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.
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.
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.
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.
