CORTEN Időjárásálló szerkezeti acélok EN10025-5 és COR-TEN®



Az időjárásálló acélok korrózióállósági tulajdonságai számos alkalmazási területen jobbak, mint más, egyéb szerkezeti acéloké. Az időjárásálló acélok önmagukat védik: a felületi rozsdaréteg szorosan záró oxidréteggé válik, amely lelassítja a korróziós folyamatot. Ezen acélok gazdaságosak, hosszútávú felhasználásra alkalmasak és teljes egészében újrahasznosíthatóak.

Alkalmazások • Kémények • Hidak • Csőhidak • Épülethomlokzatok • Tartályok • Kádak

Az időjárásálló acélok korrózióálló tulajdonságai számos alkalmazási területen jobbak, mint más, egyéb szerkezeti acéloké. Az acél nem rozsdamentes, éppen ellenkezőleg. Az idő előrehaladtával az acél felületén lassan nemesrozsda alakul ki, aminek eredményeként a rozsdásodás lelassul. Ezáltal az időjárásálló acélok gazdaságosak, hosszútávú felhasználásra alkalmasak és teljes egészében újrahasznosítható anyagok.

• Az acélminőségek leírása
A Ruukki az időjárásálló acélokat, mint a United States Steel Corporation védjegyeit, COR-TEN ® A, COR-TEN ® B, hozza forgalomba, az acélminőségek az EN 10025-5:2004 szabványnak felelnek meg.
Az időjárásálló jellemzőt leginkább az ötvözőanyagok - réz, króm és nikkel - hatásainak köszönhetően éri el. Továbbá a COR-TEN ® A és S355J0WP minőségű acéloknál a foszfor is ötvözőelem.
Külön megállapodás alapján a COR-TEN ® B -20°C-on garantált ütőmunka értékekkel is szállítható,
ebben az esetben a helyes megnevezés COR-TEN ® B-D.

• Acélminőségnek megfelelő alkalmazások
Számos alkalmazásnál komoly gazdasági okai vannak az időjárásálló acélok használatának, amikor az anyag életciklusához tartozó összes költséget számításba veszik a tervezési fázisnál. Az időjárásálló acélok közül a foszforral ötvözött COR-TEN ® A és S355J0WP minőségek leginkább légköri viszonyok és kéménygázok esetében ajánlottak. Ezen kívül az ilyen alkalmazásoknál, ha az anyag vékony, COR-TEN ® B és S355J0W acélminőségek is felhasználhatók. Megjegyzendő, hogy a foszforral ötvözött acélok felhasználása nem ajánlott teherviselő szerkezeteknél.
Teherviselő-, vagy nehéz szerkezetek esetében, illetve alacsony hőmérsékletnek kitett alkalmazásoknál, a vizsgált ütőmunka értékű acélminőségeket hagyják jóvá.
Ezen célokra az S355J2W és a COR-TEN ® B-D acélminőségek ajánlottak.


• Termékalakok
Az időjárásálló acélokat különböző szélességű lemezek formájában gyártjuk. A durvalemezeket előmegmunkálva is tudjuk szállítani. Széleskörű előmegmunkálási szolgáltatásokat kínálunk, mint például hajlítás, szelvényezés, precíziós vágás, lemez-leélezés. Keskenylemezek csoportjába tartoznak a méretre vágott lemezek, keskeny tekercsek és tekercsek.
A legnépszerűbb szállítási formák a durvalemezek és a méretre vágott lemezek.

• Szállítási feltételek
Durvalemezek: melegen hengerelt, normalizáltan hengerelt, vagy kemencében normalizált Keskenylemezek: irányított hengerelésűek, vagy thermo mechanikusan gyártottak.

• Kémiai összetétel
Az időjárásálló acélok kémiai összetétele az EN 10025-5 szabványnak felel meg.

• Méretek
Az időjárásálló acélok egyéb méreteire vonatkozó információk az általános gyártási programban kerültek meghatározásra, úgy mint a 355 MPa folyáshatár osztályba tartozó durvalemezek, méretre vágott lemezek, keskeny tekercsek és tekercsek.

• Méret- és alakbeli tűrések
Durvalemezek esetében az EN 10029 A osztályának megfelelően. Kekenylemezek az EN 10051 szabvány szerint.

• Felületi minőség
Durvalemezeknél az EN 10163-2 A osztály szerint.

• Vizsgálatok és bizonylatozás
A COR-TEN ® acélok egy vizsgálati tétele ugyanabból az anyagösszetételből maximum 40 tonnás mennyiséget jelent tekercs, illetve táblalemez formájában. Minden adagnál egy próbasorozatot végeznek el: szakítószilárdság próba a minták a hengerlési irányra merőleges próbadarabokon. Ha szükséges Charpy V (KV) ütőmunka tesztet is készíthetnek a hosszanti próbadarabokon. Az acélminőségek vizsgálatát és mintavételét az EN 10025-5:2004 szabványnak megfelelően kell végrehajtani.

• Műbizonylat
A műbizonylatot a megrendeléskor kell részletesen bemutatni. Az európai típusú műbizonylatok az EN 10204:2004 szabvány szerint kerülnek meghatározásra.

• Korróziós tulajdonságok
Az időjárásálló acélok sok szerkezetben használhatók anélkül, hogy későbbi felületkezelést szükséges volna, mivel a felület önmagát védi meg. Az időjárásálló acélok esetében meg lehet takarítani az összes felületkezelési költséget, valamint a későbbi javítások, felújítások szükségességét. A festett szerkezetekhez viszonyított költségbeli előnyök még inkább hangsúlyosabbá válnak olyan esetekben, ahol a körülmények miatt folyamatos újrafestés szükséges.
Kültéri szerkezetek és a légköri korrózióval szembeni ellenállás előzetes követelményei
Az időjárásálló acélok lényegesen jobban ellenállnak a légköri korróziónak, mint a hagyományos szerkezeti acélok. Ez az úgynevezett időjárásálló tulajdonság az oxidrétegen, azaz nemes rozsdán, alapszik, amely az acél felületén alakul ki. A patina az ötvözőelemek hatására tömör és szinte áthatolhatatlan falat képez az oxidálódással szemben. Átlagos időjárási körülményeknél a patinaréteg kb. 18-36 hónap alatt alakul ki, attól függően, hogy mennyire nedves, illetve száraz a felület. Eleinte a patina vörösesbarna színű, de az idő előrehaladtával sötétebb árnyalatúvá válik. Ipari környezetben a patina még gyorsabban fejlődik ki és sötétebb, mint a mezőgazdasági területeken. Tengeri, sós levegőn a védő patina kialakulásának ideje a klorid kiválásnak köszönhetően minimális.
Szabadtéri alkalmazásoknál, a névleges vastagságra rá kell számolni a korrózió megengedett mértékétét. Még egy további előny említhető: ha a védő patinaréteg már kialakult, akkor a továbbiakban szinte alig történik korrózió. Azaz, az időjárásálló acélok korróziós folyamata nem lineáris.

Annak érdekében, hogy a patinaréteg egyenletes színét biztosítsuk, az acélfelületet az összes szennyeződéstől meg kell tisztítani. A szerves eredetű szennyeződéseket, mint például olaj, védőzsírréteg, lemosással el kell távolítani. A felületi oxidációkat, rozsda, vagy egyéb oxidációkat, szintén el lehet távolítani szemcseszórás, illetve pácolás útján. Ez egyébként a patinaréteg kialakulását is meggyorsítja. A tiszta időjárásálló acél felületén a patina kialakulását megkönnyítendő, megengedhető, hogy a lemez nedves és száraz környezetbe kerüljön, vagy megfelelő savazásos eljárás is alkalmazható. Ajánlott, hogy a jelzések felvitelét krétával, vagy egyéb más vízben oldható anyaggal oldjuk meg.

A szerkezeti részek azon területein, amelyeket közvetlenül nem érnek időjárási behatások, a patina kialakulása nem olyan egyenletes, mint azokon a részeken, ahol száraz-nedves behatások érik az anyagot. Enyhébb színkülönbségek kialakulhatnak olyan részeken, amelyek jelentősebb hőmérsékletingadozásnak vannak kitéve. Erre jó példa az eresz alatti falrész. Az olyan felületeken, amelyek folyamatosan nedvesek, nem alakul ki védőréteg.
Ezek például olyan szerkezeti felületek lehetnek, amelyek a talajjal érintkeznek, vagy vízbe merülnek. Ezekben az esetekben ajánlott, hogy az időjárásálló acélok le legyenek festve.

Füstgázok és magas hőmérsékleti körülmények hatása.
Az időjárásálló acélok nagyon jól ellenállnak a kéntartalmú füstgázoknak, jobban, mint a saválló acélok. Az időjárásálló acélok legjobb felhasználási területe olyan építmények, amelyek főként a kénsav harmatpontja fölötti hőmérsékletnek vannak kitéve, ami alkalmanként a harmatpont alá süllyed. Ezek a körülmények uralkodóak számos olyan füstgáz elvezető szerkezetnél, amelyek használatuk után a harmatpont alatti hőmérsékletig hűlnek le. Száraz és nedves hatások váltakozása esetén az időjárásálló acélok élettartama megnő. A folyamatosan harmatpont alatti hőmérsékletnél jelentős savmennyiség csapódik le az acélfelületen, amely káros lehet a korrózióval szembeni ellenállásra. Az acél speciális ötvözése, különösen a króm, ráadásul az anyag revésedés álló tulajdonságát is javítja, még 600-650°C-on is. Azonban az időjárásálló acélokat 425°C fölött használva, a kúszásállóság követelményeivel, illetve foszforral ötvözött acélok esetében, az anyag lehetséges hőre ridegedésével is számolni kell.

Festett szerkezetek
Az időjárásálló acélfelület festésére ugyanaz jellemző, mint a többi hagyományos acél festésére. Az acél különleges ötvözöttségének eredményeképpen, a festékbe- vonat kétszer hosszabb ideig marad tartós, mint a hagyományos acélok felületén. Ha az időjárásálló acél folyamatosan vízzel érintkezik, általában mindig ajánlott a festése. Az időjárásálló acél használatának előnye nedves körülmények között, a festékbevonat helyi hatásai esetében, hogy a pontkorrózió kialakulása lassabb a hagyományos acélokéhoz viszonyítva.

• Karbon egyenérték
A karbon egyenérték az EN 10025-5:2004 szabvány alá tartozó acélokénak megfelelő.

• Hegesztés
Az időjárásálló acélok minden hagyományos hegesztési eljárással hegeszthetők. Ajánlott alacsony hidrogéntartalmú hegesztési eljárások és elektródák használata. Hegesztés előtt a patinaréteget el kell távolítani az acél felületéről, egészen a csupasz acélig, a hegesztési varrat mentén körülbelül 10-20 mm szélességig. Szintén ugyanolyan fontos a felületet szennyező összes nedvesség, zsír, olaj és egyéb szennyeződések eltávolítása.

Munkahőmérséklet
Az időjárásálló acéloknál a karbon egyenértékek kicsit magasabbak, mint az S355-ös szerkezeti acéloknál, amely szükségessé teszi az anyag megfelelő előhevítését. Gyakorlatilag ez a különbség csak a COR-TEN ® A és vele megegyező acélminőségre vonatkozik, mivel a kisebb anyagvastagságnak köszönhetően, a foszforral ötvözött acélminőségek általában nem igényelnek magasabb munkahőmérsékletet. Ilyen acélok esetében, 15 mm-es vas-tagság fölött a munkahőmérsékletet 100-200°C közé kell emelni. Többrétegű hegesztés esetén, azért hogy a nagy hőhatású zóna (NHZ) szilárdsága jó maradjon, a különböző rétegek közötti hőmérséklet nem haladhatja meg a 200°C-ot.

A hegesztőelektródák kiválasztása
- A hegesztési varratok kedvező időjárásálló tulajdonságát az alapanyag ötvözőanyagának megfelelő töltő anyag használatával lehet biztosítani.
- A hegesztési varrat szilárdsági tulajdonságainak leglább ugyanolyannak kell lenniük, mint az alapanyagénak.
A szükségtelen túlszilárdítást kerüljük, mivel a nagyobb szilárdsági értékek mellett az anyagban a visszamaradó feszültségek is nagyobbak lesznek.
- A hegesztési varrat ütőmunka-értékének az előírtnak kell lennie, ez általában ugyanakkora, mint az alap- anyagé.
- A jó időjárásálló tulajdonság biztosítása érdekében, ha az alapanyag és a töltőanyag elegendő métékben keveredik, akkor elegendő a nem ötvözött, hagyományos elektródák használata.
4 mm alatti lemezvastagságnál, egymenetű hegesztés esetében az elegendő keveredés mértékét úgy érhetjük el tompa- és sarok varratoknál, hogy a tervezett varratvastagság kb. 4 mm-ig terjedjen.
- Általában van egy kis színkülönbség a nem ötvözött elektródával hegesztett varratok és maga az időjárás álló acél színe között.
- Vastag lemezek többrétegű hegesztésénél legalább az utolsó réteg hegesztésekor használjunk időjárás álló hegesztőelektródát, ha a varrat is ki lesz téve a közvetlen időjárási hatásoknak.
- Az elégséges alakváltozási képesség eléréséhez, fenék varratok és varratgyökök esetében megfelelő hegesztő anyagok szükségesek.
- Az alacsony hidrogéntartalmú hegesztőanyagok szárazon és a gyártó előírásainak megfelelően legye- nek felhasználva és tárolva.

• Alakítás
Az időjárásálló acélok hidegalakítása ugyanolyan módon történhet, mint az S355-ös szerkezeti acéloknál. A hajlítás legkisebb megengedett görbületi sugaraira vonatkozó értékek a 6. táblázatban vannak feltüntetve. A jó minőségű alakítás elérésének fontos követelménye, hogy az acél megmunkálásához, megfelelő színvonalú gépparkkal rendelkezzen a felhasználó. A kopott szerszámok, eszközök, az olajozás hiánya, a lemezek felületi hibája és a sorják eltávolítása mind ronthatja a minőséget. A szemcseszórás szintén kedvezőtlen lehet. A kültéren, hideg körülmények között tárolt lemezeket alakítás előtt melegebb helyen kell tárolni, azért, hogy alakítás előtt elégséges hőmérsékletet érjen el az anyag. Az EN 10025-5:2004 szabvány alá tartozó időjárásálló acélok alakíthatósága megegyezik a szabványban előírtakkal.

• Hőkezelés
Az időjárásálló acélból készült termékek általában nem igényelnek hegesztés utáni hőkezelést. Azonban, ha ezt az ügyfél, vagy egyéb hatóságok kérik, akkor a normalizálást és a feszültség-mentesítést a 7. táblázatban leírtaknak megfelelően kell végrehajtani.

• Vágás
Az időjárásálló acélok termikus és mechanikus vágása szinte ugyanolyan módon lehetséges, mint az S355-ös szerkezeti acéloké. Vastag táblalemezek lángvágásakor, a munkahőmérsékletre és a hegesztésre vonatkozó ajánlásokat lehet útmutatóként használni. A COR-TEN ® A és a vele ekvivalens acélok általában vékonyak, ezért termikus vágás esetén nem igényelnek magasabb munkahőmérsékletet. A vágási sebesség lassítása és a munkahőmérséklet növelése hasonló hatással vannak a vágásra: a vágási pont hűlési sebessége lecsökken, és ez megnöveli a termikus repedések kiala- kulásának kockázatát. Az időjárásálló acélok használatánál megjegyzendő, hogy ha kültéri tárolásból, hidegből melegebb, fedett helyre hozzák be a lemezeket, mechanikus vágás előtt elégséges idő kell a felmelegedéshez.