Oceli · liata Ni-Cr-Mo oceľ pre vysoké pevnosti
G30NiCrMo14 (1.6771)
Niklom bohatá liata oceľ pre odliatky s najvyššími nárokmi na pevnosť aj húževnatosť pri nízkych teplotách.
Popis materiálu
G30NiCrMo14 (1.6771) je liata Ni-Cr-Mo oceľ pre vysoké pevnosti. Niklom bohatá liata oceľ pre odliatky s najvyššími nárokmi na pevnosť aj húževnatosť pri nízkych teplotách. Odliatok sa dodáva najčastejšie v zušľachtenom alebo normalizovanom a popúšťanom stave, aby sa odstránila hrubá liata štruktúra a vnútorné pnutia. Uvedené hodnoty platia pre skúšobnú vzorku — v hrubostenných miestach môžu byť nižšie kvôli pomalšiemu tuhnutiu a menšej rýchlosti ochladzovania.
Mechanické a fyzikální vlastnosti
Hustota
približne 7,80–7,90 g/cm³
Teplota tání
približne 1420–1500 °C
Pevnost v tahu (Rm)
900–1100 MPa
Mez kluzu (Rp0,2)
min. 700 MPa
Tažnost (A)
min. 11 %
Tvrdost
približne 270–330 HB
Tepelná vodivost
približne 30–45 W/(m·K) podľa obsahu legúr
Max. provozní T
Cr-Mo triedy do 550–620 °C, konštrukčné a zušľachťovacie triedy bežne do 350 °C, mangánové oteruvzdorné do 250 °C
Modul pružnosti (E)
približne 205–210 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické složení
C 0,26–0,34 %, Si ≤ 0,60 %, Mn 0,50–0,90 %, Cr 1,00–1,50 %, Ni 3,00–4,00 %, Mo 0,30–0,60 %
Označení
- EN / DIN
- G30NiCrMo14, EN 10293
- ASTM / AISI / UNS
- blízka ASTM A487 Class 10
- ČSN
- orientačne podľa EN
Typické použití
- offshore komponenty
- diely pre arktické podmienky
- vysokozáťažové spojky
Hlavní vlastnosti
- kombinácia pevnosti a nízkoteplotnej húževnatosti
- výborná prekaliteľnosť
- vhodná pre hrubé steny
Zpracování
Obrobitelnost
omezená
Svařitelnost
obtiažna — predohrev 300 °C a riadené chladnutie
Povrchové úpravy
Dostupnost a cena
Dostupnost
odliatky sa vyrábajú na zákazku podľa modelu alebo 3D dát; energetické triedy WC6, WC9 a konštrukčná G20Mn5 majú najkratšie dodacie lehoty
Cena
vysoká
Výhody a nevýhody
Výhody
- kombinácia pevnosti a nízkoteplotnej húževnatosti
- výborná prekaliteľnosť
- vhodná pre hrubé steny
Nevýhody
- riziko liatych vád — staženiny, poréznosť a mikrotrhliny treba overiť ultrazvukom alebo rádiograficky
- legované liate ocele sú citlivé na rýchlosť ochladzovania a vyžadujú riadené tepelné spracovanie
- zváranie väčšinou vyžaduje predohrev a žíhanie na odstránenie pnutia
- vyššia cena a dlhšie dodacie lehoty než pri liatych uhlíkových oceliach
Typické zpracování
Aplikace a použití
Strojárstvo a všeobecná výroba
- offshore komponenty
- diely pre arktické podmienky
- vysokozáťažové spojky
Energetika a armatúry
- telesá parných ventilov
- skrine turbín
- přírubové díly
- oběžná kola
Ťažba a spracovanie surovín
- drviace čeľuste
- výstelky mlynov
- diely dopravníkov
Obrábění (CNC parametry)
Řezná rychlost
orientačne 100–180 m/min povlakovaným karbidom pri nízkolegovaných triedach; 60–120 m/min pri Cr-Mo a zušľachtených triedach; mangánové oteruvzdorné ocele sa prakticky len brúsia
Nástroj
povlakovaný karbid (TiAlN) s húževnatou reznou hranou; pri tvrdších triedach keramika alebo CBN pri dokončovaní
Chlazení
emulzia s dostatočným prietokom; pri hrubovaní liateho povrchu je možné obrábať nasucho
Prvý rez veďte pod vrstvu okují a zvyškov formovacej zmesi. Legované odliatky majú v hrubých stenách vnútorné pnutie — po hrubovaní odporúčame žíhanie na odstránenie napätia pred dokončovaním presných plôch.
Svařování
Vhodné metódy
Cr-Mo triedy vyžadujú predohrev 200–350 °C a žíhanie po zvarení pri 680–760 °C. Zušľachťovacie triedy (G34CrMo4, G42CrMo4) sa zvárajú len s prísnym postupom a okamžitým popustením. Austenitické mangánové ocele sa naopak zvárajú bez predohrevu a s rýchlym chladením, inak krehnú.
Povrchové úpravy
Tryskanie oceľovou drťou
štandardná operácia po vybalení odliatku
Základný náter a lakovanie
nízkolegované triedy na vzduchu korodujú, ochrana je nutná
Fosfátovanie
dočasná ochrana a lepšia priľnavosť náterov
Návar tvrdokovom
predlžuje životnosť funkčných plôch drviacich a banských dielov
Indukčné povrchové kalenie
používa sa na funkčné plochy namáhané oterom
Tepelné zpracování
Žíhání
normalizačné žíhanie 880–950 °C s ochladením na vzduchu; žíhanie na odstránenie pnutia 550–680 °C; mangánové ocele sa rozpúšťacie žíhajú pri 1050–1100 °C s prudkým ochladením do vody
Kalení
kalenie z 850–900 °C do oleja pri zušľachťovacích a Ni-Cr-Mo triedach; Cr-Mo energetické triedy sa normalizujú a popúšťajú
Popouštění
popúšťanie 550–700 °C podľa požadovanej kombinácie pevnosti a húževnatosti
Tepelné spracovanie je pri legovaných odliatkoch rozhodujúce — bez neho zostáva hrubá liata štruktúra s nízkou húževnatosťou. Pri tlakových a energetických triedach priložte protokol o tepelnom spracovaní a NDT kontrole.
Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| EN / DIN | G30NiCrMo14, EN 10293 |
| ASTM / AISI / UNS | blízka ASTM A487 Class 10 |
| ČSN | orientačne podľa EN |
Dostupnost a formy
Cenová třída: €€€
Cena odliatku závisí od hmotnosti, zložitosti modelu, obsahu legúr a rozsahu predpísaných skúšok. Pri kusovej výrobe býva ekonomickejšie presné liatie alebo 3D tlačená piesková forma.
Environmentální a bezpečnostní poznámky
- plne recyklovateľná — odliatky sa vyrábajú prevažne z oceľového šrotu
- liatie na tvar výrazne znižuje odpad z obrábania oproti výrobe z plného materiálu
- vyšší obsah niklu, chrómu a molybdénu zvyšuje environmentálnu stopu oproti uhlíkovým triedam
Upozornění při zpracování
- pri tryskaní a brúsení odliatkov používajte respirátor a ochranu zraku
- pri zváraní a brúsení chrómových a mangánových ocelí zabezpečte účinné odsávanie dymu
- hrany surových odliatkov sú ostré, manipulujte v rukaviciach
- pri tepelnom spracovaní dodržiavajte predpísané rýchlosti ohrevu a ochladzovania — inak hrozí praskanie