VLW Prodej, servis a půjčovna stavební techniky
Dnes je 19.6. – svátek slaví Leoš

Vše o ocelích Hardox ve dvou grafech

Zveřejněno: 21. 7. 2023

Otěruvzdorné oceli Hardox zahrnují 10 různých značek v rozsahu tvrdosti od 340 HBW do cca 660 HBW. Šest z těchto jakostí je definovaných převážně svou tvrdostí, která v rozhodující míře odpovídá za otěruvzdornost, respektive životnost dané jakosti v konkrétním abrazivním prostředí. Tři značky ocelí Hardox, konkrétně Hardox HiTuf, Hardox HiTemp a Hardox HiAce pak kombinují tvrdost s další konkrétní vlastností. Extrémní houževnatost ve velkých tloušťkách – Hardox HiTuf, otěruvzdornost i za vyšších teplot – Hardox HiTemp a otěruvzdornost v korozním prostředí – Hardox HiAce. Poslední značkou je Hardox 500Tuf, což je nová varianta oceli „500 HBW“, s aspirací stát se novým standardem otěruvzdorných ocelí.

Řetězové kolo z oceli Hardox.

V případě těch šesti jakostí, které jsou definovány svou tvrdostí, je základní otázkou určit, která jakost je optimálním řešením pro konkrétní aplikaci. V podstatě se hledá nejlepší kompromis mezi tvrdostí (otěruvzdornost), schopností zvládnout náraz a odolávat trhlinám (houževnatost), zpracovatelností (dělení, svařování, ohýbání, obrábění ...) a cenou.

Vztah mezi tvrdostí, otěruvzdorností a cenou

Co se týká vztahu mezi tvrdostí a cenou, tak cena ocelí Hardox roste vždy pomaleji než je nárůst tvrdosti. Například mezi jakostmi Hardox 400 a Hardox 600 je rozdíl v tvrdosti 50 % a rozdíl v ceně cca 35 %.

Důležitější je zde ale rozdíl mezi otěruvzdorností a cenou. Otěruvzdornost sice závisí na tvrdosti, nikoliv však lineárně. To znamená například u třecí abraze a žuly jako abraziva, že mezi 400 HBW a 600 HBW bude rozdíl v ceně 1,5×, v tvrdosti 1,5× a v otěruvzdornosti 4×! Nutno připomenout, že vztah mezi tvrdostí a otěruvzdorností vždy závisí na konkrétních podmínkách. Zejména na typu abraze (třecí, rázová, eroze...) a druhu abraziva. Nicméně v drtivé většině případů je nárůst otěruvzdornosti výrazně vyšší než vzrůst ceny. Viz graf 1. Teoreticky to znamená, že optimální variantou pro konečného uživatele by byla co nejtvrdší ocel dražší o nízké desítky procent, ale několikanásobně otěruvzdornější. Prakticky to ale bohužel nefunguje, protože do toho zasahuje vztah mezi tvrdostí a houževnatostí a tvrdostí a zpracovatelností.

Graf 1: Relativní otěruvzdornost a cena ocelí Hardox.
Graf 1: Relativní otěruvzdornost a cena ocelí Hardox.

Jak houževnatost, tak zpracovatelnost se zhoršují s narůstající tvrdostí oceli. V případě zpracovatelnosti je nutno zohlednit i tloušťku plechu. Pokud chceme u ocelí Hardox dosáhnout vyšší tvrdosti, musíme zvýšit množství uhlíku v chemickém složení. Pokud chceme u jedné jakosti (tvrdosti) vyrobit větší tloušťku, musíme zvýšit množství legujících prvků, jako jsou například Mn, Cr, Mo, Ni..., což zaručí tvrdost i ve středu tloušťky. Jak uhlík, tak legující prvky zvyšují uhlíkový ekvivalent oceli, což je parametr ovlivňující svařování a termické dělení oceli. To znamená, že svařitelnost a dělitelnost se nezhoršuje pouze s vyšší tvrdostí oceli, ale i s vyšší tloušťkou plechu. Pokud svařitelnost a dělitelnost kyslíkem vztáhneme k tvrdosti a tloušťce plechu, definujeme určitou hranici mezi jednodušeji a složitěji zpracovatelnými jakostmi a tloušťkami ocelí Hardox. Viz graf 2.

Graf 2: Zpracovatelnost, dělitelnost a houževnatost ocelí Hardox.
Graf 2: Zpracovatelnost, dělitelnost a houževnatost ocelí Hardox.

Pro konkrétní případy můžeme oba grafy kombinovat následujícím způsobem. Dokud jsme v grafu 2, pro požadovanou tloušťku, ve světlé oblasti „jednoduchého zpracování”, tak můžeme bez problémů uvažovat o tvrdší oceli a větší otěruvzdornosti – viz graf 1. Pokud jsme mimo oblast jednoduchého zpracování, tak to neznamená, že se tvrdší ocel nedá použít. Je pouze nutno důsledněji dodržet parametry při zpracování a zvážit, zda houževnatost tvrdší oceli bude pro danou aplikaci dostatečná.

Rozdělení na jednoduché a složitější zpracování v grafu 2 je samozřejmě jenom přibližné. Existuje množství dalších mechanických a technologických vlastností, které mohou být pro konkrétní aplikace důležité. Například úroveň vnitřního pnutí, rovinnost, tepelně ovlivněná zóna po dělení, odolnost proti korozním trhlinám atd. mohou být jinak závislé na tvrdosti a jinak na tloušťce plechu. Nicméně graf 2 by měl dát alespoň návod, jak přistupovat k volbě optimální otěruvzdorné oceli. Úroveň, ve které v grafu 2 probíhá hranice mezi „jednoduchostí a složitostí”, je současně obecným měřítkem kvality dané značky. Kvalitnější oceli mají tuto hranici posunutou více k větším tloušťkám a vyšším tvrdostem a nabízejí tak větší rozsah jakostí a tlouštěk s jednodušším zpracováním a vyšší houževnatostí.

Lopaty z oceli Hardox vyrobené ve firmě RENOMAG. (foto: RENOMAG)
Lopaty z oceli Hardox vyrobené ve firmě RENOMAG. (foto: RENOMAG)

V grafu 2 je také zajímavý průběh křivek mezi jakostmi Hardox 400 a Hardox 450. Houževnatost, svařitelnost ani dělitelnost se zde v podstatě nemění. To je vlastně příčina, proč Hardox 450 úspěšně nahradil Hardox 400 v roli nejpoužívanější otěruvzdorné oceli. Nabídl vyšší otěruvzdornost, bez ztráty houževnatosti a technologických vlastností.

Pokud dokážeme s novou jakostí Hardox 500Tuf totéž, může se v budoucnu skutečně stát novým standardem v oblasti otěruvzdorných plechů.

Autor: Ing. Ivan Mika
Foto: SSAB

Tématické tagy

Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.
Bezplatné zasílání časopisu Stavební technika pro rok 2024.

Přečtěte si také

 

Nové

TEREX Titan byl čtvrt století největším damprem na světě

Zveřejněno 12.6. Terex 33-19 „Titan“ byl prototyp třínápravového terénního dampru nejtěžší třídy. Stroj s diesel-elektrickým pohonem byl smontován v roce 1973 v Kanadě divizí Terex, spadající pod společnost General Motors. Po prvotních záměrech byl nakonec… celý příspěvek

Věžový jeřáb od AMS se 100metrovým výložníkem je na dnešní poměry raritou

Zveřejněno 10.6. Německý výrobce věžových jeřábů AMS Kranbau Arneburg představil loni v červnu odborné i široké veřejnosti nejnovější jeřáb koncepce Flat-Top se 100metrovým výložníkem – model s typovým označením AMS AK 810. Věžový jeřáb s takto dlouhým výložníkem je… celý příspěvek

Proč se vyplatí svěřit podvozek stavebního stroje firmě RENOMAG?

Zveřejněno 7.6. Stálice v oblasti prodeje, výroby a oprav příslušenství pro stavební stroje – to je RENOMAG spol. s r.o. z Rosic u Brna. Společnost má již od roku 1993 ve svém portfoliu široký sortiment podvozkových dílů pro bagry, buldozery a další stavební stroje… celý příspěvek