ZPRACOVÁNÍ VYSOKOPEVNOSTNÍCH PLECHŮ

Třískové obrábění
Zušlechtěné, vysoce pevné oceli vykazují vlivem chemického složení, tepelného zpracování a dosažené mikrostruktury vysoké hodnoty pevnosti a tvrdosti. Tato vysoká tvrdost ztěžuje obvyklé - jednoduché obrábění. Pro dosažení dobrých výsledků při zpracování plechů by měly být dodrženy následující pokyny.

Obecně platné zásady: 
vrtat s relativně vysokým počtem otáček a aktivním chlazením;
obrobek upnout pevně a co nejblíže vrtaného místa, zamezit vibracím;
jako podložku vrtání zvolit ocel.

Výběr vrtáku:
vrták s kuželovou stopkou, s dlouhou šroubovitou drážkou a s velkým vrcholovým  úhlem;
pro oceli do S 690 mohou být použity vrtáky z rychlořezné oceli HSS; 
pro oceli s vyšší pevností doporučujeme vrtáky z rychlořezné oceli HSSCO legované kobaltem, popřípadě vrtáky s břitem z tvrdokovu;

Parametry obrábění (směrné hodnoty)

Tváření za tepla
Vodou zušlechtěné vysoce pevné oceli jsou převážně určeny pro tváření za studena, ale i tváření za tepla je možné. Jelikož ohřátím obrobku před vlastním tvářením dojde ke změně vnitřní mikrostruktury, bude nezbytné nové tepelné zpracovaní - zušlechtění, s cílem dosažení původních vlastností materiálu.

Tváření za studena
Vysoký stupeň čistoty ocelí, včetně úzkého vymezení rozsahulegujících prvků, jakož i nízká úroveň vnitřního pnutí je předpokladem pro dobré výsledky při tváření za studena.


Ohýbání za studena a ohraňování jsou klasickými příklady tváření za studena pro plechy z vysoce pevných ocelí. Při tomto druhu tváření za studena musí být brán zřetel na skutečnost, že s rostoucí tvrdostí klesá plasticita oceli a může tak někdy docházet ke vzniku mělkých trhlin na povrchu.


Při tváření vysokopevnostních ocelí je též nutno zohlednit vysokou hodnotu meze kluzu a tomu odpovídající míru tvářecí síly. Dále pak je nutno počítat při ohraňování s vyšším stupněm odpružení ramen, než je obvyklé u nelegovaných konstrukčních ocelí.

Doporučené poloměry ohýbání

Při tváření za studena by mělo obecně platit: 
povrch nástrojů musí být bez vrypů, otřepů a rýh;
okuje z nástrojů pravidelně odstraňovat; 
vyhnout se ohýbání zakalených hran a hran zpevněných stříháním;
obrobek by měl mít pokojovou teplotu; 
matrice musí být mazány;
volit technologii postupného ohýbání ve více krocích.

Doporučené poloměry u "V" zápustek

Podmínky řezání plamenem v závislosti na tloušťce plechu

Doporučené teploty předehřevu při řezání autogenem

Svařování

Vysoce pevné oceli S 690/S 890/S 960 s příznivou hodnotou uhlíkového ekvivalentu jsou svařitelné všemi nejčastěji použivanými metodami - ručně i automatem. 

U ocelí S 890 a S 960 je na základě menšího přívodu tepla upřednostňováno ruční obloukové svařování nebo obloukové svařování v ochranné atmosféře. 

U nejmenších tlouštěk plechů se vedle konvenčních metod obzvláště doporučuje svařování laserovým paprskem, a to zdůvodu relativně vysoké rychlosti svařování a malé tepelně ovlivněné oblasti okolo místa sváru. 

Při svařování musí být zvláště zohledněn fakt, že vysoce pevné oceli jsou náchylné k prasklinám vzniklým za studena. Tyto praskliny vznikají při svařování tehdy, když vlivem rychlého ochlazení nemůže vodík uniknout z oblasti svaru a vlivem nárůstu objemu molekulárního vodíku dochází k porušení vnitřní struktury svarového spoje. 

Vedle obsahu vodíku v přídavném svařovacím materiálu, úrovně vnitřního pnutí a tepelného režimu je pro zamezení vzniku prasklin důležité též chemické složení základního materiálu. 

Prasklinám vzniklým za studena může být účinně předcházeno, když budou respektována následující pravidla:
předehřev provádět v závislosti na geometrii svaru, tloušťce materiálu a druhu oceli; 
svarové spáry musí být čisté a suché; 
pokud možno používat měkké, nelegované svařovací elektrody; 
volit přídavné svařovací materiály s nízkým obsahem vodíku;
vhodným technologickým postupem svařování zamezit vysoké úrovni vnitřního pnutí. 

Předehřev při svařování

Předehřev příznivě ovlivňuje pozvolné ochlazování svarového spoje a snižuje hodnotu vnitřního pnutí na přijatelnou úroveň. Předehřev umožní i lepší únik vodíku ze svarového spoje. 

Při poklesu okolní teploty pod 5 stupňů C platí již dříve zmíněná zásada,že obrobek musí být předehřán minimálně na pokojovou teplotu. 

Doporučené teploty předehřevu pro obloukové svařování

Podmínky svařování

Je třeba mít na zřeteli, že vysoká rychlost ochlazování, v důsledku malého přívodu tepla při svařování, může vést k vysokým tvrdostem v tepelně ovlivněné zóně a tím reálnému nebezpečí vzniku trhlin za studena. 

Naopak při nastavení příliš nízké rychlosti ochlazování, prostřednictvím zvýšeného přívodu tepla, se jednak rozšíří tepelně ovlivněná zóna v okolí svaru a v takto ovlivněné zóně se zhorší původní houževnatost materiálu. 

Čas t 8/5 musí být v rozmezí 10 - 25 s. Teplota mezivrstvy musí ležet v rozmezí 150 - 225 st.C. 

Podle metody svařování, času t 8/5 a hodnoty pevnosti se mění maximální přípustné energie prodloužení. 

Je nepřípustné, aby se při svařování pracovalo s hodnotou "přívodu tepla" nad 3,0 -3,5 kJ/mm. Pokud bude po svařování zapotřebí žíhání ke snížení vnitřního pnutí, musí tak probíhat v rozmezí teplot 530 - 580 st. C. 

Doporučený maximální přívod tepla při svařování - tupý svár

Volba přídavných svařovacích materiálů

pro oceli S 890 a S 960