=5.65√So

Min. redukcjaprzekroju Zz

Kierunek wzdłużny

Kierunek poprze-czny (3)

Nominalna grubość[MPa] [%] [%]

≤ 16 > 16 ≤ 40


355 355 460-620 22 25-20° C

KV ≥50 J-20° C

KV ≥27 J

HISTAR 355 TZKOFFSHORE

355 355 460-620 22 35-40° C

KV ≥50 J-40° C

KV ≥50 J


460 460 530-720 17 25-20° C

KV ≥60 J-20° C

KV ≥27 J

HISTAR 460 TZKOFFSHORE (4) 460 460 530-720 17 35

-40° CKV ≥60 J

-40° CKV ≥50 J

(1) CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15 (2) Jeśli pierwiastki wiążące azot są obecne wystarczająco, wymaganie minimum aluminium nie stosuje się. (3) Po uzgodnieniu Si : 0.15 - 0.25 %

(1) Pełna próba po uzgodnieniu. Wartość średnia z 3 prób. Tylko dla t >15mm(2) Średnia wartość z trzech próbek. Żadna z pojedyńczych wartości nie jest niższa niż 70 % gwarantowanej średniej wartości. Zgodnie z EN 10113:1993(3) Próba po uzgodnieniu(4) Dla grubości ≤ 25 mm, próba Charpy V przy -20°C

3. Obniżenie ciężaru konstrukcji poprzez zastosowanie stali HISTAR®

Gatunki wysokowytrzymałościowe HISTAR® pozwalają w porównaniu do konwencjonalnych gatunków stali na redukcję ciężaru i kosz-tów materiałowych konstrukcji stalowej oraz obniżenie czasu spawania i montażu (por. Rysunku 2,3 oraz 4).149 %

156 %

S 235 JRHE 280 M

4578

S 355 JRHE 320 B

4382

HISTAR 460HE 300 A

4396

68 %70 %

100 %

160 %156 %

S 235 JRHD 400 x 1086

25254

S 355 JRHD 400 x 677

24580

HISTAR 460HD 400 x 463

25156

68 %70 %

100 %

Rysunek 3: Ekonomika wykorzystania gatunków HIS-TAR® w ciężkich słupach

Rysunek 4: Wpływ smukłości na zdolność przenoszenia obciążenia Słupów HISTAR® oraz konwencjonalnych gatunków

Rysunek 2: Ekonomika zastosowania gatunków HISTAR® w słupach

11

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151

HISTAR 460

S 355S 355

S 235S 235

HD 400 x 1086

12

5

L

10 000

0

30 000

20 000

50 000

40 000

70 000

60 000

142 %

100 %

70 %

Długość wyboczeniowa [m]

Obciążenia dla słupów

Względne obciążenie

Obc

iąże

nia

(kN

)

Względnyciężar

Względnykoszt materiału

Gatunek staliKształtownik

Obciążenie (kN)

Dłu

gość

wyb

ocze

niow

a: 3

,5m

Względnyciężar

Względnykoszt materiału


Obciążenie (kN)

Dłu

gość

wyb

ocze

niow

a: 3

,5m

W przypadku zginania, w przypadku belek wyko-nanych z gatunku HISTAR® wymagany przekrój może być zmniejszony jak również obniżają się koszty wytworzenia (por. Rysunek 6).

S 235 JRHD 400 x 1086

27027

S 355 JRHD 400 x 634

26260

HISTAR 460HD 400 x 463

27117

100 %

171 %

175 %174 %

73 %78 %

53%

S 235 JRHE 1000 B

1657

S 355 JRHE 900 A

1870

HISTAR 460HE 700 A

1640

100 %

125 %112 %

110 %81 %

87 %

70 %

7 m

Dzięki wysokiej wytrzymałości belek z ga-tunków HISTAR® jest możliwe zastąpienie skomplikowanych konstrukcji stalowych poprzez ekonomiczne gorącowalcowane belki ( por. Rysunek 5).

Rysunek 5: Ekonomika wykorzystania słupów z gatunku HISTAR® w porównaniu do konstrukcji stalowych.

Rysunek 7: Ekonomika wykorzystania belek HISTAR® w kratownicach

Rysunek 6: Ekonomika wykorzystania belek HISTAR® jako dźwigarów

13

82 %

62 %

125 11535

130

102 %

120 %

100 %

90

HISTAR 460HD 400 x 1086

505441086

S 355 JRHD 400 x 990

465681320

S 355

474631342

Gatuniki HISTAR® osiągają swoją pełną zdolność jako obciążone elementy kratownic. Tutaj, nie tylko pozwalają na obniżenie kosz-tów materiału poprzez pełne wykorzystanie wysokiej wytrzymałości. Obniżenie własnego ciężaru kratownicy prowadzi do jeszcze bardziej oszczędnych przekroi, pozwala na dodatkowe oszczędności kosztów wytworzenia (por. Rysunek 7)

CiężarW odniesieniu do gatunku S 355

Koszty materiałuObjętość spoin*

Gatunek Kształtownik

Obciążenie (kN)

CiężarW odniesieniu do gatunku S 355

Koszt materiałuObjętość spoin


Obciążenie (kN)

Koszt Wytworzenia

Ciężar na 1 m


Obciążenia (kN)Ciężar (kg/m)

Słup o konstrukcji skrzynkowej+ blachy

Dłu

gość

wyb

ocze

niow

a: 4

,5m

4. Zalecenia przy obróbce

1. Sprawy ogólne

Zalecenia ogólne zostały podane w tym rozdziale w celu zapewnienia pomyślnej obróbki, spawania, obróbki cieplnej drobnoziarnistej stali HISTAR® 460 w zastosowaniach ogólnobudowlanych i offshoreW zastosowaniach nie omawianyach w tym rozdziale, zaleca się skontaktowanie z Zespołem Doradców Technicznych ArcelorMittala.

2. Obróbka skrawaniem

Gatunki HISTAR® 355/460 mogą być obrabiane w tych samych warunkach jak inne stale o tym samym poziomie wytrzymałości na rozciąganie. Zużycie narzędzi przy wierceniu i cięciu belek gatunków HISTAR® jest podobne zużycia w wypadku belek ze stali konstrukcyjnej o tym samym poziomie wytrzymałości.

3. Cięcie gazowe

Belki HISTAR® 355/460 mogą być cięte przy pomocy palnika z wykorzystaniem technologii normalnie stosowanej do stali konstrukcyjnej o tym samie poziome wytrzymałości. Żadne wstępne podgrzewanie nie jest potrzebne gdy cięcie gazowe jest wykonywane w temperaturze otoczenia > 0° C.

4. Spawanie

Gatunki stali HISTAR® oferują dobrą spawalność procesach ręcznych oraz automatycznych zakładając, że ogólne zasady spawania zostaną zachowane. Spawanie łukiem osłoniętym, spawanie elektrogazowe, spawanie elektrodą rdzeniową, spawanie łukiem krytym pod topnikiem są procesami z powodzeniem wykorzystywanymi przy spawaniu HISTAR® 355 oraz 460.

Przed spawaniem z powierzchni rowka musi być usunięta zgorzelina poprzez szlifowanie.HISTAR® 355 oraz 460 i konencjonalne gatunki stali konstrukcyjnej mogą być łączone za pomocą spawania. Dla tych celów warunki spawania konwencjonalnej stali powinny zostać uwzględnione w procedurze spawania.

4.1 Temperatura podgrzania

Temperatura podgrzania mającego na celu uniknięcie pękania na zimno oznacza najniższą temperaturę przed rozpoczęciem pierwszego ściegu spawania, poniżej której temperatura obszaru spawania nie może spaść poniżej.

Dzięki niskiemu równoważnikowi węgla gatunków HISTAR® (por. Rysunek 8), zazwyczaj nie jest potrzebne podgrzewanie jeśli tylko :l doprowadzona energia mieści się w przedziale

10 a 60 KJ/cm, l temperatura produktu jest > 0° C, l elektrody z niską zawartością wodoru oraz

niskim równoważnikiem węglą są używane.

Bez wstępnego podgrzania dla HISTAR®: l Dla Re < 460 : H2 ≤ 10 ml /100gl Dla Re ≥ 460 : H2 ≤ 5 ml /100gl E > 10 kJ/cm

CEV (%) = C + Mn + (Cr+Mo+V) + (Cu+Ni) 6 5 15

14

Rysunek 8: Temperatury podgrzania konwencjonalnej stali konstukcyjnej oraz gatunków HISTAR® (wg EN 1011- 2:2001/metoda A)

HISTAR

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2235 275 355 420 460

12

12512

40

80

125

500

ee

vevev

st

ese

RR

CE [%] Grubość [mm]

Temperatura wstępnego podgrzania [°C]

Granica plastyczności Re [MPa]

Konwencjonalne gatunki stali

Zalecenia do podgrzewania stali drobnoziarnistych są podane w normie EN 1011-2:2001 w zależności od równoważnika węgla, grubości produktu, zawartości wodoru w materiałach pomocniczych oraz ilości ciepła doprowadzonego. Te zalecenia stosuje się w normalnym procesie wytwórczym i spawaniu w temperaturach dodatnich.

Według tych zaleceń oraz według próbnych spawań gatunków HISTAR® 355 oraz HISTAR® 460, następujące temperatury mogą być zastosowane:

HISTAR® 355: żadna podgrzewanie nie jest wymagane przy wszystkich grubościach przy stosowaniu:l zawartość rozpuszczalnego wodoru w

materiałach pomocniczych < 10 ml/100gl ilość ciepła doprowadzonego > 10 KJ/cm

HISTAR® 460: żadna podgrzewanie nie jest wymagane przy wszystkich grubościach przy stosowaniu:l zawartość rozpuszczalnego wodoru w

materiałach pomocniczych < 5 ml/100gl ilość ciepła doprowadzonego > 10 KJ/cm

15

Elektrownia Diandong, Chiny

World Finance Center, Szanghaj, Chiny

l właściwości mechaniczne spoiny powinny być zgodne w właściwościami gatunku HISTAR®, w szczególności udarności

l zgodność a nawet lekka “nadzgodność” własności rozciągalności w porównaniu do metalu rodzimego jest powszechną praktyką spawalniczą

l aby skorzystać z procedury bez podgrzewania, zawartość rozpuszczlanego wodoru w stopiwie musi być niska tzn.

H2 < 10ml/100g dla HISTAR® 355 oraz H2 < 5ml/100g dla HISTAR® 460,l zasadowe elektrody oraz topniki muszą być

wysuszone przed spawaniem przez dwie godziny w 300° C oraz przechowywane w 150° C w suszarni wysokotemperaturowej. Podczas spawania suchymi elektrodami, tylko przechowanie w temperaturze 150° C jest wymagane. Zalecenia wytwórcy powinny być przestrzegane,

l dla spawania konwencjonalnych gatunków stali, zalecane są elektrody zawierające nikiel w przypadkach wymagania wysokiej udarności w niskich temperaturach ( np. mosty, offshore)

Tabela 7 podsumowywuje informacje pozwalające na odpowiedni wybór materiałów pomocniczych: wytrzymałość i udarność gatunków HISTAR® jak również klasyfikację materiałów spawalniczych dla różnych procesów spawalniczych. Typowe przykłady wyboru materiałów spawalniczych są podane w tabeli. Inny dobór może również być również odpowiedni. Porady o handlowych

oznaczeniach są dostępne na żądanie przez producentów materiałów spawalniczych.

Zawartość wodoru w materiałach spawalniczych jest wskazywana poprzez standardowe oznaczenie jako H5 lub H10 odpowiednio do zawartości niższej niż 5 lub 10 ml/100g.

Materiały spawalnicze przeznaczone do procesów beztopnikowego spawania (GMAW, MAG) nie zawierają wodoru.

5. Odprężanie

Odprężanie po zabiegu spawania może być konieczne gdy układ albo warunki pracy po spawaniu wymagają zmniejszenia naprężeń szczątkowych.

Odprężanie gatunków HISTAR® jest dokonywane w zakresie temperatur pomiędzy 530° C a 580° C. Czas wytrzymania wynosi 2 minuty na mm grubości produktu, nie mniej niż 30 minutę oraz nie więcej niż 90 minut.

Tabla 6: Wymagania wstępnego podgrzewania dla HISTAR® 460

Grubość

[mm]

≤25> 25

Zawartość wodoru [ml/100 g]

5-10 ≤ 5

Ilość ciepła [KJ/cm] Ilość ciepła [KJ/cm] 10-15 15-60 10-15 15-60

Bez podgrzania 100°C

Bez podgrzania Bez podgrzania




HISTAR® 460 może być spawany materiałami zawierającymi wodór na poziomie od 5 do 10 ml/100g.W tym przypadku, lekkie podgrzanie jest zalecane w wypadku grubych profili spawanych małą ilością ciepła.

Tabela 2 pokazuje wymagania wstępnego podgrzewania stali gatunku HISTAR® 460 w funkcji grubości, ciepła, i zawartości wodoru materiałów pomocniczych.Pewne podgrzanie może być wymagane w temperaturach otoczenia < 0° C, bądź przy spawaniu elektrod z wysoką zawartością wodoru, bądź w warunkach pracy o wysokim utwierdzeniu, bądź spawaniu małą ilością ciepła (tak jak przy naprawach, przypawaniu, spawaniu z jednym przejściem elektrody grubych materiałów). W przypadku szczególnych zastosowań, wytwórca może stosować bardziej konserwatywne procedury wstępnego podgrzewania. W jakimkoliwek przypadku, wstępne podgrzanie nie ma niekorzystnego wpływu na jakość gatunku HISTAR®.

Osuszanie obszaru spawania jest zalecane przed przystąpieniem do spawania w temperaturach ≤ + 5° C lub jeśli powierzchnia profilu jest mokra.

4.2 Materiały pomocnicze

Spoiwo musi zostać dobrane w celu zapewnienia zaprojektowanych własności mechnicznych spoiny.Elektrody muszą być dobrane według poniższych kryteriów:

17

Gatunek Próba rozciągania Próba udarności Proces spawalniczy (EN ISO 4063:2000)

Proces 111

Proces 13, 135

Proces 136

Proces 121

HISTARRe min[MPa]

Rm[MPa]

A5d min[%]

Temperatura [°C]

Energia min. [J]

Standard (Oznaczenie)




355 355 470-630 22 -20 40EN 499

(E 42 3 *** H10)EN 440

(G 42 3 ***)EN 758

(T 42 3 *** H10)EN 760EN 756355 L 355 470-630 22 -50 27

355 TZK- OS 355 460-620 22 -40 50EN 499

(E 42 5 *** H5)EN 440

(G 42 5 ***)EN 758

(T 42 5 *** H5)EN 760EN 756

460 460 540-720 17 -20 40EN 499

(E 46 4 *** H5)EN 440

(G 46 3 ***)EN 758

(T 46 3 *** H5)EN 760EN 756

460 L 460 540-720 17 -50 27EN 499

(E 46 5 *** H5)EN 440

(G 46 5 ***)EN 758

(T 46 5 *** H5)EN 760EN 756460 TZK- OS 460 540-720 17 -40 60

6. Prostowanie ogniowe

Prostowanie ogniowe jest zdefiniowane jako szybkie i lokalne podgrzewanie w celu wyeliminowania deformacji albo w celu nadania części konstrukcji wymaganego kształtu.Gatunki HISTAR® 355/460 mogą być prostowane ogniowo zgodnie z procedurami stosowanymi dla drobnoziarnistych stali. Temperatura prostowania ogniowego może osiągnąć 700° C w przypadku krótkich miejscowych zabiegów podgrzewania na całej grubości produktu. Dla miejscowego powierzchniowego podgrzewania, temperaturę prostowania ogniowego może osiągnąć 900° C.

W celu poprawienia wydajności prostowania ogniowego, siły mocujące powinny być przyłożone do elementu konstrukcyjnego za pomocą wykalibrowanych uchwytów albo innych odpowiednich urządzeń. W obszarach prostowanych ogniowo, naprężenia z sił mocujących powinny być mniejsze niż granica plastyczności w podwyższonej temperaturze.

7. Formowanie na gorąco

Zabiegi formowania na gorąco i normalizacji w temperaturach wyższych niż temperatury odpuszczania nie są odpowiednie dla gatunków HISTAR®.

8. Gięcie na zimno

Zachowanie gatunków HISTAR® podczas gięcia na zimno jest porównywalne do zachowania stali konwencjonalnych o podobnej wytrzymałości na rozciągania. Zwykłe zasady deformacji na zimno mają zastosowanie. W szczególności, jest zalecane, aby kontrolować i ograniczać zakres deformacji na zimno.Gięcie na zimno modyfikuje własności mechaniczne stali; powinny pozostać odpowiednie do zamierzonego przeznaczenia konstrukcji.

9. Cynkowanie

Po uzgodnieniu, gatunki HISTAR® są dostarczane z zawartością krzemu pomiędzy 0.15 % a 0.25 % i jako takie mają możliwość tworzenia warstwy cynku podczas cynkowania zanurzeniowego. Zalecenia dotyczące projektowania konstrukcji stalowych przeznaczonych do ocynkowania muszą być przestrzegane. Bardziej dokładne informacje na ten temat są dostępne w broszurze ArcelorMittala “Zabezpieczenie antykorozyjne kształtowników gorącowalcowanych za pomocą cynkowania zanurzeniowego na gorąco” (dostępna jest na żądanie).

10. Wykańczanie belek

Aby zaoszczędzić czas i koszty klientom, profile gorącowalcowane mogą być dostarczane wykończone za pomocą takich zabiegów jak wiercenie, cięcie, prostowanie, nadawanie przeciwstrzałki na obciążenia stałe, krawędziowanie, spawanie, obróbka powierzchniowa.

Tabela 7: Wybór elektrod spawalniczych zgodnie z europejską klasyfikacją


19

1. Tolerancje walcownicze

Tolerancje wymairowe i wagowe belek w gatunku HISTAR® i konwecjonalnych są iden-tyczne. Są podawane w programie sprzedaży kształtowniów gorącowalcowanych ArcelorMit-tala

2. Próby mechaniczne

Dla gatunków HISTAR®, próby rozciągania i próby udarnościowe według Charpy’ego dla próbek V są wykonywane zgodnie z EN 10113:1993. Dodatkowe próby są możliwe po uzgodnieniu.

Częstość prób mechanicznych dla zastosowań przybrzeżno-morskich jest zgodna z EN 10225:2001, tzn raz na 40 t.Przeprowadzane są próby: jedna na rozciąganie oraz jeden zestaw trzech próbek według Charpy V. Miejsce pobrania oraz orientacja próbek jest zgodna z EN 10225:2001. Dodatkowe próby takie jak próba na rozciąganie na wskroś według EN 10164:1993 i próba udarności w kierunku poprzecznych mogą być wykonane po uzgod-nieniu.

Jeśli inne próby, jak naprzykład spawalności, są wymagane, mogą być wykonane po uzgod-nieniu.

3. Próby ultradźwiękowe

Próby ultradzwiękowe są przeprowadzane po uzgodnieniu.Procedura przeprowadzania tej próby musi zostać uzgodniona pomiędzy zamawiającym a wytwórcą.

W przypadku zamówienia zgodnie z EN 10164:1993, próby ultradźwiękowe są wykonywanie zgodnie z EN 10306:2001 klasa 2.3.

4. Certyfikaty

Typ certyfikatu powinień być określony w trakcie składania zamówienia.

5. Oczyszczenie powierzchni

Belki w gatunku stali HISTAR® są dostarczane w standartowym stanie po walcowaniu z jakością powierzchni zgodną z EN 10163-3:1991, klasa C, podklasa 1. Inne warunki są możliwe do uzgodnienia.

Materiał może być dostarczony ośrutowany lub pomalowany. Procedury muszą być uzgodnione pomiędzy zamawiającym a wytwórcą.Pisakowany materiał ewentualnie pomalowany może być dostarczony ze stanem powierzchni zgodnym z EN 10163-3:1991, klasa D.

Wykończenia

Jako uzupełnienie możliwości technicznych naszych partnerów, oferujemy urządzenia wykończeniowe, a także oferujemy szeroki zakres usług takich jak:

l wierceniel cięcie palnikowel otworowaniel zgrzewaniel odkształcaniel wyginaniel prostowaniel cięcie na zimno na dokładny wymiarl montaż i spawanie kołkówl czyszczenie ciśnieniowe i piaskowel obróbka nawierzchni

Wsparcie budowlane i konstrukcyjneArcelorMittal dysponuje zespołem specjalistów w zakresie różnych produktów konstrukcyjnych.

Pełny zakres produktów i rozwiązań przeznaczonych dla wszystkich form budowlanych:konstrukcji, fasad, zadaszeń itp. jest dostępny na stronie:

www.constructalia.com

Doradztwo techniczne i wykończenia

Doradztwo techniczne

Z przyjemnością oferujemy Państwu doradztwo techniczne, pozwalające na optymalne wykorzystanie naszych rozwiązań profili i prętów stalowych. W zakresie doradztwa oferujemy projektowanie elementów przestrzennych, detale konstrukcyjne, zabezpieczenie powierzchni, zabezpieczenie pożarowe, procesy metalurgiczne i spawanie.

Nasi specjaliści wesprą Państwa w dowolnej inicjatywie na całym świecie.

Aby uprościć projektowanie oferujemy odpowiednie oprogramowanie i dokumentację techniczną, którą można uzyskać i ściągnąć z naszej strony:

sections.arcelormittal.com

21

Siedziba główna

LuxembourgArcelorMittal Commercial Sections66, rue de LuxembourgL-4221 Esch-sur-AlzetteLuxembourgTel.: +352 5313 3010Fax: +352 5313 2799


Prowadzimy działalność w ponad 60 krajachna pięciu kontynentach. Proszę zapoznać sięz informacjami zawartymi na naszej stronieinternetowej w zakładce O nas, aby o odnaleźć lokalnego przedstawiciela.

Pomimo dołożenia wszelkich starań podczas tworzenia niniejszej broszury informujemy,

że nie ponosimy żadnej odpowiedzialności za ewentualne błędne informacje,

a także wszelkie szkody powstałe w wyniku błędnej interpretacji treści.

Wasz Partner

PoLand ArcelorMittal Commercial Long Polskaul. J. Pilsudskiego 92PL-41-303 Dabrowa GorniczaPOLANDT : +48 32 776 67 27 F : +48 32 776 81 50 [email protected]

Notatki

ArcelorMittal Commercial Sections

66, rue de LuxembourgL-4221 Esch-sur-AlzetteLUXEMBOURGTel.: + 352 5313 3010Fax: + 352 5313 2799


PoLandArcelorMittal Commercial Long Polskaul. J. Pilsudskiego 92PL-41-303 Dabrowa GorniczaPOLANDT : +48 32 776 67 27 F : +48 32 776 81 50 [email protected]

Vers

ion

20

17

-1

$UFHORU0LWWDO (XURSH /RQJ SURGXFWV Kształtowniki i...

Documents

Transcript of $UFHORU0LWWDO (XURSH /RQJ SURGXFWV Kształtowniki i...