Konstruktionsstål, højstyrkestål, støbejern - Materials.dk

Efteruddannelse i Materialeteknologi • Kursus SI I B 

Materialekendskab 

Konstruktionsstål, højstyrkestål og 

støbejern 

Kursusmateriale udviklet under lov 271 om efteruddannels e 

i et samarbejde mellem 

Danmarks Ingeniørakademi, Dansk Teknologisk Institut , 

FORCE Institutterne, Forskningscenter Risø m .fl . 

1991

Materialekendska b 

Konstruktionsstål, højstyrkestål og støbejer n 

1 . udgave, 1 . oplag, 199 1 

© Undervisningsministeriet — lov 27 1 

Grafisk design : 

Grethe Jensen og Inger Vedel, DTI/Grafi k 

Sats: Repro-Sats Nord, Skage n 

Tryk : 

Omslag : Reproset, Københav n 

Indhold : DTI/Tryk, Taastru p 

Dansk Teknologisk Institut 

Forlaget 

ISBN 87-7756-145-7 

Kopiering i uddrag tilladt med kildeangivelse

Materialekendskab - konstruktionsstål , 

højstyrkestål og støbejern 

Forord 7 

1 Historie 1 1 

Behandles i Sl-A 

2 Anvendelse 12 

2 .1 Konstruktionsstål 1 4 

2 .2 Maskinstål 16 

2 .3 Støbejern 19 

3 Fremstilling 2 1 

Behandles i S1-A 

4 Metallurgi 2 2 

4.1 Kortfattet resume af den generelle stålmetallurgi 2 2 

4.2 Konstruktionsstål (inkl . maskinstål) 25 

4.2 .1 Afgrænsning af konstruktionsstål fra øvrige stålgrupper 26 

4 .2 .2 Konstruktionsståls og maskinståls særlige metallurgiske 

forhold 27 

4.3 Højstyrkestål 28 

4 .3 .1 Historisk oversigt 28 

4.3 .2 Mekanismer for styrkeforøgelse i relation til højstyrkestål 29 

4 .3.3 Varmebehandling under og efter bearbejdning 35 

4.4 Støbejern 36 

4 .4 .1 Størkning og afkøling 36 

4 .4 .2 Struktur og deraf følgende egenskaber 4 1 

4 .4 .3 Hovedelementernes betydning for struktur og egenskaber 5 0 

5 Fysiske og mekaniske egenskaber 5 3 

5 .1 Mekaniske egenskaber 5 3 

5 .1 .1 Faktorer med indflydelse på stålenes mekaniske egenskaber 5 4 

5.2 Fysiske egenskaber 56 

5 .3 Præsentation af data — hvor findes de 57

6 Legeringstyper 5 9 

6 .1 Konstruktionsstål og maskinstål 59 

6.1.1 Konstruktionsstål (bygningsstål) 6 0 

6.1 .2 Maskinstål 6 4 

6.2 Højstyrkestål 6 7 

6.2.1 HSLA stål 6 7 

6.2 .2 Refosforiserede stål (P-stål) 70 

6.2.3 Dual Phase stål 71 

6.2 .4 Normer og standarder 7 2 

6 .3 Støbejern 7 4 

6.3 .1 Ulegeret gråt støbejern og SG-jern 74 

6,3.2 Austenitisk støbejern 7 8 

6 .3.3 Martensitisk støbejern 79 

6.3.4 Bainithærdet SG-jern 80 

6 .3.5 Nogle sporelementers virkning i støbejern 81 

7 Prøvning 8 9 

7 .1 Mekaniske prøvningsmetoder 8 9 

7.2 Ikke destruktive prøvningsmetoder 8 9 

7.3 Hårdhedsmåling med mobilt udstyr 9 6 

7.4 Lagtykkelsesmåling med mobilt udstyr 9 6 

7 .5 Prøvning i praksis - eksempler 98 

7.5.1 Bestemmelse af en stålplades materialekvalitet (St 44 .2) 9 8 

7.5 .2 Kontrol af varme- og overfladebehandlede slagler 9 9 

7.5 .3 Kvalitetskontrol af søm 10 0 

7.5.4 Kontrol af grafittens mikrostruktur i støbejern 100 

7.5.5 Kontrol af støbejern kvalitet GG 25 10 0 

7.5 .6 Kontrol af støbejern for fremstillingsfejl 10 1 

8 Dokumentation (certifikater) 10 2 

9 Fordele/ulemper 10 8 

9 .1 Overbelastningsbrud 11 0 

9 .1.1 Sejt overbelastningsbrud 11 0 

9 .1.2 Kløvningsbrud 11 1 

9 .2 Udmattelsesbrud 114 

9 .3 Sprødhedsformer 11 9

9.4 Krybning 120 

9 .5 Slid 12 1 

9 .6 Korrosion 123 

10 Leveringsformer 12 6 

10 .1 Lager 126 

10 .2 Forskrivning 12 6 

10 .3 Rammeaftaler 12 6 

11 Prisforhold 12 8 

11 .1 Plader 12 8 

11 .2 Stangstål 13 1 

11 .3 Bygningsstål 132 

11 .4 Ror 132 

11 .5 Åbne koldvalsede profiler 132 

11 .6 Blankstål 132 

11 .7 Prissammenligninger 132 

Stikord 135

Forord 

Denne lærebog indgår i et omfattende, modulopbygget system 

af efteruddannelseskurser, »Efteruddannelse i Materialeteknologi«, 

som har til formål at ruste dansk erhvervsliv til at 

arbejde optimalt med såvel nye som kendte materialetyper. 

Systemet dækker således alle materialetyper fra støbejern , 

stål, rustfrit stål, aluminium og diverse metallegeringer over 

plast, fiberforstærket plast og sandwichmaterialer til keramiske 

og pulvermetallurgiske materialer . For hver materialetype 

vil der være kurser i relevante emner som grundlæggende 

materialekendskab, materialevalg, forarbejdning o g 

konstruktion, nedbrydningsformer og tilstandskontrol 

m.m.m . 

Tanken med det modulopbyggede efteruddannelsessyste m 

er, at virksomheder - eller enkeltpersoner - har mulighe d 

for at sammensætte et kursusforløb som er tilpasset det aktuelle 

behov, hvad enten det drejer sig om at gå i dybde n 

med et materialeområde, eller man ønsker at udvide sin e 

kvalifikationer til flere materialetyper f .eks. inden for e t 

emne som forarbejdningsprocesser. Det er naturligvis vore s 

håb, at denne lærebog enten i forbindelse med det pågældende 

kursus - eller ved selvstudium - vil være et godt bidrag 

til en sådan opgradering af kvalifikationerne hos de n 

enkelte . 

For at bogen kan tjene både som kursusmateriale, opslags - 

bog og kilde til supplerende viden, er den forsynet me d 

mange figurer, der underbygger teksten, samt margentekste r 

og index, der letter opslag . Visse afsnit i teksten vil være for - 

synet med en tyk sort streg langs margin som indikation af, 

at det pågældende afsnit specielt henvender sig til læsere 

med ingeniørmæssig baggrund el .lign . . I forbindelse med 

kurser vil bogen blive ledsaget af en arbejdesmappe inde - 

holdende supplerende materialer, øvelsesvejledninger, op - 

gaver m .v. 

Kurserne er udviklet i et konsortium bestående af Danmarks 

Ingeniørakademi (maskinafdelingen), Dansk Teknologisk 

Institut, FORCE Institutterne og Forskningscenter RISØ 

samt en række danske virksomheder . I denne forbindelse 

7

skal der lyde en tak til de mange rundt omkring i virksom - 

hederne, der har bidraget til udviklingsarbejdet i form a f 

klarlægning af behov og løbende vurdering af materialet ve d 

deltagelse i følgegrupper m .v. (ingen nævnt - ingen glemt!) . 

Udviklingsarbejdet er foretaget med støtte fra Undervisningsministeriet 

(Lov 271 - Lov om Efteruddannelse) og her - 

under har Indsatsgruppen for Materialeteknologi samt d e 

tilknyttede referee's ligeledes ydet en god indsats med hen - 

blik på afstemning mellem erhvervslivets behov og materia - 

lets indhold . 

Taastrup, september 1991 

På konsortiets vegne - 

Lorens P. Sibbesen 

(projektadministrator) 

8

Forord til S1 /B 

Modulet SI, »Materialekendskab - stål, højstyrkestål & støbe - 

jern« er af praktiske grunde opdelt i : 

S1/A: Materialekendskab - stål, højstyrkestål & støbejern 

(generelt ) 

Sl/B : Materialekendskab - stål, højstyrkestål & støbejern 

(konstruktion) 

Sl/C: Materialekendskab - stål, højstyrkestål & støbejern 

(værktøj ) 

Til hver af disse delmoduler er der udarbejdet en lærebog . 

Den foreliggende bog udgør sammen med en arbejdsmapp e 

det kursusmateriale, som anvendes i Sl-B . 

I dette kursus gives en grundig indføring i den store gruppe 

af konstruktionsstål (herunder maskinstål) og støbejernslegeringer, 

som i dag har udbredt anvendelse i de fleste brancher. 

Egenskaber, fortrin og ulemper belyses . 

Endvidere behandles de nye interessante typer højstyrke - 

stål, som har kunnet/vil kunne erstatte konstruktionsstål til 

en række formål . 

Ved udarbejdelsen af materialet har fig . forfattere medvirket : 

Kim Glavind Rasmussen, Erik Ravnborg, Mariann e 

Schmidt, Kirsten Arndal Rotvel, Vagn Nielsen, Asger Sturlason, 

Dansk Teknologisk Institut og Erik Kaag, SCS Stål A/S . 

Arhus, oktober 1991 

Kirsten Arndal Rotvel Kim Glavind Rasmussen 

Civilingeniør Civilingeniør 

9

Historie 1 

Dette emne behandles i S1-A . 

11

2 Anvendelser 

Fig . 2 . 1 

Verdensproduktionen af de væsentligste 

metalliske materialer i 

vægtprocent . Al = aluminium , 

Zn = zink, Pb = bly, Ni = nikkel , 

Mg = magnesium, Sn = tin o g 

Ti = titan (ref . 1) 

De metalliske materialer og deres legeringer opdeles almindeligvis 

i de to hovedgrupper : 

• Jernlegeringe r 

• Ikke-jernlegeringer 

Som illustreret i fig. 2 .1, udgør jernlegeringerne langt den 

største andel af verdensproduktionen af metaller. 

AI (1 .75 ) 

Cu (1 .2 ) 

Zn (0.8) 

Pb (0.6) 

Ni (0 .1) 

Mg 

Sn (0 .1 ) 

Ti 

Jernlegeringer, definition Gruppen af jernlegeringer dækker legeringer med over 98 % 

jern til højtlegerede stål med op til 50% indhold af forskellige 

legeringselementer . 

Alle andre metallegeringer tilhører gruppen »ikke-jernlegeringer«, 

som igen kan opdeles i letmetaller (titan, aluminium, 

magnesium m .fl .), lavt smeltende metaller (bismuth , 

tin, bly m.fl .), tungtsmeltende metaller (molybdæn, niob, 

tantal og wolfram m .fl.), ædelmetaller (guld, sølv, platin 

m .fl .) o.s .v. 

Jernlegeringer, hvor stål er den mest anvendte type, udgø r 

ca . 90% af verdens totalforbrug af metalliske materialer . 

12

Ved stål forstås et materiale, som i vægtprocent indeholder 

mere jern end noget andet enkelt element, og som har e t 

kulstofindhold, der generelt er mindre end 2%, og som 

indeholder andre elementer/grundstoffer . Et begrænset anta l 

kromstål kan indeholde mere end 2% kulstof, men 2% er det 

almindelige skel mellem stål og støbejern . 

Dette kapitel er en introduktion til de stål- og støbejernstyper, 

som anvendes til almindelige konstruktionsformål, emnefremstilling 

og til fremstilling af støbte produkter . 

Kapitlet omfatter en kort gennemgang af de væsentligste 

stål- og støbejernstyper, med eksempler på materialernes ty - 

piske anvendelser og kendetegn . 

I afsnittet om legeringstyper kapitel 6 vil de enkelte type r 

blive gennemgået mere detaljeret . 

De rustfrie stål og værktøjsstålene beskrives i kompendiern e 

»Materialekendskab - værktøjsstål« og »Materialekendskab 

rustfrit stål« . 

Stål klassificeres efter flere forskellige princippet : 

• Den kemiske sammensætning, f .eks. ulegerede stål 

• Fremstillingsmetoden, f .eks. koldtvalsede plader 

• Produktformen, f .eks. stålrør 

• Anvendelsen f .eks. kuglelejestå l 

• Produktionsmetoden f .eks. valsede eller støbte stållegeringe r 

eller ved en kombination heraf, f .eks. »Varmvalsede produkter 

af ulegerede konstruktionsstål « 

Det er derfor ikke muligt at vise en logisk opbygget oversig t 

over eksisterende stål- og støbejern . 

Udbudet af kommercielt tilgængelige stål- og støbejerns kvaliteter 

afspejler de forskellige praktiske forhold, som er af be - 

tydning ved materialevalg, f .eks . : 

• prisen 

• styrken i forhold til vægte n 

• behovet for dokumentation af stålets egenskaber f .eks. til 

kritiske konstruktioner som trykbelastede kedler . 

• anvendelsestemperaturen - høj temperatur (styrkeskaber/krybning) 

- lav temperatur (slagsejhed) 

13 

Stål og støbejern, definition 

Ingen logisk oversigt over stål - 

og støbejer n

Fig . 2 . 2 

2.1 

• korrosionsbestandigheden f .eks. vejrbestandighe d 

• overfladekvaliteten 

• svejsbarheden 

• formgivningsegenskaberne 

• bearbejdeligheden 

• mekaniske egenskaber (styrke, udmattelse, hårdhed , 

m.fl .) 

• fysiske egenskaber 

• egnethed til overfladebehandling f .eks. emaljering 

I dette kompendium skelnes mellem to stål-hovedtype r 

• Konstruktionsstå l 

• Maskinstål (hermed menes stål til emnefremstilling ) 

som igen kan deles op i en række undertyper. Fig . 2.2 redegør 

for, hvordan de stål, som beskrives i dette kompendium, 

er fordelt på de to hovedgrupper. De anvendte stålbetegnelserne 

er danske oversættelser af de ståltypebetegnelser, der 

arbejdes med i de tyske standarder, og som for de fleste ty - 

pers vedkommende også er kendt dansk terminologi . 

Konstruktionsstål Maskinstå l 

• Alm . konstruktionsstål • Automatstå l 

• Vejrbestandigestål • Indsætningsstå l 

• Finkornstål • Sejhærdningsstå l 

• Højstyrkestål • Nitrerstå l 

• Koldseje stål • Fjederstå l 

• Kuglelejestå l 

Konstruktionsstå l 

Almindelige konstruktionsstål (DS/EN 10025 (04 .91) 

Ved almindelige konstruktionsstål forstås varmtvalsede, 

ulegerede stålprodukter, som anvendes til konstruktioner , 

hvortil der ikke stilles nogle særlige krav . 

Gruppen af konstruktionsstål omfatter stålkvaliteter med garanterede 

minimum trækstyrker fra 310 til 690 Nlmm2 og 

med garanteret minimum slagsejhedsværdier til - 20°C . 

Standarden omfatter syv ståltyper, hvoraf de tre er velegne - 

de til svejsning . 

14

De almindelige konstruktionsstål anvendes f.eks. til svejste 

konstruktioner i bygninger, maskiner og transportudsty r 

samt til løftestænger, aksler og lign . i almindelig maskinkonstruktion 

. 

Vejrbestandige stå l 

Et stål betegnes som vejrbestandigt, når det i ubeskyttet tilstand 

har en bedre korrosionsbestandighed mod atmosfærisk 

korrosion end almindelige konstruktionsstål, og nå r 

denne forskel er opnået ved legering med små mængder 

kobber og evt . fosfor . Disse legeringselementer bevirker, at 

stålet i første omgang korroderer, men at korrosionsproduktet 

er tæt og har god vedhæftning, således at den efterfølgende 

korrosionsproces hæmmes . 

Det vejrbestandige ståls korrosionsprodukt (rust) giver normalt 

en god beskyttelse i industri-, by og landatmosfære , 

men levetiden er selvfølgelig bestemt af de nævnte klimatiske 

forhold og mikroklimaet lige omkring materialet og evt . 

luftens indhold af skadelige stoffer som klor . 

Stålene anvendes f .eks . som facadebeklædning på huse og 

vindmølletårne, elmaster og lign . 

Højstyrkestå l 

De stål, der betegnes høj styrkestål, er forædlede almindelig e 

konstruktionsstål, som er udviklet til højere styrker samtidig 

med at stålenes evne til at kunne formgives (koldt) og svejses 

er uændrede eller bedre i sammenligning med almindelige 

konstruktionsstål . Højstyrkestål anvendes, hvor styrke/vægt 

forholdet ønskes forbedret eller optimeret . Stålen e 

udnyttes f .eks. til store stationære svejste konstruktioner og 

som bærende konstruktion i skyskrabere . Højstyrkestål er 

også meget anvendt i transportsektoren f .eks. til jernbane - 

vogne, blokvogne, busser, påhængsvogne, entrepenørmaskiner, 

mineudstyr m .v. 

Der findes en række forskellige typer højstyrkestål, som be - 

handles yderligere i afsnittet kapitel 6 . 

Svejsbare finkornstål 

Svejsbare finkornstål er en type stål, som især anvendes til 

15 

Vejrbestandighe d 

Beskyttelse i industri-, by o g 

tandatmosfære 

Forædlede almindelige konstruktionsstå 

l 

Gode styrke/vægt forhol d

kedler og trykbeholdere . Stålene er kendetegnet ved en finkornet 

stuktur i leveringstilstanden og ved, at denne finkornede 

struktur bevares ved svejning . Dette betyder, at materi- 

God sikkerhed mod sprødbrud alet har en god sikkerhed mod sprødbrud . Stålene leveres 

med garanterede styrketal i temperaturintervallet - 60°C til 

400°C . 

Anvendelseseksempler : beholdere, kraner, broer, olie- og 

gasledninger. 

Koldseje stå l 

Denne type stål er beregnet til konstruktioner og komponenter, 

som skal anvendes ved lave temperaturer (-60°C 

-196°C) . 

Dokumenterede slagprøvnings- Der er tale om svejsbare stål med krav til slagsejheden, d .v.s . 

værdier dokumentation for materialernes modstand overfor sprød - 

brud ved slagsejhedsprøvning . 

Anvendelseseksempler: trykbeholdere, køle/fryseanlæg, de - 

le til kole/frysemaskiner, luftfart, fjerngasledninger, dele for 

gasfyldningsanlæg, kryotekniske apparater. 

Kedel- og beholderstå l 

Som det fremgår af navnet, er der tale om stål til kedler o g 

Meget lig konstruktionsstål beholdere . Stålene er i princippet identiske med de almin - 

delige konstruktionsstål, blot med en større grad af dokumentation 

for materialernes egenskaber. 

2 .2 Maskinstå l 

Kendetegn 

Anvendelseseksempler : Kedler- og beholdere uden tryk . 

Sejhærdningsstå l 

Til gruppen af sejhærdnings stål hører stål, som indeholde r 

0,25 - 0,50% kulstof samt en vist indhold af legeringselementer 

(f.eks . krom, nikkel og molybdæn), således at stålene en - 

ten kan hærdes ved luft- eller olieafkøling . 

Stålene benyttes til fremstilling af mekanisk højtbelasted e 

ogleller udmattelsesbelastede dele fortrinsvist i maskin- og 

Egner sig til overfladehærdning køretøjskonstruktion. Stålene egner sig til overfladehærd - 

16

ving ved flamme- eller induktionshærdning . Nogle kvaliteter 

med krom, molybden, vanadin eller aluminium egner 

sig også til nitrering . 

Anvendelseseksempler : konstruktionsdele udsættes for sto r 

belastning f.eks skruer, løftestænger, krumtapaksler, geardele 

som spidshjul, dele til landingsstel på luftfartøjer m .v. 

Borlegerede stå l 

Borlegerede stål er hærdbare stål med ca . 0,3% kulstof, og 

som er legeret med 0,002 - 0,003% bor. Stålene kan formgi - 

ves, svejses (med forvarmning) og derefter hærdes indtil 56 0 

HB afhængig af type og dimension. Stålene handles ofte under 

betegnelsen slidstål . 

Stålene er især udviklet til konstruktion af dele, som udsæt - 

tes for lettere abrasivt slid . F.eks. lad til lastbiler, skovle til 

gravemaskiner, graveredskaber (skovle, spader), savklinger , 

knive, konstruktionsdetaljer til jordbrugsmaskiner m .v. 

Nitreringsstå l 

Nitreringsstål er stål, som er beregnet til indsætning med 

kvælstof (N) i overfladen . 

Forudsætningen for en hårdhedsforøgelse er, at stålet indeholder 

nitriddannende stoffer som f.eks . krom, molybden 

og især aluminium . 

Nitrerede stål kan gøres hårdere end opkullede stål, me n 

overfladelaget er tyndere og sprødere, hvorfor store kontakt - 

tryk kan bryde laget. Den nitrerede overflade har en ikke - 

metallisk karakter og udnyttes især, hvor der er problemer 

med rivning . 

Indsætningsstå l 

Herved forstås stål med et et relativt lavt kulindhold på 0, 1 

0,3%, som kan indsættes med kulstof i overfladen og derp å 

hærdes og anløbes . Dette resulterer i en hård overflade, me d 

god styrke- og slidegenskaber, medens kernen forbliver duktil/sej 

. Indsætningsdybden afhænger af indsætningsmidlet 

og indsætningstiden, men er typisk indtil 1 mm . Kulstofindholdet 

kan i overfladen nå op på ca . 1% . 

17 

Kan formgives, svejses og hær - 

des 

Indsætning med kvælstof 

Nitriddannende stoffe r 

Hårdere end opkullede stå l 

Indsættes med kulstof

Udviklet til skærende bearbejdnin 

g 

Høj flydegrænselelasticitetsg 

ræns e 

Anvendelseseksempler : Glidelåseringe, slagler, sliddele til 

maskiner, geardele f .eks . tandhjul, drejeled, aksler m .v. 

Automatstå l 

Automatstål omfatter ståltyper, som er specielt udviklet ti l 

skærende bearbejdning, og som er kendetegnet ved god bearbejdelighed 

og spånbrydende egenskaber . 

Stålene udnyttes ofte ved fremstilling af masseproducerede 

dele . 

De automatstål, som er beregnet til indsætning eller hærdning, 

har i almindelighed ringere bearbejdningsegenskaber , 

idet bearbejdeligheden generelt er aftagende med stigend e 

indhold af kul (C), silicium (Si) og mangan (Mn) . Stålene lader 

sig kun vanskeligt svejse . 

Fjederstå l 

Et fjederstål er kendetegnet ved et stort elastisk arbejdsområde, 

hvilket vil sige at stålet har en høj flydegrænselelasticitetsgrænse. 

De store styrker opnås enten ved varmebehandling 

eller ved koldformgivning . 

Under drift påvirkes fjedermaterialerne fortrinsvist af dynamiske 

belastninger. Hermed er overfladebeskaffenhed og 

eventuelle slagger (størrelse, form og fordeling) af særlig be - 

Stor kærvfølsomhed tydning, især fordi materialerne er meget kærvfølsomm e 

p .g .a. de høje styrker. Hærderevner og afkulning er i forlængelse 

heraf de hyppigste årsager til havari . 

For at forbedre udmattelsesstyrken af højt belastede fjeder - 

Forbedring af udmattelsesstyr- materialer, er det almindeligt at behandle overfladen ve d 

ken ved shot-peening 

shotpeening. Herved opnås en gunstig overflade tilstand 

med trykspændinger i overfladen . 

Anvendelse : alle typer fjedre f .eks. fjederringe, tallerkenfjedre, 

bladfjedre, skruefjedre, torsionfjedre m .v. Komponenter 

som enten via konstruktion og/eller design udnytte r 

metallernes elastiske (fjedrende) egenskaber ved cyklisk el - 

ler statisk belastning . 

18

Kuglelejestå l 

Kuglelejestål er beregnet til de kuglelejedele som udsætte s 

for høje (lokale) udmattelsesbelastninger og slidende påvirkning 

. Der er tale om stålkvaliteter, der som minimum ka n 

overfladehærdes . Stålene er kulstofholdige og typisk legere t 

med krom . 

Mar-aging stål (mar = martensit og aging = modning ) 

Mar-aging stål er et specialstål, som hovedsaglig anvende s 

indenfor luft- og rumfartsindustrien og til værktøjsfremstilling 

. 

Der er tale om en ståltype med høj styrke, som adskiller sig 

fra konventionelle stål ved at lade sig hærde ved en metallurgisk 

reaktion, som involverer nikkel . 

Der er tale om ståltyper med flydespændinger i området 

1070-2420 MPa. Da stålet afviger fra almindelige stål, har 

denne ståltype derfor nogle helt specielle anvendelser, der 

baserer sig på følgende egenskaber : 

• Materialet kan bearbejdes efter hærdning/anløbning, men 

før modning . 

• Styrkeforøgelsen ved modning medfører kun små dimensionsændringer. 

• God svejsbarhed . 

• Brudsejheden er betydelig bedre end konventionelle stå l 

med samme styrker . 

Anvendelseseksempler : lejer, transmissionsaksler, koblinger, 

bolte, dorne, matricer. 

Støbejern 2 .3 

Støbejern er legeringer af jern, kul og silicium, som indeholder 

mere end 2% kulstof og 1 - 3% silicium . 

Der kan opnås store variationer i egenskaberne ved at varierer 

forholdet mellem kulstof og silicium og ved legering me d 

forskellige metalliske og ikke-metalliske elementer og ved a t 

variere smelte-, støbe- og varmebehandlings metoder . Gruppen 

af støbejern omfatter gråt - og hvidt støbejern, SG-jer n 

(sejgjern) og aducerjern . Betegnelsen gråt og hvidt støbejern 

refererer til brudfladens udseende . SG-jern udviser i mod - 

19 

Gode slid- og udmattelsesegenskabe 

r 

Stor styrke 

Store forskelle i støbejerns egenskabe 

r

sætning til gråt- og hvidt støbejern evnen til plastisk deformation 

(duktilitet) . Aducerjern udstøbes som hvidt støbe - 

jern og varmebehandles derefter for at give den nødvendig e 

duktilitet . Aducergods anvendelse er meget begrænset efte r 

at SG-jernet blev introduceret . 

I gråt støbejern udskilles kulstof- I gråt støbejern udskilles kulstoffet som flagegrafit ved størk - 

fet som flagegrafit ningen. Dette er baggrunden for mange af de gode egenskaber, 

som kendetegner gråt støbejern, som f .eks. : 

• Stor dæmpningskapacitet 

• Lav kærvfølsomhed (materialet er fyldt med kærve ) 

• God bearbejdelighed 

• Gode glideegenskabe r 

Støbejern hører til de billigste Støbejern hører til de billigste støbelegeringer. Andre støbestøbelegeringer 

legeringer bør derfor kun overvejes, såfremt støbejerns mekaniske 

- eller fysiske egenskaber ikke er tilfredstillende . 

Gråt støbejern anvendes f .eks. til lejehuse, maskinstativer , 

kileremskiver m .v. 

I hvidt støbejern udskilles kul- Hvidt støbejern er kendetegnet ved, at alt kulstoffet størkne r 

stoffet som karbider som karbider, hvilket gør materialet meget hårdt og skørt . 

Hvidt støbejern anvendes hovedsaglig til slidbestandige 

komponenter (abrasivt slid) så som knuselegemer. 

I SG-jern udskilles kulstoffet som SG-jern indeholder kulstof udskilt som kugler i modsætning 

kugler til flager i gråt støbejern . Ofte bruges SG-jern i den støbt e 

tilstand, men mange gange varmebehandles materialet også . 

Disse varmebehandlinger har samme effekt på støbejerne t 

som på stål . 

SG-jern kan legeres med nikkel, molybden, kobber eller 

krom for at forbedre styrken, hærdbarheden eller korrosionsegenskaberne 

. 

SG -jern har sammenlignende SG-jern har sammenlignende egenskaber som stål og veelegenskaber 

som stål ges i konkurrence hermed . Som et typisk eksempel på anvendelse 

af SG-jern kan nævnes krumtapaksler . 

Referencer 

1 . Mahmoud M . Farag : »Selection of Materiales and Manufacturing 

Processes for Engineering Design« . Prentice Hall 

International (UK) Ltd, 1989. 

20

Fremstilling 3 

Dette emne behandles i Sl-A . 

21

4 

4 .1 

Metallurgi 

Kortfattet resume af den generelle stålmetallurgi 

Stål er betegnelsen for de metallegeringer, som fremkom - 

mer, når man blander kulstof i jern . En mindre andel kulsto f 

kan gå i fast opløsning i jern, men en større andel kulsto f 

danner en kemisk forbindelse med jern . 

Denne såkaldte intermediære forbindelse er en jernkarbi d 

(Fe 3C), som kaldes cementit . 

Stål er legeringer mellem jern De jern-kulstoflegeringer, som har teknisk, kommerciel in - 

og kulstof teresse, indeholder op til 6,7% kulstof . Op til ca . 2% kulstof 

betegnes legeringerne som stål, og ved højere kulstofindhold 

er det støbejernslegeringer. 

Som mange andre materialer optræder stål i fast, flydend e 

eller luftformig tilstand, afhængigt af temperaturen og trykket, 

men herudover kan stål i fast tilstand forekomme i forskellige 

faser, d .v.s. med forskellige krystalgitteropbygninger . 

Da disse faser kan indeholde en begrænset andel kulstof i 

fast opløsning, vil der normalt optræde udskillelser af cementit. 

Forekomsten af faser og udskillelser er afhængig af tempera - 

tur, tryk og legeringens koncentration d .v.s. sammensætning. 

De såkaldte tilstandsdiagrammer viser sammenhængen 

mellem disse parametre ved atmosfærisk tryk . Tilstandsdiagrammet 

for jern-kulstof ses afbildet i fig . 4.1 for et 

kulstofindhold op til 2% . 

Ferrit, cementit og perlit Ved stuetemperatur optræder der en fase betegnet ferrit o g 

den omtalte intermediære forbindelse, cementit, samt et 3 . 

strukturelement betegnet perlit, der er en blanding melle m 

ferrit og cementit opbygget med skiftevise lameller. Fordelin - 

gen mellem de 3 strukturelementer afhænger af kulstofkoncentrationen, 

og den kan udregnes via tilstandsdiagramme t 

(vægtstangsreglen) . 

Tilstandsdiagrammet er principielt kun gældende for rene 

jern-kulstoflegeringer. Selv de såkaldte ulegerede stål indeholder 

en mindre andel legeringselementer og urenheder . 

22

Ferrit = oc 

o~ 

1600 

153 9 

1500 H 

140 0 

130 0 

120 0 

110 0 

100 0 

900 

600 

500 

40 0 

30 0 

_ 

300 - 

200 - 

100 - 

0 

~~~~ 

,b, 

Austen it = 

_ nMax 

,',Nor~ha 

, 

Smelte + Y 

, 

s,, 

edc,te~per' 

era 

, Pm 

to; 

Austen it 

+ ce ment it 

Fer r it 

nn +austenit A3hØrd~ 'n9 

~~~~~i~i~i i~~i i i~~iii~ i i i~~ i~ i i~%i~iii~ 

P Ai ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ K 

uIIIIIIIIIIIIIIIIIIIItIIIIIIIIIIIIIIIIII S æroi .isenng 

\►M M 

IIII I 

Rek r 

` 

..y~ .►M~►MM► M A MM NI M M MM MM MM MM NIO•■ Ob.M MM N O 

stallisations•lø.nin. 

~.~. ~.A.A.A.~•A.A.~VA.,.A.A.A.AV&.A.~ .MM~\`\\\\\\`\ e.~.~.A.A A•,.~. 

0~~~~~j~j•j~j•;~j~~•;•;•j•j•j~j~~•;~j A spæn . i n a s • ø . n in ";•;•;•;•;•;•;•;" ;•;•;•;•;•;•;•;9 

.~~~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~.~. ~ ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~. ~.~ 

`\\\\\\\`\~~\\\`\\ Rekr stallisations .lø .nin . 

0 

` 

Ferrit + perlit 

Undereutektoid 

r 

` 

~ 

CL 

> 

Perlit + cementit 

Overeutektoi d 

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2, 1 

% C 

Fig . 4 . 1 

Jern-kulstofdiagrammet, her vist som det metastabile ligevægtsdiagram 

for jern-cementit 

23 

E

Der legeres ud fra ønsket om a t 

opnå bedre egenskaber 

Et indhold op til ca . 1% vil dog kun have begrænset indflydelse 

på diagrammets udseende . 

Hos lavtlegerede stål med 2-5% legeringselementer kan der 

være tale om væsentlige ændringer, og for de egentlige højt - 

legerede stål (> 5% legeringselementer) vil diagrammerne 

have et helt anderledes udseende . Det vil derfor i disse situationer 

være nødvendigt at anvende andre tilstandsdiagram - 

mer, som tager højde for de ekstra legeringselementer . 

Der legeres med en række forskellige elementer såsom man - 

gan, silicium, krom, nikkel, molybdæn, kobber, kobolt, aluminium 

m .fl . Der legeres ud fra ønsket om at opnå bedre 

egenskaber f .eks. med hensyn til styrke, svejsbarhed, bearbejdelighed, 

varmebestandighed, hærdbarhed, korrosionsbestandighed, 

slidstyrke og meget mere . 

Stållegeringers styrke er baseret på mikroskopiske og sub - 

mikroskopiske forhold i materialet . 

Den aktuelle styrke hos en stållegering er grundlæggend e 

afhængig af kulstofindholdet. Dels fremkommer der hærdning 

ved den faste opløsning af kulstof i jern, og dels øges 

styrken ved udskillelse af cementit . Også andre karbid- og 

nitrid-udskillelser kan give styrkeøgning, hvad der udnyttes 

ved højstyrkestål . 

Styrkeøgningsmekanismer Deformationshærdning er en velkendt styrkeøgningsmekanisme, 

som fremkommer ved kolddeformation . Kornstørrelsen 

i mikrostrukturen har ligeledes en stor indflydelse p å 

styrken, og man forsøger derfor bl.a. ved legering med for - 

skellige elementer at sikre sig en kornforfining . 

Styrkeøgning kan endvidere opnås ved varmebehandling , 

idet man eksempelvis herved kan omdanne de velkendte faser 

ferrit, perlit og cementit til en anden meget hård fase be - 

tegnet martensit . Denne proces kaldes hærdning (martensithærdning) 

og er en af mange forskellige varmebehandlinger, 

som anvendes til at forøge ståls styrke . 

Varmebehandlinger Men der varmebehandles også for at ændre på andre egen - 

skaber hos stållegeringer. Eksempelvis egenskaber som duktiliteten 

(sejheden), slagsejheden, udmattelsesstyrken, krybestyrken, 

slidbestandigheden og korrosionsbestandigheden 

. 

Varmebehandlinger hertil kunne være sfæroidisering (blød - 

glødning), normalisering, sejhærdning, overfladehærdnin g 

med flere . 

24

Andre typer varmebehandlinger drejer sig primært om at 

fjerne uønskede spændinger fra et let eller svært deformere t 

materiale . Disse processer kan være afspændingsglødning 

og rekrystallisationsglødning . 

Konstruktionsstål (incl . maskinstål) 4 . 2 

Jern-kulstoflegeringer kan klassificeres i henhold til kulstofindhold 

eller i henhold til legeringsmængden, hvad der giver 

anledning til de betegnelser, som står anført nedenfor i ta - 

bel 4 .1 og 4 .2 . 

Tabel 4.1 Klassificering af jern-kulstoflegeringer i henhold ti l 

%-kulstof 

Legeringstype % kulstof (% C ) 

Hypoeutektoidt stål ca. 0,05-0,8 

Eutektoidt stål 0, 8 

Hypereutektoidt stål 0,8-ca. 1 .5 (2) 

Støbejern 2-4 

Tabel 4 .2 Klassificering af jern-kulstoflegeringer i henhold til det 

totale indhold af legeringselemente r 

Betegnelse for legeringstype Sammensætning 

Ulegeret stål 0,05-1,3% C, dog kun op til ca . 

(blødt stål eller kulstofstål) 0,7% C for legerede stål til 

konstruktionsbrug . 

Totalt max. 1-2% legerings - 

elementer + urenhede r 

Mikrolegeret stål Som ovenstående, dog med 

forhøjet indhold af mangan 

(op til 1,5%) samt op til 0,1 % 

af specielle legeringselementer 

såsom aluminiumnitrid, 

niobium, titan eller vanadium 

Lavtlegeret stål Totalt legeringsindhold 

ca . 2-5% 

Højtlegeret stål Totalt legeringsindhol d 

over 5% 

25

4.2.1 

Der er imidlertid også foretaget en klassificering af stållege - 

ringer i henhold til anvendelse eller egenskaber . 

Denne klassificering er ikke særlig præcis, men nok mere 

velkendt for stålbrugere . 

Nogle betegnelser fra denne klassificering er : 

• Konstruktionsstål 

• Bygningsstål 

• Maskinstål (maskinbygningsstål ) 

• Automatstål 

• Fjederstål 

• Værktøjsstål 

• Rustfrie stål (rustfaste stål) 

• Varmfaste stål (varmebestandige stål) 

m.fl . 

Afgrænsning af konstruktionsstål fra øvrige stålgruppe r 

Konstruktionsstål er en upræcis betegnelse, der dækker et 

varierende antal stållegeringer . 

Konstruktionsstål er svejsbare Konstruktionsstål bruges ofte som synonym til bygningsstål , 

stål d .v.s . som betegnelse for en række generelt svejsbare stål , 

der typisk anvendes til bygningsmæssige konstruktioner og 

lignende . 

Sidestillet med denne gruppe kan der opstilles 3 andre hovedgrupper 

: maskinstål, værktøjsstål og rustfrie stål . 

Maskinstål anvendes til maskin- Maskinstål eller maskinbygningstål, som gruppen underti - 

komponenter den også betegnes, anvendes til maskinkomponenter såso m 

aksler, tandhjul, ventiler o.lign., hvor der ikke er et primært 

krav til svejsbarhed, sådan som det er tilfældet for bygningsstål 

(konstruktionsstål) . Maskinstålene er karakteriseret ved 

at være mere eller mindre velegnede til spåntagende bear - 

bejdning, og de legerede typer er endvidere hærdbare . 

Der er dog ikke nogen skarp adskillelse mellem bygningsstå l 

og maskinstål, som tværtimod overlapper hinanden i et vist 

omfang. Begge grupper vil således i denne her sammenhæng 

være omfattet af kursusoverskriften konstruktionsstål . 

Værktøjsstål og rustfrie stål be- Over for denne store fælles gruppe af stål til bygnings- og 

handles ikke her maskinkonstruktioner står således de rustfrie (højtlegerede ) 

stål, der behandles i et selvstændigt undervisningsforløb o g 

gruppen værktøjsstål, som behandles i et andet delkursus 

26

under modul SI, samt nogle andre mindre betydningsfuld e 

stålgrupper. 

Konstruktionsståls og maskinståls særlige metallurgiske 

forhold 

Da det er mest almindeligt at skelne mellem konstruktions - 

stål (bygningsstål) og maskinstål, skal denne opdeling imidlertid 

bibeholdes i den fortsatte tekst . 

Konstruktionsstål omfatter en række forskellige grupper stål , 

som har hver sine særlige anvendelsesområder. 

4.2 . 2 

Opdelingen i disse undergrupper vil blive nøjere beskrevet i 

kapitel 6 . 

Konstruktionsstål er oftest svejsbare uden krav om forvarmning 

og efterfølgende varmebehandling . 

Dette nødvendiggør et relativt lavt kulstofindhold (max. ca . Konstruktionsstål har relativt 

0,2%) samt meget lave indhold af kvælstof (max . ca . 0,009%) lavt kulstofindhol d 

og svovl og fosfor (max . 0,05% for hver) . 

Konstruktionsstål findes som ulegerede kulstofstål, som 

mikrolegerede stål og som lavtlegerede stål . Til særlige formål 

kan der anvendes højtlegerede stål, som f.eks . maragin g 

stål (højstyrkestål til rumfartsindustrien) og nikkelstål (stå l 

til lave temperaturer) . 

De almindelige ulegerede stål findes i forskellige styrkeklasser, 

men der er højere styrke hos de mikrolegerede stål i 

kraft af karbid- ogleller nitrid- udskillelser, der medføre r 

kornforfining og udskillelses- eller dispersionshærdning . 

De lavtlegerede konstruktionsstål er blevet hærdbare i kraf t 

af legeringselementerne og opnår således en større styrke 

bl .a. ved sejhærdning . 

Maskinstålene er som nævnt ofte bearbejdelige ved spåntagende 

bearbejdning, og disse stål skal derfor have en ensar - 

tet struktur og en ringe andel urenheder . 

Nogle af maskinstålene er svejsbare uden ekstra foranstaltninger, 

mens andre kun er svejsbare ved for- ogleller efterbehandling 

. 

Maskinstålene findes både som ulegerede kulstofstål og som 

legerede (oftest lavtlegerede) kulstofstål . 

De rene kulstofstål har et kulstofindhold fra ca. 0,1% til 0,7% . 

27 

Maskinstålene er ofte bearbejdelige 

ved spåntagende bearbejdning

4 . 3 

Op til 0,5% kulstof leveres de som regel i normaliseret til - 

stand, men en blødglødning (sfæroidisering) er nødvendi g 

for maskinstål med over 0,5% C for at sikre bearbejdelighe - 

den. De ulegerede kulstofstål findes generelt ikke i sejhærdet 

tilstand . Styrken hos disse maskinstål afhænger af kul - 

stofindholdet, og hvis man ønsker bedre styrkeegenskaber, 

skal man anvende de legerede maskinstål . 

De legerede maskinstål er altid varmebehandlede for at op - 

nå bedre styrke . Der kan f.eks. være tale om sejhærdning, 

indsætning, nitridering eller martensithærdning og anløbning. 

Flere af de nævnte varmebehandlinger har givet navn 

til en undergruppering af de legerede maskinstål . 

Som legeringselementer anvendes primært mangan (max . 

1,8%), nikkel (op til 5%), krom (op til 3%), molybdæn (op til 

0,5%) og bor (- 0,003%) . 

Konstruktionsstål og maskinstål behandles nøjere i kap. 6.1 . 

Hojstyrkestå l 

Det primære sigte i udviklingen af høj styrkestål har været a t 

Høj styrke, god formbarhed og kombinere høj styrke med god formbarhed og svejsbarhed . 

svejsbarhed 

4.3 .1 

For at opnå denne kombination af egenskaber er der gjor t 

brug af næsten alle de metoder for styrkeforøgelse, som e r 

beskrevet i kursusmodulet S1, første del . 

Historisk oversigt 

De første lavtlegerede høj styrkestål (HSLA) fra begyndelse n 

af århundredet var udviklet med henblik på god trækstyrk e 

næsten uden hensyn til sejhed, formbarhed og svejselighed . 

De var legerede med det billige kulstof og eventuelt mangan . 

HSLA står for high-strength-low-alloy, dvs . høj styrke, lavt 

legeret . 

Tidligt blev det også erkendt, at bl .a . vanadium og aluminiumnitrid 

havde en styrkeøgende effekt, som kunne udnyttes . 

I halvtredserne blev sammenhængen mellem kornforfinin g 

og flydespænding og sejhed beskrevet, og aluminiumfin - 

kornbehandling introduceredes . 

Yderligere udvikling var tilsætning af niobium, vanadium og 

28

titan, som med passende fremstillingsbetingelser kunn e 

kornforfine og danne udskillelser af karbider og nitrider. 

En ringere opløselighed af niobiumkarbid (NbC) (i forhold til vanadi - 

umkarbid VC) betød, at mens VC kunne give udskillelseshærdning i 

normaliseret tilstand, var dette ikke muligt med NbC, som kun ga v 

kornforfining . En udskillelseshærdning kunne kun opnås ved højer e 

slutvalsetemperatur og medførte grovkornethed . Disse probleme r 

førte til udvikling af kontrolleret valsning med lavere sluttemperatur, 

som dog holdt tilstrækkeligt NbC i opløsning til, at en udskillelses - 

hærdning kunne finde sted . 

Parallelt med ovennævnte udviklinger på ferrit-perlitstål forskedes 

i HSLA-stål af bainitisk type og stål, som hærdes o g 

anløbes . 

Krav om formbarhed og svejselighed førte til gradvis sænkning 

af kulstofindholdet . 

Med henblik på god formbarhed særligt i relativt tynd plade 

udvikledes de forholdsvis billige DP-stål, som ved hærdnin g 

og anløbning bibringes en to-faset struktur af ferrit og martensit 

. 

Mekanismer for styrkeforøgelse i relation til hojstyrkestål 4.3 . 2 

Flydespændingen i et stål kan foruden ved hærdning (fase - 

omdannelse) øges som følge af følgende faktorer, hvora f 

nogle vil blive beskrevet i dette afsnit : 

• Flydespændingsbidrag fra fast opløsning af legerings - 

elementer . 

• Flydespændingsforøgelse fra udskillelseshærdning 

(modning) . 

• Flydespændingsbidrag fra deformationshærdning, 

dvs . dislokationer og andre gitterfejl . 

• Bidrag fra textur (foretrukken krystalorientering) . 

• Bidrag fra kornforfining . 

For høj styrkestålene er de vigtigste af parametrene afbilde t 

som vektorer på figur 4 .2 . 

Diagrammet viser, hvorledes omslagstemperaturen (mål for Styrke og omslagstemperatu r 

slagsejheden) ændres ved en flydespændingsøgning på 10 

29

Fig . 4 . 2 

Ændring i omslagstemperatur 

ved forskellige styrkeøgend e 

mekanismer (Ref .4) . 

+6 – 

+4 — 

+2 – 

0 - 

-2 - 

- 4 

- 6 

-8 

Flydespændings-forøgelse på 10 N/mm 2 

N/mm ved forskellige styrkeforøgende mekanismer. Det er 

mindre fordelagtigt med styrkeforøgelse, som samtidig giver 

stigning i omslagstemperatur, fordi dette betyder, at stålet 

bliver mere koldskørt . Samtidig øgning af styrke og slagsejhed 

kan altså kun opnås ved kornforfining og fast opløsnin g 

af mangan og nikkel, og samtidig skal kulstofindholdet hol - 

des lavt, da både opløst kulstof og et forhøjet perlitindhol d 

giver stort fald i slagsejhed . 

Fast opløsnin g 

Flydespændingsforøgelsen ved fast opløsning i form af substitution 

eller indskud af legeringsatomer i jernatomgitteret 

(se fig. 4 .3) afhænger af legeringselementet . 

Kulstof og kvælstof har størst ef- Størst effekt pr. tilsat vægtandel har grundstofferne kulstof 

fekt og kvælstof, derefter følger fosfor, silicium, kobber, mangan 

og nikkel . 

Fosfor anvendes som legeringselement i en af de almindelig- 

30

Opløst atom (Si, Mn, P) 

Substitution 

ste typer højstyrkestål til brug i autokarosserier, ligesom silicium 

og mangan er hyppigt forekommende . 

Udskillelseshærdnin g 

Når et korn i et metallisk materiale skal deformeres, ske r 

dette ikke ved, at to hele atomplaner bevæger sig i forhold til 

hinanden på een gang . Deformationen sker ved, at fejl i gitteret 

(dislokationer) vandrer gennem krystallen . 

Indskudte og substituerede atomer (fast opløsning) hæm - 

mer denne dislokationsvandring, og det samme gør fine udskillelser. 

Derfor kan legeringssystemer med en faldende opløselighe d 

af et grundstof i metallet (se fig . 4.4) bibringes styrkeforøgel - 

se ved udskillelseshærdning . 

Størrelsen af den styrkeforøgelse, som kan opnås ved udskillelse 

af fine partikler i ferritten, øges med faldende størrelse 

på udskillelserne . 

a 

Koncentration 

a+(3 

L+ a 

Opløst atom (C, N ) 

Udskillelseshærdba 

r 

sammensætnin g 

31 

Fig . 4 . 3 

Atomgitre med fremmedatomer 

i fast opløsnin g 

Finere partikler giver større styrkeøgnin 

g 

Fig . 4 .4 

Udsnit af farediagram for legeringssystem 

med mulighed fo r 

udskillelseshærdnin g

o C 

60 

4 0 

2 0 

0 

-2 0 

-40 

-60 

0 0,04 0,08 % 0 

Nb Ti 

0,04 0,08 0,12 0,16 % 0 0,04 0,08 0,12 % 

Fig . 4 . 5 

Skematisk sammenligning af styrkeforøgelse (flydespænding) og 

ændring i omslagstemperatur ved kornforfining og udskillelseshærdning 

med niobium, titan og vanadium . 

Effekten af de mest anvendte stoffer niobium, titan og vana- 

dium fremgår af fig . 4.5. (Ref. 5) . 

Det ses af figuren, at niobium giver bedste kombination af 

styrke og sejhed . 

Mikrolegeringsstofferne har flere funktioner i stålet, og som det se s 

af fig . 4 .5, virker niobium i høj grad også kornforfinende ud ove r 

udskillelseshærdningen . Vanadium udmærker sig ved at kunne give 

udskillelseshærdning selv ved lave austenitiseringstemperaturer, o g 

titan har også en indflydelse med hensyn til formen på de ikke-me- 

talliske indeslutninger (sulfide shape control) . Sidstnævnte effekt 

har også cerium og kalcium . 

32 

V

Udskillelsen af de mere opløselige fine partikler, som giver styrkefor - 

øgelse, sker dels ved austenit-ferrit transformationen dels i ferritten 

efter transformationen . 

De mindre opløselige er til stede ved valsningen og hindrer korn - 

vækst i austenitten . 

Kornforfinin g 

Begrænsning af kornstørrelse er et meget effektivt middel ti l 

styrkeforøgelse, f.eks. betyder en formindskelse fra 15 til 

5µm en forøgelse af flydespændingen på ca . 90 N/mme. 

Fig. 4.6 viser sammenhængen mellem ferrittens middelkorn - 

størrelse og flydespændingen (Ref . 6) : 

Kornforfining fra 15 til 5µm giver 

flydespændingsøgning på 9 0 

N/m m 

Kornstørrelse(µm) 

Fig . 4 . 6 

500 50 10 5 4 3 2 1-5 Sammenhæng mellem middel - 

2 0 

I I I I I I I I I kornstørrelse og flydespænding 

600 

50 0 

400 

300 

20 0 

100 

• Ferrovac E 

D 0,05% C 

A 0,09% C 

O 0,13% C 

• 0,15% C 

o 0,20% C 

I I I I I I 

0 4 8 12 16 20 24 2 8 

d -'/2(mm-1 /2) 

Kornstørrelsen styres ved hjælp af mikrolegeringsstoffer, 

som nævnt under udskillelseshærdning, og ved variation i 

procesparametrene . Det er austenitkornstørrelsen, som skal 

begrænses, da den er afgørende for den resulterende ferritkornstørrelse 

. 

Faseomdannelse, DP-stå l 

Styrkeforøgelse ved hærdning er et velkendt fænomen . Ved 

fremstilling af de såkaldte DP-stål er processen den, at glød - 

33

ving foretages i to-faseområdet austenit-ferrit, således at 

strukturen efter bratkøling bliver martensit + ferrit . Andelen 

af martensit styres af kemisk sammensætning, glødetemperatur 

og afkølingshastighed ved bratkølingen . 

Trækstyrken stiger med manen- Trækstyrken øges med martensitandelen, således som det 

sitandelen 

fremgår af fig. 4 .7. 

Flydespændingen har derimod et minimum, som det ses af 

fig. 4.8, og flydespændingen udgør en lavere del af trækstyr - 

ken, end det er tilfældet for konventionelle stål, hvilket er 

medvirkende til den særlige formbarhed for DP- stålene . 

N/mm z 

600 

Ili 

Y 400 _ °- - 

-p 

— 

500_\10\,4 

2° 

\.s.3 

3 

F 

LL 

T 200 I I I 1 1 

20 3 0 

0.072 C 

00 .11 

0 2 4 6 8 10 12 1 4 

volumen % 

Martensit 

Fig . 4 .7 Fig . 4 . 8 

Trækstyrke som funktion af mar- Flydespænding som funktion af 

tensitandel (Ref . 7) martensitandel (Ref . 8) 

Ved omdannelsen af austenit til martensit dannes fordeformeret ferrit 

med stor dislokationstæthed tæt ved martensitøerne . Den øvrige 

ferrit har ikke disse mange dislokationer, og plastisk deformation vi l 

derfor fremkomme ved de mobile dislokationer nær martensitte n 

og ved lave spændinger, fordi der også er restspændinger fra volu - 

menekspansionen ved martensitdannelsen . 

Fjernes inhomogeniteten i dislokationsmønstret, f .eks. ved deformation, 

taber DP-stålene de særlige mekaniske egenskaber (Ref . 9), lav 

flydespænding og kontinuerlig flydning . 

Opvarmning ødelægger DP-stå- Opvarmning til selv relativt lave temperaturer fører (ligeso m 

lenes gode egenskaber deformation) til tab af de særlige egenskaber, som kendetegner 

DP-stålene . 

Trækstyrken falder, og flydegrænsen øges, og med hensyn 

til deformationsevne falder både den totale og den jævnt for - 

delte brudforlængelse . 

34 

0 1 0 

Martensit 

volumen % 

rn 

c 

c 300 

A 5 

C 400

Deformationsældnin g 

I mange højstyrkestål er der indbygget mulighed for en ekstra 

styrkeforøgelse efter den egentlige stålfremstilling . 

Styrkeforøgelsen opnås ved en opvarmning til relativt lav 

temperatur (150 - 300°C) f.eks . ved ovnlakering. Dette har 

givet navn til effekten, som kaldes bake-hardening . 

Ved en modning (eller ældning), der er knyttet til det kulstof, 

som findes opløst i stålets ferrit, opnås en forøgelse af 

flydespændingen . Figur 4.9 (Ref. 10) beskriver fænomene t 

ved hjælp af trækdiagrammer . 

Fig . 4 . 9 

Deformationshærdning og bake-hardening 

N /mmz 

40 0 

35 0 

30 0 

25 0 

0 2 4 6 8 10 % 

Fordeformatio n 

Fig . 4 .1 0 

Flydespænding før og efter 

ovnlakering for forskellige grader 

af fordeformatio n 

Som det fremgår af figur 4.10 (Ref. 10), øges styrkeforøgelsen 

med graden af deformation før ovnlakering, men der er 

en vis effekt selv helt uden deformation . 

Behandlingstemperatur, stålets forhistorie og den kemiske 

sammensætning er afgørende for størrelsen af styrkeøgningen, 

og primært er indholdet af opløst kulstof afgørende . 

Varmebehandling under og efter bearbejdning 4.3 . 3 

De styrker, som høj styrkestålene kan bibringes ved de om - 

talte mekanismer, er ikke lige følsomme over for en efterfølgende 

opvarmning . I Ref. 11 er gennemført en række forsø g 

med deformation og efterfølgende opvarmning af forskellig e 

ståltyper, hvorefter de mekaniske egenskaber og mikrostruktur 

er undersøgt . 

35 

»Bake-hardening« ved ovnlakerin 

g

4 .4 

4 .4 . 1 

Støbejern indeholder mere en d 

2% kulstof samt silicium, mangan, 

svovl og fosfor 

Mest stabil er en styrke opnået ved fast opløsning. I tilfælde, 

hvor denne mekanisme er primær f .eks. ved de refosforiserede 

høj styrkestål, må stålene forventes at bibeholde styrken næ - 

sten uændret selv ved normalisering, (se dog nedenfor angå - 

ende deformationshærdning) . Opvarmning af udskillelses - 

hærdede stål vil øge udskillelsernes størrelse, hvorved styr - 

ken falder selv ved relativt lave temperaturer (over ca . 300°C) . 

Hvis kornstørrelsen vokser ved en rekrystallisation eller normalisering, 

fås et styrkefald . 

DP-stålene ændrer egenskaber ved relativt lave temperaturer 

(fra ca. 200°C), dels fordi de ved bratkølingen opnåede lokale 

spændinger i ferritfasen udløses, dels på grund af udskillelser 

af nitrider og karbider, og endelig fordi martensitte n 

anløber. 

Deformationshærdning, som altid opstår ved kold plastisk 

formgivning, er yderligere en faktor, som skal tages med i 

vurderingen af, hvilke efterbehandlinger og reparationer, 

der er tilladelige . Formgivning giver betydelig styrkeøgning , 

særlig med hensyn til flydespænding, og en opvarmning vi l 

reducere styrken ved temperaturer fra ca . 450°C og opefter. 

Støbejern 

Størkning og afkølin g 

Jern-kulstof-legeringer med mere end 2% kulstof klassificeres 

i reglen som støbejern . Støbejern adskiller sig fra stål ve d 

den form, hvori kulstoffet forefindes . I stål findes kulstof 

sædvanligvis som jernkarbid, hvorimod kulstof i støbejer n 

kan forefindes både som jernkarbid og frit kulstof (grafit) . 

Bortset fra kulstof vil støbejern også indeholde andre vigtige 

elementer som f .eks. silicium, mangan, svovl og fosfor, som i 

udpræget grad kan ændre jernets struktur og egenskaber. 

Den enkleste metode til klassificering af støbejern er at gøre 

dette efter jernets struktur, således som den fremtræder set 

under mikroskop, og man vil da finde, at der er tre hovedtyper 

af strukturer : 

• Strukturer, som indeholder flagegrafit (gråt støbejern ) 

som vist i fig . 4.11 . 

• Strukturer, som ikke indeholder nogen grafit (hvidt 

støbejern), fig. 4 .12 . 

36

• Strukturer, som indeholder kuglegrafit (SG-jern), fig. 4 .13 . 

Disse tre strukturer er alle fremkommet under jernets størkning, 

mens en fjerde struktur, hvor kulstoffet forefindes so m 

klumpede flager af grafit (temperkul) fremkommer genne m 

en styret glødning af hvidt støbejern, en temperglødning, ti l 

temperjern eller aducerjern . 

Støbejernets struktur og egenskaber bestemmes i vid ud - 

strækning af, hvad der sker under størkningen og den efterfølgende 

afkøling . Således bestemmes grafitstrukturen under 

størkningen, mens matrixstrukturen bestemmes unde r 

afkølingen . 

37 

Kulstof i støbejern forefindes 

som flagegrafit, kuglegrafit elle r 

i cementit 

Fig . 4 .1 1 

Struktur af grat støbejern , 

x 100 

Fig . 4 .1 2 

Struktur af hvidt støbejern , 

x 10 0

Fig . 4 .1 3 

Struktur af SG-jern , 

x 100 

Fig . 4 .1 4 

Jern- kulstof dobbelt diagram , 

støbejernsdel 

° C 

128 0 

1260 

1240 

1220 

1200 

1180 

116 0 

1140 

1120 

1100 

3 . 0 

C% 

Karbid Smelte + karbi d 

eutektiku m 

3 . 2 3 . 4 3 . 6 3 . 8 4. 0 4 . 2 4. 4 

Støbejern størkner enten som det stabile eutektikum, bestå - 

ende af grafit og austenit, eller som det metastabile eutektikum, 

bestående af jernkarbid og austenit, således som vist i 

det »dobbelte« Fe-C diagram i fig . 4 .14 . 

Støbejern med grafit i strukturen betegnes gråt støbejern, da 

jernet ved at blive brækket viser brud langs med grafitten , 

og det pågældende brud fremtræder gråt . Når der ikke er 

nogen grafit i jernets struktur, fremtræder det som hvidt 

Fig . 4 .15 

brud og betegnes som »hvidt« eller »hvidstørknet« støbejern . 

Hvidt og gråt brud i støbejern De respektive brud er vist på fig . 4 .15 . 

38

For at grafitten under størkningen kan udskilles som kugler, 

tillegeres magnesium (Mg) i en mængde, der er tilstrækkelig 

til at fjerne svovlet fra jernet samt med et overskud, der be - 

virker, at jernet har et restmagnesiumindhold på 0,03-0,06% . 

Det meget lave svovlindhold og restmagnesium bevirker, a t 

grafitten udfældes som kugler og ikke som flager, som det 

ville være tilfældet for det samme jern uden Mg og med et 

højere S-indhold . 

Som vist på fig. 4.14 fremkommer eutektikum af jern og kul - 

stof med et kulstofindhold på ca . 4,3 og et smeltepunkt på 

1153°C . Et binært eutektikum består af to faste faser fremkommet 

ved størkning ved konstant temperatur . 

Den eutektiske legering har det laveste størkningspunkt i systemet 

. Tilsætninger af silicium og fosfor sænker kulstofprocenten 

i den eutektiske sammensætning med ca. 0,33% fo r 

hver 1%, der forekommer. Disse virkninger kan indsættes i 

en formel, som giver jernets kulstofækvivalent . 

Kulstofækvivalent (CEV) = kulstof% + 

silicium% + fosfor % 

3 

Når kulstofækvivalenten er 4,3, er legeringen eutektisk . 

Når den er mindre end 4,3, er legeringen undereutektisk . 

Når den er mere end 4,3, er legeringen overeutektisk . 

Ved undereutektisk jern er den første fase, der udskilles af smelten , 

austenitten, — en fast opløsning af kulstof i -y-jern, som krystallisere r 

i form af dendritter, hvis længde og mønster afhænger af tempera - 

turgradienten . De austenitiske dendritter fortsætter med at vokse , 

og den resterende del af det flydende jern får øget kulstofindhold , 

indtil den eutektiske temperatur og koncentration er nået . Størknin - 

gen begynder fra nogle centre, hver med en nogenlunde sfæris k 

krystallisationsfront, og der sker samtidig udskillelse af grafit og au - 

stenit . 

Til sidst mødes disse eutektiske celler og opsuger den tilbageværen - 

de del af det flydende jern . Dendritternes austenit og austenitten i 

den eutektiske struktur bliver sammenhængende, og strukture n 

fremstår som spredte grafitflager i en matrix af austenit . Efter størk - 

ningen er den eutektiske cellestruktur og den tilfældige orienterin g 

af de primære austenitiske dendritter igennem hele strukturen i al t 

væsentligt færdig og kan ikke senere modificeres ved videre afkøling 

eller ved efterfølgende behandling . Det almindelige mønster, 

som størkningen følger, er illustreret i fig . 4.16 . 

39 

I SG -jern er grafitten udskilt som 

kugler. SG-jern har et restmagnesiumindhold 

på 0,03-0,06 % 

Jernets kulstofækvivalent (CEV) 

anvendes som X-akse i Fe-C dia - 

grammet

Fig . 4 .1 6 

Størkning, tv. undereutektisk , 

th . overeutektisk, gråt støbejern 

De primære krystaller 

over 

den eutektisk e 

temperatur . 

Ved den eutektisk e 

størkningstemperatur 

danne s 

eutektikum af 

austenit og graf it . 

Ved størkningen s 

afslutning vokser 

austeniten fra d e 

primært udskilte 

dendritter o g 

matrixen sammen . 

Under-eutektisk 

Austenit-dendritte r 

+ smelte . 

Austenit- dendritte r 

+ eutektiske celle r 

af austenit og grafit . 

Grafitflager i e n 

austenitisk matrix . 

Over-eutektis k 

Garskums grafit 

+ smelte . 

Garskums grafit 

+ voksende eutektiske 

celler af 

austenit og grafit . 

Grafitflager i e n 

austenitisk matrix . 

Overeutektiske jerntyper størkner ved direkte dannelse af grafit fra 

smelten i form af garskumsgrafit, se fig . 4 .16 . . På grund af gar- 

skumsgrafittens lave relative massefylde har den tilbøjelighed til a t 

stige op til smeltens overflade, men når den fanges af metallgt, viser 

den sig som regel i mikrostrukturen som karakteristiske lange, lig e 

flager eller som klumpformede flager i hurtigt afkølede godsdele. 

Denne fase udskilles over et temperaturområde, som begynder ved 

likvidus-temperaturen, indtil kulstofindholdet i den tilbageværend e 

smelte er ved den eutektiske koncentration, hvor der sker en samti - 

dig krystallisation af grafit og austenit som et eutektikum . Denn e 

udskillelse af eutektisk grafit i overeutektisk støbejern sker alminde- 

ligvis i flageform af en finere karakter end den primære garskums- 

grafit . 

Austenitten omdannes til perlit, når den afkøles igennem det kriti - 

40

ske temperaturområde (i nærheden af 729-830°C) . Resultatet a f 

denne omdannelse afhænger af afkølingshastigheden og materia - 

lets sammensætning, men under normale omstændigheder vil det 

bestå enten af perlit eller af grafit og ferrit eller af en blanding af al - 

le tre . Hvor den eutektoide omdannelse frembringer grafit og ferrit , 

bliver grafitten placeret på de allerede eksisterende grafitflager. 

Dannelsen af ferrit sker mest sandsynligt ved lave afkølingshastigheder, 

ved højt siliciumindhold, som reducerer jernkarbidets stabilitet , 

eller ved høje kulstofækvivalentværdier, eller ved fin, underafkølet 

grafit . Dannelsen af fuldt perlitiske strukturer vil snarere fremkom - 

me ved moderat hurtig afkøling eller lave kulstofækvivalentværdier . 

Struktur og deraf følgende egenskaber 4.4 .2 

Graf it 

Gråt støbejerns egenskaber er i høj grad påvirket af størrelsen, 

mængden og fordelingen af de grafitflager, som findes i 

strukturen. Disse faktorer styres hovedsagelig af sammen - 

sætningen, afkølingshastigheden og jernets kimtal . 

Langsom afkøling og højere kulstof- og siliciumindhold ha r 

tilbøjelighed til at danne flere og større grafitflager, en blødere 

matrixstruktur og - som følge heraf - lavere styrke . 

Ved SG-jern, hvor grafitten udfældes som kugler, gør det Styrken af SG-jern bestemmes a f 

samme forhold sig gældende, men SG-jerns styrkemæssige 

egenskaber afhænger primært af matrixens struktur. 

matrixstrukture n 

Forskellige standarder som ASTM A 247-67 (1984), ISO 

945-1975 og DS 10602 (01 .70) definerer grafitten i : 

• Form (flagegrafit I til kuglegrafit VI), se fig . 4 .17. 

• Fordeling (type A, B, C, D, E), se fig . 4.18. 

• Størrelse (1 størst til 8 mindst) . 

Type A grafit har en ensartet fordeling og en tydeligt tilfældig orientering. 

Det er den almindeligt foretrukne grafittype, der giver opti- 

male styrkeegenskaber. Type A grafit er vist i fig . 4 .19 . 

Type B grafit er grupperet i rosetter. Rosettemønstret er typisk for e n 

moderat afkølingshastighed og er ikke usædvanlig i de hurtigt afkø - 

lede overflader af støbegodset, således som vist i fig . 4.20 . Rosetter - 

41 

Styrken af gråt støbejern bestemmes 

af grafittens størrelse , 

mængde og fordelin g

Fig . 4.1 7 

Grafittens form ved fordeling A 

Form : I 11 

III 

nes centre indeholder sædvanligvis fin grafit, som dannedes, ford i 

begyndelsen af størkningen blev midlertidigt underafkølet . Størk- 

ningsvarmen hævede temperaturen, og størkningen fortsatte så på 

den normale måde med grafitflager, der voksede udad i den tilba- 

geværende flydende del af jernet . 

Type C grafit forekommer i overeutektisk støbejern, hvori grafitte n 

udskilles i det flydende jern, før den eutektiske størkning begynder , 

og man betegner den sædvanligvis som garskumsgrafit . Den er ka - 

rakteriseret ved grove plader i tykt gods og stjerneformer eller klyn- 

ger i tyndt gods, således som vist på fig . 4 .21 . 

42 

v 

vi 

rv

Type D grafit kaldes ofte for underafkølet grafit og forbindes nor - 

malt med store afkølingshastigheder og er især almindelig i tynd t 

gods og i overfladeområder. En typisk underafkølet struktur er vist i 

fig . 4 .22 . Både type D og type B forbindes ofte med ferrit, snarere 

end med perlit, eftersom det større overfladeareal af grafit, der er ti l 

rådighed, reducerer den afstand, der kræves, for at kulstofdiffusio n 

kan finde sted under omdannelsen fra austenit i det kritiske tempe- 

raturområde . 

Type E grafit forekommer i stærkt undereutektisk støbejern med e n 

overvejende primær struktur af austenit og en normal eutektisk 

43 

Fig . 4 .1 8 

Grafittens fordeling ved form I

Fig . 4 .1 9 

Type A grafit, x 10 0 

Fig . 4 .20 

Type B grafit, rosettegrafit, ve d 

støbegodsets overflade oft e 

sammen med ferritisk matrixstruktur, 

x 100 

Fig . 4 .2 1 

Type C grafit, garskumsgrafit , 

x 60 

44

størkning. Grafitdannelsen er begrænset til mellemrummene mel - 

lem de austenitiske dendritter, og derfor beskrives grafitten som in - 

terdentritisk med styret orientering . 

Matrixstruktu r 

Ferrit 

Ferrit består af næsten kulstoffrit jern . Korn af ferrit i en 

struktur er vist på fig . 4 .23. Det er væsentligst en enkelt fase 

fast opløsning, i hvilken andre metaller kan være opløst . I 

støbejern indeholder det næsten alt siliciumet i opløsning o g 

skulle derfor korrekt betragtes som silicoferrit . Ferrit er en 

forholdsvis blød bestanddel (100-150 HB), og den er derfor 

ikke ønskelig, når der kræves stor styrke og god slidbestan - 

45 

Fig . 4 .2 2 

Type D grafit, underafkølet grafit 

Ferrit giver et blødere jern me d 

relativ lav styrk e 

Fig . 4 .2 3 

Ferrit, x 10 0

dighed. En betydelig mængde ferrit ses ofte ved fine forme r 

af grafit, som f .eks. underafkølet og rosetteformer. I en blandet 

matrixstruktur vil ferrit ofte fremkomme grænsende o p 

til grafit, fordi det kulstof, som var i opløsning i austenitområderne, 

kan diffundere til og udfældes på de eksisterend e 

grafitflager under omdannelsen af austenitten . 

Perlit 

Perlit giver et hårdere jern med Denne bestanddel frembringes under omdannelsen af aurelativ 

stor styrke stenit i fast tilstand, der sker i temperaturområdet 650-- 

800°C . Den består af skiftende lameller af blød ferrit og hård 

cementit eller jernkarbid, således som vist på fig . 4.24. Perlittens 

hårdhed varierer inden for området 175-330 HB . Det 

er en ønskelig bestanddel, når der kræves høj styrke og god 

slidbestandighed . Hårdheden øges med stigende finhed i la - 

meldannelsen . 

Fig . 4 .24 

Perlit, x 600 

Perlittens kulstofindhold i ulegeret stål er ca . 0,8%, men i støbejer n 

er det kulstof, som indeholdes i perlitten, variabelt og afhænger a f 

afkølingshastighed og sammensætning . Det bundne kulstofindhol d 

i støbejern med højt siliciumindhold kan være så lavt som 0,5% . I 

støbejern refererer det bundne kulstofindhold i almindelighed ti l 

forskellen mellem det totale kulstofindhold og grafit-kulstof-indhol - 

det . Det giver ikke en sikker indikation, hverken for matrixstrukture n 

eller egenskaberne, som følge af variationer i det bundne kulstofind - 

hold, der er i perlit med varierende siliciumindhold . 

46

Cementit (jernkarbid ) 

Jernkarbid i den massive eutektiske form er en hård hvid bestanddel, 

og som grafit dannes den i størkningens indleden - 

de periode . Denne skøre bestanddel har i sin enkleste form 

formlen Fe 3C og en hårdhed på mellem 800 og 1100 HB . 

Den eksisterer også i lamellar form i perlit, når den danne s 

ved omdannelsen af austenit under afkølingen gennem det 

kritiske temperaturområde 650-800°C. Når eutektisk karbid 

er fordelt gennem hele en ellers typisk struktur for gråt støbejern, 

således som vist i fig . 4 .25 omtales jernet ofte som 

meleret jern . 

Andre strukturelemente r 

Fosfideutektikum 

Fosfor i mængder op til 0,06% er opløselig i jern . Når fosfor 

forekommer over dette niveau, kan det optræde i to forskel - 

lige former for strukturbestanddele, der begge omtales som 

steadit . Det er en bestanddel med lavt smeltepunkt, om - 

kring 930°C. Steadit, som er den sidste bestanddel, der 

størkner, optræder normalt i cellegrænserne, således som 

vist på fig. 4 .26. Når et støbejerns fosforindhold overstiger 

0,5%, er der et fuldstændigt netværk af fosfideutektiku m 

synligt i cellegrænserne . 

47 

Fig . 4 .2 5 

Meleret støbejern med eutektis k 

karbid, cementit hvidt, x 10 0 

Steadit kan give bearbejdnings - 

vanskeligheder i støbejer n

Fig . 4 .2 6 

Sammenhængende netværk og 

fosfideutektikum, steadit, i 

cellegrænserne i gråt støbejern , 

x 100 

Fig . 4 .2 7 

Pseudo-binære fosfideutektikum, x 600 . 

a : ætset i 4% Picral, b : ætset i Murakami, fosfid sort 

Den pseudo-binære form, der er vist i fig . 4 .27, er den normal e 

form bestående af ferrit og jernfosfid (F e 3 P) . Det ægte eutektiku m 

dannes som austenit plus jernfosfid, og ved afkøling omdanne s 

austenitten til ferrit og perlit og giver sammen med jernfosfid e n 

gennemsnitlig hårdhed på 420-600 HV. 

48

Fig . 4 .2 8 

Ternær fosfideutektikum, x 600 

a : ætset i 4% Picral, b : ætset i Murakami, fosfid sort 

Fosfideutektikum kan også eksistere i den ternære form vist i fig . 

4 .28, når det størkner som austenit, jernkarbid og jernfosfid . Ve d 

stuetemperatur efter omdannelse af austenitten fremtræder det 

som et eutektikum af ferrit, fri karbid og jernfosfid . Det er mest 

sandsynligt, at denne form fremkommer, hvis der findes krom elle r 

vanadium i jernet i mængder over 0,1% . Det har en gennemsnitli g 

hårdhed på ca . 700-800 HV som følge af den frie karbids høje hård - 

hed (800-1015 HV) og kan derfor være skadelig med hensyn til be- 

arbejdeligheden . 

Mangansulfi d 

Det svovl, som forekommer i jernet, optræder normalt so m 

duegrå krystaller af mangansulfid, således som vist på fig . 

4.29 . 

49

Fig . 4 .29 

Mangansulfidindeslutninge r 

Nduegrå klatter« i gråt støbe - 

jern, x 10 0 

4 .4 . 3 

Standarder specificerer støbejernsklassen 

ud fra mekaniske 

egenskaber for en separat støbt 

prøvestang 

Hovedelementernes betydning for struktur og egenskabe r 

Støbejern er i princippet en legering af Fe og C, men 4 andr e 

grundstoffer har en vital betydning for jernets struktur og 

deraf følgende mekaniske egenskaber. Det er Si, Mn, P og S 

og for SG-jerns vedkommende tillige Mg . 

Normalt specificeres støbejernets kemiske sammensætnin g 

ikke i standarder. Det overlades til støberiet, gennem det s 

praksis, at sammensætte jernet ud fra de 5 (6) hovedelementer, 

således at de i standarden specificerede mekaniske egen - 

skaber opnås. For gråt støbejerns vedkommende en træk - 

styrke. For SG-jerns vedkommende en trækstyrke, forlængelse 

ofte suppleret med en 0,2-spænding og en slagsejhe d 

ved en angivet temperatur . 

HUSK at disse mekaniske egenskaber er specificeret for separat 

støbte standardiserede prøvestænger fra samme charge, 

som det aktuelle gods er støbt af, og IKKE for selve støbegodset 

. 

For støbejern gælder det : 

• jo højere kulstofækvivalent CEV = C + 

Si +P 

3 

jo mere tilbøjelighed til ferrit og deraf følgende lavere styrk e 

og lavere hårdhed . 

• jo kraftigere godstykkelse, jo langsommere størkning, j o 

grovere grafit med deraf følgende lavere styrke . En effekt , 

50

der for gråt støbejern er af væsentlig betydning . Se afsnit 

6 .3.2 . 

• jo kraftigere godstykkelse, jo langsommere afkøling, j o 

mere tilbøjelighed til ferrit og deraf følgende lavere styrke . 

For SG-jern har Si endnu en betydning, idet Si forøger slagsejhedens 

omslagstemperatur. 

Ønskes således specificeret slagsejhed ved lave temperaturer 

-20°C eller -40°C skal SG-jernet fremstilles med lavt Si - 

indhold 1,6-1,8% Si . Ligeledes skal støbegodset for at opn å 

de øvrige mekaniske egenskaber have en perfekt ferritis k 

struktur, hvilket kun kan opnås gennem en ferritglødning . 

P holdes normalt lavt for at modvirke dannelse af fosfideutektikum 

og dermed forringe bearbejdningsegenskaberne . 

Mn tilsættes primært for at binde den tilstedeværende S ve d 

dannelse af »uskadeligt« MnS-strukturelementer. Mængden , 

der tilsættes til gråt støbejern, er : 

Mn% = 1,7 x S% + 0,2% 

S er i sig selv en karbidstabilisator, og vil, hvis den ikke er 

bundet til Mn, skabe bearbejdningsproblemer . 

Mn er en svag perlitstabilisator og forsøges i ikke glødet ferritisk 

SG-jern holdt så lavt som muligt . 

Referencer 

1 . K. Offer Andersen : »Metallurgi for ingeniører«, Akademisk 

Forlag, Danmark 1984, 5 . udgave . 

2. Paul Holtzhausen : »Valg af stål til maskinkonstruktioner«, 

Teknologisk Instituts Forlag, Danmark 1969 . 

3. Borris Pedersen og Mogens Rasmussen : »Materialelære 

for Metalindustrien«, Erhvervsskolernes Forlag, Odense, 

Danmark 1990 . 

4. Lutz Meyer, Harald de Boer : Review of HSLA plate metallurgy, 

alloying, normalizing, controlled rolling . 

51

5. Harry Stuart : The Properties and Processing of Microalloyed 

HSLA Steels, JOM, jan . 1991, p . 35-40 . 

6. W.B.Morrison: The Effect of Grain Size on the Stress- 

Strain Relationship in Low Carbon Steel, Trans . ASM, 

vol. 59, 1966, p . 824 . 

7. High Strength Steel for Automobile, Nippon Kokan, 

Technical Bulletin . 

8. J.M.Rigsbee and P.J.van der Arend : Laboratory Studie s 

of Microstructure and Structure-property Relationship s 

in Dual-Phase HSLA Steels . Proceedings from symposium 

»Formable HSLA and Dual-Phase Steels, The Metallurgical 

Society of AIME, Chicago, 1977. 

9. R.A.Kot and J .W.Morris : Structure and Properties of Dual-Phase 

Steels, Proceedings, The Metallurgical Societ y 

of AIME 1979 . 

10. Docol HS, Höghållfast kallvalsad tunnplåt, brochure fra 

Svensk Stål . 

11. Marianne Schmidt: Højstyrkestål, ændring af mikrostruktur 

og mekaniske egenskaber ved opvarmning . Teknologisk 

Institut 1987. 

12. BCIRA: »Metallurgi og fremstilling af gråt støbejern« , 

Teknologisk Institut, Tåstrup, 1989 . 

13. BCIRA: »Metallurgi og fremstilling af SG- jern«, Dans k 


52

Fysiske og mekaniske egenskaber 5 

Mekaniske egenskaber 5 . 1 

Der skal i dette kapitel gives en oversigt over, hvilke mekani - 

ske egenskaber som kendetegner de forskellige gruppe r 

konstruktionsstål, højstyrkestål og støbejern . 

• Flydespænding (0.2-spændingen ) 

• Trækstyrke 

• Brudforlængelse 

• Slagsejhed 

• Hårdhed 

En beskrivelse af de forskellige materialegruppers udmattelsesegenskaber 

er udeladt i dette afsnit, idet disse er s å 

stærkt afhængige af det færdige emnes overfladegeometri og 

-beskaffenhed, at udmattelsesstyrken som materialeegenskab 

kun bør anvendes med største forsigtighed . 

I denne sammenhæng skal følgende grupper omtales : 

• almindelige konstruktionsstål (EN 10 025, DIN 17 10 0 

(01 .80) ) 

• sejhærdningsstål (DIN 17 200 (03 .87) ) 

• fjederstål (DIN 17 222 (08.79), EN 132 ) 

• automatstål (DIN 1651 (04.88) ) 

• gråt støbejern (DIN 1691 (05 .85) ) 

• støbejern med kuglegrafit (DIN 1693 (10.73/10 .77) ) 

• høj styrkestål 

Disse undergrupper dækker igen over et vidt spektrum af 

ståltyper, hvorfor det er uendelig svært at generalisere mht . 

mekaniske egenskaber. Oversigten viser derfor indenfo r 

hvilke grænser de respektive materialedata befinder sig . 

Det må bemærkes, at de tabellerede værdier er minimumværdier 

for de enkelte typer, som de er specificeret i standar- Standarderne specificere r 

derne og øvrige opslagsværker . Det er således muligt at fin- minimumværdie r 

de ståltyper med mekaniske egenskaber, som ligger over de 

anførte. Dette skyldes, at de enkelte undergrupper består a f 

en lang række stål, alle med forskellige mekaniske egenskaber. 

53

Tabel 5 .1 Typiske minimumsværdier for mekaniske egenskaber 

Trækstyrke Flydespænding Brudforlængelse Slagsejhed Hårdhed 

N/mmz N/mmz % J HB 

Alm . 

konstruktionsstål 300-900 175-360 8-26 23-27 90-260 

Sejhærdningsstål 500-1700 300-1300 5-45 20-140 150-70 0 

Fjederstål 1180-1950 1030-1325 5-8 14-21 400-55 0 

Automatstål *) 350-750 200-400 9-25 100-220 

Gråt støbejern 100-500 2-4 

Støbejern med kug - 

legrafit 370-700 240-440 2-17 140-230 

Højstyrkestål 415-550 275-450 18-24 20- 

*) normaliseret tilstand 

5 .1 .1 Faktorer med indflydelse på stålenes mekanisk e 

egenskabe r 

Variationen i egenskaber mellem undergrupperne og inden - 

for disse skyldes flere faktorer : 

• legeringssammensætningen 

• kornstørrels e 

• renhed 

• fremstillingsmetod e 

• varmebehandlingstilstan d 

regeringssammensætningen Indholdet af legeringselementer har indflydelse på krystal - 

gitteret og dermed på atomplanernes evne til at forskydes . 

Kornstørrelse Korngrænser fungerer som barrierer for slip, hvorfor en forøgelse 

af kornantallet vil give øget styrke . Kun ved forhøjet 

temperatur med krybning som den fremherskende deformationsmekanisme 

falder styrken med kornstørrelsen, ide t 

korngrænseglidning her udgør en del af den plastiske deformation 

. 

Kornstørrelsen kontrolleres ved udstøbningen af materialet 

eller ved varmebehandling . 

Afgørende for den opnåelige styrke er ligeledes, hvorvidt 

stålet kan hærdes . Her spiller legeringssammensætninge n 

den aførende rolle . 

54

Kulstofstålene er benævnt efter deres nominelle trækstyrke , 

som er afhængig af kulstofindholdet i stålet . Styrkeøgninge n 

er således sket ved perlitudskillelse og derfor på bekostnin g 

af duktilitet . 

De grå støbejern udmærker sig ved at være nemme at hav e 

med at gøre rent fremstillingsmæssigt - formfyldningsevne n 

er god og de spåntagende egenskaber fremragende . Derfor 

accepteres materialets ringe sejhed, og materialet finder d a 

også størst anvendelse der, hvor trykpåvirkninger er frem - 

herskende . 

Der findes forskellige klasser gråjern, specificeret ved dere s 

nominelle trækstyrke . Afgørende for styrken er her grafit - 

tens form og fordeling, andelen af perlit i grundmasse n 

samt godstykkelsen og dermed størkningshastigheden . En 

ensartet fin fordeling af grafitlamellerne er at foretrække . 

En forbedring af støbejerns duktilitet er opnået hos støbe - 

jern med sfærisk (kugleformet) grafit . Her har grundmassens 

kemiske sammensætning og dermed den resulterend e 

struktur afgørende betydning for styrken . 

Højstyrkestålene er at sammenligne med kulstofstål blot 

med tillegering typisk af kornforfinende elementer som niob 

og vanadium . Herved opnås en styrkeøgning, således at der 

opnås stål med både stor styrke (generel definition : flyde - 

spænding over 275 Nlmm2) og stor duktilitet . Dette betyder, 

at det er muligt at begrænse kulstofindholdet i stålene, hvilket 

medfører forbedret svejselighed og duktilitet . Omslags - 

temperaturen for overgangen fra sprødt til sejt brud er end - 

videre lavere end for almindelige kulstofstål, hvilket betyder 

øgede anvendelsesmuligheder . 

Den større styrke betyder, at der generelt kan opnås vægtbesparelser 

ved konstruktion med højstyrkestål, idet der ka n 

anvendes komponenter med mindre tværsnit . Derved blive r 

anvendelsen økonomisk på flere måder . Rent produktions - 

teknisk er det ligeledes interessant med mindre tværsnit , 

idet det dermed er muligt at sikre de optimale mekanisk e 

egenskaber i hele tværsnittet . Ved store godstykkelser vi l 

man generelt opleve reduktion af materialets styrke pga. lavere 

afkølingshastighed fra varmebehandlingstemperaturen . 

Der findes flere varianter af højstyrkestål - i engelsksproget 

55 

Kulstofstå l 

Grå støbejer n 

Højstyrkestå l

5 .2 

litteratur benævnes disse High Strength Low Alloy (HSLA ) 

steel - og yderligere oplysninger kan derfor søges bl .a. i refe - 

rencerne bagest . 

Fysiske egenskaber 

De interessante fysiske egenskaber, som kendetegner stål o g 

støbejern, og som det til tider er nødvendigt at tage hensy n 

til ved materialeudvælgelse, er følgende : 

• massefylde n 

• varmeledningsevnen 

• varmeudvidelseskoefficienten 

• varmefylde n 

• den specifikke modstan d 

• magnetiserbarheden 

Massefylden varierer med legeringssammensætningen, men 

da jern er hovedbestanddelen oplever man for de fleste stå l 

ikke variationer udover 7.7 til 7.9 glcm3. For støbejern er mas- 

Tabel 5 .2 Fysiske egenskaber for konstruktionsstå l 

Massefylde Varme- Varmefylde Længde- Specifik Magnetiser - 

g/cm3 lednings- Jig K udvidelses- modstand bar t 

evne koefficient fl/mm2 m 

W/m K cm/cm • K 

Alm . konstruktionsstål 

7.85 58 0.46 13 • 10- 6 0.14 ja 

Sejhærdnings- 

stål (Ck45) 7.84 50 

Automatstå l 

(10S20) 7.84 46.7 0.46 15.1 .10-6 

Fjederstål j a 

Gråt støbejern 

(GG30) 7.4 46 0.50 10 • 10- 6 

14 .6 • 10-6 0.18 ja 

0.14 j a 

0 .5-1 .0 ja 

Støbejern med 

kuglegrafit 

(GGG45) 7.2 33 .5 0.63 12 • 10-6 0.5-0 .7 ja 

Højstyrkestål 7.85 51 0 .48 12 .0 • 10- 6 0.16 ja 

56

sefylden dog på grund af det høje grafitindhold lidt mindre , 

afhængig af kvaliteten ned til 6 .8 g/cm3. 

Massefylden er ikke den eneste fysiske egenskab, som er ty - 

deligt anderledes for støbejern . I oversigtstabellen ses typiske 

værdier angivet . 

Støbejern har derudover en større dæmpningsevne en valsede 

stål . Dette betyder, at vibrationer, som påføres eksternt , 

hurtigere klinger af i støbegods, derfor finder disse materialer 

i stor udstrækning anvendelse til maskindele, hvor svingninger 

og støj er fremherskende . 

Præsentation af data — hvor findes de. 5 .3 

Afhængig af ståltypen er antallet af mekaniske egenskaber, 

som de er muligt at fremskaffe oplysninger om, forskelligt . 

De standarder, som klassificerer stålene, omtaler ofte ku n 

egenskaber som de ovenfor tabellerede - undtagen udmattelsesstyrken 

- og som oftest blot ved stuetemperatur. Søge r 

man yderligere oplysninger, findes der udover standardern e 

en del tabelværker, som kan hjælpe . Disse søger hver især at Tabelværker med mekanisk e 

samle oplysninger fra såve] standarder som leverandøran- materialedata 

givelser og forskningsresultater. De mere kendte er : 

METALS HANDBOOK (udgives af American Society of Me - 

tals, Metals Park, Ohio) . 10 bind . Indeholder både materiale - 

data og diskussion af anvendelser samt beskrivelser af varmebehandling, 

overfladebehandling etc. Et meget værdi - 

fuldt opslagsværk . 

WERKSTOFFHANDBUCH STAHL UND EISEN (udgives af 

Verein Deutscher Eisenhüttenleute) . Håndbog i løsbladssystem 

omhandlende materialedata, metallurgiske aspekter og 

anvendelser. 

ATLAS ZUR WÄRMEBEHANDLUNG DER STÄHLE (udgives 

af Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf) . 

Omhandler specielt varmebehandling og effekter heraf for 

sædvanlige konstruktionsstål . 

STAHLSCHLÜSSEL (udgives af Verlag Stahlschlüssel) . 

Indeholder oplysninger om sammensætning, mekanisk e 

egenskaber og varmebehandlingsmuligheder samt anvendelser 

for næsten alle typer stål. Byder endvidere på sam- 

57

menligningsmuligheder mellem forkellige landes stål-normer. 

MATERIALS SELECTOR (årligt specialhæfte fra tidsskriftet 

Materials Engineering, Reinhold Publ . Corp, New York) . 

Omfatter sammenligninger både grafisk og i tabelform ove r 

alle materialer (metalliske og ikke-metallliske) specielt ind - 

rettet på konstruktørens behov. 

Er de oplysninger man søger af speciel karakter, kan det væ - 

re nødvendigt at undersøge, hvorvidt der er udført forskningsarbejde 

om emnet . Her er tidskriftslitteraturen anvendelig, 

og oplysninger om relevante artikler fås nemmest fr a 

de tekniske biblioteker, som både råder over opdaterede registre 

over udgivelser indeholdende kortfattede beskrivelse r 

af de videnskabelige arbejder (f . eks. METALS ABSTRACTS ) 

samt adgang til materialedatabaser . 

58

Legeringstyper 6 

Konstruktionsstål og maskinstål 6 . 1 

Konstruktionsstål (bygningsstål) er som beskrevet i kap . 4 . 1 

primært karakteriseret ved at være svejsbare . Det er sålede s 

som regel unødvendigt at forvarme og/eller varmebehandl e 

henholdsvis før og efter en svejsning af konstruktionsstål . 

Maskinstålene er ikke karakteriseret ved en generel svejsbarhed 

. En typisk egenskab hos disse stål er derimod en god 

bearbejdelighed ved spåntagende bearbejdning . En vi s 

gruppe maskinstål, betegnet automatstål, har særdeles gode 

egenskaber i den retning . 

Inden for disse 2 stålgrupper findes der yderligere opdelinger, 

som afspejler fælles egenskaber, sammensætning, anvendelse 

eller varmebehandlingstilstand hos undergruppe r 

til disse hovedgrupper . 

I et vist omfang er legeringstyperne standardiseret ud fr a 

disse fælles karakteristika, men dette gælder selvfølgelig pri - 

mært de mere generelt anvendte ståltyper . 

En af de vigtigste standardiseringer inden for stålområdet er 

de tyske DIN-normer, men også danske (DS), amerikansk e 

(ASTM), engelske (BS) og svenske (SIS) standardiseringer er 

relevante for det danske marked . 

Igennem en del år har man forsøgt at etablere fælles internationale 

standarder gennem et internationalt organ betegne t 

ISO . 

Dette har resulteret i en vis grad af harmonisering melle m 

nogle lande. Tilsvarende har der på europæisk plan være t 

udarbejdet de såkaldte Euronormer, men også kun med begrænsede 

resultater. 

Euronorme r 

Senest er der taget initiativ fra EF med henblik på at udar - 

bejde fælleseuropæiske standarder (CEN-normer eller blot CEN-norme r 

EN-normer), som også skal omfatte visse lande uden for EF. 

Der er således for nogle ståltyper udarbejdet EN-normer, 

59 

Vigtige nationale standarde r 

ISO-standarde r

6.1 .1 

der i et vist omfang har afløst de nationale standarder i en 

række europæiske lande . 

Den nuværende periode er således en skifteperiode, hvo r 

traditionelt anvendte nationale standarder udskiftes med nye 

fælleseuropæiske standarder. På grund af disse stadige ændringer 

vil der ikke kunne gives et dagsaktuelt billede af, hva d 

der er gældende i de forskellige relevante leverandørlande . 

I denne overgangsperiode vil man uden tvivl fortsat anvende 

ældre velkendte (men måske nu udgåede) legeringsbetegnelser 

fra forskellige nationale standarder sammen me d 

betegnelserne fra de nye EN-standarder . 

Beskrivelsen af de enkelte legeringstyper i det følgende vil 

afspejle denne overgangsfase . 

Konstruktionsstål (bygningsstål) 

Konstruktionsstål kan deles op i 3 grupper : de almene konstruktionsstål, 

konstruktionsstål med forhøjet styrke og konstruktionsstål 

med særlige anvendelser. 

De almene konstruktionsstål er ulegerede stål med typisk 

kulstofindhold i intervallet 0,17-0,24% samt 0,2-0,5% manga n 

og op til 0,3% silicium, eller mangan-legerede stål med op ti l 

ca. 1,6% Mn . Begge typer har fastsatte max . grænser for indholdet 

af svovl, fosfor og kvælstof . 

Disse stål var tidligere i Danmark standardiseret efter D S 

12011, som i store træk svarede til den tidligere meget an- 

Stålklassificering i styrkeklasser vendte DIN-norm 17100. Disse standarder brugte sålede s 

bl.a . betegnelserne St 37 (stål 37), St 42 (stål 42) og St 52 (stå l 

52), alternativt St 50 (stål 50) som angivelse for de enkelte 

styrkeklasser samt en bogstavkode A, B, C og D eller en talkode 

1, 2 og 3 som angivelse af materialekvaliteten i relatio n 

til svejsbarhed samt slagsejhedsegenskaber . 

Begge disse standarder er nu blevet udskiftet . Den danske 

standard hedder nu DS/ISO 630 (07.83) med titlen »Konstruktionsstål«, 

og den tyske DIN 17100 er afløst af en CENstandard 

under betegnelsen DIN/EN 10025 (01 .91) . DS/IS O 

630 (07.83) vil i foråret 1991 blive erstattet af en standard me d 

betegnelsen DS/EN 10025, som ligeledes vil være identisk 

med CEN-standarden . 

60

DS/ISO 630 (07.83) og DIN/EN 10025 (01 .91) deler som tidligere 

stålene op i styrkeklasser og efter materialekvalitet , 

men styrkeklasserne hedder nu: Fe 310, Fe 360, Fe 430 og Fe 

510 . Tallene refererer til de garanterede minimale trækstyr - 

ker i enheden N/mme; hos DIN/EN-normen dog kun for 

godstykkelser

Tabel 6 .1 Opdeling i styrkeklasser i henhold til DS/ISO 630 (07 .83 ) 

Styrkeklasse Kvalitets- Øvre flydespænding ReH, min . Trækstyrke Brudfor- Bøje- Slagsejhedsprøvning 

klasse længelse prøvning KV (V-kærv) 

e 16 > 16 > 40 R n, i) A min.') 180 ° 

40 63 Lo = 5,65 .o bøjning Prøvnings - Energis 

dorn temperatur min . 

N/mmz N/mm2 N/mmz N/mm2 % diameter3)4) °C J 

Fe310 0 175 175 310å510 17 3e — — 

Fe 360 A 235 225 215 25 2 e — — 

B 

C 

235 

235 

225 

225 

215 

215 

360 til 460 

25 

25 

2 e 

2 e 

+ 20 

0 

273 ) 

27 

D 235 225 215 25 2 e - 20 27 

Fe 430 6) A 275 265 255 22 3 e — — 

B 

C 

275 

275 

265 

265 

255 

255 

430 til 530 

22 

22 

3 e 

3 e 

+ 20 

0 

273) 

27 

D 275 265 255 i 22 3 e - 20 27 

e

Tabel 6 .2 Opdeling i styrkeklasser i henhold til DIN/EN 10025 (01 .91)) 

Efter 

Euronorm 25-72 

Stålbetegnelse r 

Tidliger e 

DIN-betegnelse 

C 

for nominelle godstykkelser 

16 > 1 6 

40 > 40~ 1 

Analyse i vægt % 

Mn S i 

P S N~ 1 

Fe 310-0'1 St 33 - - - - - - - - 

Fe 360 B 7 > St 37-2 0,21 0,25 - - - 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 360 B 7 ) UST 37-2 0,21 0,25 - - - 0,055 0,055 0,009 

Fe 360 B RST 37-2 0,19 0,19 0,23 - - 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 360 C St 37-3 U 0,19 0,19 0,19 - - 0,050 0,050 0,01 1 

Fe 360 D1 St 37-3 N 0,19 0,19 0,19 - - 0,045 0,045 - 

Fe 360 D2 - 0,19 0,19 0,19 - - 0,045 0,045 - 

Fe 430 B St44-2 0,24 0,24 0,25 - - 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 430 C St 44-3 U 0,21 0,21 0,21 8) - - 0,050 0,050 0,01 1 

Fe 430 D1 St 44-3 N 0,21 0,21 0,21 8) - - 0,045 0,045 - 

Fe 430 D2 - 0,21 0,21 0,21 8 ) - - 0,045 0,045 - 

Fe 510 B - 0,27 0,27 0,27 1,70 0,60 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 510 C 9 ) St 52-3 U 0,23 0,23 1Q 0,24 1,70 0,60 0,050 0,050 0,01 1 

Fe 510 D1 9~ St 52-3 N 0,23 0,23 1Q 0,24 1,70 0,60 0,045 0,045 - 

Fe 510 D29 ) - 0,23 0,23 10 > 0,24 1,70 0,60 0,045 0,045 - 

Fe 510 DD19) - 0,23 0,23' 0> 0,24 1,70 0,60 0,045 0,045 - 

Fe 510 DD29 > - 0,23 0,23 10) 0,24 1,70 0,60 0,045 0,045 - 

Fe 490-2 St 50-2 - - - - - 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 590-2 St 60-2 - - - - - 0,055 0,055 0,01 1 

Fe 690-2 St 70-2 - - - - - 0,055 0,055 0,011 

Betydningen af indeks-tallene fremgår af DIN/EN 10025 (01 .91) .

6 .1 .2 Maskinstå l 

Herudover findes der en gruppe nikkellegerede konstruktionsstål. 

som er beregnet til anvendelse ved lave temperaturer 

(ned til ca . -200°C) samt stål til andre specielle formål . 

Sidstnævne legeringstyper er normalt ikke standardiserede . 

Maskinstålene kan være rene kulstofstål, dvs. ulegerede stål , 

svarende til de konstruktionsstål, der er standardiseret i 

DS/ISO 630 (07.83) og DIN/EN 10025 (01.91), men en større 

del af maskinstålene er legerede stål, der er blevet varmebehandlet 

for at opnå bedre egenskaber (primært bedre styrke) 

. 

De ulegerede maskinstål omfatter alle styrkeklasserne i 

DIN/EN 10025 (01 .91), eftersom svejsbarheden ikke er noge t 

kriterium her. Disse maskinstål er ikke varmebehandled e 

med henblik på forbedrede styrkeegenskaber, men leveres i 

normaliseret tilstand (for C < 0,5%) eller sfæroidiseret til - 

stand (for C > 0,5%) af hensyn til bearbejdeligheden . 

Mange forskellige grupper lege- De legerede maskinstål er opdelt i grupper, som enten afrede 

maskinstål spejler den anvendte styrkeøgende varmebehandling eller 

gruppens særlige anvendelse . De vigtigste grupper skal om - 

tales i det følgende : 

Sejhærdningsstå l 

Sejhærdningsstålene er standardiseret i henhold til DI N 

17200 (03.87), men en CEN-standard benævnt pr EN 10083 er 

undervejs til afløsning af DIN-normen . 

Sejhærdningsstålene har et kulstofindhold på 0,2-0,7%. Alle 

stålene inden for denne gruppe indeholder mangan, generelt 

med et indhold på 0,3-1,0% . Herudover findes der lege - 

rede typer, som f.eks . er legeret med krom (0,4-1,2%) elle r 

med krom (0,9-3,3%) plus molybdæn (0,15-0,5%) eller me d 

krom (0,9-2,2%) plus molybdæn (0,15-0,5%) plus nikke l 

(0,9-2,2%) . 

Sejhærdningsstål har stor styrke, Alle stål i denne gruppe er sejhærdet til trækstyrker i intersejhed 

og udmattelsesstyrke vallet 600-1400 N/mm 2. Disse stål anvendes til maskindele, 

hvor der kræves både stor styrke og sejhed samt høj udmattelsesstyrke 

. 

64

Indsætningsstå l 

Indsætningsstål er standardiseret i henhold til DIN 17210 

(09 .86) . 

Disse stål har et kulstofindhold i intervallet 0,1-0,3%, der ve d 

indsætningen forhøjes til et niveau, som muliggør en markant 

styrkeøgning ved hærdningen . 

Der findes ulegerede indsætningsstål, men også undergrupper 

legeret med krom (0,4-1,3%) og evt. molybdæn 

(0,25-0,5%) og evt . nikkel (1,4-2,1%) . 

Disse stål anvendes til maskindele såsom tandhjul og aksler, 

der er udsat for store slidpåvirkninger. 

N itre rstå l 

Nitrerstål er standardiseret i henhold til DIN 17211 (04 .87) . 

Kulstofindholdet hos disse stål er i intervallet 0,3-0,45%, og 

ud over silicium og mangan er stålene legeret med kro m 

(1-3,5%), evt . aluminium (0,8-1,2%) og evt . molybdæn 

(0,15-1,1%) . Et par legeringer er endvidere legeret med sm å 

mængder nikkel eller vanadium. Disse stål kan ud over 

overfladehærdningen leveres i sejhærdet eller sfæroidiseret 

tilstand . Også disse stål anvendes til maskindele med kra v 

om stor slidstyrke . 

Automatstå l 

Automatstål er standardiseret i henhold til DIN 1651 (04 .88) . 

Automatstål er specielt velegnet til spåntagende bearbejdning. 

Denne egenskab opnås ved legering med svovl 

(0,15-0,4%) og mangan (0,5-1,5%) . Men elementerne fosfo r 

(op til 0,1%) og bly (0,15-0,3%) tilsættes også til visse legerin - 

ger for at lette den spåntagende bearbejdning . 

En gruppe automatstål er egnet til sej hærdning, og kulstof - 

indholdet er derfor relativt højt (0,3-0,65%) for disse . En anden 

gruppe automatstål er velegnet til indsætning, men s 

den resterende tredje gruppe ikke er beregnet til en bestem t 

varmebehandling. De sidstnævnte 2 grupper har et kulstofindhold 

under ca . 0,15% . 

65 

Indsætningsstål har stor slid - 

styrke 

Nitrerstål har også stor slidstyrke 

Automatstål er specielt velegnet 

til spåntagende bearbejdnin g

Kuglelejestå l 

Kuglelejestål, hvis anvendelse fremgår af navnet, er standardiseret 

i henhold til DIN 17230 (09 .80) . 

Forskellige typer kuglelejestål Disse er underopdelt i følgende grupper : 

1) Gennemhærdende stål : 

Ca . 1% C, 0,25-1,2% Mn, 0,4-2,0% Cr, evt . 0,15-0,6% Mo, 

op til 0,3% Ni, op til 0,3% Cu . 

2) Indsætningsstål : 

0,15-0,20%C, 0,4-1,4% Mn, 0,8-1,8% Cr, evt . 0,15-0,35 % 

Mo, evt . 1,4-3,75% Ni, op til 0,3% Cu . 

3) Sejhærdningsstål : 

0,4-0,6% C, 0,4-0,9% Mn, 0,4-1,2% Cr, evt . 0,15-0,30% Mo, 

op til 0,30% Cu . 

4) Rustfrie stål : 

0,4-1,1% C, op til 1% Mn, 12,5-19% Cr, evt. 0,35-1,30% 

Mo, evt . op til 1% Ni, evt . ca 0,1% V, op til 0,3% Cu . 

5) Varmfaste stål : 

0,7-0,85% C, op til 0,4% Mn, 3,75-4,5% Cr, 4-5% Mo, 1-2% 

V, evt . op til 18% W. 

Fjederstå l 

Fjederstål er standardiseret i henhold til en række DIN-nor - 

mer med numrene: 17221 (12 .88), 17222 (08.79), 17223 Teil 1 

(12.84) og Teil 2 (09.90) og 17224 (02 .82) . 

DIN 17221 omhandler varmvalset stål til sejhærdende fjedre . 

Disse stål har 0,35-0,65% C, 0,5-1,1% Mn, evt. 0,2-1,2% Cr og 

evt. 0,1-0,2% V. 

DIN 17222 dækker koldvalsede stålkvaliteter med flere mulige 

efterfølgende varmebehandlinger. Sammensætningen for 

disse stål er 0,5-1,0% C, 0,4-1,1% Mn, evt . 0,4-1,2% Cr og evt . 

0,1-0,2% V. 

DIN 17223 drejer sig om patenterede fjederstålskvaliteter. 

Det anvendte stål er ulegeret kulstofstål med typisk kulstofindhold 

0,3-0,9% . 

DIN 17224 vedrører rustfrie fjederstål . Typisk kulstofindhold 

66

er

Fig . 6 . 1 

Brudforlængelse som funktio n 

af flydespænding for kulstofstå l 

og HSLA-stål . (ref. 9) 

0 200 600 100 Mpa 

Flydespændin g 

0,2% . Styrkeforøgelsen skyldes dels finkornetheden, dels til - 

sætningen af en mindre mængde mangan (Mn) og udskillelseshærdning 

. 

I tabel 6.3 vises sammensætningen og mekaniske egenskaber 

af en række HSLA-stål, refosforiserede stål og dual-phase 

stål. Til sammenligning vises også et par almindelige konstruktionsstål 

. 

Værdierne i skemaet stammer fra leverandørernes brochure - 

Maksimunværdier materiale . Legeringsindholdet er ofte angivet som maksimumværdier, 

og de virkelige værdier ligger ofte betydelig t 

lavere, specielt indholdet af C og P, og i særlig grad S, hvor 

indholdet i mange tilfælde er under 10% af den angivn e 

maksimalværdi. (ref. 10) I praksis ses at indholdet af diss e 

stoffer svinger en del fra charge til charge. Styrkeværdiern e 

er oftest angivet som minimumsværdier, hvorfor den reell e 

styrke i mange tilfælde er større end den angivne . Nogle 

brochurer angiver også maksimumsværdier for styrken . 

Som det fremgår af skemaet kan HSLA-stål fremstilles i e t 

Forskellige styrker bredt spektrum af forskellige styrker. Det kan kulstofstål også, 

men forskellen er at de stærke HSLA-stål har bevaret et 

lavt indhold af kulstof, og dermed en god svejsbarhed, og 

Stor sejhed og deformationsevne de har bevaret en relativt stor sejhed og deformationsevne, 

så de kan formgives og bukkes m.m . 

I konventionel stålplade vil svovlindeslutningerne være val - 

68 

50 - 

40 

30 - 

20 

1 0 

n 

•

Tabel 6 .3 Oversigt over sammensætning og mekaniske egenskabe r 

ved en række ståltyper. (ref . 11) 

Ståltype C S P Mn Si Al Nb V Ti Flydespænding 

N/mm 

Trækstyrke 

N/mm 

Ku Istofstå l 

Dybtrækspl . 0.08 0 .016 0 .01 0.2 0 .01 x 220 35 0 

St . 37 0.2 0 .05 0 .06 220 37 0 

St . 50 0.3 0 .05 0 .05 320 520 

HSLA -stå l 

Hoogoven s 

Ympress E315 0 .08 0 .02 0 .03 0.25 0 .016 315 38 5 

E420 0 .09 0 .015 0 .03 0.75 0 .25 0 .025 420 48 0 

E56 0 

Svensk Stål 

0 .09 0 .015 0 .03 1 .4 0.35 0.05 0.07 560 61 0 

Domex 270 YP 0 .12 0 .025 0 .03 0.7 0 .4 x 270 41 0 

- 390 XP 0 .12 0 .025 0 .03 1.2 1 .2 x x 390 53 0 

- 590 X P 

Thyssen 

0 .16 0 .025 0 .03 1.8 1 .8 x x x 590 74 0 

MHZ 30 0 .1 0.03 0.03 1 .0 x x x 300 38 0 

MHZ 42 0 .1 0.03 0.03 1.4 0 .5 x x x 425 470 

MHZ 50 0 .1 0.03 0 .03 1.8 0 .5 x 500 570 

Refosforiserede stå l 

Svensk Stå l 

Docol 350 RP 

Hoogoven 

0 .05 0.02 0 .08 0.3 0.02 230 38 0 

Ympres E220 PB 0.03 0.015 0.09 0 .15 220 35 0 

Ympres E270 P 0.07 0.015 0.08 0 .5 0.3 270 400 

Dual phase stå l 

Svensk stå l 

Docol 330 DR 0 .04 0.02 0.02 0 .15 0.02 200 360 

500 0.07 0.02 0.06 0 .4 0.15 300 530 

- 1000 

Thyssen 

0.14 0.02 0.02 1 .2 0.05 700 1050 

PAS 34 0.12 0.03 0.03 1 .3 0.5 0.09 0 .22 340 420 

PAS 55 0.12 0.03 0.03 1 .8 0.5 0.09 0 .22 550 600 

69

Kærvslagstyrke Jlcm z 

22 0 

18 0 

14 0 

10 0 

50 

5 10 15 20 2 5 

S-indhold x 10 .3 i % 

Fig . 6 . 2 

Svovlindholdets indflydelse p å 

kærvslagstyrke n 

6.2.2 Refosforiserede stål (P-stål ) 

set ud til langstrakte indeslutninger. Disse indeslutninger e r 

en medvirkende årsag til mekanisk anisotropi, d .v.s. forskel i 

de mekaniske egenskaber i forskellige retninger . 

Den mekaniske anisotropi kan reduceres, og formbarheden 

og kærvslagstyrken øges, ved enten helt at fjerne svovlet fra 

smelten, eller ved at tilsætte et eller flere af legeringselementerne 

zirkon (Zr), titan (Ti), cerium (Ce) eller calcium (Ca) . 

Disse legeringselementer reagerer med svovlet og danner 

sulfider med en så stor styrke, at de ikke valses ud ved 

varmvalsning, men forbliver som små kugler. Herved sikres 

at materialet får samme styrke på langs og tværs af af valse - 

retningen, altså en lille mekanisk anisotropi . 

HSLA-stål fremstilles både som varmvalset og koldvalset 

plade . De varmvalsede stål fremstilles i tykkelser fra 2 mm 

og op, de koldvalsede fra 3 mm og ned . 

De koldvalsede stål fremstilles på basis af varmvalset plade . 

Det koldvalsede HSLA-ståls mekaniske egenskaber bestemmes 

af det varmvalsede udgangsmateriale samt blødglødningstiden 

og -temperaturen efter koldvalsningen . 

Blødglødningen kan foretages på to principielt forskellig e 

måder, nemlig som : 

• batch-glødning, hvor hele coilen glødes i en ovn på sammeti 

d 

• kontinuert glødning, hvor det valsede bånd kontinuer t 

kører igennem en ovn . 

Kontinuert glødning giver den mest finkornede og den mest 

ensartede struktur, og er derfor langt at foretrække til frem - 

stilling af HSLA-stål, og er i dag langt den mest anvendte . 

De fleste HSLA-stål er aluminiumsberoligede, d .v.s. at nitrogenen 

er bundet og stålene derfor ældningsbestandige ve d 

stuetemperatur. 

En speciel type HSLA-stål er de refosforiserede stål (P-stål) . 

Disse stål har et højt indhold af fosfor som styrkeøgende element, 

hvilket giver et stål med stor normal anisotropi ( r1,3 - 

Velegnede til dybtrækning 1,6) . Refosforiserede stål er derfor velegnede til dybtrækning. 

Ulempen ved at tillegere fosfor er, at sprødbrudsikker - 

70

heden nedsættes . (Normal anisotropi må ikke forveksles 

med plan eller mekanisk anisotropi . Ved dybtrækning f.eks . 

er det en fordel med en høj normal anisotropi og en lille mekanisk 

anisotropi) . 

Dual Phase stal 6.2 . 3 

Dual Phase stål består, som navnet siger, af to faser, en ferrit- En ferrit-og en martensitfase 

og en martensitfase . Dual Phase stål er i princippet et finkornet 

kul-manganstål med nogenlunde samme legeringssammensætning 

som HSLA-stål . Forskellen fremkommer som 

følge af varmebehandlingen . Efter glødning i austenit-ferritområdet, 

750 - 850° C, bratkøles stålet . Herefter varmes stålet 

op til et omkring 300° og anløbes ved denne temperatur 

et par minutter. Hele processen tager i et kontinuert anlæg 

under 10 min . 

Det er den hurtige nedkøling, der sammen med legering - 

sindholdet sikrer, at der dannes martensit, samtidig med a t 

perlitdannelsen undertrykkes . Martensitindholdet kan vari- Perlitdannelsen undertrykke s 

ere meget, men er i de mest anvendte typer på 10 - 30% . 

Den hurtige nedkøling kræver en forholdsvis lille godstykkelse , 

og dual phase stål sælges da normalt også som tyndplade . 

Strukturen kan også opnås med en lidt langsommere afkøling , 

men det kræver et højere legeringsindhold af Si, V, eller Mo . 

Dual Phase stålene er karakteriseret ved at have betydeligt 

bedre strækformgivningsegenskaber end HSLA-stål med 

samme styrke . Det skyldes at DP-stål ligesom austenittis k 

rustfast stål har en stor deformationshærdning, hvorimo d 

HSLA-stål kun har en lille deformationshærdning . 

De fremstilles i et bredt styrkeinterval, og kun de stærkest e 

kvaliteter har dårlig formbarhed . De stærkeste typer har e t 

meget højt martensitindhold . 

Bedre strækformgivningsegenskabe 

r 

Trods deres gode formgivnings- og styrkeegenskaber har 

Dual Phase stålene i dag, i modsætning til HSLA-stålene, 

kun en meget lille markedsandel . Det kan dels skyldes, at de Lille markedsande l 

er nyere og mindre kendte, men nok i højere grad, at d e 

mister mange af deres gode egenskaber, hvis de udsættes for 

varmepåvirkning . Det betyder, at bilindustrien er tilbageholdende, 

fordi det vil give store problemer med reparatione r 

efter skader. 

71

Fig . 6 . 3 

Stræk- og dybtræksegenskabe r 

af forskellige ståltyper, so m 

funktion af trækstyrken . 

(ref . 11) 

6 .2.4 

x 

0,40 _ 

0,30 _ 

0,25 

2, 3 

2,2 _ 

2,1 _ 

2,0 _ 

N BIød presseplad e 

HSLAplad 

e 

-// 

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 MPa 

Trækstyrk e 

HSLA-plad e 

DP-plade 

~~i/ 

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 MP a 

Trækstyrke 

Dual phase stålene er ældningsbestandige ved stuetemperatur, 

men kan laves således at der i stålet er opløst kulstof, 

som bevirker en ældning ved temperaturer omkring 200°. 

Ældningen skyldes diffusion af kulstof, og giver stålet e n 

højere flydespænding, men en dårligere formbarhed . Effekten 

er størst hvis stålet forinden har været deformeret . Denne 

type ældning kan udnyttes ved fremstilling af karrosseridele, 

hvor ældningen foregår, mens delene ovnlakeres. Det - 

te har givet processen navnet »bake hardening« . (ref. 9 ) 

Se figur 4.9 og 4.10 i afsnit 4 .3 .2 . 

Normer og standarder for hojstyrkestå l 

Højstyrkestål sælges ikke i særlig høj grad efter normer og 

standarder, snarere efter de enkelte fabrikanters varemærker 

og specifikationer af disse . Men normerne findes . 

72

DIN 17 102 Schweissgeeignete Feinkornbaustähl e 

normalgeglüht 

Handler om svejsbare finkornstål (HSLA-stål), og beskrive r 

krav stålet skal leve op til ved levering . 

Normen deler stålet op i 4 rækker : 

a. normale StE 

b. varmebestandige WSt E 

c. kuldebestandige TStE (slagsejhedskrav ned til -50°) . 

d. særligt kuldebestandige EStE (slagsejhedskrav til -60°) . 

De enkelte stål er sammenholdt med werkstoff nummer o g 

der er angivet krav til legeringsindhold og mekaniske egenskaber 

. Stålet har et nummer som angiver flydespændingen . 

F.eks . har TStE 380, Werkstof Nr. 1 .8910, en flydespændin g 

på 380 N/mm ved pladetykkelser under 16 mm . Da det er i 

den kuldebestandige række er der desuden angivet slagsejhedskrav 

ned til -50°. 

Normen beskriver regler for måling og afprøvning af de for - 

skellige værdier. 

Stahl Eisen Werkstoffblatt 09 2 

Warmgewalzte Feinkornstähle zum Kaltumforme n 

Beskriver krav til varmvalsede finkornstål (HSLA) til kold - 

formgivning . Stålene benævnes QSt (nummer) TM og QS t 

(nummer) N, hvor TM betyder at stålet er termomekanis k 

behandlet, og N betyder at det er normalglødet . Nummeret 

står også her for flydespændingen . 


Beskriver krav til koldvalsede finkornstål (HSLA) til kold - 

formgivning . Stålene benævnes ZStE (nummer) hvor num - 

meret står for flydespændingen af stålet . 


Beskriver refosforiserede stål, og stål i »bake hardening« kvalitet, 

som benævnes hhv . ZStE (nummer) P og ZStE (num - 

mer) BH . Nummeret angiver også her flydespændingen , 

men for bake hardening kvaliteterne stiger den op til 4 0 

N/mm efter bake hardening . 

73 

Varmvalsede finkornstål (HSLA) 

til koldformgivnin g 

Koldvalsede finkornstål (HSLA) 

til koldformgivnin g 

Refosforiserede stål, og stål i 

«bake hardening. kvalitet

6 . 3 

6 .3 . 1 

Standarder specificerer støbejernsklassen 

ud fra de mekaniske 

egenskaber for en separat støbt 

prøvestang 

Støbejern 

Ulegeret gråt støbejern og SG-jern 

Som tidligere nævnt i afsnit 4 .4.3 refererer standarderne fo r 

ulegeret gråt støbejern og SG-jern til de mekaniske egenska - 

ber for en separat støbt prøvestang . Ligeledes er det ikke 

normalt, at standarder angiver kemisk sammensætning fo r 

ulegeret gråt støbejern og SG-jern . 

Et eksempel på en sådan standard, der dækker de fleste i 

Vesteuropa anvendte kvaliteter er : 

DIN 1691 (05.85) gråt støbejern 

hvor GG 15 - GG 40 med spring på 5 angiver minimum 

trækstyrker i kplmm2 for en separat støbt standardiseret Ø 30 

mm prøvestang . 

DIN 1693, Tei11(10.73) standardiserer 

• ferritisk varmebehandlet SG-jern GGG 35.3 og GGG 40.3 

• ferritisk SG-jern GGG 40 

• ferritisklperlitisk SG-jern GGG 50 og GGG 6 0 

• perlitisk SG-jern GGG 70 og GGG 80 

Nummerbetegnelsen angiver minimumstyrken i kp/mme på 

en standardiseret prøvestang udtaget af en separat støbt 

stang eller blok . 

Gråt støbejern med flagegrafit er specielt godstykkelsesfølsomt. 

For faldende kulstofækvivalent : 

CEV= C+ 

Si+ P 

3 

opnås stigende trækstyrkeegenskaber i en ø 30 mm prøve - 

stang, se fig . 6 .4. Dette hænger sammen med finere grafit o g 

større mængde perlit ved faldende CEV. 

Støbejern med den samme kulstofækvivalent opnår meget 

forskellige trækstyrker, hvis det udstøbes i gods med forskellig 

tykkelse, se fig . 6 .5 . 

Dette hænger sammen med den langsommere størkning 

ved større godstykkelser og den deraf følgende grovere grafit 

. 

74

N/mm z 

30 0 

250 

200 

5- 0 

CEV 

N/mm 2 

30 0 

250 

200 

5 . 0 

CEV 

4 . 5 4 . 0 3 . 5 

4 . 5 40 3 . 5 

Det vil sige, at man for et stykke støbegods med forskellig e 

godstykkelser kan forvente forskellige styrker i tykke (lavere ) 

og tynde (højere) sektioner. 

75 

Fig . 6 . 4 

Kulstofekvivalentens (CEV) indflydelse 

på trækstyrken for e n 

030 mm støbt prøvestang i grå t 

støbejern . 

Fig . 6 . 5 

Godstykkelsens indflydelse på 

trækstyrken ved varierende kulstofekvivalent 

(CEV) for gråt støbejern 

.

Gråt støbejerns struktur og mekaniske 

egenskaber er bestemt 

af støbejernsklassen og godset s 

modul 

Fig . 6 . 6 

Modulen M for typiske støbe - 

godselementer. 

Størkningshastigheden afhænger af godssektionens modul 

(M), der kan udtrykkes som : 

M= V 

0 

hvor V står for sektionens volumen og 0 står for sektionens 

kølende overflade . 

jo større modul desto langsommere størkning, idet størkningstiden 

T = kM 2, hvor k er en konstant . 

Hvad der er en godssektions kølende overflade vil altid være 

et skøn . 

Chvorinov' s 

formel : T= k • M 2 

1000 

T = Størkningstid . 

K = Konstant . 

100 

M = Modulet . T 1 0 

M 

76 

Volumen 

Kølende overflade 

V =1•1•t 

0=1 . 1+1 . 1 

c_ 

E 

f- 

1 

0,1 0,1 1 10 10 0 

M cm —) 

I I II I 

V 

n a s 

6 a3 

R a s 

a 

0 7t a 2 6 a 2 z a2+a2 

M 

a 

6 

a 

6 

a 

6 

PLADE 

( ingen køling fra kanterne ) 

1 

M = 2 

RUNDSTANG 

( ingen køling fra endeflader ) 

M= 4 

a• b 

M = 2 • (a+b)

På fig . 6.6 er angivet modulen for forskellige typiske gods - 

sektioner. 

For at vurdere styrken i et støbegods' forskellige sektione r 

indeholder de forskellige standarder ofte et diagram, der viser 

styrken for de forskellige klasser af gråt støbejern i afhængighed 

af godssektionens modul, se fig . 6 .7. 

N/mm 2 

400 

350 

300 : 

250 

200 

150 

lb\ 

____, 

--_-__ __ - 

__ 

I 

100 0, 5 

Modul 

__- 

_--_` 6640__ 

-_-MIM 

ME_ 

_=Il■ __ 

GG3 0 

■11111_!'aWI 

M_IIRIIE_ 

-■_~\!Ø~_~ ~_ 

► 

111=/iMMI 

GG20_.__` 

~~a~~__ ► 

_11WAIM__ 

''WENEEI_- 

1å11■11 --_ 

41MIE111_-•1M 

GG 1 0 

'',a=11■ 

'--__ 

-~ 

0,75 1,12 5 1, 5 

2,2 5 3, 0 

Det er derfor væsentligt, hvis man ønsker at specificer e 

struktur og mekaniske egenskaber på selve støbegodset, a t 

dette aftales specifikt med støberiet, og at man aftaler, hvo r 

på godset specifikationen skal gælde, og hvordan man vi l 

kontrollere . 

77 

c m 

Fig . 6 . 7 

Trækstyrken i afhængighed af 

modulet for gråt støbejern .

Ved kritiske komponenter : omsæt 

komponenternes funktionskrav 

til kontrollerbare støbegodsspecifikatione 

r 

6 .3 .2 , 

Austenitisk støbejern er varme - 

bestandigt og velegnet i korrosive 

miljøer 

Det er ligeledes vigtigt, at specifikationen til støbegodset ikke 

kommer i modstrid med standarder, hvis man samtidig 

bruger standarder for at specificere støbejernsklassen . 

Austenitisk støbejern 

Austenitisk støbejern, ofte betegnet Ni-resist, finder stor anvendelse 

på grund af dets modstandsdygtighed over for korrosion 

og varme. Især anvendes det til pumper, ventiler o g 

dertil hørende udstyr, hvor der sker påvirkning fra havvan d 

og korrosive medier. Disse støbejernskvaliteter har også specielle 

udvidelses- og elektriske- samt magnetiske egenskaber. 

Austenitiske støbejern med flagegrafit finder hovedsagelig t 

anvendelse, hvor belastningen i brug er lille . Hvor støbejernet 

skal kunne modstå større belastninger, kan man anvende 

austenitisk SG-jern . 

Den mest almindelige kvalitet er legeret med Ni, Cu og Cr 

som f.eks . NiCuCr 15 6 213 og NiCr 30 213 jfr. DIN 1694 

(09.81). I SG-jern er Cu-indholdet max. 0,5% . 

Struktu r 

Materialernes støbestruktur består af flagegrafit eller kugle - 

grafit i en austenitisk matrix . Karbidet er fordelt jævnt i 

strukturen, idet dog mængden forøges med stigende krom - 

indhold og med aftagende godssværhed . Når legeringselementerne 

kommer ned på et for lavt niveau, kan strukture n 

komme til at indeholde hård og skør martensit . For at undgå 

at denne struktur fremkommer, bør man ikke bruge sammensætninger, 

hvor nikkel-, kobber-, mangan- og kromindholdet 

er så lavt som det mindst tilladelige ifølge standarderne 

. 

Kulstof 

Forøget kulstofindhold formindsker trækstyrken og forøger 

jernets flydeevne, niveauer på 2,7 til 2,8% bruges normalt til 

de almindeligst fremstillede kvaliteter NiCuCr og NiCr2 O 

2/3. 

Siliciu m 

Siliciumindholdet varieres efter støbegodsets dimensioner. 

Men bortset fra de støbejernskvaliteter, hvor der er specifice- 

78

et et højt siliciumindhold for at give større varmebestandighed, 

foretrækkes i reglen et siliciumindhold på 1,8-2,4% . 

Kro m 

Skønt tilstedeværelsen af krom forøger modstandsdygtigheden 

mod oxydation, vil det i strukturen forekommende karbi d 

være til alvorlig gene med hensyn til bearbejdeligheden . Hvor 

denne er et vigtigt krav, må man derfor altid holde kromindholdet 

lavest muligt inden for de angivne specifikationer . 

Varmebehandlin g 

Skønt størstedelen af austenitisk støbejern bruges as-cast , 

kan man i nogle tilfælde komme ud for, at der forlanges e n 

varmebehandling . 

Afspændingsglødnin g 

Bruges til støbegods af kompliceret design eller til støbe - 

gods, der skal bruges i vand med højt klorindhold : Opvarm 

langsomt til ca . 650°C, og efter holdetid i en periode, der af - 

hænger af støbegodsets dimensioner afkøles ligeledes lang - 

somt, ca . 50°C pr. time . 

Blødglødnin g 

Bruges til spinklere støbegods med hvidstørkning : Opvar m 

til 900-1000°C, herved nedbryder eller sfærodiserer noget af 

karbiden. Derefter kan man normalt tillade sig at afkøle i 

luft . 

Andre varmebehandlinger end ovennævnte med henblik på 

at give dimensions- og temperaturstabilitet bør kun udføres, 

efter at man omhyggeligt har taget støbegodsets specifikation 

og senere anvendelse i betragtning . 

Et særligt varmebestandigt støbejern er den såkaldte Sila l 

med op til 7% Si og en varmebestandighed op til 1000°C . 

Martensitisk støbejern 6.3 .3 

De martensitiske hvide støbejern, ofte betegnet Ni-hard, er Martensitisk støbejern er slidbe- 

velegnede som slidbestandige materialer. 

standigt 

79

6 .3 . 4 

Bainithaerdet SG -jern er veleg - 

net til højtbelastede konstruktionsdetaljer 

som erstatning for 

indsatshærdet stål 

Disse materialer er normalt kun specificeret efter deres hårdhed 

og kemiske sammensætning . 

Hårdheder angives ofte i as-cast tilstand, (400-450 HB), i 

hærdet og anløbet tilstand, (550-600 HB), og i glødet tilstand, 

(300-400 HB) . Jfr. DIN 1695 (09 .81) . 

De væsentligste legeringselementer i martensitisk støbejern 

er Cr, Ni, Mo i størrelsesorden 1,5-2,8% Cr, 1-5% Ni og 

0,5-2% Mo . 

Bainithaerdet SG-jern (ADI) 

Indenfor de seneste år har en ny kvalitet SG -jern vundet 

indpas . Retteligt drejer det sig om en række kvaliteter af bainithærdet 

SG -jern (Austempered ductile iron, ADI) . 

Bainithærdning er en kendt hærdemetode . Men teknikken i 

forbindelse med SG-jern er blevet interessant, idet denn e 

kvalitet synes at have visse fordele sammenlignet med indsatshærdet 

stål til f.eks . tandhjul . 

Denne type af SG-jern kan indgå som konstruktionsmateria - 

le, hvor der kræves høje niveauer af trækstyrke, udmattelsesegenskaber 

og brudmekaniske egenskaber. 

De bainithærdede kvaliteter er endnu ikke standardiserede . 

Men der findes dog meget veldokumenterede konstruktionsdata 

bl .a. fra BCIRA (International center for cast metals 

technology) i England . Her har man publiceret interim 

konstruktionsdatablade for 3 kvaliteter bainithærdet SG -jern 

ADI 950/6 med trækstyrke 950 N/mme og 6% forlængelse 

bainithærdet ved 375°C. 

ADI 1050/3 bainithærdet ved 350°C og ADI 1200/1 bainithærdet 

ved 325°C . 

Afhængig af godstykkelse skal man for at sikre gennem - 

hærdningen legere med Mn, Ni og Mo, som angivet i tabe l 

6 .4. Jernets øvrige sammensætning er som for traditionelt 

SG-jern . 

De mekaniske egenskaber for ovennævnte typer af bainithærdet 

SG-jern fremgår af tabel 6 .5 . 

80

Tabel 6 .4 Legering med Mn, Ni og Mo for at sikre gennemhærdning 

af bainithærdet SG -jern i afhængighed af godsmodulen (godstykkelsen) 

. 

Modu l 

mm 

Mn 

% 

5,5- 11 mm plade 0, 4 

8,0- 16 mm plade 0,3 0,8 0, 1 

Ni 

% 

Mo 

To 

11,5 - 23 mm plade 0,3 0,8 0,25 

Tabel 6 .5 Mekaniske egenskaber for 3 typer bainithærdet SG -jern 

Egenskaber 

Type 

ADI950/6 ADI 1050/3 ADI 1200/ 1 

Trækstyrke N/mm2 950 1050 120 0 

0,2-spænding N/mm2 670 780 940 

Forlængelse % 6 3 1 

Hårdhed HB 300-310 345-355 390-400 

Udmattelse (Wöhler ) 

Ukærvet (0 9,6 mm) 

N/mm2 345 335 35 0 

Kærvet* Ø 9,6 mm 

V-kærv N/mm2 200 170 180 

* 45° V-kærv 0,25 mm kærvradius, kærvdybde 4,1 mm . 

As-cast bainitisk SG-jern, ofte kaldet BDI, er gennem lege - 

ring også mulig at fremstille . Men hvis støbegodset varierer i 

tykkelse, er det vanskeligt at fremstille meget ensartede kvaliteter 

. 

Nogle sporelementers virkning i støbejern 6.3 . 5 

Foruden de hovedelementer, hvoraf støbejern normalt be - 

står, findes der ofte andre i meget små mængder (benævnt 

sporelementer), som kan have en betydelig indflydelse p å 

støbejernets kvalitet, idet de kan påvirke såvel kvalitet og 

struktur som jernets egenskaber. Den mængde sporelementer, 

der forekommer i støbejern, bestemmes i vidt omfang af, 

hvor meget der findes af dem i råmaterialerne og tilsætningsstofferne. 

Når man vil have sporelementerne under 

8 1

kontrol, må man derfor være omhyggelig med valg af råma - 

terialer og også med smelte- og jernbehandlingsprocessen . 

Nogle sporelementer forbedrer kvaliteten af og egenskaber - 

ne hos det fremstillede støbegods. 

Bly nedsætter styrken i gråt stø- De mængder, der skal. til, for at sporstofferne har en tydelig 

bejern drastisk indvirkning på egenskaberne, svinger fra det ene stof til de t 

andet; for eksempel er et indhold af 0,003% bly i gråt støbejern 

faretruende højt, hvorimod en meget højere procent a f 

nikkel kan være til stede uden at volde skade . 

Sporelementer kan opdeles i fire hovedgrupper efter dere s 

virkninger, men nogle af dem kan have mere end een virkning. 

Disse virkninger kan enten være gavnlige eller skadeli - 

ge, afhængigt af den pågældende type støbejern og af støbegodsets 

godstykkelser. 

1 . Dannelse af eutektiske karbider fremmes af krom, tellur, 

vismut og bor. 

2. Dannelse af perlit fremmes af krom, arsen, vanadium , 

antimon, tin, kobber og kvælstof, som kan være gavnlige 

i perlitiske jernkvaliteter, men skadelige i ferritiske kvaliteter. 

3. Grafittens fordeling og -form påvirkes af magnesium, bly, 

tellur, vismut, antimon, kvælstof og cerium . Forholde t 

mellem cerium og mange af de andre sporelementer e r 

komplekst og påvirker grafitfordelingen og -formen i SGjern 

. 

4. Porøsitet kan forårsages af brint og kvælstof . Aluminium 

og titan kan fremme brintoptagelsen, så der fremkomme r 

pinholes, men i gråt støbejern kan de neutralisere kvæl - 

stofs virkning, så man undgår defekter i form af revner. 

Nogle af elementerne, især de, der fremmer karbid- og perlitdannelse, 

kan have selvforstærkende virkning. Nogle af 

elementerne er endvidere i stand til at stimulere andre elementers 

virkninger; for eksempel forøger brint risikoen for 

uønsket grafitstruktur i gråt støbejern som følge af forekom - 

sten af små mængder bly. I SG-jern bruges cerium i meget 

små mængder til at neutralisere visse andre elementers skadelige 

virkninger. 

82

Virkningerne af de fleste elementer, som kan forekomme i eller til - 

sættes støbejern i meget små mængder, er sammenfattet nedenstå - 

ende. 

Aluminium (Al), op til 0,003%, som tilsætning, ferrolegeringer, po- 

demidler, skrot som er forurenet med aluminium . 

Gråt støbejer n 

1) Fremmer brintpinholes, især hvor der bruges vådsandsforme, o g 

hvor indholdet er mere end ca . 0,005% . 

2) Neutraliserer kvælstof. 

SG-jern 

Fremmer pinholes og defekter i form af dros s 

Antimon (Sb), op til 0,02% . Emaljeret skrot . Stålskrot . Lejeskjold e 

af hvidt metal . Ved tilsætning . 


1) Fremmer perlit . 

2) En tilsætning på 0,01% reducerer den mængde ferrit, der un- 

dertiden findes lige ved udkærnede overflader . 

SG-jer n 


2) Har en uønsket virkning på grafitstrukturen, hvor der ikke finde s 

cerium . 

3) Har en gavnlig virkning i retning af at fremme fuldt nodulæ r 

struktur i svært støbegods af overeutektisk SG-jern, forudsat a t 

cerium forekommer . 

Arsen (As), op til 0,05% . Råjern, stålskrot . 



2) En tilsætning på 0,05% reducerer den mængde ferrit, der un- 

dertiden forekommer lige ved udkærnede overflader. 

SG-jer n 


2) Har en gavnlig virkning i retning af at fremme fuldt nodulæ r 

struktur i svært støbegods af overeutektisk SG-jern, forudsat at 

cerium forekommer . 

Vismut (Bi), op til 0,02% . Ved tilsætning . Vismut-holdige sværter ti l 

forme og kerner . 

83


Fremmer karbider og uønskede grafitformer, som reducerer træk- 

styrken . 

SG -jer n 

1) Fremkalder uønskede grafitformer, hvis der ikke er cerium til stede. 

2) Der anvendes undertiden en tilsætning på 0,01% for at øge an - 

tallet af grafitkugler eller for at forhindre chunk grafit i svære de - 

le, men for at få denne virkning må der være cerium i jernet . 

Bor (B), op til 0,01% . Emaljeret skrot . Ved tilsætning . 


Fremmer karbider, især i spinkelt støbegods . Virkningen blive r 

mærkbar ved over ca . 0,001% . 

SG -jern 

Fremmer karbider og forringer de mekaniske egenskaber. Virknin- 

gen bliver mærkbar ved over 0,001% . 

Cerium (Ce), op til 0,02% . Visse podemidler. De fleste magnesium - 

holdige legeringer. Ved tilsætning som mischmetal . 


Ikke konstateret . 

SG -jern 

1) Neutraliserer de nedbrydende virkninger, som nogle elementer 

har på grafitformen i magnesiumbehandlet SG -jern . 

2) Reducerer podningens udklingning . 

3) Fremmer chunk grafit i svært støbegods, når der bruges råmate- 

rialer af stor renhed, og når den kemiske sammensætning e r 

overeutektisk . 

4) Fremmer chunk grafit i austenitisk støbejern . 

5) Fremmer karbider, når det forekommer i mængder over ca . 

0,01% . 

Krom (Cr), op til 0,2% . Legeret stål, forkromede plader. Visse for - 

mer for raffineret råjern . 


Fremmer hvidstørkning i tynde partier. 

SG -jer n 

1) Fremmer karbider. 

2) Udskilles i korn-/cellegrænser i svært støbegods så der danne s 

84 

meget stabile karbider.

Kobolt (Co), Værktøjsstål . 


Ingen virknin g 

SG -jern 

Ingen virknin g 

Kobber (Cu), op til 0,3% . Kobbertråd, Ikke-jernlegeringer, stålskrot, 

visse former for raffineret råjern . 


Spormængder af dette element har ingen virkning af betydning o g 

behøves ikke at tages hensyn til . I større mængder fremmes perlit- 

dannelsen . 

SG-jern 

1) Fremmer perlit og øger styrke og hårdhed . 

2) Hæmmer ferritdannelse . 

Brint (H), op til 0,0004% . Fugt fra ildfaste materialer, formmateria - 

ler og tilsætningsstoffer . 


1) Fremmer pinholes på opadvendte overflader og (mindre hyppigt ) 

revnedannelse eller blæsninger gennem en hel sektion . 

2) Har en svag virkning hen imod fremkaldelse af hvidstørkning . 

3) Fremmer omvendt kokillevirkning, når der ikke er tilstrækkelig t 

mangan til stede til at neutralisere svovlet . 

4) Fremmer grov grafit . 

SG -jer n 

Ingen virkning . 

Bly (Pb), op til 0,005% . Visse emaljer, maling, automatstål, ikke- 

jernlegeringer, skrot fra benzinmotorer, hvidt metal, loddemetal, vis - 

se former for råjern . 


1) Resulterer i Widmanstättengrafit og spiky grafit, især i svært stø- 

begods, når jernet har højt brintindhold . Trækstyrken kan blive 

reduceret med 50% . Denne virkning kan forekomme, selv nå r 

bly er til stede i små små mængder som 0,0004% . 


SG -jer n 

1) Har en uønsket virkning på grafitstrukturen, hvis der ikke er ceri- 

um til stede . 

85


Magnesium (Mg), op til 0,07%. Ved tilsætning . 


Ikke konstateret 

SG-jern 

Bevirker dannelse af kuglegrafit . 

Molybdæn (Mo), op til 0,05%. Visse former for raffineret råjern . 

Legeret stål . 

Gråt støberjern 

Fremmer perlit 

SG-jer n 


Nikkel (Ni), op til 0,1% . Raffineret råjern . Stålskrot . 


Spormængder af dette element har ingen væsentlig virkning og be- 

høves ikke at tages hensyn til . 

SG -jer n 

Sporelementer af dette element har ingen væsentlig virkning og be- 

høves ikke at tages hensyn til . 

Kvælstof (N), op til 0,02% . Koks, opkulningsmidler, bindemidler ti l 

forme og kerner, visse ferrolegeringer, stålskrot . 


1) Gør grafitten kompakt og øger styrken . 

2) Fremmer perlit 

3) Forøger hvidstørkning 

4) Kan resultere i pinholes og revnedannelse r 

SG-jer n 

Kan resultere i pinholes, i reglen i nærheden af hot spots . 

Tellur (Te), op til 0,003% . Automatkobber, tellur-holdige sværter ti l 

forme og kærner, ved tilsætning . 


Forekommer normalt ikke, men er kraftigt karbiddannende. 

86

SG-jer n 

Forekommer normalt ikke . 

Tin (Sn), op til 0,15% . Loddemetal, stålskrot, ikke-jernlegeringer, 

raffineret råjern, ved tilsætning . 


1) Stærkt perlitfremmende . 

2) Tilsættes undertiden (op til 0,1 %) for at fremme perlittisk struk- 

tur. 

SG-jer n 

1) Stærkt perlitfremmende . 

2) Tilsættes undertiden (op til 0,1 %) for at fremme perlittisk struk- 

tu r 

3) Giver skørt støbegods, når der er mere end ca . 0,1% til stede. 

4) Hæmmer ferritdannelsen . 

Titan (Ti), op til 0,15%. Visse former for råjern, stålskrot, visse emal- 

jer og malinger, ved tilsætning . 


1) Fremmer underafkølet grafit . 

2) Fremmer brint-pinholes, når der er aluminium til stede . 

3) Går i forbindelse med kvælstof og neutraliserer dettes virkninger . 

SG -jer n 

1) Kan have en uønsket virkning på grafitformen, når der ikke e r 

cerium til stede . 

2) Fremmer brint-pinholes, når der er aluminium til stede. 

Wolfram (W), op til 0,05% . Værktøjsstål . 



SG-jer n 


Vanadium (V), op til 0,08%. Stålskrot, visse former for råjern . 


Danner vanadiumkarbider og fremmer perlit . 

SG-jer n 

Danner vanadiumkarbider og fremmer perlit . 

87

Referencer 

1. C.W. Wegst: »Stahlschlüssel«, Verlag Stahlschlüsse l 

Wegst GmbH, Tyskland 1989, 15. udgave. 

2. DIN Taschenbuch 4 : »Stahl und Eisen Gütenormen 1«, 

Beuth Verlag GmbH, Berlin, Tyskland, 1985, 27. oplag . 

3. DIN Taschenbuch 155 : »Stahl und Eisen Gütenormen 

2«, Beuth Verlag GmbH, Berlin, Tyskland, 1981, 1 . oplag 

. 

4. Paul Holtzhausen : »Valg af stål til maskinkonstruktioner«, 

Teknologisk Instituts Forlag, Danmark, 169 . 

5. K. Offer Andersen: »Metallurgi for ingeniører«, Akademisk 

Forlag, Danmark, 1984, 5 . udgave . 

6. Dansk Standard DS/ISO 630 : »Konstruktionsstål«, DS - 

tryk, juli 1983. 

7. Dansk Standard DS/EN 10020: »Definition og klassifikation 

af stål«, DS-tryk, november 1989 . 

8. DIN norm DIN/EN 10025 : »Warmgewalzte Erzeugnisse 

aus unlegierte Baustählen . Technische Lieferbedingungen«, 

januar 1991 . 

9. Joachim Danckert og Thorleik Nellemann: »Tyndpladematerialers 

egenskaber«, Teknologisk Institut, Tåstrup, 

Danmark, 1982 . 

10. Marianne Schmidt: »Højstyrkestål«, Teknologisk Institut, 

Tåstrup, 1987. 

11. Leverandørbrochurer fra Svensk Stål, Hoogoven o g 

Thyssen . 

12. BCIRA: »Metallurgi og fremstilling af gråt støbejern«, 

Teknologisk Institut, Tåstrup, 1989. 

13. BCIRA: »Metallurgi og fremstilling af SG- jern«, Dansk 


88

Prøvning 7 

I kompendiet »Materialekendskab - generelt« beskrives d e 

mest almindelige : 

• Mekaniske prøvningsmetode r 

• Ikke-destruktive prøvningsmetoder 

• Metallografiske prøvningsmetoder 

• Kemiske analysemetoder . 

Dette kapitel er et supplement til ovennævnte afsnit . 

Kapitlet indeholder to tabeller, som giver en oversigt over 

mekaniske prøvningsmetoder og ikke-destruktive prøvningsmetoder 

. 

Kapitlet indeholder endvidere en omtale af hårdhedsmåling 

og lagtykkelsemåling med mobilt udstyr, idet begge prøvninger 

har stor industriel anvendelse . 

Herudover omfatter kapitlet seks praktiske eksempler p å 

prøvning af stål og støbejern . 

Mekaniske prøvningsmetoder 7 . 1 

Ved mekanisk prøvning tilvejebringes resultater, der be - 

skriver materialets egenskaber (reaktion) ved statiske-, dynamiske 

eller slagagtige belastninger. 

De mekaniske prøvningsmetoder er for de fleste metoder s 

vedkommende destruktive prøvningsmetoder, hvor der ud - 

tages en materialeprøve og tildannes et prøveemne i overensstemmelse 

med en prøvningsforskrift f .eks. en standard . 

Tabel 7.1 giver en summarisk oversigt over nogle udvalgt e 

mekaniske prøvningmetoder . 

Ikke-destruktive provningsmetoder 7 .2 

Anvendelse 

Tabel 7.2 giver en oversigt over de almindeligste ikke-de - 

struktive prøvningsmetoder til identifikation af revner og Anvendels e 

fremstillings- eller driftsbetingede fejl . 

89

Tabel 7 .1 Oversigt over udvalgte mekaniske prøvningsmetoder . 

Egenskab Prøvningsmetode Prøveemne Supplerende bem./anvendels e 

Brud- Trækprøvestang trækkes til brud. Kraf - 

styrke ten hertil måles . 

Rmt 

0,2- Trækprøvestangen belastes indtil plastis k 

spændingen deformation . Sammenhængen mellem 

Ro,2 spændingen og tøjningen tegnes op. Fra 

0,2% forlængelse på tøjningsaksen trækkes 

en linie parallelt med den elastisk e 

del på kurven. Den spænding, hvor linien 

skærer spændings-tøjningskurven er 

0,2-spændingen . 

Brudfor- Trækprøvestangen trækkes til brud . De 

længelse to bruddele bringes sammen, og måle- 

A længdens (Lo) blivende forlængelse (L„ ) 

måles . 

Ind- Trækprøvestangen trækkes til brud . De 

snøring to bruddele lægges sammen, dimensio- 

(kontrak- nerne på det snævreste tværsnit måle s 

tion) (S„) og ændringen i % af de oprindelige 

Z areal (So)udregnes . 

Størrelsen varierer. Al- Brudstyrken udregnes som forholdet mellem de n 

mindeligvis er prøveem- maksimale kraft (Fmt), som skal til at bryde prøven 

net en stang med rundt i forhold til det oprindelige tværsnitsareal (So) . 

eller retangulært tvær- Fm t 

snit . Rmt = S o 

Samme som for trækstyr- 0,2-spændingen aflæses som den spænding, der 

ke . Prøvningen udføres giver materialet en blivende forlængelse på 0,2% . 

almindeligvis samtidig Udnyttes f.eks . når en konstruktionsdels udformhermed 

. ving er kritisk for dens anvendelse . 

Samme som trækstyrke . Indikerer hvor meget et materiale forlænges før 

Prøvningen udføres al- brud. Indgår i vurdering af et materiales duktilitet . 

mindeligvis samtidig 

hermed . 

A = 

L - Lo 

Lo 

Aio og A 5 er hhv. målt på stænger med Lo = 10 x d 

og Lo = 5 x d, d = diameter . 

Samme som brudstyrke . Indikerer hvor meget et materiale kontraherer fø r 

Prøvningen udføres al- brud. Indgår i vurdering af et materiales duktilitet . 

mindeligvis samtidig So - S „ 

hermed . Z = So

Elasticitets- Trækprøvestangen trækkes. Sammen - 

modulet hængen mellem spændingen og tøjnin - 

E gen tegnes op . Elasticitetsmodulet e r 

kurvens hældning i det elastiske område . 

Charpy Kærvede prøveemner slås over af en 

slag- pendulhammer. 

sejheds - 

prøvnin g 

Rockwell Kugle eller diamant deformerer prøven s 

hårdhed overflade . Indtrykkets dybde efter af- 

HR lastning af den største kraft bestemme r 

hårdheden . 

Brinell Kraften overføres via en stålkugle, som 

hårdhed deformerer materialets overflade. Ind- 

HB trykket diameter lægges til grund for 

udregning af hårdheden . 

Størrelsen kan variere. Repræsenterer materialets fjederkonstant ved ela - 

Typisk større end almin- stisk deformation . Er et mål for hvor meget, et madelige 

trækprøvestænger. teriale forlænges under belastning . 

Firkantet stang med V/U Den energi der medgår til bruddet udregnes på ba - 

eller »keyhole« kærv i sis af den højde som pendulet når, efter at prøven 

midten af stangen . er slået over. Resultatet er mere korrelateret til materialets 

kærvfølsomhed end til skørheden . 

Ubegrænset størrelse Kan f .eks. anvendes som dokumentation for kor - 

med tilstrækkelig tykkel- rekt varmebehandling . Kan korreleres med trækse 

. (minimum tykkelsen styrken . 

afhænger af hårdheden) . 

Ubegrænset størrelse Kan f.eks. anvendes som dokumentation for kor - 

med tykkelse som min . rekt varmebehandling . Kan korreleres med træker 

10 x indtrykkets dyb- styrken . 

de . Overflade-finishe n 

skal være så fin, at ind - 

trykkets kant tydeligt kan 

ses . 

Tabel 7 .1 fortsættes

Egenskab Prøvningsmetode Prøveemne Supplerende bem . /anvendels e 

Vickers Kraften overføres via en diamantpyra - 

hårdhed mide, som deformerer materialets over- 

HV flade. Indtrykkets diagonaler måles og 

lægges til grund for udregning af hårdheden 

. 

Udmattelses- En belastning påføres gentagne gange 

styrke indtil prøveemnet går i stykker eller e t 

bestemt antal gange . Testen kan omfatte 

træk-, tryk- eller bøjningsbelastninger . 

Slidstyrke Prøveblokken presses med en speciere t 

(Block-on- kraft mod en roterende ring . Volumen 

Ring Test) tabet fra blok og ring måles efter et gi - 

vent antal omdrejninger med en given 

hastighed . 

Slidstyrke Pin med defineret geometri presses mod 

Pin-on-disk roterende skive i kammer med lukket 

miljø . Belastningen og rotationshastig - 

heden defineres . Afslidning af pin måles/vejes 

efter defineret sliddistance . 

Slidspor på skive måles . 

Ubegrænset størrelse Som de øvrige hårdhedsmetoder. Meget små del e 

med en tykkelse der er og/eller veldefinerede områder kan testes . Kan korstørre 

end 1,5 x diagona- releres med trækstyrken 

lens længde. Overflade - 

ruheden skal være så fin, 

at indtrykkets kant let 

kan ses . 

Varierende størrelse og Udmattelsesstyrken er den maksimale spænding, 

belastningsmetode, al- som kan påføres for et specificeret antal belastmindeligvis 

valgt for at ningscykler. Udmattelseslevetiden, antallet af besimulere 

praktisk fore- lastningscykler før brud for en specificeret belastkommende 

driftbelast- ning eller tøjning . 

ninger. 

0,620 x 0,400 x 0,250 in . Udtrykker slidbestandigheden for en valgt mateblock/1,377 

in . dia. ring. rialekombination. Driftbetingelser kan simulere s 

1 in = 25,4 mm . ved anvendelse af smøremidler eller forureninger. 

Skive (ring) min . Ø Udtrykker slidbestandigheden for en valgt mate- 

25mm . /max. Ø 110 rialekombination . Driftsbetingelser kan simulere s 

mm./Pin geometri eks . ved anvendelse af smøremidler eller forureninger. 

kugle max. Ø 10 mm./cy - 

linder max. Ø 20

Tabel 7 .2 Oversigt over nogle udvalgte ikke destruktive prøvningsmetoder . 

Metode Princip Anvendelse Fordele Begrænsninge r 

Kapillar - 

væske 

Kapillarvæske trække s 

ind i overfladedefekter 

ved hårrørsvirkningen . 

Synlig eller flourescen t 

farve fremkalder fejlene . 

Magnetpulver- Diskontinuieter forvrænprøvning 

ger det pålagte magnetiske 

felt . 

Ultralyd Fejl reflekterer lydbølger, 

som sendes ind i materialet 

. Den medgåede tid 

før ekkoet registreres ud - 

nyttes til at lokalisere fej - 

len . 

Overfladerevner, porøsiteter, 

laminering 

etc. som ligger i over - 

fladen 

Revner, inklusioner og 

andre diskontinuitete r 

på eller nær overfladen, 

idet disse områ - 

der tiltrækker jernpulver 

på overfladen . 

Revner, laminering, 

bindefejl og lign . med 

det primære plan vin - 

kelret på lydkilden . 

Billig, transportabel. Meget 

følsom . Uafhængig af materialets 

magnetiske og elektriske 

egenskaber . 

Billig . Velegnet til store im - 

mobile genstande . 

Viser fejlens dybde i materialet 

. Inspektion fra en side . 

Ingen stråling . Øjeblikkelig e 

resultater. Udstyr hvortil der 

er knyttet en computer ka n 

producere billeder af fejle n 

(C-skan) . 

Radiografi Metallet absorberer rønt- Støbte materialer, Permanente optagelser so m 

genstråling og gammastråling. 

Fejl og tynde 

tværsnit absorbere r 

mindre, hvorfor mer e 

stråling optages på filmen 

. Fejl ses som mørk e 

skygger. 

komponenter og 

svejsninger med store 

fejl og revner med de t 

primære plan parallel t 

med strålingen . 

dokumenterer korrekt fremgangsmåde. 

Påviser fejl i alle 

dybder . 

Defekterne skal ligge i overfladen . 

Ikke velegnet til porøse og ru over - 

flader. Væsken skal væde overfladen 

Følsomheden er stærkt afhængig a f 

fejlenes dybde og eventuel coatning. 

Det er ofte nødvendigt at udføre 

prøvningen i flere retninger . 

Tolkning af resultater kræver erfaring/træning 

Kan kun udføres af uddannet personale 

. Fejl som ligger parallelt me d 

lydkilden kan ikke detekteres . Det 

er nødvendigt med referencestandarter. 

Forudsætter uddannede teknikere i 

prøvningsmetoden og i radioakti v 

stråling. De tilstødende områder ska l 

afskærmes mod stråling . Tykkelsen 

er bestemt af den radioaktive kildes 

styrke. Kostbart udstyr og gennemførelse. 

Revner vinkelret på strålin - 

gen kan være umulige at påvise . 

Tabel 7 .2 fortsættes

.o 

Metode Princip Anvendelse Fordele Begrænsninge r 

Hvirvelstrøm En spole introducerer 

strøm i metallet. Samme 

spole detekterer strømme 

som er bestemt af materialets/konstruktionen 

s 

elektriske egenskaber. 

Akustisk Materialer udsender aku - 

emission stisk energi ved revne - 

vækst og plastisk defor - 

mation . Sensorer registrerer 

lydene under be - 

lastning. 

Replica 

Endoskopi 

Metallografisk metode . 

Der tages et aftryk af materialetsoverfladestruktur. 

Visuel inspektion af ind - 

re flader ved hjælp af op - 

tisk instrument som kan 

være stift eller fleksibelt . 

Ledende materialer Meget følsom . Ingen kon- Giver respons på alle ændringer i 

med konstant tvær- takt med den undersøgte relation til elektrisk og magnetiske 

snitsareal . F.eks . ved del. Hurtig nok til kontinu- egenskaber. Fejlindikation kan 

rørinspektion . Kan på- ert on-line inspektion. Me- drukne i disse . 

vise variationer i metallet behøver ikke nødven - 

taltype, mikrostruktur digvis at være ferromagne - 

samt andre typer fejl tisk . 

Trykbeholdere . Fly- Prøvningen udføres under Plastisk deformation opstået ved 

konstruktioner. Svejs- drift . Fejl opdages før hava- prøvning er ireversibel, prøven kan 

ninger. ri . Alle belastede arealer te- derfor ikke gentages . Lydkilden kan 

stes uafhængigt af sensorer- ikke lokaliseres præcist . 

nes placering . 

Materialemikrostruktur Undersøgelser muliggøres Kan kun anvendes på ydre overflai 

overflade, revnetype- på vanskelig tilgængelige der. Fortolkning af replica kræve r 

bestemmelse. Doku- steder. Mikrostrukturen do- erfaring . 

mentation af slidspor, kumenteres . 

topografi, overvalsning, 

bindingsfejl m .v. 

Bestemmelse af revne- Inspektionen foretages uden Følsomt udstyr. Tåler ikke høje terndannelse, 

korrosion- ressourcekrævende adskil- peraturer og kraftige mekaniske på - 

sangreb, forureninger, lelse. Kan foretages under virkninger . 

mekaniske beskadigel- vand . Enkel at anvende . 

ser, læsegenstande etc . 

i afstande op til 30 m . 

fra inspektionshullet .

Spektralanalyse! Ved hjælp af en spæn- Kvalitativ og semikva- Med transportabelt udstyr Bestemmelse af stålets kemiske 

emission- dingsforsyning trækkes litativ metode til be- som f .eks. Metascopet kan sammensætning sker med større 

spektroskopi en gnist mellem en wolf- stemmelse af ståls bestemmelsen udføres mo- usikkerhed end de stationære udramelektrode 

og emnets kemiske sammensæt- bilt uden udtagning af styr. Kulstofbestemmelsen er re t 

overflade. Udstyret ind- ning . prøver . usikker. 

stilles på et bølgelængdeområde, 

hvor sammenligning 

med spektrallinier 

for en kendt referenc e 

foretages .

7 .3 

I litteraturen og i daglig tale kaldes prøvningsmetoderne 

NDT-prøvning eller NDE-prøvning for henholdsvis »Non 

Destructive Testing« og »Non Destructive Evaluation« . 

Hårdhedsmåling med mobilt udsty r 

Stationært udstyr er bedst Når det er muligt, bør man altid udføre prøvning på stationært 

udstyr, da man herved kan opnå de mest nøjagtig e 

måleresultater . 

Begrænsninger Anvendelse af stationære hårdhedsmåleudstyr har dog fler e 

begrænsninger f.eks . : 

7.4 

Forskellige måleprincipper 

• Prøveemnets størrels e 

• Flytbarhe d 

• Geometri . 

Hvor det ikke er muligt at anvende stationært udstyr, kan 

man undersøge, om der findes mobilt hårdhedsmåleudstyr, 

som egner sig til den pågældende måling . Der findes nemlig 

mange forskellige typer udstyr på markedet, som hver isæ r 

er kendetegnet ved en række fordele og ulemper. 

Der findes mobile udstyr af typen Rockwell, Vickers og Brinell, 

som er baseret på samme måleprincip, som anført i tabel 

7.1. Herudover findes der en række hårdhedsmåleudstyr, 

som er baseret på ikke standardiserede måleprincipper. 

I foto 7.1 - 7.3 er der vist et enkelt eksempel herpå . 

Lagtykkelsesmåling med mobilt udsty r 

Varmforzinkning af almindelige konstruktionsstål er meget 

almindelig som korrosionsbeskyttelse af stål f .eks. til cykel - 

stativer, elmaster, rækværker, ventilationskanaler og lign . 

Korrosionsbeskyttelsens levetid er afhængig af flere forhol d 

herunder zinkens lagtykkelse, idet levetiden øges med lagtykkelsen 

. 

Zink på stål er et eksempel på en ikke-magnetisk belægnin g 

på et magnetisk materiale . Til måling (kontrol) af sådanne 

belægningers lagtykkelse findes der mange typer udstyr p å 

markedet . 

Måleprincipperne er forskellige . F.eks måler nogle den magnetiske 

tiltrækning, som ændres afhængig af belægningen s 

lagtykkelse mellem en permanent magnet og stålet . Foto 7. 4 

96

97 

Fig 7 . 1 

Mobilt udstyr til hårdhedsmå - 

ling af typen Equotip. Det vist e 

udstyr og måleprincip er nemt at 

betjene på selv vanskeligt tilgængelige 

overflader. Før e n 

hårdhedsmåling kontrolleres ud - 

styrets stand ved måling på e n 

standardblok . 

Fig 7 . 2 

Målingen udføres med en pe n 

som holdes ned mod den overflade, 

hvis hårdhed ønskes be - 

stemt . Inde i pencilen er der e n 

lille stålkugle som skydes ne d 

mod overfladen . Kuglens reflekteres 

fra overfladen og tilbage - 

springet måles elektronisk .) 

Fig 7 . 3 

På apparatets display aflæses et 

mål for kuglens tilbagespring . 

Denne værdi er proportiona l 

med materialets hårdhed og omsættes 

til Brinell eller Vickers 

hårdhed ved hjælp af en tabel . 

Da kuglens tilbagespring er afhængig 

af materialets godstykkelse 

kan det viste udstyr ku n 

benyttes til hårdhedsmåling p å 

materialer over en foreskrevet 

minimumværdi for godstykkelsen 

.

Fig . 7 . 4 

Lagtykkelsesmåling med udstyr 

af mærket »Elcometer« beståen - 

de af en målesonde, som holdes 

vinkelret på den elektroforzinkede 

overflade . Lagtykkelsen må - 

les automatisk og resultatet vise s 

i my på displayet . 

7 . 5 

7.5 .1 

viser et eksempel på et simpelt udstyr, som sammen med 

dataopsamlingsudstyr repræsenterer en hurtig og pålidelig 

metode til lagtykkelsesmåling, men som dog kun kan an - 

vendes på relativt plane emner. 

Prøvning i praksis — eksemple r 

Bestemmelse af en stålplades materialekvalitet (St 44.2 ) 

Fremstilling af løbehjul til ventilationsanlæg udføres hos e n 

underleverandør. Det er overfor underleverandøren specificeret, 

at løbehjulet skal tildannes af St . 44-2, DIN 17100 

(01 .80) . 

Man er meget tilfreds med underleverandørens arbejde, 

men på et tidspunkt kommer der flere reklamationer ove r 

ovennævnte løbehjul . I forbindelse med behandlingen af 

disse reklamationer ønskes det bl.a. kontrolleret, om det 

foreskrevne materiale er anvendt . 

Standarden foreskriver krav til stålets kemiske sammensæt - 

ning (kul, silicium, mangan, fosfor, svovl og kvælstof) og til 

trækstyrken, flydespændingen, forlængelsen og kontraktionen 

parallelt og vinkelret med valseretningen . 

Pladens valseretning bestemmes indledningsvist ved hjæl p 

af to metallografiske prøveemner, der viser pladen i to p å 

hinanden vinkelrette tværsnit . Herved er det muligt at be - 

98

stemme valseretningen, idet slaggerne er valset lange og 

tynde parallelt med valseretningen . 

Der udtages derefter to materialeprøver, hvoraf der tildannes 

flade trækprøvestænger. De mekaniske egenskaber parallelt 

og vinkelret på valseretningen bestemmes . 

Spektralanalysen giver stålets indhold af kul, silicium, man - 

gan, fosfor og svovl . Det er vanskeligt og kostbart at analyse - 

re for kvælstof. Derfor begrænses kontrollen af stålets kemiske 

sammensætning normalt til en spektralanalyse med 

mindre særlige forhold taler for det modsatte (f.eks. havari 

ved sprødbrud) . 

Stålets kemiske sammensætning og mekaniske egenskabe r 

var i overensstemmelse med de foreskrevne krav i DI N 

17100, hvorfor de nævnte undersøgelser ikke gav anlednin g 

til at klage over det af underleveradøren anvendte materiale . 

Kontrol af varme- og overfladebehandlede slagler 7 .5 . 2 

Slagler bruges f .eks. til knusning af kridt . Slaglerne slides, 

og der fremstilles jævnligt nye til erstatning af de gamle . 

Slaglerne tildannes af et stål med moderat kulstof og indsæt - 

tes med kul i overfladen for ved hærdning og anløbning at 

skabe en hård overflade med en sej kerne . 

Hver produktion underkastes en kvalitetskontrol i form af : 

• Hårdhedsmåling (Rockwell-C ) 

• Slagprøvning (ikke standardiseret metode ) 

• Bestemmelse af opkulningsdybden (ikke standardisere t 

metode) . 

Godkendelseskriteriet for slaglerne er fastlagt ved test a f 

slagler af tilfredsstillende kvalitet . 

Slagprøvningen udføres på prøveemner uden kærv, og hær - 

dedybden bestemmes ved opmåling på slagsejhedsprøven s 

brudflade (i modsætning til hårdhedsmåling på metallografisk 

prøveemne) . 

Både bestemmelsen af slagsejheden og hærdedybden er af - 

ledt af de standardiserede prøvninger, men meget billiger e 

p.g.a forenklingerne . Denne fremgangsmåde foretrækkes 

99

7 .5 . 3 

7 .5 . 4 

7 .5 .5 

i dette tilfælde, fordi prøvningen kun udnyttes internt i virksomheden, 

og fordi erfaringsmaterialet er meget stort . 

Kvalitetskontrol af sø m 

En importør køber jævnligt varmforzinkede søm fra østen og 

ønsker i forbindelse med det videre salg at kunne fremlægg e 

dokumentation for sømmenes mekaniske egenskaber . 

Med dette formål for øje udføres trækprøvning for bestemmelse 

af sømmenes trækstyrke, lagtykkelsesmåling for bestemmelse 

af zinkens lagtykkelse samt bøjeprøvning over en 

dorn for vurdering af belægningens vedhæftning . 

Lagtykkelsesmålingen udføres ved mikroskopimetode, d a 

det ikke er muligt at måle med NDT-udstyr . 

Kontrol af grafittens mikrostruktur i støbejern 

En virksomhed anvender store mængder støbegods . Støbe - 

godset bliver under drift udsat for statisk belastning, me n 

under tiden også for slagagtig belastning . Af erfaring ved 

man, at støbejern med grafit udskilt som type B jvf . DS 

10602 (01 .70) også kaldet rosettegrafit ikke kan accepteres . 

Der foretages derfor en stikprøvekontrol af modtagne varer 

for kontrol af grafittens størrelse, form og fordeling. 

Kontrol af støbejern kvalitet GG 25 . 

Støbejernskvaliteten specificeres almindeligvis efter de øn - 

skede styrkeegenskaber . 

Således betyder specifikation af GG25 jvf DIN 1691 et støbejern 

med trækstyrke på min. 250 Nlmm målt på en separat 

udstøbt trækprøvestang med diameter Ø 30 mm . 

En virksomhed, som aftager store mængder støbegods a f 

kvaliteten GG25 forlanger en sådan trækprøvestang udstøb t 

og leveret med støbegodset . 

Da man har haft problemer med støbejernskvaliteten ønske r 

virksomheden at overvære udstøbningen af trækprøvestangen 

og mærkningen heraf, inden den sendes til et prøvningslaboratorium, 

som er uafhængigt af støberiet . 

100

Kontrol af støbejern for fremstillingsfejl 

Ved størkning af en metalsmelte er der risiko for, at der ka n 

opstå indvendige hulrum i materialet f.eks. som følge af en 

uheldig støbeformsudformning, uhensigtsmæssig placering 

af indløb og lign . Sådanne støbefejl svækker materialet, hvor 

størrelsen og placeringen er afgørende for, hvor kritiske fej - 

lene er. En meget anvendt metode til kontrol af støbefejl e r 

f.eks. ultralyd, som er en hurtig ikke-destruktiv metode , 

som dog kræver trænet personale . 

101 

7 .5 .6

8 

Enklere at gennemføre kontro l 

hos producente n 

Certifikater 

Et certifikat er et dokument over udført kontrol på et part i 

materiale. 

Når en køber og en sælger har indgået en aftale om levering 

af et parti stål med specificerede egenskaber, skal sælgere n 

levere i henhold til specifikationen, og køberen kan herefter 

godkende eller afvise de leverede varer . 

Denne kontrol kan køberen udføre ved leveringens modtagelse, 

men det er enklere at gennemføre kontrollen hos materialeproducenten 

(stålværket) i tilfælde af, at køberen 

p.g.a . afvigelser fra specifikationen ønsker at reklamere . 

Flere muligheder for kontrol Køberen kan da vælge mellem at lade kontrollen udføre hos 

producenten gennem sig egen kontrollant eller lade kontrol - 

instansen hos producenten udføre og rapportere resultatet 

til køberen . 

Krav til Køberen 

Den fremgangsmåde køberen vælger, afhænger af : 

• Hvilken grad af dokumentation han har brug for (anta l 

dokumenterede egen skaber) 

• Hvilken sikkerhed han 

ønsker for, at de oplyste materialedata er korrekt e 

• Eventuelle krav fra myndighederne . 

F.eks. forlanger arbejdstilsynet i Danmark, at materialer til 

fremstilling af dampkedler, trykbeholdere og rørledninger e r 

entydigt mærket og dokumenteret i form af et officielt certifi - 

kat, som er underskrevet af en person, som er anerkendt a f 

direktoratet for arbejdstilsynet . 

Ved indkøbet skal køberen oplyse, hvilken type certifikat de r 

ønskes . 

Endvidere skal køberen definere : 

• Hvilke egenskaber, der skal kontrolleres . 

• Antallet af prøvninger. 

• Hvilke bestemmelser, der skal 

gælde for prøvningsudstyret . 

102

• Hvilke prøv ningsmetoder, der skal anvendes . 

• Regler for omprøvning . 

• Hvornår og af hvem kontrollen skal udføres . 

Som udgangspunkt for ovennævnte specifikationer kan køberen 

med fordel anvende tilgængelige standarder for almindelige 

tekniske leveringsbetingelser, som giver vejledning 

for ovennævnte forhold . Som eksempel kan nævnes : 

DS/EN 10025 (04 .91) »Tekniske leveringsbetingelser for 

varmtvalsede produkter af ulegeret konstruktionsstål« o g 

DIN 1690 (05.85) »Tekniske leveringsbetingelser for støbegods« 

. 

Køberen skal dog være opmærksom på, at standarderne ikke 

nødvendigvis omfatter alle de egenskaber, som er interessante 

for ham . F.eks. omhandler den tyske standard for støbejern 

med lamelgrafit (DIN 1691 (05 .85)) ikke nogen retningslinier 

for grafittens mikrostruktur. I dette tilfælde ka n 

det være relevant at anføre supplerende krav med udgangs - 

punkt i f .eks DS 10602 (01 .70) »Støbejern, Klassificering a f 

grafittens mikrostruktur« for at sikre leverance af kvalitets - 

gods . 

Et andet eksempel med støbejern er f .eks. krav til støbejernets 

bearbejdelighed. Specifikation af støbegods kvaliteten 

GG 25 i henhold til DIN 1691 garanterer ikke støbejern ude n 

hårde steadit-udskillelser. Hvis støbegodset skal bearbejdes , 

er det derfor klogt, allerede ved specifikationen af materialet, 

at tage højde herfor. 

De forskellige former for certifikater findes beskrevet i standerderne 

SIS 11011 (11 .85), DIN 50049 (07.82), DS/IS O 

404-1983 og euronorm 21-78 . I 1989 er der endvidere udgivet 

et forslag til fælleseuropæisk standard PrEN 10204 (07.89) . 

SIS 11011 er tilpasset ISO 404 og angiver i lighed hermed 4 

certifikattyper. Euronormen og DIN-standarden angiver 5 

certifikattyper. Tabel 8.1 giver en sammenlignende oversigt 

over certifikattyperne i de nævnte standarder. 

Certifikattyperne i det fælles europæiske standardforslag e r 

kort præsente ret i tabel 8.2, som er et oversat uddrag a f 

standardforslaget . 

103 

Standarder foreskriver ikke krav 

til alle materialeegenskabe r 

Standarder om certifikater

Tabel 8 .1 Modsvarende certifikattyper i DS/ISO 404-1983, 515 1101 1 

(11 .85) og DIN 50049 (02 .82) 

DS/ISO 404 DIN 50049 SS 11000 1 

5.3 .1 .2 .1 2 . 1 

Værkserklæring Werkbescheinigung 

5.3 .1 .2 .2 

Værksattest 

5.3.2 .3 . 1 

Inspektionserklæring 

A 

Inspektionserklæring 

B 

2 . 2 

Werkszeugnis 

3 .1 A 

Abnahmeprüfzeugnis A 

3 .1 B 

Abnahmeprüfzeugnis B 

1 

Identitetsintyg 

2 

Kvalitetsintyg 

3B 

Provningsintyg B 

3.1 C 3C 

Abnahmeprüfzeugnis C Provningsintyg C 

3 .2 B 

Abnahmeprüfprotokoll B 

5.3.2 .3.2 3.2 C 4 

Inspektions- Abnahmeprüfprotokoll C Acceptansintyg 

attest 

Vi skal her begrænse os til at kommentere certifikaterne i 

DIN 50049 (07.82), som er den standard, der hyppigst anvendes 

i Danmark . 

Certifikater ifølge DIN 50049 I DIN 50049 (02 .82) skelnes der mellem 5 certifikattyper, 

hvor 2.1-certifikatet er det enkleste og billigste . 2.1 certifika - 

tet indeholder ikke nogen kontrolresultater og er i virkelig - 

heden kun en skriftlig ordrebekræftelse fra leverandøren . 

2.2-certifikatet indeholder kontrolresultater, men ikke nødvendigvis 

repræsenterende data fra det leverede parti. De 

værdier, der angives på certifikatet er gennemsnitsværdier 

for materialekvaliteten og hidrører enten fra den løbend e 

kvalitetskontrol eller fra kontrol af andre varer produceret 

ved samme metode . For standardmaterialer er det som hovedregel 

styrkeegenskaber og kemisk sammensætning, der 

kontrolleres løbende . Som hovedregel udstedes 2.2-certifika - 

104

Tabel 8.2 Certifikattyper i PrEn 10204 (07 .89) 

Standard Dokument Kontrol- Dokumentindhold Leveringsbetingelser Dokumentunderskrive r 

betegnelse type 

2 .1 Værkserklæring 

2.2 Prøvningsrapport 

2.3 Specifik prøv - 

ningsrapport 

Ikke 

specifik 

Ikke 

specifik 

Uden angivelse af prøvningsresultate 

r 

Med angivelse af resultater 

af prøvninger, der ikke nød - 

vendigvis er udført på d e 

faktisk leverede produkter, 

men på produkter, der e r 

fremstillet med samme pro - 

duktionsmetode 

I overensstemmelse med betingelserne 

i ordren, og hvis dette er e t 

krav, også i overensstemmelse 

med officielle bestemmelser og d e 

tilsvarende tenikske regler 

Producen t 

3 .1 .A Inspektions- I overensstemmelse med officielle Den inspektør, der er udpege t 

attest 3.1 .A 

bestemmelser og de tilsvarend e i de officielle bestemmelser 

Hvori nævnes resultaterne 

tekniske regler 

3 .1.B Inspektions- af prøvninger, der er udført I overensstemmelse med specifiattest 

3 .1 .B 

på de faktisk leverede pro - kationerne i ordren, og hvis dette Producentens bemyndigede 

Specifik dukter eller på produkter fra kræves, også i overensstemmelse repræsentant 

den inspektionsenhed , med officielle bestemmelser og d e 

hvoraf det overdragede er tilsvarende tekniske regler 

3 .1.0 Inspektionsen 

del 

I overensstemmelse med specifi- Købers bemyndigede repræ - 

attest 3 .1 .0 kationerne i ordren sentan t 

3 .2 Inspektions- Producentens bemyndigede 

erklæring 3 .2 repræsentant og købers bemyndigede 

repræsentant

ter derfor kun for disse egenskaber . 2 .2-certifikater kan hurtigt 

laves og til lave omkostninger. 

3 .1 .A; 3 .1.B og 3 .1.C-certifikater indeholder resultatet af af - 

talte prøvninger, som er udført på prøveemner udtaget fra 

det leverede parti . Forskellen på de 3 certifikater er den underskriftsberettigede 

. Det siger sig selv, at disse typer certifikater 

er mere tidskrævende at fremstille og derfor dyrere . 

3.1 .B og 3.1.0 certifikaterne er almindelige for plade- og rør - 

materialer. 

3.2: certifikater er dokumenter, der både underskrives af e n 

repræsentant for køberen og sælgeren . Bortset herfra er indholdet 

i certifikaterne det samme som for 3.1.A - 3.1 .C . 

Selve udformningen af certifikatet er ikke standardiseret , 

men i tillægsblade til både ISO, DIN og SS findes vejlednin g 

for, hvordan de hensigtsmæssigt kan stilles op . 

106

& 

d 

m 

å 

SVENSKTSTAL Tg 

TUNNPLAT 

i1PM./r ya. d .whew 

Provningsintyg / Testcertificate 

ROVNINGSINTY 

9YYVV]Iwy .Y 7oRnr]yc N. veN. al.e 

RST 37-2 DIN 17100 34670 

.Øa]. .ee. law 

09773 0 

51.,..~< .a .. l...e t ~ ~ . . .. we. 910226 

,a,..,se. 

91c•)1 ~~ A 

()ANSI( TEKNOLOGISK INSTITU T 

ROO"O"a °" 

VARMV PLAT 

TEKNOLOGIPARKE N 

I 

DK-8000 

q ANMAR K 

ARHUS' C 

item Charge/Cast eP i 

No. 

Oimansion 

Kg/Kilos St/Pieces *LEV - 

TILLS T 

3 ;_'0-5954 LD 697061 2500X 1 250X 4 .00 300 3 1 

cargo 

Cast s Ec C Si Mh P S N Cr NI Cu Mo Al Nb V T I I B Deso. 

20- 5 95 4 20 8 1 63 9 14 4 4 5 1 0 62 0 1 0 I 2 A L 

~ a 100 . 1000 .100 I h 100 0 

100 

Prov nr 

Test No 

♦L I 

N/mnia 

REH I N/mm ' 

RM 

N/mm' 

A% 

1-•,O 

I 

4 

A% 

mm I 

, 

I 

i 

697061 5 306 390 :i 1 

j 

e ~ e 10000 

. , 

, ea.t+orE] ew,hOiE s 

VI inlygar harmed att materølet ar 

Illlverkat och provat I Overensstammelse 

med var ovan angivna order 

'Wo hereby certify that the material ha s 

been made and tested in accordance with 

~D~DO 

T .Ilverharens i 

marks/ 

Mark ol the 

Manufacturer 

F.;1,IkL .~r I IrG: 'i 1 -U3-(/ : : 

our the above mentioned order --l .fi I I; @iJ1 .1 V [ ;;T I 

S'781 84 BORLANGE 

Sweden 

Figur 8 . 1 

0243.700 0 0 

• 45-243 70000 

. , 

"0950 r, ssab s 

Eksempel på certifikat af typen DIN 50049-3 .1 .B for leverance af stå l 

RSt 37-2, DIN 17100 . Certifikatet indeholder oplysninger om producenten, 

købsaftalen, leverancen, materialebetegnelsen, de nominell e 

mål, kvantiteten, kontrolresultater og udstedelsesdato . 

j ,-,oe . lr, 

* '• FORK LAPINCAR, SE BAKSIO A 

EXPLANATIONS. PLEASE TURN OVE R 

ERKLARUNGEN BITTE WENOE N 

107 

i 

N.

9 Fordele/ulempe r 

Fig . 9 . 1 

Systematisk materialevalg 

Når der skal vælges materialer til en konstruktion, gøres det - 

te naturligvis ud fra nogle overvejelser af, hvilke påvirkninger, 

emnet vil blive udsat for i sin forventede levetid . 

I dette afsnit behandles nogle grundelementer i materialevalgsprocessen, 

men emnet behandles grundlæggende i 

kursusmodul S6 . 

Det bedste valg fås, hvis der anvendes en vis systematik , 

f.eks . bestående af de på figur 9.1 viste delprocesser . 

Kravprofi l 

Egenskabsprofil 

Er all e 

rav og relevante 

egenskaber 

ed i informaionerne? 

Materialeval g 

Prøvning af detaljer 

Test af prototyp e 

Produktio n 

Anvendels e 

Skade r 

Kravprofil . For alle komponenter startes med en funktions - 

analyse med en nøje gennemgang af den samlede konstruktion 

og de enkeltdele, som indgår deri . 

Analysen skal føre til opstilling af en række krav - en kravprofil 

-, som kan karakteriseres som summen af ønskerne til 

det færdige produkt . 

108

Kravene kan stamme fra funktionsmiljøet, såvel mekanisk , 

kemisk, biologisk, bestrålingsmæssigt som elektrisk/magnetisk, 

og der kan indgå ønsker vedrørende design, produktionsteknikker, 

levetid og pris. Endelig må konsekvenserne a f 

et eventuelt havari overvejes . 

Egenskabsprofil . De egenskaber, som er nødvendige for a t 

opfylde kravene, (f.eks. styrke, hårdhed og bearbejdelighe d 

i relation til det mekaniske miljø), må herefter udregnes/fremskaffes 

og listes . Når baggrundsoplysningerne er 

tilstrækkelige, kan materialerne til konstruktionen vælges , 

og detaljer og/eller prototyper testes med eventuel efterfølgende 

revision af krav- eller egenskabsprofil . 

Nu kan delene produceres, og konstruktionen tages i anvendelse 

. 

En vigtig opfølgning er, at de skader, som måtte opstå, analyseres, 

og at resultaterne af havariundersøgelsen bruges ti l 

ændring af konstruktion, materialevalg, fremstillingsteknik 

eller anvendelsesmåde afhængigt af den fundne årsag . 

Ud over de elementer, som direkte indgår i diagrammet (fig . 

9.1), må der også fokuseres på følgende punkter : 

Virksomhedens teknik . Er der vilje til at indføre nye teknikker 

eller gå til underleverandører, hvis materialevalget inde - 

bærer dette? 

Produktionsmiljø. Bestræbelser i retning af at bedre produktionsmiljøet 

kan f .eks. påvirke beslutninger angåend e 

overfladebehandling, lodning/svejsning . 

Genanvendelighed . Pris alene bør ikke styre et materiale - 

valg. Energiforbrug ved produktion og ved genanvendelse a f 

et metal er faktorer, som af mere overordnede globale årsager 

også må tages i betragtning . 

Ressourcer og strategiske forhold er begge forhold, som p å 

kort tid kan medføre drastiske prisændringer. 

Når konstruktioner trods grundige overvejelser alligevel havarerer, 

kan årsagerne være mange forskellige . 

109 

Krav fra mekanisk, kemisk og bi - 

ologisk milj ø

9 . 1 

9 .1 . 1 

Reparationsfejl 

Overbelastningsbru d 

En skarp opdeling med udgangspunkt i brudtyper, mekanismer 

eller årsager er vanskelig, men for oversigtens skyld 

omtales først overbelastningsbrud (seje, kløvning og interkrystallinske) 

som en gruppe. 

Sejt overbelastningsbru d 

Hvis et metal deformeres (strækkes ud over flydespændingen), 

før brud indtræffer, opstår sejt overbelastningsbrud , 

som på grund af den plastiske deformation kræver betydeli g 

energi for at dannes og forplante sig . 

De fleste ståltyper har et sejt og et sprødt brudområde, primært 

bestemt af temperaturen, men med indflydelse fra en 

række andre faktorer (se pkt . 9 .1 .2) . Hvis temperaturen er 

over omslagstemperaturen, og deformationshastigheden er 

relativt lav, vil der være mulighed for sejt brud, særligt hvis 

spændingstilstanden er forholdsvis ukompliceret . 

For at sejt overbelastningsbrud kan fremkomme, skal konstruktionens 

kritiske tværsnitsareal belastes ud over materia - 

lets flydespænding og trækstyrke. Derfor vil havariårsagerne 

typisk være en af følgende : 

• uventede driftsbetingelser, som f .eks. pludseligt start/stop, 

frost, overtryk eller temperaturgradienter 

• materialeforvekslin g 

• underdimensionering 

• uheldig orientering af valseretning i emnet 

• restspændinger fra fremstillingsprocesser 

• reparationsfej l 

• monteringsfej l 

Hvis dele fremstillet i koldtrukket stål eller visse typer høj - 

styrkestål repareres f .eks. ved opretning med varme (elle r 

svejsning), kan der lokalt forekomme styrkefald, således a t 

sejt overbelastningsbrud opstår i den svækkede zone . 

Også sejhærdede komponenter, f .eks aksler kan ændre 

egenskaber ved opvarmning, der ikke sjældent benyttes ti l 

korrektion af små skævheder . 

Overbelastning uden brud, d .v.s. plastisk deformation, forekommer 

f.eks . i bolte, som strækkes ved tilspænding, eller i 

110

fjedre, som sætter sig i utilladelig grad . Årsag kan være underdimensionering, 

styrke under den forventede eller, for 

ventilfjedre i motorer, højere drifttemperatur end skønne t 

ved materialevalget . 

Da stålet deformeres før brud, vil denne skadetype ofte ken - 

des på, at der er deformation i skadezonen . Her skal man 

dog være opmærksom på muligheden for fejlkonkludering i 

tilfælde, hvor det seje brud er restbrud for havarier starte t 

med f .eks. udmattelses- eller spændingskorrosionsrevner . Et 

andet kendetegn er brudfladens mørkegrå udseende me d 

en mat, fløjlsagtig karakter. 

Ved undersøgelse i scanning elektronmikroskop kan iagttage s 

»dimples«, skålformede fordybninger, som er dele af de mikrohul - 

rum, som opstår under den plastiske deformation, se fig . 9 .2 . Ori- 

enteringen af disse dimples på de sammenhørende brudflader kan i 

havariudredningen benyttes til fastlæggelse af belastningssituatio- 

nen før brud, se fig . 9 .3 (Ref . 1) . 

Kløvningsbru d 

Endnu mere uforudseeligt end det seje brud er det sprød e 

kløvningsbrud, som kan opstå i de fleste ståltyper . Tendensen 

til kløvningsbrud påvirkes af : 

• temperatu r 

• deformationshastighe d 

• spændingskoncentration (kærv ) 

• kemisk sammensætning 

• forbehandling (deformation, bearbejdning og varme - 

behandling) 

• mikrostruktu r 

De fleste stål har en omslagstemperatur (fig . 9.4), over hvilken 

slagsejheden ligger på eet niveau . Omkring omslags - 

temperaturen falder slagsejheden brat (ved afkøling) til e t 

meget lavere niveau . 

Ved sprøde brud (altså også kløvningsbrud) er der ingen ad - 

111 

Sejt overbelastningsbrud sker efter 

deformation 

Mat, mørk brudflad e 

Fig . 9 . 2 

Skematisk fremstilling af dimples-dannels 

e 

9 .1 . 2

a. Ligeakslede dimples (træk) 5300 x 

b. Aflange dimples (forskydning ) 

Detail B 

5400 x 

c . Aflange dimples (tensile tearing) 6500 x 

A max 

timax 

Fotos optaget i transmissionselektronmikrosko 

p 

Fig . 9 . 3 

Orientering af dimples ved sejt overbelastningsbrud ved forskellig e 

spændingstilstande . 

Kløvningsbrud sker uden defor- varsel før brud i form af deformation eller begyndende rev - 

mation nedannelse. Revnevæksthastigheden er ekstremt høj, o g 

energiforbruget meget lavt, dvs relativt små mekaniske på - 

virkninger kan udløse store brud . 

Ved konstruktioner, der skal fungere i frysehuse eller under 

arktiske forhold, er det nærliggende at vælge et materiale 

med garanteret slagsejhedsværdi ved eller under anvendelsestemperaturen, 

men mange andre dele kan få sprødbrud 

med alvorlige konsekvenser, eksempelvis anhængertræk , 

krandele og beholdere . 

112

J 

16 0 

140 

12 0 

10 0 

8 0 

6 0 

L 4 0 

~ 2 0 

Omslagskurve for i Omslags- I Sejt bru d 

varmvalset uberoliget områd e 

kulstofstål . I 

Sprødt brud 

-20 -10 0 +10 °C 

Temperatur 

Styrkeforøgelse vil ofte være knyttet til stigning i omslags - 

temperatur. Dette gælder ved forøgelse af kulstofindhol d 

(både opløst og i form af perlit), deformationshærdning o g 

udskillelseshærdning . Forbedrede slagsejhedsegenskaber 

(lavere omslagstemperatur) fås ved kornforfining og tillege - 

ring af mangan og nikkel . 

Brududseendet ved rene (eller overvejende) kløvningsbrud 

er ofte glinsende . Det glinsende skyldes lysreflektion fra d e 

plane kløvningsflader, som dannes, når revnen løber gen - 

nem de enkelte korn (transkrystallinsk) . 

Makroskopisk ses ofte et pilmønster, såkaldt »chevron«-mønster, o g 

i scanning elektronmikroskop ses de enkelte krystalplaner med så - 

kaldt flodliniemønster (fig . 9.5), som fremkommer, fordi kløvninge n 

sker i flere parallelle planer. Sammenløbet af de forskellige fronte r 

danner steps af varierende højde. 

Både flodlinie- og chevronmønster kan benyttes til fastlæggelse a f 

revnevækstretning . 

Meget ofte ses flere brudtyper repræsenteret på samm e 

brudflade, og sejt/kløvning ses hyppigt i kombination . 

t 

113 

Fig . 9 . 4 

Slagsejhed som funktion af 

prøvningstemperatu r 

Glinsende brud ved kløvnin g

Fig . 9 . 5 

Kløvningsbrud fotograferet i 

scanning elektronmikroskop , 

1000 x 

9 .2 

Udmattelsesbru d 

Erfaringerne viser, at over 80% af de brud, som konstateres i 

maskinkomponenter, skyldes udmattelse, dvs revnedannel- 

Udmattelsesbrud er knyttet til sen er forårsaget af pulserende belastninger . Af disse er det 

pulserende belastning kun omkring 5%, der kan tilskrives materialefejl som pri - 

mær årsag . 

Konstatering af, at et brud skyldes udmattelse, er ikke en 

forklaring af årsagen til bruddet, men blot en fastlæggelse a f 

brudtypen . Dette faktum alene kan ikke bruges til forebyggelse 

af lignende skader, men ved en undersøgelse af brud - 

dets forskellige karakteristika kan indhentes oplysninger o m 

revnestartsted, graden af kærvvirkning i startområdet, be - 

lastningens art og relative størrelse . 

Udmattelsesstyrken hænger mere eller mindre direkte sammen 

med trækstyrken, men påvirkes i høj grad af overfladetilstanden 

. 

For varmvalset stål i maskinbearbejdet tilstand er udmattelsesgrænsen 

ca. 40% af trækstyrken, mens rå valsede eller 

114

smedede prøver vil have lavere styrker på grund af afkulning, 

stor ruhed eller andre overfladedefekter, som giver lo - 

kal spændingskoncentration . 

Derfor er det ved konstruktion af emner, der udsættes fo r 

pulserende belastninger, vigtigt at fastlægge, i hvilket områd e 

af delen de største spændinger findes, så de ved bearbejdning, 

design med videre kan bringes ned på et passend e 

niveau . For hærdede stål er der kun en sammenhæng, so m 

den ovenfor nævnte op til en vis styrke, hvorefter spredningen 

i udmattelsesgrænse bliver meget stor, se fig . 9 .6 . 

N/mm z 

1000 

800 

a 

• 

~ ••• •• • 

AISI betegnelse 

• 4140 H4053 .406 3 

20 30 40 50 60 7 0 

Rockwell C hårdhed 

Udmattelsesstyrken afhænger også af mikrostrukturen . Styrken fal - 

der med faldende martensitandel (for samme hårdhed), og en sfæroidiseret 

struktur giver bedre udmattelsesegenskaber end en perlitisk 

(ved samme trækstyrkeniveau) . 

Udmattelsesrevner vokser kun, hvis den pulserende spæn - 

ding ligger i trækområdet i en del af eller hele sin spændingscyklus 

. Derfor kan udmattelsesstyrken øges, hvis der 

kan introduceres trykspændinger i overfladen, hvor revne n 

jo oftest initieres . Hvis der indbygges en »forspænding« i 

trykområdet, nedsættes størrelsen af den pulserende træk - 

spænding og dermed risikoen for initiering af udmattelses - 

revner . 

115 

Fig . 9 . 6 

Udmattelsesgrænse som funktion 

af hårdhed og kulstofindhol d 

i sejhærdningsstål . Ref. 2

Fig . 9 . 7 

S-N-kurver for sej hærdet bolt 

uden og med ruining af gevindet 

N/mm 2 

50 B 40 bolte, ø 16m m 

Gevind rullet efte r 

varmebehandling 

0.01 0.1 1 10 0.01 0.1 1 1 0 

Antal svingninger før brud i millioner . 

Metoder til dette er f .eks. indsatshærdning, nitrering, shotpeening, 

ruining og deformation, og fig . 9.7 viser et eksempel 

i form af sejhærdede bolte med og uden rulning . 

Ved ændret materialevalg bør Ved overgang fra almindeligt blødt stål til højstyrkestål i e n 

design revideres konstruktion skal det tages med i overvejelser omkring ud - 

formning, at stivheden mindskes og nedbøjning øges, hvi s 

man blot reducerer godstykkelse uden designændringer. En 

anden konsekvens kan være nedsat udmattelsesstyrke, hvi s 

udformningen ikke ændres med øgede radier og placering 

af svejsninger i områder med lav spænding . 

Hensigtsmæssigt design ka n 

hindre initiering af udmattelsesrevner 

Hyppigste årsag til udmattelsesrevners initiering er no k 

uhensigtsmæssig kontruktiv udformning med deraf følgen - 

de spændingskoncentration, som der ikke er taget højde fo r 

i beregningerne . 

Typiske eksempler er dimensionsovergange, skarpe hjørner, 

huller, noter, overgang mellem hoved og skaft på bolte samt 

gevind . 

Første gevindbund i en udformning som vist på fig. 9.8, b 

giver lige så stor spændingskoncentration som enkeltkærven 

a, hvor en udformning som c er langt bedre . 

116

Endnu bedre er det at udforme bolten med et glat skaft me d 

mindre diameter end gevindets, men effekten er betinget a f 

glat og stor rundingsradius . 

Spændingskoncentration og restspændinger kan også opst å 

ved strukturkærve. Hvis mikrostrukturen lokalt afviger fra 

det omliggende, kan udmattelsesrevner initieres i et sådant 

område. Praktiske eksempler er pletter med uanløbet martensit 

opstået på hærdbare stål i forbindelse med magnetofluxrevneundersøgelse 

af krumtapaksel, eller elektrodestrei f 

fremkommet ved reparation . 

Ingen spændingskoncentration 

Høj nominel spænding 

Svag spændings - 

koncentration 

i• Momentant opstået restbrud 

Fig . 9 . 8 

Spændingskoncentration ve d 

gevind . Ref. 3 

Lav nominel spænding 

Stor spændings- Ingen spændings- Svag spændings - 

koncentration koncentration koncentration 

Fig . 9 . 9 

Skematisk præsentation af brududseende for udmattelsesbrud (Ref . 1 ) 

117 

Stor spændingskoncentratio 

n 

(c ) 

Kærv med spændingskoncentratio n

Hvis et overfladelag på et emne har lavere udmattelsesstyrke 

end materialet generelt, kan dette føre til revneinitierin g 

ved lavere belastninger end forventet . Revnen vil fortsætte 

ind i det sunde materiale, hvis spændingskoncentratione n 

ved revnefronten er stor nok. Skader med denne årsag ses i 

støbte emner med afvigende overfladestruktur (større ferrit - 

andel) og i varmebehandlet gods, som er blevet afkullet i 

overfladen. Fjederstål kan være leveret uhærdet med denne 

fejl på grund af afkulning ved varmvalsning . 

Shot-peening kan i nogen grad råde bod på problemet . 

Brududseendet på et udmattelsesbrud kan, som nævnt, giv e 

en række informationer . 

Fig. 9 .9 viser, hvorledes spændingskoncentration, spændingsniveau 

og belastningsart giver varierende brududseende 

. 

Glat brudflade ofte med linie- Udmattelsesdelen af brudfladen er ofte glattere end restmønster 

bruddet, og der ses hvilelinier, hvis spændingsniveauet ha r 

varieret. Hvilelinierne svarer til brudfronter på forskellige 

tidspunkter, se fig. 9 .10 . 

Fig . 9 .1 0 

Udmattelsesbrud 

I scanning elektronmikroskop ses parallelle linier, såkaldte striations- 

linier, hvis indbyrdes afstand svarer til revnevæksten under een pul- 

sationscyklus, se fig . 9 .11 . 

118

Fig . 9 .1 1 

Sprodhedsformer 9 .3 

En af de mest kendte sprødhedstyper er brintskørhed . Skør - 

heden resulterer i nedsat duktilitet (brudforlængelse) og for - 

sinket brud ved statisk belastning . 

Forekomsten er knyttet til diffunderende brint stammend e 

fra f.eks. overfladebehandling eller korrosionsprocesser, og 

skaderne opstår under spænding, som kan være restspændinger 

eller pålagt belastning . Revnerne starter ofte fra 

punkter under overfladen . 

Følsomhed har stål med styrker over et vist niveau . Ved 

trækstyrke under 700 N/mmz optræder fænomenet yderst 

sjældent, ved styrker over 1 .000 N/mmz praktisk taget altid . 

Hvor brintkilden er kendt, kan sprødheden undgås ved e n 

varmebehandling umiddelbart efter den behandling, so m 

giver mulighed for brintoptagelse . 

Bruddet er ofte interkrystallinsk, men kan også være transkrystallinsk 

kløvning eller blandet . 

Andre sprodhedsformer, der er knyttet til diffusion i stålet , 

er : 

119 

Udmattelsesbrud fotograferet i 

scanning elektronmikroskop , 

3000 x

9.4 

Krybning kan forventes ved temperaturer 

lidt over legeringen s 

rekrystallisationstemperatur 

• anløbningssprødhed, som fremkommer ved varmebehandling 

ved 200-600°C i Mn-, 

Cr-, Cr-Mn- og Cr-Ni-legered e 

stål . 

• blåskørhed, som opstår, når stål deformeres i 

temperaturområdet 200-300°C . 

• deformationsældning, som forekommer i uberoliget stål 

efter deformation og opvarmning 

til 200-300°C . 

Et sprødhedsfænomen i en gruppe for sig selv er LME (liquid-me - 

tal-embrittlement), flydende-metal-indtrængning, som forårsage r 

nedsat styrke og sejhed . Mekanismen er knyttet til kontakt melle m 

specifikke metaller og metalsmelter . 

Stål er følsomt overfor messing, aluminiumbronze, kobber, zink, blytinlod 

og cadmium, mens andre metalliske konstruktionsmaterialer 

er følsomme over for andre specifikke flydende metaller. 

Voldsomme konsekvenser ses f .eks. ved afbrændte lejer på krumtap - 

aksler, hvor det varme lejemetal kan trænge flere mm ind i stålet . E n 

renovering fjerner måske kun et par tiendedele, og det svækked e 

område danner hurtigt udgangspunkt for udmattelsesrevner. En sådan 

skade kunne forebygges ved revneundersøgelse med magneto - 

flux efter renoveringsslibningen . 

Krybning 

Ved forhøjet drifttemperatur kan levetiden af et metal, so m 

belastes pulserende eller statisk, være begrænset, selv o m 

spændingen er under flydespændingen for metallet . 

Spænding sammen med forhøjet temperatur kan resultere i 

en kontinuert deformation i materialet, dvs krybning . Efter 

en tidsperiode kan krybningen resultere i brud (krybebrud) . 

De kombinationer af betingelser, der er nødvendige for at 

krybning sker, afhænger af legeringstypen, men generelt 

kan man forvente krybning ved temperaturer lidt over lege - 

ringens rekrystallisationstemperatur . 

Forhøjet temperatur kan for aluminium begynde ved 200°C , 

120

for lavt legeret stål ved 370°C og for nikkel- eller kobolt-baserede 

højtemperaturlegeringer ved 650°C . 

Det er altså nødvendigt før materialevalget at have nøje 

kendskab til de betingelser, der vil herske i drift med forhøj - 

et temperatur, også selv om belastningerne umiddelbart ser 

ud til at være meget små . 

Et brud opstået ved krybning kan være sejt med dimples , 

men der er også mulighed for interkrystallinsk eller kløvningsbrud, 

så ved brudanalyse vil det være nødvendigt at se 

på andre forhold end de rent mikrofraktografiske . I øvrigt 

kan der være andre medvirkende faktorer ved krybebrud, 

nemlig pulserende belastning, oxydation, korrosion og erosion 

. 

Slid 9 . 5 

En måde at opdele slid efter er gruppering efter slidbetingelser, 

dvs. efter arten af det medium, metallet er i kontak t 

med, se fig . 9 .12 . 

En anden måde er at opdele efter slidtype, hvor følgende er 

de almindeligste : 

• abrasivt slid 

• adhæsivt slid 

• pittin g 

• fretting 

Abrasivt slid forekommer oftest ved betingelser, hvor meta l 

er i kontakt med ikke-metal . 

Ved abrasivt slid ridses metallet eller mikrospåntages, og stå- Abrasivt slid er mikrospåntag - 

lets hårdhed er derfor afgørende for slidhastigheden . Også din g 

mikrostrukturen spiller en rolle ; således er perlit mere slidbestandigt 

end bainit og anløbet martensit, når der sammenlignes 

prøver med samme hårdhed og kulstofindhold . 

Imidlertid er martensit anløbet ved lave temperaturer (me d 

deraf følgende stor hårdhed) de øvrige strukturer overlegen . 

Hårde indeslutninger i stålet f.eks . karbider øger slidstyr - 

ken, men virkningen er afhængig af form, størrelse og fordeling 

af karbiderne, ligesom matrixens hårdhed er vigtig . 

121

Fig . 9 .1 2 

Slidbetingelser og eksempler Metal i Bevægelse Omgivelser Eksempel 

kontakt med 

Ikke metal 

eller 

Glidende 

Vådt 

Tørt 

Vådsands - 

transportør 

Plovskær 

slidmateriale 

Rullende 

Vådt Kuglemølle 

Tørt Knusevalser 

Metal 

Væske eller 

damp 

Slagagtig 

Glidende 

Rullende 

Vådt Graveudstyr 

Tørt Sandblæsning 

Smurt Aksel i lej e 

Ikke smurt Bremse 

Smurt Rulleleje 

Ikke smurt 

Hjul på 

jernbanespor 

Våddamp Turbine 

Forbrændings- Gasturbine 

gas ventil 

Abrasivt slid kan også forekomme ved metal-metal-kontakt unde r 

smurte betingelser og er så oftest forårsaget af urenheder, slidmate - 

riale eller f .eks. kernesand . Sliddet fører til matte eller ridsede over - 

flader. Hvis den ene metalflade kan optage slidpartiklerne (f .eks . lejemetal), 

kan dette begrænse sliddet. Figur 9 .13 viser relativ slidbe - 

standighed af en række stål og støbejern testet ved rubber-wheel - 

abrasion-test . 

Adhæsivt slid skyldes lokal kontakt mellem de to metalfla- 

Adhæsivt slid skyldes sammen- der, som i mikrozoner trykker sig ind i hinanden, så de nær - 

svejsning af mikrozoner mest svejser sammen . Når de rives fra hinanden igen, flyttes 

materiale, og denne slidtype kan føre til meget hurtig 

nedslidning. Hvis materialerne er meget forskellige og uopløselige 

i hinanden, mindskes tendensen til sammensvejsning. 

Pitting er lokal overfladeudmattelse 

Pitting er overfladeudmattelse, hvor forskydnings- elle r 

trækspændinger initierer revner ved overfladen eller unde r 

denne, som kan medføre udfald af metalstykker . Skadety- 

122

cm 3 

1 . 0 

0. 1 - 

= 

'2 

ö 

L 

c 

ö 

— 

- 

- 

- 

0.01 _ 

= 

_ 

- 

a 

L 

-a 

ö c 

~ 

Y 

c 

`y 

w - 

~ ,C 

m 

L 

-a 

a— y 

E a 

c c 

.n 

m 

`w - v 

v a 

-— 

— 

— 

— 

- 

- 

- m — 

_ 

.2 

c, c 

c v ~ tg L ~ O 

y 

= 

E 

-O .aW 

L "c' ~ > ~ V 

> 

O 

—_ L ~ L L 0 L - 

- 

N 

— a 

- ~ 

~ 

~ 

-o 

m 

.76 

g 

O l 

O 

Y 

9 

u 

c 

a, 

m 

U 

O 

rv 

V 

pN 

m 

V 

ul ~ 

-^- 

V 

m 

y 

E 

_ 

- 

.,o 

2 

J ~ U N Z 

Stigende slidbestandighe d 

pen ses ofte i tandhjul og kan skyldes fejl i tandudformning, 

finish eller opretning, som giver for højt lokalt tandtryk og 

mulighed for gennembrydning af den oliefilm, som skal hol- 

de fladerne adskilte . 

Fretting opstår, når to sammenpressede overflader udsættes 

for vibrationer og en deraf følgende lille relativ bevægelse . 

Slidmaterialet oxyderer, og fænomenet kaldes derforogså pas- 

ningsrust . Det ses i boltesamlinger, ved påkrympede kuglelej- 

er og kraftoverføring generelt, og en konsekvens af frettin g 

kan være udmattelsesrevner. Forebyggelse er fjernelse af re- 

lativ bevægelse (ved fjernelse af vibrationerne eller ændring 

af overfladekvalitet ved overfladebehandling) eller smøring . 

Ved slid under smurte betingelser (metal mod metal) er det 

faktorer som hårdhed, mikrostruktur, styrke, sejhed og over- 

fladens ruhed, der er afgørende for levetiden. Overfladekva- 

liteten er vigtig, fordi den afgør, hvor tykt et olielag, der skal 

til for at holde fladerne adskilte uden lokal kontakt . 

Korrosionsformer 9 . 6 

Et korrosionsangreb kan ske ved meget forskelligartede me- 

kanismer, og korrosionsbilledet kan være så karakteristisk , 

at det afslører årsagen til angrebet . 

123 

Fig . 9 .1 3 

Slidbestandighed af forskellig e 

materialer sammenlignet ve d 

»rubber-wheel-abrasion test« 

Fretting skyldes vibrationer o g 

lille relativ bevægels e

Fladetærin g 

Et ensartet angreb viser, at de korrosive delprocesse r 

(katode- og anodeprocesserne) foregår på alle dele af overfladen, 

og denne korrosionsform ses på metaller, som ikk e 

let passiveres (danner beskyttende oxydoverfladelag) . 

Grubetæring (pitting ) 

Gruber opstår, når en beskyttelse (f .eks. fornikling eller passivering) 

er utilstrækkelig, eller omkring ædlere urenheder i 

mindre ædle metaller. Ses ofte på rustfrit stål i kloridholdig t 

miljø . 

Selektiv korrosio n 

Hvis strukturbestanddelene i en legering angribes med for - 

skellig hastighed, kan korrosionsangreb medføre, at den 

mest bestandige fase står tilbage, så delen ikke har ændre t 

geometri. Ses i form af afzinkning i messing og grafitering a f 

støbejern, hvor grafitten står tilbage . 

Spændingskorrosio n 

Ved specifikke kombinationer af legering og korrosivt medium 

kan der, hvis der samtidig er trækspænding i emnet, op - 

stå revnedannelse, som enten kan være trans-eller interkrystallinsk 

. 

Forekommer i rustfrit stål under påvirkning af klorid unde r 

inddampning og i blødt stål i koncentreret lud . 

Tildækningskorrosio n 

Hvis der på grund af aflejringer af slam eller spalter i konstruktionen 

ved samlinger kan dannes koncentrationselementer 

i den væske, der dækker metallet, vil angrebshastigheden 

øges ekstremt i det tildækkede areal . 

Galvanisk tærin g 

Hvis forskellige metaller (eller forskellige passiveringstilstan - 

de af samme metal), som er elektrisk forbundne, neddyppe s 

i en fælles elektrolyt, vil det mindst ædle metal blive angre - 

bet kraftigere, end hvis det havde været i væsken alene , 

124

mens det mest ædle metal vil angribes mindre end forven - 

tet . 

Desto større forskel, der er i metallernes ædelhed (potential e 

i given væske), jo større vil det galvaniske angreb være . 

Spændingsrækken i havvand er : 

Uædel ende Magnesium 

Zink 

Aluminium 

Cadmium 

Blødt stål 

Støbejern 

Ni-resist (støbejern ) 

Ferritisk rustfrit stål (aktivt) 

Loddetin 

Austenitisk rustfrit stål (aktivt ) 

Bly, tin 

Messinglegeringe r 

Nikkel (aktivt ) 

Messinglegeringer, kobber 

Nikkel (passivt) 

Mone l 

Rustfrit stål (passivt ) 

Sølv 

Titan 

Grafit 

Guld 

Ædel ende Platin 

Udover arealforholdet mellem de to metaller, som er i kon - 

takt med hinanden, influerer også metallets evne til at pas - 

sivere på angrebshastigheden . 

Referencer 

1. Metals Handbook, vol . 9, 8th edition, ASM 1974 

2. Metals Handbook, vol . 1, 8th edition, ASM 1961 

3. Metalliske materialer, fejl og skader, årsaker og botemidler. 

Det Norske Veritas 

125

1 0 

10 .1 

Hurtigste måde at få stål p å 

Stor leveringssikkerhe d 

10 .2 

Direkte fra værk til kunde n 

Der skal aftages en minimummængd 

e 

10 . 3 

Større ordre opdeles i mindre 

mængder 

Leveringsformer 

Der findes 3 hovedtyper af leveringsformer : 

1) Lager 

2) Forskrivnin g 

3) Rammeaftaler (JIT ) 

Lager 

Levering fra lager er den hurtigste måde at få stål på (ofte fra 

dag til dag) . Levering fra lager giver nogle begrænsninger, 

idet de materialer man får herfra, kun opfylder de krav de 

forskellige standarder (DIN, SIS osv.) stiller til materialerne. 

Fordelen ved lagerleverancer er en stor leveringssikkerhed , 

samt små mængder. 

Forskrivnin g 

Forskrivningsordre er materialer, der leveres direkte fra værk 

til kunden. Dette giver nogle muligheder for at stille specielle 

krav til materialet f .eks. optimering af tykkelsen, snævere 

tolerancer. Ulempen ved forskrivning er, at man ikke er sik - 

ker på leveringstiden samt på de antal tons, der leveres . En 

leveringsdato kan nemt svinge op til 4 uger . Når man køber 

materiale direkte fra værk, er der en minimumsmængde , 

man skal aftages før værkerne vil fremstille en kvalitet . 

Rammeaftaler 

Der er mulighed for at lave en leveringsaftale. Dette giver 

mulighed for at få en større special ordre delt op i mindr e 

mængder (JIT) . Man er så sikker på at få den rigtige kvalitet 

til rette tid . 

Stålprodukter deles op i 6 hovedgrupper : 

• Plader 

• Stangstål 


• Rør 

• Åbne koldtvalsedeprofiler 

• Blankstål 

126

Inden for hver af disse hovedgrupper findes der en lan g 

række kvaliteter og dimensioner. Det er ikke muligt at give 

nogle klare retningslinier for, hvad der er muligt at få inde n 

for hver hovedgruppe . Det skyldes, at der er stor forskel på , 

hvilket dimensionsområde de forskellige værker kan producere 

sammenholdt med at flere værker specialiserer sig i at 

fremstille specialkvaliteter. Man skal derimod henvende sig 

til en af de danske grossister, der har specialister siddend e 

indenfor hver produktområde . 

Det har vist sig, at hvis man inddrager produktspecialister i 

et udviklingssamarbejde, kan der spares en hel del penge . 

Det er derfor meget vigtigt, at man i en udviklingsfase alle - 

rede fra starten inddrager en specialist som samarbejdspartner. 

127 

Ingen klare retningslinier for di- 

mensioner på stålprodukte r

1 1 

Prisforhold 

Afhængig af markedsforholde- Prisen på stål er meget afhængig af markedsforholdene i de 

n e 

enkelte lande, det vil sige udbud og efterspørgsel . 

Salgspris, plader 

Stålprodukterne deles op i 6 hovedgrupper : 

• Plade r 

• Stangstål 


• Rør 

• Åbne koldtvalsedeprofiler 

• Blankstål 

I det følgende beskrives prisfastsættelse af disse 6 hoved - 

grupper. 

Plader 

Salgsprisen udregnes ud fra en basispris plus en række til - 

læg på følgende måde : 

1) Basispris : 

2) Kvalitet : 

3) Tykkelse/bredde : 

4) Tykkelse/længde : 

5) Kvantum : 

6) Certifikat : 

7) Emballage : 

8) Total : 

9) Total x omregningskurs : 

10) Bearbejdning (klip/spalt) : 

11) Arbejdsmarkedsbidrag : 

Avance : 

xxxx .xx 

xx.xx 

xx.xx 

xx.xx 

xx.xx 

xx.xx 

xx.xx 

xxxx.xx 

YYYY•YY 

YY . YY 

YY•YY 

YY•YY 

Salgspris : YYYY . YY 

Ad 1) Basispris . 

Indenfor plader er basisprisen forskellig indenfor følgende 

områder : 

128 

• Finplader 

• Varmtgalvaniserede plade r

Koldred. finplader 

Pristren d 

12 0 

11 5 

11 0 

105 

10 0 

9 5 

9 0 

85 

x 80 

a, 

.S.75 

1 I I 1111 I I I 

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 

Kvarta l 

86 87 88 

• Varmtvalsede båndplader 

• Quarto-valsede plader 

Fig . 11 .1 viser prisudviklingen på finplader i perioden . 

Basisprisen er ofte fast for et kvartal af gangen . 

Ad 2) Kvalitet . 

Prisen stiger, jo højere kvalitet man anvender . 

Ad 3) Tykkelse/bredde . 

Dette er et tillæg, der afhænger af tykkelsen sam t 

bredden på pladen . Tillægget stiger med faldend e 

tykkelse og bredde . 

Ad 4) Tykkelse/længde . 

Er et tillæg for længdeklip . 

I I 11111 1 

2 3 4 1 2 3 4 

89 I 90 

Fig . 11 . 1 

Udvikling af basisprisen på 

koldtvalsedeplader 

Ad 5) Kvantum . 

Dette tillæg afhænger af, hvor mange tons man kø- Tillæg bestemmes af antal ind - 

ber, mindre mængde = >større tillæg . Der er nogle købte ton s 

minimumsmængder, man skal aftage for de flest e 

værker, 18 x båndbredden, gælder for : 

129

• Koldtreducerede plader, herunder overfladebelagt 

plader. 

• Varmtvalsede båndplader . 

Ad 6) Certifikat . 

Her betaler man en overpris for nogle af certifikattyperne 

. 

Ad 7) Emballage . 

Ad 8-9) Total . 

Købes i udenlandsk valuta Priserne 1-6 købes i udenlandsk valuta . Disse skal omregnes 

til Dkk. Følgende produkter handles i følgende valuta : 

• Koldtreducerede plader HFL pr. ton s 

• Varmtgalvaniserede plader DM pr. tons 

• El-galvaniserede plader DM pr. ton s 

• Varmtvalsede plader DM pr. ton s 

Ad 10) Arbejdsmarkedsbidrag . 

Tillæg, der skal lægges på alt Arbejdsmarkedsbidrag er et tillæg, der skal lægges 

materiale 

på alt materiale, der indføres til Danmark, og som 

direkte går i statskassen . 

Ad 11) Bearbejdning . 

De fleste plader klippes på de danske servicecentre 

Mulighed for snævere tolerancer (op til 15 mm), hvor der er mulighed for, at få snævere 

tolerancer end der er specificeret i normerne . 

130 

Selvom prisen stiger på pladerne for bedre kvalitet 

og tyndere plader, kan det alligevel være en fordel at 

anvende bedre kvaliteter i en konstruktion . Fig . 2 viser 

index for flydespænding og pris på de svensk e 

højstyrkekvaliteter (Domex) . Index 100 er lig med St . 

37.2 .

Index (St 37 = 100) 

350_ 

300 _ 

250_ 

200 _ 

150 _ 

100 _ 

50 _ 

0 

Flydespændin g 

® Pris YPB 

Pris XPB 

St37 220 280 310 350 390 420 490 590 640 690 

Kvalitet 

Fig . 11 . 2 

Index for flydespænding og pri s 

Stangstå l 

1) Basispris : 

2) Kvalitet : 

3) Dimension : 

4) Certifikat : 

5) Små bundter : 

Total : 

Total x omregningskurs : 

Arbejdsmarkedsbidrag : 

Leveringsomkostninger : 

Avance : 

xxxx.xx 

xx.x x 

xx.x x 

xx.x x 

xx.x x 

YYYY •Y Y 

YYYY 

YYYY 

YY . Y Y 

Salgspris : YYYY • YY 

131 

11 .2 

Salgspris, stangstå l

Ad 1) Basispri s 

5 forskellige basispriser For stangstål findes der 5 forskellige basispriser afhængig 

af profilstørrelsen . 

Ad 2) Kvalitet . 

Se under plader. 

Ad 3) Dimension . 


Ad 4) Certifikat . 


11 .3 Bygningsstål 

Prisfastsættelsen på bygningsstål følger udregningen for 

Salgspris bygningsstål stangstål. Der er 8 forskellige basispriser afhængig af størrelsen 

på bjælkerne . 

11 .4 Rør 

Salgspris, rør 1) Pris : 

2) Pris x omregningskurs : 

3) Arbejdsmarkedsbidrag : 

4) Leveringsomkostninger : 

5) Avance : 

xxxx.x x 

YYYY•YY 

YY•Y Y 

YY•YY 

YY•YY 

Salgspris : YYYY•Y Y 

Ad 1) Pris . 

Fra værkerne får man opgivet en effektiv meterpris . 

11 .5 Åbne koldtvalsede profile r 

Salgspris, åbne koldtvalsede Prisfastsættelsen på åbne koldtvalsede profiler følger udregprofiler 

vingen for rør . 

11 .6 Blankstå l 

Salgspris, blankstål Prisfastsættelsen på blankstål følger udregningen for rør . 

11 .7 Prissammenligning 

De opgivne priser var gældende for lagerleverancer unde r 

100 kg, fra april-maj 1991 og forstås pr. 100 kg . Pristillæg 

ved udstedelse af certifikat kr. 100,00 . 

132

Koldtreducerde finplade r 

St 12 .0 3 

0,50x1000x2000 724,50 kr . 

1,00x1000x2000 673,00 kr . 

2,00x1000x2000 667,00 kr . 

2,99x1000x2000 665,00 kr . 

Overfladebelagte plade r 

Tillæg for andre kvaliteter 

St 12,05 19,00 kr . 

St 14,03 19,00 kr . 

Varmtgalvaniserede Aluzink finplader - AZ 150 : 

finplader 0,50x1000x2000 959,00 kr . 

0,50x1000x2000 939,00 kr . 1,00x1000x2000 846,50 kr . 

1,00x1000x2000 831,50 kr . 2,00x1000x2000 807,50 kr . 

2,00xl000x2000 792,50 kr . 

3,00x1000x2000 774,50 kr . 

Varmtvalsede plade r 

St. W 22, decaperede plader Kvalitet R St. 37-2 

5x1000x2000 636,50 kr . 5x1000x2000 582,00 kr . 

6x1000x2000 636,50 kr . 6x1000x2000 582,00 kr . 

8x1000x2000 691,50 kr . 8x1000x2000 588,00 kr . 

10x1000x2000 688,50 kr . 10x1000x2000 585,00 kr . 

Kvalitet R St. 53-3 

5x1000x2000 679,50 kr . 

8x1000x2000 682,50 kr . 

10x1000x2000 676,50 kr . 

Domex 390 X PB Domex 690 X PD 

5x1500x3000 755,00 kr . 6x1500x3000 795,00 kr . 

8x1500x3000 795,00 kr . 

Fladstål, kvalitet R St . 37-2 

5x16 

706,50 kr . 

6x16 706,50 kr . 

12x20 645,00 kr . 

15x25 663,50 kr . 

13 3

Rundstål, kvalitet R St . 37- 2 

8 669,50 kr . 

10 616,00 kr . 

20 596,50 kr . 

80 578,00 kr . 

Ligesidet vinkelstål, kvalitet R St . 37-2 

Rundkantet Skarpkante t 

25x3 1188,00 kr . 25x3 1118,00 kr . 

40x4 651,50 kr . 40x4 770,00 kr . 

50x5 645,00 kr . 50x5 764,00 kr . 

Blank stål, rundt : 

Kvalitet St 37K Kvalitet St. 50K 

14 772,50 kr . 14 881,00 kr . 

20 769,50 kr . 20 878,00 kr . 

45 771,00 kr . 45 879,50 kr . 

60 769,00 kr . 

Kvalitet St . 60 K 

45 1029,50 kr . 

60 1028,00 kr . 

Koldformede U-profiler : 

15x15x15x1,5 850,00 kr . 

25x25x25x1,5 850,00 kr . 

40x30x40x2,0 800,00 kr . 

40x40x40x2,0 800,00 kr . 

Hulprofiler : 

RHP Kvalitet R St . 44-3 RHS Kvalitet R St . 44, 3 

(Cert . DIN 50049/2 .2) (Cert . DIN 50049/3 .1.B ) 

30x30x2,5 16,00 kr . pr. m . 30x30x2,5 16,75 kr . pr. m . 



Dette er et lille udsnit af, hvad de danske grossister lagerfører, 

hvor der lagerføres forskellige kvaliteter er der angivet 

samme dimension for forskellige kvaliteter . 

134

Stikord 

Abrasivt slid 121 DIN 17210 (09.86) 65 HSLA-stål 28, 67 

Adhæsivt slid 121, 122 DIN 17211 (04 .87) 65 Hvidt støbejern 20,37 

Aducerjern 37 DIN 17212 (08 .72) 67 Hvilelinier 118 

Almene konstruktions- DIN 17221 (12 .88) 66 Hypereutektoidt stål 25 

stål 60 DIN 17222 (08 .79) 66 Hypoeutektoidt stål 2 5 

Almindelige konstruktions - DIN 17223 Teil 1 (12 .84) 66 Høj styrkestål 15, 2 8 

stål DS/EN 10025 14 DIN 17223 Teil 2 (09 .90 ) 66 Højtlegeret stål 25 

Anisotropi 70 DIN 17224 (02.82) 66 Hårdhed 5 3 

Anløbningssprødhed 120 DIN 17230 (09 .80) 66 Hårdhedsmåleudstyr 96 

Austenitisk støbejern 78 DIN 17480 (08 .84) 67 Ikke-jernlegeringer 12 

Automatstål 18, 65 DIN/EN 10025 (01 .91) 60 Indsætningsstål 17, 65 

Avance 128, 131, 132 DP-stål 29, 33, 67, 71 Intermediær forbindelse 2 2 

Bainithærdet SG-jern DS/EN 10025 60 Jernkarbid 2 2 

(ADI) 80 DS/ISO 630 (07.83) 60 Jernlegeringer 1 2 

Bake-hardening 35,72 Dual-phase stål 68, 71 Kedel- og beholderstål 1 6 

Basispris 128 Egenskabsprofil 109 Kløvningsbrud 11 1 

Blåskørhed 120 Emballage 128 Koldseje stål 1 6 

Borlegerede stål 17 Eutektisk 39 Konstruktionsstål 14, 26, 5 9 

Brinell 96 Eutektoid 41 Kornforfining 24, 33, 67 

Brintskørhed 119 

Eutektoidt stål 25 

Korrosionsformer 12 3 

Brudforlængelse 53 

Ferrit 22, 4 5 

Kravprofil 108 

Bygningsstål 26, 5 9 Finkornsstål 61, 67 Krybebrud 120 

Cementit 22, 47 

Fjederstål 18, 26, 6 6 Krybning 120 

Certifikat 102 

Fladetæring 12 4 

Kuglelejestål 19, 6 6 

Certifikattyper 10 3 Flodliniemønster 113 Kulstofækvivalent 39, 74 

Chevron-mønster 113 Flydende-metal- 

Kærvvirkning 11 4 

Deforrhationsindtrængning 

12 0 

Lager 126 

ældning 35, 120 

Flydespænding 

Lagtykkelse 9 6 

Deformationshærdning 24 (0,2-spændingen) 5 3 Lagtykkelsesmåling 98 

Den specifikke 

Flydespæn dingsforøgel sen Lavtlegeret stål 25, 61 

modstand 56 

ved fast opløsning 30 LME 12 0 

Destruktive prøvnings - Forskrivning 126 Magnetiserbarheden 56 

metoder 89 Fosfideutektikum 47 Mangansulfid 49 

Dimples 111 Fretting 121, 123 Mar-aging stål 19, 61 

DIN 1651 (04 .88) 65 Fysiske egenskaber 56 Martensit 2 4 

DIN 1654 Teil 1-5 (10 .89) 67 Galvanisk tæring 124 Martensitindholdet 7 1 

DIN 17102 (10 .83) 61, 73 Garskumsgrafit 40, 42 Martensitisk støbejern 79 

DIN 17155 (10.83) 61 Gråt støbejern 20, 36 Maskinbygningsstål 26, 5 9 

DIN 17175 (05.79) 61 Grubetæring 124 Maskinstål 14, 16, 26, 5 9 

DIN 17200 (03 .87) 64 Hovedelementer 50 Massefylden 56 

135

Materialevalg 10 8 

Mekaniske egenskaber 5 3 

Metallernes ædelhed 125 

Mikrolegeret stål 25, 61, 67 

Modning 3 5 

Modul 76 

Murakami 48 

NDE-prøvning 9 6 

NDT-prøvning 96 

Ni-resist 7 8 

Nitreringsstål 17 

Nitrerstål 6 5 

Omslagstemperatur 

29, 32, 110, 11 1 

Overbelastningsbrud 110 

Overeutektisk 3 9 

Overfladehærdbare stål 67 

Overfladeudmattelse 122 

Pasningsrust 123 

Perlit 22, 46 

Pitting 121, 122 

Prisfastsættelse 12 8 

Prøvestænger 50 

Pulserend e 

belastninger 11 4 

Rammeaftale 126 

Refosforiserede stå l 

(P-stål) 69,70 

Restbrud 111, 118 

Restmagnesiumindhold 39 

Rockwell 9 6 

Rosetter 41 

Rustfrie stål 2 6 

Sejhærdningsstål 16,64 

Sejt overbelastnings - 

brud 11 0 

Selektiv korrosion 124 

SG-jern 20, 37, 74 

Shotpeening 116 

Slagsejhed 53 

Slid 121 

Slip 54 

Slidbetingelser 121 

Slidstål 17 

Små bundter 131 

Sporelementer 81 

Sprøde brud 11 1 

Sprødhedsformer 119 

Spændingskoncentration 

111, 115, 118 

Spændingskorrosion 124 

Spændingsrækken 125 

Steadit 47 

Striationslinier 118 

Styrkeklasse 27,6 0 

Støbejern 25, 36, 74 

Stål til koldflydepresning 

67 

Svejsbare finkornstål 15,73 

Svejsbarhed 68 

Svovlindeslutninger 68 

Tekniske leveringsbetingelser 

10 2 

Temperkul 37 

Tildækningskorrosion 124 

Tilstandsdiagram 22 

Transkrystallinsk 11 3 

Trykspændinger 11 5 

Trækstyrke 5 3 

Udmattelsesbrud 114 

Udskillelseshærdning 31 

Ulegeret stål 25 

Undereutektisk 39 

Varmebehandling 2 4 

Varmefylden 5 6 

Varmeledningsevnen 56 

Varmeudvidelseskoefficienten 

5 6 

Vejrbestandige stål 1 5 

Ventilstål 67 

Vickers 9 6 

Vægtstangsreglen 22 

Værktøjsstål 26 

Ældning 35 

136

Konstruktionsstål, højstyrkestål, støbejern - Materials.dk

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?