YU ISSN 0372-8633 ŽELEZARSKI ZBORNI K 20 LET ŽELEZARSKEGA ZBORNIKA Stran VSEBINA Vehovar Leopold, V. Kuhar — Metalur- ški inštitut Ljubljana OCENA ODPORNOSTI JEKEL PROTI VODIKOVI KRHKOSTI NA OSNOVI ZASLEDOVANJA PERMEAB1LNOSTI 73 Uranc Franc — Železarna Ravne IZBIRA KONSTRUKCIJSKIH JEKEL IN NJIHOVIH TOPLOTNIH OBDELAV ZA NAJUSTREZNEJŠO ŽILAVOST 83 Koroušič Blaženko, T. Kol en ko, M. K r a n j c — Metalurški inštitut Ljubljana J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko — Železarna Ravne J. Miko, F. Novak, B. Brudar — Železarna Jesenice OCENA STANJA IN ANALIZA RAZVOJA UPORABE PROCESNEGA RAČUNALNIŠTVA V SLOVENSKIH ŽELEZARNAH 89 Tehnične novice Stocca Bogdan — Železarna Jesenice UPORABNOST IN LASTNOSTI JEKLA ACRO-NlllSi 93 Marinšek Filip — Železarna Jesenice ELMAG - NOVA VRSTA NELEGIRANE POL-GOTOVE ELEKTRO PLOČEVINE 95 Pšeničnik Jože — Železarna Ravne NOVO ORODNO JEKLO C 7450 - UTOP 33 ZA DELOVVROCEM 97 LETO 20 ŠT. 4 - 1986 ŽEZB BQ 20 (4) 73-108 (1986) izdajajo železarne j e s e n ic e , r a v n e , š t o r e in metalurški inštitut ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 20 LJUBLJANA DECEMBER 1986 Vsebina Stran L. Vehovar, V. Kuhar Ocena odpornosti jekel proti •vodikovi krhkosti na osnovi zasledovanja permeabilnosti 73 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S, EGn, Rld, PlOm, U7d F. Uranc Izbira konstrukcijskih jekel in njihovih toplotnih obdelav za najustreznejšo žilavost 83 UDK: 620.187.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n, Q29, CN, AY, 2-64 B. Koroušič, J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko, J. Šegel, F. Rus, J. Miko, F. Novak, B. Brudar, T. Kolenko, M. Kranjc Ocena stanja in analiza razvoja uporabe procesnega računalništva v slovenskih železarnah 89 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s, EQn, Rld, PlOm, U7d Tehnične novice 93 Inhalt Seite L. Vehovar, V. Kuhar Bevvertung der Wieder-standsfahigkeit der Stahle gegen Wasserstoffsprodig-keit auf Grund der Verfol-gung der Permeabilitat 73 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S, EGn, Rld, PlOm, U7d F. Uranc Auswahl der Konstruktions-stahle und deren Warmebe-handlungsverfahren zur Er-ziehlung bestgeeigneter Za-higkeit 83 UDK: 620.187.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n, Q29, CN, AY, 2-64 B. Koroušič, J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko, J. Šegel, F. Rus, J. Miko, F. Novak, B. Brudar, T. Kolenko, M. Kranjc Bewertung des Zustandes und die Analyse der Entwi-klung der Datenbearbeitung in Slowenischen Stahlwer-ken 89 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s, EQn, Rld, PlOm, U7d Technische Nachrichten 93 Contents Page L. Vehovar, V. Kuhar Estimation of the steel resi-stivity to hydrogen embritt-lement by analvzing the per-meability 73 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S, EGn, Rld, PlOm, U7d F. Uranc Selection of structural steel and its heat treatment for the most suitable toughness 83 UDK: 620.187.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n, Q29, CN, AY, 2-64 B. Koroušič, J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko, J. Šegel, F. Rus, J. Miko, F. Novak, B. Brudar, T. Kolenko, M. Kranjc The revievv of state and ana-lysis of development in ap-plying process computers in slovene ironworks 89 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s, EGn, Rld, PlOm, U7d Technical Nevvs 93 Coiep/KaHHe ČTpaHHua L. Vehovar, V. Kuhar OueHKa conpoTHBjmeMO-CTH CTajieif Ha BOJOPOJIHJK) xpynKocTb Ha ocHOBaHini npocjie>KiiBaHiiH nponimae-MOCTH. 73 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S, EGn, Rld, PlOm, U7d F. Uranc Bbl6op KOHCTp)KUIIOHHblX cia.ieii h hx tepmhmeckhx 06pa60T0B l in HaiiSojiee cooTBercTBVioi[iyio bb3ko-CTb. 83 UDK: 620.187.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n, Q29, CN, AY, 2-64 B. Koroušič, J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko, J. Šegel, F. Rus, J. Miko, F. Novak, B. Brudar, T. Kolenko, M. Kranjc OueHKa nojiomeHim u aHa-JIII3 pa3BHTI1fl npilMeHeHHH BbiHiicjiiirejib!ioro ycTpoii-ctb3 b CJ10BeHCKIIX MeTajl-jiypnfiecKHX 3aBoaax. 89 UDK: 620.194:693.564:669.788:5-39.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s, EGn, Rld, PlOm, U7d TexHHHecKiie hobocth 93 •j— O 229280 ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 20 LJUBLJANA DECEMBER 1986 Ocena odpornosti jekel proti vodikovi krhkosti na osnovi ugotavljanja permeabilnosti UDK: 620.194-2:693.564:669.788:539.56:56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S, EGn, Rld, PlOm, U7d L. Vehovar*, V. Kuhar** To delo'obravnava problematiko vodikove krhkosti, ki je najpogosteje posledica korozijskih procesov, galvanizacije ali luženja, pri čemer se tvori atomarni vodik, ki v določenih pogojih lahko migrira v kristalno rešetko kovine in povzroča njeno navodičenje. Prikazana je kinetika elektrokemičnega izločanja vodika na katodnih površinah oziroma njegova adsorbcija (H,uh) kot prvi stadij, kateremu sledi drugi, t.j. absorbcija H v notranjost kovine (po ruski šoli absorbcija protona vodika H+ ). Obdelana je metoda merjenja propustnosti kovin za vodik (določa se hitrost permeacije oziroma permeabilnost in difuzijska konstanta), opisane pa so tudi tovrstne raziskave na visokotrdnostnih jeklih, v patentirani ali poboljšani obliki, ki se uporabljajo v prednapetih konstrukcijah. 1. UVOD Vpliv vodika so v začetku pripisovali delovanju napetostne korozije, vendar pa so kasneje dokazali, da obstaja sorodnost med vodikovo krhkostjo in nekaterimi tipi napetostne korozije. Vsekakor pa ne obstaja enovita teorija, s katero bi bilo možno razložiti vsa dogajanja v zvezi s tem fenomenom, ki variira v odvisnosti od materiala, njegove strukture, elektrolita temperature itd. Povezan je z vrsto različnih teorij oziroma mehanizmov, ki vsak po svoje poskuša interpretirati različna dogajanja v materialu pri vstopu atomarnega vodika. Danes so v svetu priznani naslednji mehanizmi vodikove krhkosti: 1. Zapfov mehanizem, ali mehanizem pritiska, ki je posledica rekombinacije atomarnega vodika v molekularnega (v materialu se tvorijo pritiski cca. 105 bar). V okolici plinskih mehurčkov je možno pričakovati precejšnje nakopičenje dislokacij, upadanje žilavosti materiala in pojav mikro ali makro razpok. 2. Petchev mehanizem ali adsorbcijski mehanizem po katerem adsorbirani vodik znižuje površinsko energijo kovine in s tem olajšuje formiranje razpoke. Znižanje se doseže z interakcijo vodika z elektroni iz »d« elektronske oble in na osnovi tega zaključujemo, da * dr. Leopold Vehovar. dipl. ing. melal. — S2 Metalurški inštitut Ljubljana ** Viljem Kuhar dipl. teh. - ZRMK Ljubljana topnost vodika narašča z naraščanjem gostote elektronov na Fermijevi površini. 3. Troianijev dekohezijski mehanizem, katerega je povzel Oriani, po katerem vodik znižuje kohezijsko silo med atomi kovine in sicer na mestih, kjer je koncentriran, to se pravi, v področjih triosnosti po Troianiju oziroma po Orianiju v konici razpoke, v kateri je prisotna maksimalna napetost. S takega gledišča na stanje v korenu razpoke se je porajal mehanizem plastične deformacije. 4. Mehanizem plastične deformacije, ki upošteva stanje v konici razpoke, z maksimalno koncentracijo dislokacij. Te omogočajo transport vodika v to cono, tako da je gonilna sila, potrebna za napredovanje razpoke, stalno prisotna. 5. Mehanizem izločanja hidridov je nastal na osnovi dejstva, da je v kovinskih sistemih, ki tvorijo z vodikom hidride, prisotna zelo močna vodikova krhkost zaradi ekstremne občutljivosti te faze do notranjih ali od zunaj vnešenih napetosti, predvsem pa zaradi povečanja njenega volumna, posledica česar so visoki pritiski in deformacija kristalne rešetke. Nizka reakcijska ental-pija, potrebna za tvorbo hidridov, omogoča njihov nastanek tudi pri razmeroma nizkih temperaturah. Številna raziskovalna dela so dokazala in tudi podprla dva mehanizma, ker najbolj kompleksno obravnavata in omogočata razlago vodikove krhkosti. To sta: — mehanizem Troiano-Oriani — mehanizem plastične deformacije Vsi ostali omenjeni mehanizmi oziroma pogoji so sicer potrebni, toda ne vedno zadostni. Morfološke preiskave prelomnih površin omogočajo dodatna spoznanja o vodikovi krhkosti in še posebej o načinu njenega širjenja. Ločimo tri vrste prelomov, ki so posledica vodikove krhkosti, in sicer: — interkristalni krhki prelom — transkristalni krhki prelom — duktilni prelom V sistemu Fe-H, kjer ni možna tvorba hidridov, običajno opazimo krhek interkristalen prelom, ki poteka vzdolž mej avstenitnega zrna. Transkristalen prelom se pojavlja pri Fe-Si zlitinah, in tudi Fe kot rezultat visoke stopnje navodičenja (katodna polarizacija). Čeprav železo ne tvori hidridov (izraziti tvorci hidridov so napr. Ti, Zr, V, Nb, Cr, Pd), pa je vendar poznano, da se ne- katere njegove zlitine obnašajo podobno kot legirni elementi. Krom in nikelj tvorita hidride, nerjavno jeklo pa ravno tako, čeprav ti hidridi niso stabilni pri normalnih atmosferskih pogojih. Rentgenske raziskave so pokazale, da nastopa navo-dičenje Cr-Ni jekla le v površinskem pasu, kajti ta jekla imajo ploskovno centrirano kristalno mrežo, za katero pa je poznana slaba difuzivnost vodika (v kubično centrirani je difuzija vodika največja). V navodičenih conah se konkretno za 18 Cr-8 Ni jeklo avstenit pretvarja v tako imenovani »inducirani martenzit« kot posledica tvorbe hidridne faze, ki avstenitno matrico širi. To povzroča visoke notranje napetosti v zunanji coni, kar se tudi dokazuje s povišano trdoto in krhkostjo. Novejše raziskave kažejo na znaten vpliv nekaterih oligo elementov, ki segregirajo po kristalnih mejah jekel, kjer delujejo kot pasti, ki pospešujejo rekombinaci-jo atomarnega vodika v molekularnega. Takšni so Sb, Te, Sn, S in As, katerih delovanje vodi do interkristal-nih prelomov. Vpliv karbidov na absorbcijo vodika v jeklih, in s tem na naravo preloma, je poznan. V odvisnosti od kemične sestave jekla in njegove strukture lahko delujejo precipitati Cr karbida, tipa Cr7C3, kot pasti. Krom povečuje vsebnost absorbiranega vodika, ne le s povečanjem količine karbidov, temveč tudi s tem, da popači fizikalno in celo kemično naravo mejnih površin. Podobno kot karbidi, delujejo tudi vključki MnS. Na naravo prelomnih površin izrazito vpliva tudi mikrostruktura. Visokotrdnostna martenzitna jekla kažejo krhke prelome vzdolž mej avstenitnega zrna že pri zelo nizkih koncentracijah vodika. Perlitna jekla so podvržena enakim prelomom pri mnogo višjih koncentracijah, avstenitna pa so relativno neobčutljiva. Pri av-stenitnih nerjavnih jeklih je zaradi navodičenja potrebna manjša lomna napetost, vendar pa je videz preloma pogosto duktilne narave. Pri nerjavnih jeklih je stopnja navodičenja odvisna od stabilnosti y faze. Pri jeklu tipa 304, ki ni stabilizirano, se pojavljajo zelo razvejani interkristalni prelomi, medtem ko pri stabilizirani kvaliteti 310 pokanje ni zaznavno. Vodikovo krhkost kovin lahko povzroči tudi medij plinastega vodika. Navodičenje iz plinaste faze poteka preko mnogih stadijev, in sicer: — fizikalne adsorbcije H, na površino kovine — kemisorbcije molekule H: — disociacije molekule H2 v atomarni vodik — difuzija H v kristalno rešetko. Mnogi od teh procesov niso najbolj razumljivi, ni pa še tudi jasno, katera od teh stopenj kontrolira hitrost migracije atomarnega vodika v notranjost kovine. Ker je aktivacija nekaterih od navedenih procesov odvisna od temperature, je povsem jasno, da je le-ta eden od dominantnih dejavnikov. Večina, če ne celo vse od navedenih stopenj, so specifične za določene materiale in v tesni povezanosti z njihovo strukturo ter stanjem površine. Cisti, nekorodirani deli površin, nastali s plastično deformacijo ali kot posledica delovanja kemičnih oziroma elektrokemičnih reakcij, so prednostna mesta za adsorbcijo, pri čemer znaša velikost Vander VVaalso-ve vezne energije manj kot 0,1 eV/molekulo. Tudi proces kemisorbcije in tvorba atomarnega vodika se bosta prvenstveno odvijala na teh delih površine. 2. KINETIKA ELEKTROKEMIČNEGA IZLOČANJA VODIKA Kinetika elektrokemičnega izločanja vodika je važen moment pri reševanju problematike vodikove krh- kosti. V odvisnosti od različnih dejavnikov se bo vodik zaradi reakcij na katodi bodisi izločal v obliki plina (H,) bodisi tvoril vodikovo nadnapetost, ki je osnovni pogoj za pojav navodičenja kovine. Elektrokemično izločanje vodika iz kislih in bazičnih raztopin je možno na različne načine (1). Vir za tvorbo vodika v kislih raztopinah so hidroksonijevi ioni H,0+ (v nadaljnjem tekstu bodo ti zaradi enostavnosti označeni s H + , kar je običajno v literaturi), katerih raz-elektrenje na katodi vodi k tvorbi plinastega vodika: 2H+ +2e = H (1) V bazičnih raztopinah je ta reakcija naslednja: 2H,0 + 2e- = H: + 20H- (2) Enačbe reakcij (1) in (2) predstavljajo le sumarne procese katodnega izločanja vodika, vendar pa so ti dejansko sestavljeni iz vrste različnih vmesnih stadijev. Prvi stadij je transport delcev k elektrodnim površinam za tem pa sledi stadij razelektrenja ionov vodika ali molekul vode s tvorbo adsorbiranih atomov vodika (Hads): H++e" = Hads (3) H:0 + e- = H„ds+0H- (4) Neodvisno od tega, ali gre za razelektrenje v kislih ali bazičnih raztopinah je neposredni produkt adsorbi-rani vodik na elektrodni površini. Za nadaljnji stacionirani potek elektrokemičnega procesa je potrebno, da so elektrodne površine zasedene z vodikovimi atomi oziroma daje omogočeno stalno odvajanje teh s katodne površine. Atomi vodika se lahko odstranijo na 3 načine: — s katalitično rekombinacijo — z elektrokemično desorbcijo — emisijsko Pri mehanizmu s katalitično rekombinacijo (mehanizem Volmer-Tafel), nastopa izločanje vodika z njegovo rekombinacijo v molekulo in istočasno desorbcijo: H++e-=Hads (5) Hadi + Hads = Hi (6) Pri tovrstnih procesih ima vlogo katalizatorja kovina kot elektrodni material. Ugotovilo se je, da se vodik adsorbira na tistih mestih katodnega dela materiala, kjer je potrebna majhna adsorbcijska energija. Pri elektrokemični desorbciji (mehanizem Volmer-Heyrowski) je izločanje vodika z elektrodne površine posledica razelektrenja ionov vodika ali molekul vode po naslednjih enačbah: H+ + e- = Hilds (7) H+ + Hads + e" = H, (8) H:0 + Hads + e- = H: + 0H- (9) Pri emisijskem mehanizmu, ki pa ni predmet obravnave v tem sestavku, adsorbirani atomi vodika izpare-vajo iz elektrodnih površin v obliki atomov: Hads=H (10) temu pa sledi v končni fazi rekombinacija atomarnega vodika v molekularnega. Kateri mehanizem od prvih dveh predstavlja dejanski mehanizem izločanja vodika na določeni kovini, pri določenih pogojih, je težko predvideti brez raziskav. Velika verjetnost pa je, da se bo prvi odvijal takrat, ko je prisotna majhna stopnja prekritja elektrode z adsor-biranimi H atomi, in drugi, ko je stopnja prekritja velika. 2.1. Vodikova nadnapetost na elektrodni površini katode Kot je bilo že omenjeno, je vodikova nadnapetost odločujoč dejavnik pri tvorbi vodikove krhkosti, ki se lahko pojavi, če zaradi specifičnosti elektrokemičnega procesa ni povsem izvedljiva depolarizacija z vodikom na katodi ob tvorbi H:, temveč nastali H.lds, ki ne reagira z elektroni, difundira v notranjost kristalne mreže kovine. Literatura (3) navaja, da obstaja precej teorij o nad-napetosti vodika, na osnovi katerih je bilo možno najti empirične odvisnosti (linearne ali logaritmične) med nadnapetostjo vodika in gostoto katodnega toka. Vsekakor pa sta najbolj priznani dve, in sicer: — teorija »zadrževanja razelektrenja H+ iona«, ki predpostavlja, da je najpočasnejša stopnja pri katodnem izločanju vodika Volmerjeva reakcija: H + + e~ = H„ (5) na osnovi česar tudi ruska šola trdi, da je vodikova krhkost posledica vstopa H+ ionov (vodikovih protonov) v kovino; — teorija »zadrževanja rekombinacije« dveh adsor-biranih H atomov v molekulo vodika (Taflova reakci-ja): H.,ds+Hads=H: (6) Nadnapetost t]h je: t1h = E,-Eh (II) E, = stacionarni elektrodni potencial pri določeni gostoti toka, ki se poraja z izločanjem vodika Eh = potencial reverzibilne elektrode EH = ^lnaH+= -b pH (12) r b =2,303 ^ (13) R = plinska konstanta T = absolutna temperatura F = Faradayeva konstanta aH+=aktivnost H+ ionov Tafel je ugotovil, da obstaja med nadnapetostjo in gostoto toka logaritmični odnos, ki se lahko izrazi: ti = a + blog„ (14) pri čemer sta a'n b specifični konstanti, ki sta odvisni od vrste kovine oziroma zlitine, njene sestave, strukture itd., i pa je gostota toka. Odvisnost nadnapetosti izločanja vodika r| od gostote toka — log, je prikazana na si. 1. Podobno kot zgoraj je Bongroffer leta 1924 ugotovil, da z naraščanjem aktivnosti kovine kot katalizatorja v smislu reakcije rekombinacije atomarnega vodika v molekularnega pada njena zmožnost tvorbe nadnapeto- katalizatorska aktivnost -> Pb, Sn, Zn, Cu, Ag, Fe, Ni, W, Pd, Pt <- nadnapetost vodika Tako imata napr. Pd in Pt visoko katalitično aktivnost (potencirata izločanje H:) in najmanjšo možnost tvorbe nadnapetosti vodika, Pb in Šn pa najmanjšo aktivnost in možnost tvorbe največje nadnapetosti izločanja vodika na katodi, kar pomeni, da ostaja H adsor-biran na elektrodnih površinah, s tem pa je dana možnost njihove difuzije v notranjost kovine in njeno navo- dičenje. Na osnovi tega je tudi možno sklepati, zakaj novejše kemične analize visokotrdnostnih jekel vsebujejo rezultate za vsebnost Pb, Sn, Sb, Zn, Cu, itd., kajti te nečistoče med drugim zvišujejo nadnapetost izločanja vodika za tisto jeklo, kar potencira možnost nastanka vodikove krhkosti. Leta 1951 je Bockris ugotovil odvisnost nadnapetosti od medatomarne razdalje. Najmanjša nadnapetost se dobi pri kovinah z medatomarno razdaljo, ki je blizu 0,27 nm, medtem ko s povečanjem ali zmanjšanjem te razdalje od navedene vrednosti, nadnapetost raste in s tem možnost navodičenja. Pri izločanju vodika razlikujemo nekaj vrst nečistoč, ki so lahko v korozijskem mediju ali elektrolitu in lahko močno vplivajo na realno hitrost izločanja molekularnega vodika: — kovinski ioni, ki se lahko reducirajo na elektrodnih površinah, kjer znižujejo nadnapetost vodika; — različni inhibitorji ali organske snovi, ki se adsor-birajo na elektrodi in s tem zmanjšujejo njeno površino, ki je sicer potrebna za odvijanje neke elektrokemične reakcije; — substance, ki se adsorbirajo na elektrodi in tudi vstopajo v reakcijo ter jo potencirajo, npr. H:S, ki sam reagira z elektroni na katodi in s tem onemogoča depo- -13 i -11 i -9 n i ' -7 --6 -3 HgN o računske } vrednosti • eksperimentalne J zaAHads pt -60 -65 -70 t -75 —&Hads Ikcal/mol) Slika 2 Odvisnost gostote katodnega toka od entalpije adsorbcije H atomov za različne kovine Fig. 2 Relationship between the cathode-current density and the en-thalpy adsorption of H atoms for various metals. -» log i ( A/cm2 ) Slika I Odvisnost nadnapetosti izločanja vodika od gostote toka za različne kovine Fig. 1 Relationship betvveen the overvoltage of hydrogen precipitation and the current density for various metals. larizacijo z vodikom (4), ki ima tako možnost difuzije v notranjost kovine. V smislu klasifikacije kovin, ki so lahko bolj ali manj podvržene vodikovi krhkosti, je potrebno poudariti še entalpijo adsorbcije AH"ds in stopnjo prekritja elektrodnih površin 0H z adsorbiranim vodikom (Hads). Če katodna reakcija poteka po Volmerju (enačba 6), bo hitrost te reakcije večja na elektrodnih površinah kovin, pri katerih je entalpija adsorbcije H atomov večja. Če pa reakcija izločanja vodika poteka po Heyrow-skem (enačba 8), bo hitrost izločanja molekularnega vodika manjša na kovinah z večjo entalpijo adsorbcije H atomov. Na si. 2 je prikazan vpliv entalpije adsorbcije za različne kovine. 2.2 Kinetika transporta vodika v kovino Posamezni mehanizmi transporta atomarnega vodika oziroma H+ iona v kristalno rešetko so razmeroma komplicirani in povezani z mnogimi dejavniki, ki so si v medsebojni odvisnosti. Tako je transport vodika odvisen že od mikrostrukturnih napetostnih gradientov, od njegove interakcije z dislokacijami, možnostjo, da se ujame v »pasti« kristalne rešetke itd. Za nastanek vodikove krhkosti sta na razpolago dva vira atomarnega vodika, in sicer notranji ali raztopljeni vodik, in zunanji, ki izvira iz plinastega ali tekočega medija. Vendar pa je predmet te razprave le tekoči korozijski medij in mediji, potrebni za iuženje, galvaniko itd., zato so dogajanja na elektrodnih površinah bistvenega pomena za tvorbo vodika in njegovo difuzijo v notranjost materiala. Na si. 3 je prikazan osnovni korozijski proces železa, katerega posledica je v končni fazi ab-sorbcija atomarnega vodika v njegovo notranjost. Hitrost absorbcije Rje enostavno produkt med specifično konstanto hitrosti absorbcije atomarnega vodika (kah,) in ravnotežno koncentracijo na površini adsorbiranega vodika (Hads), ki dejansko predstavlja stopnjo prekritja elektrodne površine 8 — lit. (5). kahs se določi iz enačbe: L k,,,., 1 pri čemer je: D-8kilhs kahs8 (15) P«, = stacionarni fluks vodika D = difuzijska konstanta vodika v jeklu L = debelina kovinske membrane, ki služi za določanje permeabilnosti kdes = specifična konstanta hitrosti desorbcije vodika s površine kovine kah5 H.ds,"1 Habs (16) *des R = kahs[HadJ (17) [HadJ = koncentracija adsorbcije atomarnega vodika Korozijski proces, ki vodi do absorbcije vodika v železo, je prikazan na naslednji shemi: Transport atomarnega vodika v kovino je možen na dva načina (6,7): — z difuzijo — s pomočjo dislokacij Transport vodika z difuzijo so študirali v mnogih kovinskih sistemih in kaže, da je difuzija proces, ki omogoča razmeroma hitro penetracijo vodika, še posebej v kubičnih — prostorsko centriranih sistemih, za katere je značilna nizka entalpija aktivacije. V temperatur- ANODNI PROCES KATODNI PROCES 2H* +2e H2 RAZELHKTRENJE VODIKA IN ABSORBCIJSKI PROCES 1) H* Hads 2) Hads + Hads-H2 3) Hads+H + + e Kabs H ads H K abs des " = Kabs [Hadsl (E <5 © V—® i ■ Slika 3 Shematski prikaz korozijskega procesa, ki vodi do absorbcije atomarnega vodika v železo Fig. 3 Schematical presentation of the corrosion process which leads to the absorption of atomic hydrogen into iron. nem območju, kjer je vodikova krhkost zaznavna, je difuzija običajno reda velikosti I0_6cm:s_1. _ Za difuzijo atomarnega vodika v kovino je na splošno značilna nizka aktivacijska energija, ki znaša 0,1 eV v kovinah s kubično — prostorsko centrirano kristalno rešetko (8). S tem je še omogočena difuzija pri razmeroma nizkih temperaturah. Vendar pa difuzija lahko močno upade, aktivacijska entalpija pa naraste, s tem da se vodnik ujame v »pasti« (9, 10, 11), katere dejansko predstavljajo različni defekti oziroma nehomogenosti v kovini: poleg dislokacij so to še kristalne meje, poligo-nizacijske pregrade, intersticijsko raztopljeni tuji atomi, lokalne zgostitve tujih atomov, različni vključki ali izločki tujih faz itd. S tem da se atomarni vodik ujame v pasti z nizko energijo, se povečuje možnost rekombina-cije tega v molekularnega posledica česar pa je navodi-čenje in vodikova krhkost. Tako moderna teorija vodikove krhkosti sloni na efektu pasti (trapping effect) in na osnovi tega se je tudi izoblikovala »Trap Theory of Hydrogen Embrittlement«. Po tej teoriji se bo pojavila razpoka takrat, ko količina ulovljenega vodika preseže kritično vrednost (12, 13). Potrebno je torej operirati z izrazom »ulovljeni vodik«, kajti v mnogih kovinah, napr. paladiju ali monokristalih, je difuzija atomarnega vodika zelo velika, nagnjenost k vodikovi krhkosti pa zelo majhna, ker ni možna rekombinacija v H: na lokacijah, kjer bi naj bile prisotne pasti. Očitno pa je, da takšni kovinski sistemi niso podvrženi navodičenju niti na osnovi dekohezije med atomi kovine zaradi delovanja intersticijsko raztopljenega vodika, kar propagira mehanizem v teoriji Troiano-Oriani. Takšne kovine so torej odporne proti vodikovi krhkosti (razen če ni izvedena intenzivna in dolgotrajna katodna polarizacija). Transport vodika skozi kovino pa je možen še z gibanjem dislokacij (7), kar je še posebej evidentno pri nizkih temperaturah, kjer je difuzija zanemarljiva. Ta prenos atomarnega vodika je hitrejši kot z difuzijo. Hladna plastična deformacija kovin vedno vodi do »razrahljanja« strukture, to pa je vzrok za povečanje nagnjenosti materiala do navodičenja (vstop vodika v 1 katodna celica 11 tesnila 2 anodna celica 12 dvojno dno in stene celic za gretje z vodo 3 vzorec 13 oddušek celice 4 Pt elektroda-K 14 potenciostat TACUSSEL PRT 10-0,5 5 kalomelova elektroda-K 15 rekorder TACUSSEL nanoampermeter TILOG 101 6 Pt elektroda-A 16 milivoltmeter TACUSSEL S 6 N 7 kalomelova elektroda-A 17 napetostni pilot TACUSSEL 8 šobe za prepihavanje 18 potenciostat WENKING ST 72 9 termometer 19 milivoltmeter WESTON 10 centrirni obroči tesnil 20 napetostni pilot WENKING SMP 72 Slika 4 Korozijska celica s sklopom aparatur za merjenje permeabilnosti vodika Fig. 4 Corrosion celi with the equipment for measuring the hydrogen permeability. vakance, interakcija vodika z dislokacijami itd.). Dodatno pa lahko plastična deformacija povzroči znatne spremembe v mehanizmu površinske adsorbcije. 3. permeabilnost kovin za atomarni vodik Iz dosedanjih razprav je možno soditi, da študij difuzije vodika v kovinah oziroma ugotavljanje permea-bilnosti (propustnosti za atomarni vodik) ni le akademskega značaja. Permeabilnost določenih kovin in njihovih zlitin bi lahko predstavljala merilo za stopnjo navo-dičenja, kajti povsem poenostavljeno gledanje lahko vodi do takega zaključka: več ko bo vodika difundiralo v kovino ali več ko ga bo ta propuščala, večja je možnost za njegovo rekombinacijo v pasteh, za dekohezij-sko delovanje med atomi železa, tvorbo hidridov itd. Toda če je za določene kovinske sisteme odločilna za vodikovo krhkost rekombinacija atomarnega vodika v molekularni (za to so potrebne pasti), ali pa napr. tvorba hidridov, potem permeabilnost ne more biti merilo za navodičenje, kot je v primeru paladija, ki sicer izkazuje visoko permeabilnost, vendar pa ima premalo pasti (ali pa je struktura tako ugodna, da »amortizira« visoke pritiske molekularnega vodika), da bi se porajala vodikova krhkost. Vsekakor pa je v določenih sistemih ta metoda zaradi svoje natančnosti in velike senzibilnosti izvrstno merilo za vodikovo krhkost. S to metodo je možno dokazovati produkcijo atomarnega vodika v različnih medijih, za katere pogosto le domnevamo, da so tvorci vodika, napr. visoko bazične raztopine z določenimi primesmi organskega ali anorganskega karakterja, ki delujejo kot akceleratorji vodikove krhkosti na elektrodnih površinah (pogosto imenovane »strupi«), kjer slabijo vez med kovino in Hads, pa tudi možnost razelektrenja H+ ionov, kar omogoča njihovo penetra-cijo v notranjost kovine. Metodo merjenja permeabilnosti sta razvila Deva-nathan in Stachurski (14). S to metodo je možno ugotavljanje difuzije atomarnega vodika s hitrostjo permeaci-je 0,003 nA/mm, oziroma hitrost pronicanja 3 I0~4 g atom/s, ali 3-lO"9 ml H:/s. 4. rezultati preiskav Veksperimentalne namene je bila izdelana specialna dvojna korozijska celica, ki je z ostalim sklopom aparatur shematsko prikazana na si. 4. Levi del celice je katodni predel, ki služi za produkcijo atomarnega vodika, v desni pa se odvijajo anodne reakcije. Atomarni vodik, ki se tvori, struji skozi jekleno membrano, katera je na anodni strani galvansko zaščitena s paladijem. Vodik se na anodno polarizirani površini paladija oksidira v proton vodika H + , kar povzroči spremembo potenciala na anodni strani oziroma anodni tok, ki se direktno meri. Stacionarni tok vodikovega protona, izražen v p.A/cm2, pa predstavlja permeabilnost PM. Tipičen zapis transporta vodika skozi kovinsko membrano je prikazan na sliki 5. Po gornjem grafičnem zapisu transporta vodika sta Devanathan in Stachurski določila difuzijsko konstantno (D) na več načinov (metoda časovnega zaostanka, konstanta časa naraščanja ali upadanja, prebojni čas), s pripombo, da je metoda časovnega zaostanka t|ag, katero sta utemeljila Daymes in Barrer, sicer enostavna, toda še vedno dovolj natančna. Z integriranjem prikazane krivulje lahko določimo količino difundiranega vodika za vsako časovno obdob- C\J 'e U < 6 HT5 „ 4 CL 0 40 80 120 Čas (s ) Slika 5 Odvisnost permeabilnosti P od časa katodne polarizacije Fig. 5 Dependance of the permeability P on the tirne of cathodic polari-zation. je katodne polarizacije. Če torej ekstrapoliramo zapis količine vodika s časom, dobimo časovni zaostanek t,ag, kije povezan z difuzijsko konstanto in membrano debeline L preko naslednje enačbe: Devanathan je potrdil, da se metoda »tlag« najlažje uporablja tako, da se določi čas, v katerem je delež per-meacije dosegel vrednost, ki znaša 0,6299-krat vrednost za stacionarno stanje fluksa vodika skozi membrano. Iz tega sledi, da je: tla„ = 0,63 P = — (19) 8 6 D Na osnovi te enačbe so bile tudi v prezentiranem delu določene difuzijske konstante, hitrost difuzije vodika skozi membrano pa iz Faradayevega zakona, ki trdi, da l^iA ioniziranega vodika ustreza hitrosti difuzije 1,16 -10~7 cmVs. Permeabilnost za vodik je bila določena na treh visoko-trdnostnih jeklih, in sicer: Material Napetost tečenja Rp 0,2, N/mm: Natezna trdnost Rm, N/mm2 Raztezek A io, % Kontrak-cija Z, % Stabilizirana patentirana žica F. Guilleaume 0 7 mm 1529 1700 7,5 46,9 Stabilizirana patentirana žica RMK Zenica 0 7 mm 1520 1727 6,0 26,5 Poboljšano jeklo vrste Dywidag 1430 1550 7,7 — Preiskave so bile izvedene iz dveh namenov: — ali se v visoko bazičnem mediju s pH 12,6 ob prisotnosti sulfidnega žvepla lahko tvorijo na elektrodnih površinah H+ ioni in s tem vodikova krhkost; — ali je permeabilnost lahko merilo oziroma realna osnova za ugotavljanje odpornosti določenih skupin jekel proti vodikovi krhkosti. Dokaz o obstoju vodika v bazičnem področju, v prisotnosti sulfidnega žvepla CaS, ki se nahaja v žlindri, ki je dodana cementnemu klinkerju, ta pa v beton ali injekcijsko maso, kjer povzroča vodikovo krhkost jekel v prednapetih konstrukcijah, je bil izveden pri naslednjih pogojih: — raztopina Ca(OH), s pH= 10 in T = 25nC — dodatek 0,472 g S"~/l — prepihovanje raztopine z argonom 8 minut s 400 l/h, s čimer se odstrani kisik kot depolarizator na kato-di — katodna polarizacija 6 mA/cm2 — anodna polarizacija + 1000 mV — debelina jeklene membrane 0,51 mm — membrana ni bila obremenjena osnonatezno Na anodni strani je bila membrana galvansko pala- dizirana z debelino Pd sloja 8|im. Tvorba atomarnega vodika v prisotnosti sulfidnega žvepla poteka po zakonitostih, ki so že bile dokazane z nekaterimi elektrokemičnimi meritvami in rentgensko kvalitativno analizo mineraloške sestave produktov reakcij (lit. 15). Osnovne reakcije v raztopni Ca(OH):, ki je prezenti-rala beton, so naslednje: CaS + Ca(OH): + 2H:0 — H:S + 2Ca(OH): (20) Ker H2S nad pH 9 ni obstojen, razpada: H;S —<• HS- + H+ (21) Tako se producira vodik, ki je izvor kislosti, in HS" anion z izrazito adsorbcijsko sposobnostjo na elektrodnih površinah, kjer pospešuje tvorbo Hads in s tem katodni tok: H+ raztopina + HS"jds—► (HSH) HS~ds + Hads (22) ali pa: HS-+e"=S-- + Hilds (23) Tvorba atomarnega vodika in njegova penetracija v material, ki je pogojena z vodikovo nadnapetostjo in prekritjem elektrodnih površin s H„ds, pa je osnova za vodikovo krhkost. Nadnapetost vodika je dosežena s tem, da na katodi z elektroni reagirajo HS~ ioni, ki ima- II M 1 1 1 I 1 1 F. Guil eame emca 1 1 Dvwid / / ------ / // s // /7 /7 / > / s A /s / 1 E < § 8 CL E < a uO rsj Cvl ? Q_ HUHeHTbI flH(J)(J)y3HH npeflCTaBJIHfOT co6oh aocrarofHO cejieKTHBHoe ocHOBaHHe AJia oripeziejremm conpoTHBJieHH» onpeaejieHHbix MeTaJuiHHecKHx cncreMOB CraioKe CTajiH BbicoicoH npoHHOCTn) Ha onpeaejieHHbie \iexa-HH3MbI BOflOpOflHOH XpynKOCTH. ^HarpaMMbl, maBHblM o6pa30M, XOpOIlJO CJieflHT 3aKOHOMepHOCT»M TeopHH Troiano-Oriani, KOTopaa 0CH0BaHa Ha aeK0re3HiiCK0M neHCTBMH aocopGHpoBaHHoro Bo;iopo;ia \ieacay ai ouaviH >Kejie3a. 3HaiHT, He\i 6ojibme npoHHuaeMOCTb MeTajuia, Te\i Gojibuie BoaopoaHaa CBfl3b. 3aK0H0MepH0CTb He npHMe-HHMa npH HeKOTOpbIX MeTajlJlHHeCKHX CHCTeMaX, KOTOpbie OKa3bIB3K)t BbICOKyiO npOHHLiaeMOCTb, XOTH OHH B 6ojIbLUeH H JIH MeHbliieH HaCTH Hy BCTBHTeJIbHbl Ha nOHBJieHHH BOaO-ponHoB xpynKOCTH. H3 (jDopMbi h HaKJiOHa HananbHOH nacni kphboh HeT B03M05KH0CTH nOJiyHHTb CBeneHHH O peKONlGllHamiH aTOMap-Horo Boflopona b MOjreKyjIHpHblH Boaopoil. aKT b tom, hto b CTajlflX BbICOKOH npOHHOCTH y»e He3HaHHTejlbHbie K0J1H-necTBa 06pa30BaHHbix MOJieicy.n Boaopo.ua npHiHHa CKon-JieHHfl iJHCJlOKaUHH (CHCTCMa CTaHOBHTbCH MeHee BH3Kasi) H nOHBJieHHe MHKpO H ViaKpO TpeiUHH. PeKOM6HHaUHH TaKOrO He3Ha4HTeJibHoro KOJiHMecTBa aTOMapHoro Boaopoaa He OTMenaeTCfl Ha KpnBbix npoHHuaeMoeTH. H3MepeHne npoHHuaeMoeTH aaeT B03M0>KH0CTb Ha6jiK>-aeHHio H+ hohob Taioice b cpeaax 0CH0BH0r0 xapaKTepa, hto npaBjja Ha bhh hejionihho, ho naeT B03MO>KHOCTb c jiOKajiHbiM aeHcTBiieM ycKopHTejieR Koppo3iin n BOjopoaHofi xpyriKOCTH Ha n0BepxH0CT«x 3JieicTpoaoB. TaKHM 06pa30M 3tot MeTOn aaeT HavHHbifi bbiboj pa3Hbix bhziob cpea h hx h3kj10h0b HJia o6pa30bahha BOHOpOilHOH XpynKOCTM. Izbira konstrukcijskih jekel in njihovih toplotnih obdelav za najustreznejšo žiiavost UDK: 620.178.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n, Q29, CN, AY, 2-64 Franc Uranc Do zdaj smo poznali popuščne diagrame, ki kažejo trdoto ali žiiavost jekel po popuščanju pri različnih temperaturah. Ker je žiiavost vse pomembnejša konstrukcijska postavka, je dobro poznati njen odnos s trdoto. UVOD Pogosto zahtevajo obremenitve strojnih delov zelo žilava jekla, ki so tudi zadosti trdna in trda. Na osnovi popuščnih diagramov moremo izdelati diagrame, s katerih se vidi, kakšno žiiavost ima jeklo določene trdote po dani toplotni obdelavi. Navadno sklepamo na žiiavost jekla po vsebnosti ogljika v njem, zato skušajmo odkriti, ali moramo pri takem sklepanju pričakovati kakšne, do zdaj neznane nerednosti. Preiskovali smo poboljšana jekla, ki so bila izdelana po klasičnih talilnih postopkih. 1. ODNOS TRDOTE IN ŽILAVOSTI Žiiavost jekel je pomembna lastnost dinamično obremenjenih konstrukcijskih delov. Jekla za poboljšanje delimo po njihovi uporabnosti v udarni uporabi. Najslabše se obnesejo nelegirana jekla, najbolje najvišje legirana konstrukcijska jekla. Za izdelovanje tistih strojnih delov, ki so le šibko ali srednje močno,statično in dinamično obremenjeni, vza-' memo jekla, ki so legirana le s kromom (Č4130 — VC 130, C 4731 - VC 140), ali jekla, legirana le z manganom (Č 3130 - VM 100, Č 3135 - 28 Mn6). Če je potrebna malo večja žiiavost izdelka, ga naredimo iz katerega od jekel, ki vsebujejo sicer malo manjši odstotek ogljika, toda oplemenitena so z dodatkom molibdena (Č 4730 - VCMO 125, Č4731 -VCMO 135, Č 4732 - VCMO 140, Č 4733 -VCMO 150). Ker so nižjeogljična in ker molibden preprečuje po-puščno krhkost, so ta jekla skoraj v vsem območju trdot bolj žilava od jekel, legiranih le s kromom. Jekla s kromom in molibdenom so primerna tudi za izdelavo konstrukcijskih delov, ki imajo večje prereze. Za posebno močno obremenjene dele so uporabna le jekla, ki so legirana dodatno še z nikljem (Č 5430 — VCMO 100, Č 5431 - VCNMO 150, Č 5432 -VCNMO 200) ali manganom in vanadijem (Č 4830 — VCV150), ali nikljem in vanadijem (C 5480, Č 5481), ali kar s povišano vsebnostjo kroma ter dodatkom molibdena in vanadija. V razpredelnicah priročnikov so napisane poleg trdnosti ali trdot tudi približne žilavosti posameznih jekel, tako da se lahko odločimo za najugodnejše. Vedno pa nimamo na voljo najustreznejšega jekla in tedaj bi nam prav prišli primerjalni diagrami trdot in žilavosti različnih jekel. Kot lahko vidimo po navedenih diagramih, so tudi nižje legirana jekla po določeni obdelavi tako glede trdote kot tudi žilavosti povsem enakopravna dražjim jeklom z večjo vsebnostjo legirnih elementov. Te diagrame smo dobili tako, da smo popuščne diagrame predelali v diagrame trdota - žiiavost. Podatke sorodnih jekel smo vrisali v skupen diagram in tako dobili nekaj diagramov, prikazanih na slikah 1—6. Debelina vseh preizkušancev je bila med toplotno obdelavo 25—30 mm. Vsaka slika kaže trdoto in žiiavost primerjanih jekel. V diagramih so podane vsebnosti legirnih elementov posameznih preizkušenih talin, enako pa tudi pogoji avstenitizacije in kaljenja. Da bi mogli žilavosti teh posameznih jekel primerjati z žilavostmi drugih jekel in skupin jekel, prikazanih na drugih diagramih, je v vseh vnesena krivulja žilavosti jekla Č 4732 — VCMO 140. To jeklo je po žilavosti nekako povprečno dobro jeklo, zato se zdi dobro za primerjavo vseh jekel. Slika 1 Žiiavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah do 600° C oziroma 650° C (jeklo C 1730 - C60) Fig. 1 Toughness and hardness of steel tempered up to 600° C or 650° C (steel C 1730 - C 60). Slika 1 podaja poleg primerjalne krivulje, t. j. žilavosti jekla Č 4732 — VCMO 140, žilavosti nelegiranih jekel. Primerjalni krivulji zelo blizu je krivulja žilavosti jekla Č 1430 - C 35. Jeklo Č 4732 - VCMO 140 vsebuje 0,44 % C, jeklo Č 1430 - C 35 pa 0,39 % C. Žiiavost jekla Č 4732 — VCMO 140 pa prikazujejo tudi točke v obliki obrnjenih trikotnikov. Te točke pomenijo žilavost taline, ki je imela najmanjšo dopustno (za Č 4732 — VCMO 140) vsebnost ogljika (0,37 % C). V tistem območju trdot, kjer ni vrisanih teh točk, je žilavost obeh talin jekla Č 4732 — VCMO 140 enaka. Jeklo C 4732 - VCMO 140 s trdoto nad 47 HRC je manj žilavo od enako trdih nelegiranih jekel Č 1430 — C 35 in Č 1530 — C 45. Ob trdotah pod 47 HRC (oziroma pod 39 HRC pri talini C 4732 - VCMO 140 z najnižjo dopustno vsebnostjo ogljika) je legirano jeklo bolj žilavo kot C 1530 - C 45. To pomeni, da je tedaj, ko nimamo opraviti z zelo debelimi izdelki trdot nad 47 HRC (natezna trdnost 1500 N/mm2), bolj smiselno uporabiti Č 1530 - C 45 kot C 4732 — VCMO 140. Spodnji krivulji kažeta žilavost jekel z višjo vsebnostjo ogljika. Trdoto 63,5 HRC doseže le jeklo C 1832 - C 75. Slika 2 kaže primerjavo žilavosti in trdot preizku-šancev jekel C 4130 - VC 130 in Č 4732 — VCMO 140. V olju kaljeni preizkušanci trdote 48 HRC so nekoliko bolj žilavi kot enako trdi preizkušanci, ki so bili kaljeni v vodi. Žilavost obojih je malo manjša kot Slika 2 Žilavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah do 600° C Fig. 2 Toughness and hardness of steel tempered up to 600° C. Slika 3 Žilavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah do 550° C oziroma 600° C (C 4732 - VCMO 140) Fig. 3 Toughness and hardness of steel tempered up to 550° C or 600° C (steel Č 4732 - VCMO 140). Slika 4 Žilavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah do 600° C (Č 4732) ali do 650° C (Č 4734) Fig. 4 Toughness and hardness of steel tempered up to 600" C or 650° C (Č 4734). Slika 5 Žilavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah do 550" (C 5432), do 600" C (C 5430, C 4732) ali do 650° C (C 5431) Fig. 5 Toughness and hardness of steel tempered up to 550° C (Č 5432), 600° C (C 5430, Č 4732), or 650° C (C 5431). žilavost nižjeogljične taline (obrnjeni trikotniki) primerjalnega jekla C 4732 - VCMO 140. Žilavost obeh jekel, popuščanih na trdoto nad 50 HRC, je približno enaka, pri trdotah pod 45 HRC pa je razlika zelo velika. S slike 3 vidimo žilavost jekel Č 4731 — VCMO 135 in Č 4730 — VCMO 125 v primerjavi z žilavostjo primerjalnega jekla. Ce so trdote preizkušancev nad 48 HRC, so tisti iz jekla Č 4731 — VCMO 135 precej bolj žilavi kot tisti iz primerjalnega jekla. Preizkušanci jekla Č 4731 — VCMO 135 trdote 53 HRC so za 50% bolj žilavi kot enako trdi preizkušanci iz primerjalnega jekla, če pa so oboji 55 HRC, je razlika v dobro Č 4731 - VCMO 135 celo štirikratna. Trši kot 55 HRC so lahko le preizkušanci jekla Č 4731 — VCMO 135, ker so kaljeni v vodi, medtem ko so preizkušanci primerjalnega jekla kaljeni v olju. Jeklo C 4730 - VCMO 125 je še veliko bolj žilavo kot jeklo Č 4731 - VCMO 135, in sicer za okoli 80—90%, če so preizkušanci mehkejši od 35 HRC. To jeklo pa je tudi najbolj krhko, če je toplotno obdelano na trdoto 42 HRC (popuščeno na 350° C). Podatki veljajo za preizkušance, ki so bili kaljeni v vodi. Razlika med žilavostma preizkušancev, kaljenih v vodi ali v olju ni videti velika — pri jeklih Č 4731 — VCMO 135. Od jekla C 4732 - VCMO 140 (kaljen v vodi) je jeklo C 4730 - VCMO 125 za 100% (ob trdoti obeh jekel nad 45 HRC) oz. za 40 % (ob trdotah pod 35 HRC) bolj žilavo. Slika 4 kaže žilavost preizkušancev jekla Č 4734 — VCMO 230, kaljenih bodisi v olju bodisi vodi. Ob trdotah pod 47 HRC so preizkušanci tega jekla za 80 % bolj žilavi kot preizkušanci iz primerjalnega jekla. Preizkušanci trdot pod 35 HRC so celo bolj žilavi kot jeklo Č 4730 — VCMO 125. Posebna prednost tega jekla pred manj legiranimi je doseganje velike žilavosti (35 do 40 J) ob trdoti 55 HRC. Jeklo C 4731 — VCMO 135 dosega ob taki trdoti komaj 25 J žilavosti, jeklo Č 4732 - VCMO 140 pa le 5 J! Slika 5: Žilavost Cr-Ni jekel C 5430 -VCNMO 100, C 5431 - VCNMO 150, C 5432 -VCNMO 200 je pri majhnih trdotah pod 40 HRC le malenkost večja kot žilavost primerjalnega jekla (razlika nasproti Č 4734 - VCMO 230). Druga razlika med obema je v tem, da Cr-Ni jekla ne dosegajo trdote nad 51—52,5 HRC (odvisno od stopnje legiranja). Podobni pa sta žilavost te skupine grupe jekel in žilavost jekla C 4734 - VCMO 230 pri trdotah nad 47 HRC. Primerjava diagramov žilavost — trdota tudi pokaže, da se z zviševanjem legirne vsebnosti ne povečuje le žilavost najbolj krhkih preizkušancev. Nobeno jeklo pa ne doseže žilavosti tiste, bolj žilave, taline Č 4732 — VCMO 140, kadar sta obe jekli po-puščeni v območju popuščne krhkosti. k \ T k Vv vcmo uo ■ Oznaka jekla C Cr Mo Kaljenje c 4732 vcmouo 0m 1j39 0,19 840°c/0||0 č4732 vcmo !«> 037 0.97 016 840tA>l|f Č4830 vcv 150 0.55 1 0tw 850">0ol]e vcv 150 v\ \ \ \ \\ \ v\ \ \\ w \ \ \ > > i«* - "*, ?nn°r 50 35 K 0 45 50 5 5 60 65 Trdota (HRC) Slika 6 Žilavost in trdota jekel po popuščanju pri temperaturah 600° C (Č 4732 - VCMO 140) ali 650" C (Č 4830 - VCV 150) Fig. 6 Toughness and hardness of steel tempered up to 600" C (C 4732 - VCMO 140) or 650" C (Č 4830 - VCV 150). Slika 6 prikazuje žilavost primerjalnega jekla in jekla C 4830 - VCV 150. Šele pri trdotah nad 53 HRC je C 4830 — VCV 150 bolj žilavo - to pa tudi ni težko, ker je primerjalno mehkejše od 56 HRC. S slike 7 se vidi odnos med žilavostmi različnih jekel kot razlika žilavosti teh jekel ter žilavosti jekla Č 4732 — VCMO 140. Preizkušanci trdote pod 40 HRC so najbolj žilavi, če so iz jekla Č 4734 — VCMO 230. Med tršimi so najbolj žilavi iz jekel Č 4730 — VCMO 125, C 5431 - VCNMO 150 in Č 4734 - VCMO 230. Trdota (HRC) Slika 7 Žilavost jekla Č 4732 — VCMO 140 ter razlike med žilavostmi drugih jekel in jekla Č 4732 — VCMO 140, kadar sta trdoti obeh enaki Fig. 7 Toughness of Č 4732—VCMO 140 steel and comparison with the toughness of other steel when hardnesses are the same. 2. nevarnost popuščne krhkosti Žilavost nelegiranih jekel se po popuščanju na srednje visoko trdoto močno razlikuje. Jeklo Č 1430 — C 35 je desetkrat bolj žilavo kot enako trdo (55 HRC) jeklo Č 1830 — OC 70. Če pa popuščamo jekli na trdoto 35 HRC ali 59 HRC, je razlika le še trikratna. Takšni odnosi nam navadno ne hasnejo, toda včasih se le obnese tudi jeklo Č 1430 — C 35 obdelati na najvišje dosegljivo trdoto ali pa visokoogljično jeklo na majhno trdoto. Tak premislek je dobro upoštevati, kadar potrebujemo obrabno obstojne dele, obstojne tudi proti udarcem. Jeklo, legirano le s kromom, je nekoliko bolj ali približno tako žilavo kot primerjalno jeklo Č 4732 — VCMO 140, če je popuščeno pri temperaturi pod 200° C (trdote 48 HRC). Višje popuščeno kromovo jeklo je močno popuščno krhko. Preizkušanci, ki so bili kaljeni v vodi, so krhki do višje popuščne temperature (400° C) kot tisti, kaljeni v olju (360° C). Ker pa so po kaljenju trdote ustrezno različne, je trdota obojih preizkušancev pri temperaturi, ki že malo zmanjša krhkost, enaka. Prav tako imata pri tej temperaturi obe vrsti preizkušancev tudi enako žilavost. Ko imamo jeklo legirano s kromom in molibdenom, se popuščna krhkost izgublja že s popuščanjem nad 250° C (po kaljenju v vodi). Žilavost tudi v kratkem območju krhkosti ne pade pod 20 J (DVM), razen pri jeklu Č 4730 - VCMO 125 in nizkoogljični talini jekla C 4732 - VCMO 140. Tako lahko domnevamo, da so nižjeogljična jekla z vsebnostjo 1 % Cr in 0,2 % Mo bolj podvržena popuščni krhkosti kot višjeogljična. Jeklo z 2,3 % Cr (Č 4734 — VCMO 230) je navkljub razmeroma majhni vsebnosti ogljika (0,32 %) tudi v območju popuščne krhkosti zelo žilavo, saj po kaljenju v vodi (ko je bolj žilavo kot po kaljenju v olju) žilavost sploh ne pade pod 35 J. Poprava žilavosti pa se vendar ne začne, preden ne popuščamo na 400° Č. To je razumljivo, saj je zadelj precejšnje vsebnosti kroma zadržani avstenit popuščno obstojnejši kot v jeklih z 1 % Cr. Jekla z 0,35 % C, 1 % Cr, 1 % Ni in ■i b ynoTpe6jieHHH nocjieaoBaTejibHbiii TBepaocTH ot MeHbtueii ao 6oJiee bwcokoh — CTajtH C4731, C4732, C4830, C1430 h C1530. XpoMHCTas CTanb ;iocTnraet upu iBep.tocm 47 — 53 HR BH3KOCTb eztBa 12 a)K, a BbicoKoyrjtepoaHCTbie CTajlH zta>Ke euxe MeHbtue. CTajtH c coaep)KaHHevt MeHee He\t 0,55 %C MoryT HOpMajlbHO H B o6meM aOCTHrHyTb BH3KOCTb CBbttUe 20 H3K npti TBepaocTH 55 HR HcKJitoneHne npeacTaBJiatOT TOJibKo xpoMHCTbie CTajtH h Bce npoHHe CTajtH c coaep*aHHeM 0,40—0,45 % yrjiepoaa. Ocena stanja in analiza razvoja uporabe procesnega računalništva v Slovenskih železarnah UDK: 519.68:681.3.06:669.187 ASM/SLA: U4k, D5, D8, D9, X14k, 1-52 Koroušič, B., J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko, J. Šegel, F. Rus, J. Miko, F. Novak, B. Brudar, T. Kolenko, M. Kranjc Podana je ocena stanja in analiza dosedanjega razvoja uporabe procesnega računalništva na področju krmiljenja proizvodnje, procesov in raziskav v Slovenskih železarnah. Opisan je potek razvoja uporabe računalnika v posameznih organizacijah ter podane osnovne značilnosti opreme in uporabne aplikacije na področju kontrole kakovosti, krmiljenja, proizvodnje, aplikativnih raziskav in v izobraževalnem procesu. UVOD Komisija za računalniško podprto vodenje procesov in proizvodnje pri Slovenskih železarnah je sklenila, da na osnovi razpoložljivih informacij pripravi skupno poročilo o sedanjem stanju in aktivnostih skupin, ki delujejo na področju krmiljenja proizvodnje, procesov in raziskav v Slovenskih železarnah. V nadaljevanju bo podan oris dosedanjega razvoja, današnje stanje in nadaljnje usmeritve uporabe procesnih računalnikov pri vodenju proizvodnje, krmiljenju tehnoloških procesov, pri razvoju in raziskovalni dejavnosti ter v izobraževalnem procesu. Čeprav vsa omenjena področja niso enakomerno zastopana, komisija meni, da je potrebno vztrajati na širšem konceptu zaradi vidnih ekonomskih in kakovostnih učinkov, ki jih prinaša uporaba procesnih in operativnih računalnikov, in zaradi boljše obveščenosti širšega kroga uporabnikov v Slovenskih železarnah. KRATEK ORIS DOSEDANJEGA RAZVOJA V posamezni železarni je tekel razvoj uporabe računalnika pri krmiljenju proizvodnje vzporedno z drugimi področji uporabe računalnika in je časovno povezan z nabavo računalniške opreme v posamezni železarni. V železarni Ravne je bil poudarek na izdaji delovne dokumentacije ter AOP tehnične kontrole in raziskav. Prve aktivnosti so bile že pred 1970. letom. Procesno področje pa se je pričelo leta 1976 z nabavo opreme za jeklarno. V zadnjih letih so uvedli okoli 50 NC strojev in pridobili prve izkušnje pri CAD-CAM sistemu. Železarna Jesenice je nabavila med slovenskimi železarnami prva poslovni računalnik, ki so ga uporabljali tudi za področje kontrole kakovosti in raziskav. Pro- dr. B. Koroušič, SŽ-Melaiurški inštilul - YU 61000 Ljubljana dr. J. Rodič. Slovenske železarne - YU 61000 Ljubljana J. Žnidar. A. Verčko. J. Šegel. F. Rus — Železarna Ravne J. Miko, F. Novak, dr. B. Brudar — Železarna Jesenice dr. T. Kolenko — FNT Monlanislika — YU 61000 Ljubljana M. Kranjc — Železarna Šlore cesni računalnik je pričela uvajati za jeklarno leta 1985 skupaj z ameriško firmo Process Corporation in železarno Ravne. Železarna Štore je pričela uporabljati računalnik na procesnem področju leta 1981, ko se je po telefonu priključila na procesni računalnik Železarne Ravne. Za razvojne namene si je nabavila tudi mikroračunalnik Aple. Metalurški inštitut se je razmeroma pozno vključil v uporabo računalnika pri svojem delu, vendar skuša nadoknaditi zamujeno. Ena od pomembnih značilnosti dosedanjega razvoja je poenoten in usklajen razvoj na-procesnem področju. Vse tri železarne so se odločile tudi za enako izhodiščno aplikacijsko programsko opremo, kar bistveno poceni razvojne stroške na tem področju. Omogočen je enostaven prenos znanja in izkušenj med železarnami. Na področju krmiljenja proizvodnje je enotna računalniška oprema ter v dveh železarnah (Ravne in Štore) obdelava tehnologije in izdaja delovne dokumentacije. Ostale aplikacije se v vsaki železarni samostojno razvijajo. Oglejmo si današnje stanje, ločeno za posamezne delovne organizacije. ŽELEZARNA RAVNE: Dinamični razvoj procesnega računalništva in avtomatizacije proizvodnih procesov v železarni Ravne služi kot vzor za vse druge delovne organizacije. Danes se procesni računalniki uporabljajo na tako širokem področju, da je težko dati kratek oris in zajeti vse faze razvoja. — aplikacije procesnega računalnika v jeklarni so pri pripravi dela jeklarne, vodenju dnevne knjige naročil šarž za vse talilniške agregate, izračunu optimalnega vložka za visoka in nekatera srednje legirana jekla, avtomatskem izračunu dodatkov ferrolegur, sprotnem vodenju ferrolegur ter legiranega odpadka pri pečeh in na skladiščih, uporabi programov za prikaz predpisane tehnologije izdelave jekla, kompletnem nadzoru nad informacijami iz kemijskega laboratorija, računalniškem vodenju električne konice ter vrsti drugih zanimivih aktivnosti, kot je interaktivna uporaba matematično-statističnih analiz, avtomatsko zbiranje in shranjevanje podatkov procesov, napovedovanje kaljivosti jekel iz kemične sestave, itd. — razvoj, uvajanje in uporaba mikroprocesorjev na področju avtomatizacije delovnih postopkov. Na tem področju je zaslediti zlasti zadnjih nekaj let vidne rezultate: npr. pri avtomatizaciji zalaganja in razlaganja ogrevancev pri krožni peči za posluževanje kovaškega stroja, pri avtomatizaciji doziranja legur pri EOP in vakuumskih napravah, pri avtomatizaciji zalaganja in razlaganja krožne peči za termično obdelavo ulitkov, nu-merično krmiljenje obdelovalnih strojev. V teku so tudi številne druge aplikacije v kovačnici, valjarni in jeklar-ni. Še nekaj podatkov o strojni opremljenosti v železarni Ravne: — procesni računalnik za vodenje procesov v elek-trojeklarni: PDP 11/40-JE 256 kB CPU z 32 MB diskom, 14 vi-deo terminalov, 5xTT*, diskete, 3 x asinhrone linije, — procesni računalnik za nadzor električne konice v jeklarni: PDP 11/40 EL s 64 kB CPU, 5 MB diskom, 2 xTT in 2 x asinhrone linije, — procesni računalnik za krmiljenje EPŽ peči: PDP 11/23-EPŽ, 64 kB CPU, — procesni računalnik za potrebe valjarne, obratov industrijskih nožev, strojev in delov, kalilnice, PD je-klarne in oddelka avtomatizacije proizvodnih procesov: DELTA 644/80 s 786 kB CPU, 160 M B diskom, magnetni trak, diskete, 9 video terminalov, 2 x TT in 1 asinhrono linijo, — računalnik za številne aplikacije (EXAPT programiranje NC trakov, ročno programiranje NC trakov, grafična kontrola NC trakov, vzdrževanje programov in dr.): PDP 11/44-NC s 512 kB CPU, 40 M B diska, magnetni trak, sedem video terminalov, 6 x TT, 4 x puncher, 2 x asinhrone linije, 1 x asinhrona linija, Calcomp plot, — TEKTRONIX 4054 za risanje načrtov, grafično kontrolo NC trakov, digitalizacija načrtov, poslovna grafika, z 32 kB CPU, grafičnim terminalom, Ploter A2, digital, 3 x diskete, — računalnik za pripravo in izdajo standardov v železarni Ravne: KOPA 1500 s 64 kB CPU, diskete, 1 x video terminal in 1 x printer, — računalnik za razvoj novih programov, tehnične izračune in urejanje dokumentacije: PDP 11/23-APP z 256 kB CPU, 20 MB diskom, 4 video terminale, 2 x TT, eno asinhrono linijo in 1 sinhro-no linijo, — računalnik za operativno vodenje skladišč vlož-nega materiala in terminiranje proizvodnje, naročanje materiala, rezervacije materiala: DELTA 400-SID z 1 MB CPU, I magnetni trak, 160 MB diskom, 10 video terminalov, 2 printerja in I sin-hrona linija. METALURŠKI INŠTITUT: Spoznanje, da si učinkovitega izvajanja raziskovalnega in razvojnega dela in avtomatizacije v procesni tehniki danes ni mogoče niti zamisliti brez uvajanja računalniške opreme, je privedlo do nabave procesnega računalnika s sodobnim operacijskim sistemom in ustrezno programsko opremo. Danes je jasno, daje bila odločitev Metalurškega inštituta in izbira opreme pravilna. Klasično znanje na področju metalurških procesov se danes umika pred sodobnim programskim znanjem, ki ima znatno večje možnosti in je bolj primerno za informacijske in komunikacijske sisteme moderne procesne tehnike. * — tiskalni terminal Matematično modeliranje metalurških in toplotno-tehničnih procesov ima pri tem pomembno vlogo. Na Metalurškem inštitutu dajejo največji poudarek matematičnemu modeliranju z vgrajevanjem širšega in poglobljenega znanja s področja termodinamike in ki-netike metalurških procesov, kakor tudi teorije prenosa toplote. Na tem področju so možnosti pravega sodelovanja in neposrednega vključevanja sodelavcev Metalurškega inštituta v obstoječe in razvijajoče se računalniške sisteme znotraj Slovenskih železarn in na področju barvne metalurgije, proizvodnje ferrolegur ter livarstva. Osnovna področja in naloge računalniškega sistema na Metalurškem inštitutu so: — vključevanje matematičnega modeliranja v raziskovalno delo na področju metalurških in toplotnih procesov, — razvoj prototipnih modelov krmiljenja proizvodnih procesov, — uporaba sodobnih merilnih naprav za avtomatsko zajemanje podatkov, kot so DATA LOGGER-ji pri izvajanju meritev na laboratorijskih in industrijskih napravah ter njihova povezava z računalniškimi sistemi, — izdelava kompletnih programskih paketov za potrebe sodobnih jeklarskih procesov, kot so: VOD-pro-ces za izdelavo nerjavnih jekel, zlitin na osnovi niklja, dinamo jekla in si., — izdelava tehnološke banke podatkov za posamezne tehnološke faze (npr. za jeklarske ponovce), — vključevanje računalnika v splošni obseg informacijskega sistema (spremljanje in nadzor projektov in raziskovalnih nalog, INDOK center, JUPAK-omrežje in podobno). Kratek opis računalniškega sistema: Procesni računalnik PDP 11/23 PLUS z 256 kB CPU, Floppy diskom, I MB, 30 MB diskom, 3 x VT terminali, 2 x asinhroni liniji, aplikacijski program SCA-DA za nadzor EPŽ-naprave. SISTEM PROCESNEGA RAČUNALNIKA V ŽELEZARNI JESENICE V sklopu gradnje nove jeklarne v železarni Jesenice poteka projekt, katerega cilj je uvajanje procesnega računalništva tako na novi kakor tudi v obstoječi elektro-jeklarni. Istočasno gre za poenoten nastop pri organizaciji in povezovanju ter unifikaciji strojne in programske opreme na celotnem področju proizvodnje jekla. Mikroprocesorje, instalirane na posameznih napravah, naj bi na osnovi ustreznega spoznavanja uporabljali širše v praksi. Nadaljnji cilj je neposredna povezava med proizvodnjo in raziskavami, kar mora postati osnova za utemeljevanje tehnoloških regulativov in kakovostnih normativov. Strokovne in matematično statistične analize naj bi postale osnova pri odločanju in naj bi zamenjale ne-osnovane avtoritativne »ad hoc« odločitve. Razvoj na področju procesnega računalništva v železarni Jesenice definirajo naslednja štiri tipična področja nalog: — spremljanje razvoja na tem področju, pri čemer bo treba posebej skrbeti za povezovanje z bazami podatkov doma in svetu, — vplivanje na usmeritve razvijanja ustreznih merilnih sistemov in merilnikov, k čemur spada tudi sodelovanje pri izbiri in nadzor opreme v okviru investicij, _ organizacija optimalne delitve dela in povezovanje, pri čemer je pomembna vsebina programske dokumentacije, _ enoten nastop na trgu znanja, tako pri nabavi kot pri prodaji znanja. Načrtovana organiziranost zelo upošteva izkušnje železarne Ravne in ji je precej podobna. Kratek pregled stanja projekta procesnega vodenja: PDP 11/44 (main) s 1 MB + 8 kB hitre memorije, dvojni Winchester disk 121 MB, magnetno tračna enota, tiskalnik, ura PDP 11/44 (backup), Winchester disk 121 MB, tiskalnik, ura, logični programatorji PLC-3 ter 4 barvni video terminali VT 241-AA, 4 črnobeli video terminali VT 102-AB in PAKA 3000, 3 industrijski terminali in več tiskalnikov tipa LA 100-AA LA 120-DA, mikro računalnik PDP-11 s tiskalnikom LA-120 kot sistemsko konzolo. V železarni Jesenice bo že v letu 1986 instalirana in testirana programska oprema za nadzor in krmiljenje proizvodnje jekla v novi jeklarni 2 in stari elektro-je-klarni, kemičnem oddelku, VOD-napravi. Od pomembnejših programskih paketov naj omenimo: — programski paket za nadzor porabe in konice električne energije (Q-VAR), — programski paket AVTO-JEK za jeklarske aplikacije in — programski paket KEM 101 za področje kemijske analitike. Železarna Jesenice ustanavlja oddelek za procesno računalništvo, ki naj bo organiziran že v začetku 1986. leta po enotnem konceptu za vsa področja: jeklarna, energetika (npr. računalniško vodenje ogrevanja globinskih peči) in druga področja. Na omenimo še dejavnosti na področju uporabe IBM 3031 za potrebe proizvodnje. Gre za pomembno področje aplikacije linearnega programiranja in uporabe matematičnih modelov pri raziskavah optimalne izbire asortimenta za določene proizvodne agregate. Začete raziskave imajo lahko velik pomen, ker omogočajo lociranje šibkih točk in usmerjajo marketing službo pri odločanju, katere izdelke in v katerih količinah se jih splača pospeševati, da bi bili ekonomski učinki največji. sistem procesnega računalnika v železarni štore Jeklarna v železarni Štore je že od leta 1981 z direktno linijo povezana s procesnim računalnikom jeklarne v železarni Ravne. V okviru investicije, ki je v teku, je železarna Štore nabavila lastni računalniški sistem z ustrezno perifernir-no opremo, kar bo omogočilo pospešitev nadaljnjega razvoja na tem področju. V letu 1986 je načrtovana uvedba programskih paketov za potrebe elektrojeklarne. Gre predvsem za že omenjene programe žel. Ravne, kot so AVTO-JEK, KEM-101 ter paket za matematično statistične analize. Zelo pomembna je tudi akcija, da se na podoben način, kot v železarni Jesenice, instalira programski paket za nadzor in vodenje porabe in konice električne energije na elektro-obločni peči (Q-VAR). Kratek opis procesnega računalniškega sistema: PDP 11/44 z 1 MB CPU, 160 MB Winchester disk, magnetna tračna enota, 8 x video terminali tipa PAKA 3000, 5 x TT tipa TRS 836. V pripravi so idejni projekti avtomatskega vodenja proizvodnih procesov za TH peč in livarno metalurške litine ter uvedba strojnega programiranja NC-strojev in CAD-oddelka za konstrukcijo. Pomembno je omeniti tudi dosedanje napore, da bi z manjšimi računalniškimi sistemi razvili lastno programsko opremo. Tako so se izkazale uspešne aplikacije na področju energetike (izračuni energetskih bilanc toplotnih agregatov), terminiranje proizvodnje v TOZD livarna strojne litine in vrsta drugih programskih aplikacij. stanje in razvoj uporabe računalnika na metalurškem odseku - vtozd montanistika Glavne usmeritve pri razvoju uporabe računalnika na Metalurškem odseku predstavlja razvoj procesnih modelov za vodenje tehnoloških postopkov. Pomembni uspehi so doseženi pri: — strjevanju, ohlajanju in termični obdelavi valjev v Železarni Štore, — simulacija prenosa toplote v pečeh, — razvoj izmenjevalnikov toplote (rekuperatorjev). Omeniti je vredno tudi delo z računalnikom pri reševanju raziskovalnih nalog, pri katerih sicer matematični model ni glavni cilj. Pri tem gre za programe, ki obdelujejo rezultate meritev v obliki masnih in toplotnih bilanc za potrebe energetike. Naslednje zelo pomembno področje je uporaba računalnika pri reševanju kompleksnih problemov pri vroči in hladni predelavi: — ekranizacija valjanja, ki naj natančno določi plan odvzemov na duo in kvarto vaijainem stroju, — razširitev uporabe klinastega preizkusa za določanje preoblikovalnega odpora, — uvajanje ekspertnih sistemov v plastično predelavo. Še nekaj podatkov o opremljenosti: Razpoložljiva oprema je računalnik KOPA 1500 s tiskalnikom LA 120, ki omogoča izvajanje omenjenih aplikacij, je pa za resno in učinkovito delo prepočasen, ter manjši računalnik KONTRON PC-80 s tiskalnikom in plotterjem. Obstaja tudi povezava z velikim računalnikom univerzitetnega sistema, ki pa skoraj ni uporabna zaradi prezasedenosti. ZUSAMMENFASSUNG Die vorgestellte Analyse der gegenwartigen und kiinftigen Entvvicklung der Datenbearbeitung in Slowenischen Hiitten-werken ist keine abgerundete Gesamtheit, da auch wichtige Gebiete wie zum Beispiel mechanische Bearbeitung der Metal-le und anderes nicht miteingefasst sind. Aus dem gesammelten Material geht hervor, dass mann in den Slowenischen Stahlwerken der Bedeutung dieses Gebietes bevvusst ist, so wird dem in den Entvvicklungsprogrammen be-sondere Aufmerksamkeit gewidmet. Einige wichtigen Richtungen und die erziehlten Erfolge auf dem Gebiet der Gutekontrolle wie auch auf dem Gebiet der aplikativen Forschungen vverden gezeigt. Der heutige Stand der Einrichtungen wird beschrieben, die Grundcharakteristiken der Aparatureinrichtungen, Speicher, Periferien, Typen der Rechenanlagen u.s.w. werden angege-ben. Trotz unzahliger objektiver Schvvierigkeiten vor allem mit der Anschaffung der Aparatureinrichtungen, qualitater Pro-grammeinrichtungen, kann die bisherige Entvvicklung als gut bezeichnet werden. Wir sehen optimistisch der kiinftigen Ent-wicklung entgegen, da diese besonders auf dem Niveau der Prozesssteuerung sichtbare wirtschaftliche Effekte beitragt. Auch bei der mathematischen Modelierung bestimmter metal-lurgischer Prozesse konnen sichtbare Erfolge registriert wer-den, die das Selbstvertrauen in eigene Krafte erregen. In dem nachsten fiinfjahrigen Zeitabschnitt muss mehr ge-tan vverden, dass die Ubermittlung praktischer Erfahrungen auf dem Gebiet der Prozessrechnung zwischen den einzelnen slowenischen Huttenwerken organisiert verlaufen wird so wie auch die Zusammenarbeit bei der Entvvicklung neuer Pro-grammeinrichtungen und die Ubertragung des Wissens. SUMMARY The analysis of present state and future development of application of process computers in Slovene Ironworks which is presented is not complete since some other important regions like machining of metals, and the like, are not encluded. Nevertheless, the gathered informations show that the Slovene Ironworks are aware of the importance of this field, thus a special attention is given to it in the development programs. Significant orientations and the achieved successes in quality control and in applied investigations are presented. The present state of equipment is described, basic charac-teristics of hard-ware, memory, periphery, computer models, etc. are given. In spite of numerous objective troubles mainly with purchasing hard-vvare and also quality soft-ware the development till now is satisfactory. Further development seems opti-mistic since it brings evident economical effects especially on the level of mastering the computer techniques and its application in the industrial practice. Also in developing mathemat-ical models of single metallurgical processes the achievement is evident which gives confidence in own strengths. In the next medium-term period the effort must be made for an organized exchange of practical experiences in applying process computers between the partners in Slovene Ironworks, and for cooperation in developing new soft-ware and know-how. 3AKJUOMEHME npHBeneHHbiii aHajiH3 TenepeutHero h 6yaymero pa3BHTHH BblHHCJIHTejlbHOrO yCTpOHCTBa B CJ10BeHCKHX MeTajiJiyprnHecKHx 3aBoaax He npencTaBjmeT 3aoKpyjKeHHyto uejibHOCTb, TaK KaK He o6xBaTHJi xtpyrHe cytuecTBeHHbte o6jiacTH, KaK Hnp. MauiHHHyio o6pa6oTKy MeTajuiOB h nponee. Ho hecmotpa ha 3to mokho h3 co6paHHoro vtaTepnajia bbibecth, hto .neatejih cjiobchckhx metajuiyprhheckhx 3aBOflOB co3HatoT 3HaneHHe stoh o6jiac™, KOTopoii npe/iHa3-HaneHHO b nporpa.vtMax pa3BHTH» aojijkhoe BHHMaHHe. ripHBezieHbi 3HaHHTejibHbie HanpaBjieHHfl h noJiyneHHbie aOCTHJKeHH« B o6jiaCTH KOHTpOJIJI KaHeCTBa H TaKJKe B o6jiacTH npHMeHaeMbtx HCCJieziOBaHHH. OnncaHO HacTOHiuee nojio>KeHHe o6opyaoBaHHfl h npHBe-iieHbi 0CH0BHbie xapaKTepHCTHKH o6opyztoBaHHH npH6opaviH, naMSTH, Tunbi cneTMHKOB h nponee. HecMOTpa Ha MHoroHHCJieHHbie o6i>eKTHBHbie 3aTpya-HeHHH, rjtaBHbiM 06pa3OM ana npHo6peTeHHa npn6opoB, TaK)Ke KanecTBeHHoro nporpaMHoro o6opy.no BaHHH, vtbi MO»eM 6bITb BnOJIHe HOBOJlbHbl c flO CHX flOCTHrHyTbIMH pe3yjIbTaTa.MH 3TOrO pa3BHTHSt. Mbl c OnTHMH3MOM CMOTpHM Ha aajibHeHtiiee pa3BHTHe, KOTopoe b onepaTHBHOM npoH3-B04CTBeHH0M npouecce npn noMomH BbiMHCUHTejibHoro yCTpoitcTBa aaeT Ha 3tom ypoBHe oneBHHHbie sKOHOMHtecKHe 3(J)(J)eKTbi. ohebhflhbie ycnexH no^yneHbi TaKace b npeaejiy MaTeMaTHHecKoro MoaenHpoBaHHa onpenejreHHbtx MeTajt-jiyprHHecKHx npoueccoB, hto ;iaex yBepeHH0CTb b co6ct-BeHHbie CHJibi. B cjreztyK)iuHH cpeaHecpoHHbiii nepHoa BpeVteHH Haao BbinOJlHHTb 60JIblUe, HT06bI tlOCpeHHHHeCTBO npaKTHHeCKHX flOCTH)KeHHH B o6jraCTH BblHHCJIHTejlbHOrO yCTpoiicTBa BbinoJiHsijiocb Me>Kfly nap™epaMH cjioBeHCKHx MeTajuiyprHHecKHX 3aBoaoB BbinojiHfljiocb 0nraHH3OBaHHO, a T3K5Ke C0TpynHHHecTB0 npn pa3BHTHto nporpaM.vtHoro o6opyabiBaHHH h nepeHoca 3HaH«a. Tehnične novice Uporabnost in lastnosti jekla ACRON111 Si Bogdan Stoeca Novo jeklo naj bi obogatilo izbiro v ognju obstojnih jekel in v določenih primerih nadomestilo dražje jeklo ACRONI 19. Jeklo spada k nerjavnim austenitnim v ognju obstojnim jeklom. Pri kontinuirnem obratovanju je v oksida-tivnih atmosferah uporabno vse do 950° C. Nagnjenost k nastanku sigma faze je zelo majhna. V temperaturnem področju 500—800° C pa pride do izlo-čevalnih pojavov, ki plastičnost in žilavost jekla le malo poslabšajo. Po svoji sestavi spada k jeklom, tipa CrNi 18/9 z dodatkom silicija. Ta element tvori tanek, gost, močno oprijet oksidni sloj, ki je do visokih temperatur nepropusten za difuzijo elementov. Lomljivost in pokanje škaje, do katere pride zaradi krčenja jekla pri ohlajanju, je zelo majhna. Sestava jekla je naslednja: C - < 0,12% Si - 2,0-3,0 % Mn - < 2,0 % Cr - 17,0-19,0% Ni _ 8,0-10,0% P — < 0,045% S — < 0,030 % Jeklo se uporablja za izdelavo žarilnih zvonov, delov peči, gorilnikov, sevalnih cevi itd. Mehanske lastnosti pri 20" C Jeklo ima v gašenem stanju naslednje mahanske lastnosti: . , R«7tp7pL- ivontrak- plastično- Trdnost KaziezeK cija Trdota Žilavost sti Rp,,, Rm > Z HB Av (N/mm2) N/mm2 ? o/ maks. J min _:_ min _• 250 600-750 55 65 180 140 Mehanske lastnosti pri povišanih temperaturah Časovni trajni raztezek po 1000 in 10.000 urah obremenitve Temperatura ° C I % časovni trajni raztezek N/mm2 1000h 10.000h 600 110 80 700 45 20 800 20 10 900 8,0 5 Časovna statična trdnost po 1000. 10.000 in 100.000 urah Temperatura "C Časovna statična trdnost N/mm2 1000h 10.000h 100.000h 600 185 115 65 700 70 35 15 800 32 18 7,5 900 15 8 3 Lahko izdelujemo tudi varianto z Niobom z višjo časovno trdnostjo. Preoblikovalnost v hladnem V gašenem stanju ima jeklo ACRONI 11 Si zelo dobro sposobnost za preoblikovanje. Prosto upogibanje Jeklo se da upogibati pri 20° C za kot a= 180° pri trnu d=a pri debelini gašenega materiala pod 5 mm. Upogibanje v V matrici Jeklo se da upogibati v V matrici pri radiusu r = 0,5 a za kot 135° pri debelini do 3 mm. Toplotna obdelava Za doseganje optimalnih mehanskih lastnosti jeklo gasimo s temperature 1080° C. Strukturo v gašenem stanju prikazuje slika 1. Slika 1: Avstenitna struktura s trakovi ferita — 100 x Varjenje Jeklo se da enako variti kot nerjavna austenitna jekla. Mogoče ga je variti z vsemi elektro postopki. Priporočamo elektrode INOX B 20/24: INOX B 25/4 in žico T1G 25/20 ter TIG 25/4. Če zahteve obstojnosti v ognju niso velike, ga je mogoče variti tudi z vsemi auste-nitnimi nerjavnimi jekli. Zaradi večje vsebnosti silicija vsebuje zvar 2 —5 % ferita, kar preprečuje nastanek razpok. Proizvodni program Železarna Jesenice izdeluje to jeklo v obliki vroče valjane pločevine, vroče ali hladno valjanih trakov, plošč ali lamel. ELMAG — nova vrsta ne/egirane polgotove e/ektro pločevine Filip Marinšek Nesilicirane elektro pločevine, ki jih izdeluje Železarna Jesenice, so izdelane po postopku SEMI-FINIS-HED. Postopek nam med drugim zagotavlja predvsem takšne lastnosti, ki jih zahtevajo porabniki, to je sposobnost za štancanje. Sposobnost za štancanje teh pločevin je izboljšana še z dodatkom fosforja v jeklo. Zahtevane elektromagnetne lastnosti na pločevinah dosežemo s končnim žarjenjem štancanih lamel pri 800° C v razogljičevalnih atmosferah (rekristalizacija + razoglji-čenje). Končno žarjenje z zadostnim razogljičenjem pa zagotavlja tudi odpornost proti magnetnemu staranju. V postopek končnega žarjenja je običajno vključeno plavičenje štancanih lamel. Fina oksidna plast na lamelah predstavlja zadostno izolacijo za področje uporabnosti, kateremu so namenjene te nelegirane elektro pločevine. Železarna Jesenice je doslej izdelovala nelegirane polgotove pločevine v dveh kvalitetah in dveh debelinah s hrapavo površino (Ra= 1,5—3 um), in sicer: 0) n BI - ZJ '-----BSC /y // / / /, // / // /j /Y s // -i — 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Indukcija B (T) Slika 1: Vatne izgube v odvisnosti od indukcije 3.0 2.5 2.0( 15 1.0 a o.5 o ti o o ŽJ -----BSC — 20 60 100 140 180 220 260 Jakost magnetnega polja H (A/cm) Slika 2: Krivulja magnetenja za Elmag 300 ELMAG 280 — 50, ELMAG 370 - 50, ELMAG 330 — 65 in ELMAG 420 — 65, to je z vatnimi izgubami od 2,8 do 4,2 W/kg pri gostoti magnetnega polja 1 Tesla, odvisno od debeline. Razvoj na področju vrtečih se električnih strojev je narekoval izboljšanje kvalitete ELMAG pločevine tudi v železarni Jesenice. Porabniki teh pločevih, ki izdelujejo kompresorske motorje z visokim izkoristkom za izvoz, pločevino uvažajo. To so pločevine, ki pri debelini 0,65 mm dosegajo vatne izgube < 2,8 W/kg pri gostoti mag. polja 1 Tesla, z izredno visoko magnetno indukcijo v nasičenju in tudi v kolenu krivulje magnetenja. V železarni smo rešitev problema videli le v izdelavi bolj čistega jekla s spremenjeno kemično analizo. To nam je omogočila VOD (vacuum oxygen decarburiza-tion) naprava. 6000 5000 = 4000 o E 3000 2000 1000 0 ZJ 3SC \ ---- \ 1 \ 1 \ \ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Jakost magnetnega polja H (A/cm) Slika 3: Relativna permeabilnost v odvisnosti od magnetnega polja. Jekla te vrste, ki niso pomirjena z aluminijem (ni prisoten A1N), pričnejo reicristalizirati že pri 500—550° C. Škodljiv vpliv izločenega A1N na hitrost rekristalizacije in tvorbo ravnin (001), (011) in (002) v smeri lažje magnetizacije za železo [100] je znan. Iz tega lahko povzamemo, da boljše elektromagnetne lastnosti izhajajo iz vrste uporabljenega jekla in tehnologije. Vakuumirano jeklo vrste ELMAG pa se med drugim odlikuje tudi po nizki vsebnosti ogljika (<0,01 %), kar je predvsem ugodno za porabnike, ki razogljičujejo štancane lamele. Vsebnost žvepla v VOD jeklu je nizka. Čistoča jekla je dobra in odločilna za elektromagnetne lastnosti. Na pločevini v dobavnem stanju (kritično deformirano), debeline 0,65 mm, smo dosegli po žarjenju ugodne rezultate, ki so povsem enakovredni tistim na uvoženih pločevinah. Diagrami na slikah 1, 2 in 3 prikazujejo pomembnejše elektromagnetne karakteristike tega jekla v primerjavi z uvoženim (BSC) jeklom. Novo orodno jeklo Č7450 — UTOP 33 za delo v vročem Jože Pšeničnik UVOD Od jekel za delo v vročem potrošniki zahtevajo vedno večjo vzdržljivost pri predelavi kovin in zlitin. Če hočemo ugoditi tej zahtevi, bi morali razvijati vedno nove vrste jekel za posamezna področja uporabe. Vse specialne izvedbe so prepuščene temu povezovanju, standardni proizvodni program za splošno uporabo pa je lahko zelo ozek. Ravno v tem ozkem programu pa nam je v železarni Ravne manjkala vrsta Cr-Mo-V jekla, ki smo ga sedaj razvili. Jeklo Č 7450 se v glavnem uporablja za vložke uto-pov, za orodja v industriji vijakov, za orodja na raznih kovaških strojih, kakor tudi za visoko obremenjena orodja stiskalnic. Nekatera orodja v večjih količinah smo z vzornim sodelovanjem z Mariborsko livarno iz Maribora, UNITAS-om iz Ljubljane in IMPOL-om iz Slovenske Bistrice že preizkusili. Na osnovi sedaj proizvedene količine jekla Č 7450 za redno proizvodnjo lahko trdimo, da smo to jeklo toliko spoznali in preizkusili, da ga lahko predstavimo našim proizvajalcem orodij za delo v vročem, kar je tudi namen tega sestavka. Standardne karakteristike in osnovni podatki za uporabo jekla Č 7450 Smerna kemična sestava v %: C Si Mn Cr Mo V 0,32 0,3 0,3 3,0 3,0 0,5 Primerjava s tujimi standardi ZR NEMČIJA EURONORM 96-79 W. No DIN 17007 17350 1.2365 X32CrMoV33 30CrMoV12 11 Tip jekla Jeklo Č 7450 je plemenito visokolegirano Cr-Mo-V orodno jeklo, namenjeno za delo v vročem. Kaljivo je v olju ali v toplih kopelih. Ima odlično meroobstojnost v kombinaciji z odpornostjo proti obrambi in odlično ži-lavost. Zelo uspešno ga lahko nitriramo po vseh znanih metodah in s tem orodjem zvečamo produktivnost. Orodje lahko hladimo tudi z vodo. Značilnosti in osnovne lastnosti Jeklo Č 7450 (UTOP 33) se odlikuje predvsem z naslednjimi lastnostmi: — odlična odpornost proti obrabi v vročem — odlična žilavost v vročem — dobra obdelovalnost v žarjenem stanju — dobra sposobnost za poliranje — dobra kaljivost — zelo dobra meroobstojnost — odlična popuščna obstojnost Jeklo Č 7450 izdelujemo v glavnem po EPŽ postopku, zato ima zagotovljeno izredno čistost ter homogenost makro- in mikrostrukture. Primerjava lastnosti Če primerjamo glavne lastnosti jekla Č 7450 z lastnostmi drugih poznanih vrst jekel, bomo prav lahko ugotovili, kdaj se bomo odločili za izbiro tega jekla. Jeklo Č 7450 ima na primer prednost pri izbiri pred jeklom Č 4751 ali Č 4753 predvsem takrat, kadar zahtevamo večjo žilavost in obstojnost v vročem. Področje uporabe Naštete lastnosti jekla Č 7450 kažejo, da je jeklo namenjeno zahtevnim orodjem za delo v vročem, in to predvsem tam, kjer se zahteva odpornost proti obrabi v kombinaciji z dobro žilavostjo in odpornostjo proti ška-jenju. Če k temu dodamo še dobro meroobstojnost, je pomen tega jekla za izdelavo orodij kompliciranih oblik jasen. Iz tega jekla izdelujemo visoko zahtevna orodja stiskalnic, vložke utopov, orodja na modernih kovaških strojih in preoblikovana orodja v industriji vijakov, kakor tudi pri predelavi barvnih kovin. Orodja, izdelana iz jekla Č 7450, lahko hladimo z vodo, kar njihovo uporabnost še poveča. Tipizacija Jeklo Č 7450 je novo in se na domačem tržišču šele uveljavlja, zato je seveda še »netipizirano«. Zaradi doseženih lastnosti pa mu lahko pripisujemo dobre perspektive pri uveljavljanju za izdelavo orodij za uporabo v vročem. Vroča predelava Normalno področje vroče predelave je 1100 do 800° C. Pri ogrevanju in zadrževanju na temperaturi pred končno predelavo je potrebno upoštevati nagnjenost tega jekla k razogljičenju in zagotoviti ustrezno zaščito. Kljub temu, da ne kali na zraku, je občutljivost tega jekla pri ohlajanju po končani plastični predelavi velika, zato moramo zagotoviti primerno počasno ohlajanje. Zaradi legirne sestave sposobnost tega jekla za plastično predelavo ni najboljša. Pretaljevanje tega jekla po EPZ postopku in plastična predelava na moderni kovaški liniji omili predelovalno problematiko. Za doseganje dobrih osnovnih lastnosti ima končna temperatura vroče predelave velik pomen in naj bo čim bližje spodnji temperaturi predpisanega območja, vendar pa ne nižja od 800° C. Normalno pa je, da mora biti tudi začetna temperatura za plastično predelavo pravilna. Po končani vroči predelavi je potrebno to jeklo čimprej žariti. Mehko žarjenje Po vroči predelavi se priporoča pred mehkim žarje-njem normalizacija, ki sicer ni obvezna, pač pa s prekri-stalizacijo prispeva pomemben delež pri zagotavljanju homogene mikrostrukture in doseganje boljših lastnosti jekla. Ogrevanje mora biti tako pri normalizaciji, kakor pri mehkem žarjenju počasno in po možnosti stopenjsko. Temperatura normalizacije za prekristalizacijo je 1000° C z zadrževanjem lh na temperaturi. Temperatura mehkega žarjenja je 770—820° C. Čas zadrževanja na temperaturi je 4—6 ur. Pri normalizaciji in žarjenju je treba ustrezno zagotoviti varovanje pred razogljičenjem površine. Hitrost ohlajanja po končanem zadrževanju na temperaturi mehkega žarjenja, predvsem v območju 750—650° C, ne sme presegati 20° C/h, od temperature 650° C pa je nadaljnje ohlajanje lahko hitrejše. Trdota po žarjenju Trdota po mehkem žarjenju je max. 240 HB. Obdelovalnost V žarjenem stanju se to jeklo dobro obdeluje. Žarjenje za odpravo napetosti Žarjenje za odpravo napetosti izvajamo v temperaturnem območju 550—700° C z zadrževanjem na temperaturi najmanj I uro. Ohlajanje izvajamo počasi v peči do 500° C, dalje pa lahko tudi na mirnem zraku. Žarjenje za odpravo napetosti se izvaja po grobi mehanski obdelavi. Nujno potrebno je pri vseh orodjih, ki se po toplotni obdelavi ne brusijo več, posebno še, če so preseki na raznih delih orodja zelo različni. Velik pomen ima to žarjenje pri orodjih, ki se pred končno toplotno obdelavo močneje ravnajo. Pri žarjenju za odpravo napetosti ni potrebna posebna zaščita proti razogljičenju. Kal jen je Normalno območje temperatur kaljenja je 1010 do 1050° C. Pri večini orodij za delo v vročem se zaradi boljše popuščne obstojnosti držimo maksimalnih temperatur kaljenja, okrog 1050° C. Orodja v večini primerov kalimo v olju, če le dopušča oblika orodja. Za bolj komplicirana orodja uporabljamo izenačevanje po avstenitizaciji na 1060° C v termalni kopeli na 450—550° C, nakar sledi ohlajanje v olju. Trdota po kaljenju v olju je 48—52 HRC. Trdota po kaljenju z zadrževanjem v termalni kopeli na 520° C pa je 44—46 HRC, vendar zaradi zaostalega avstenita sekundarna trdota po popuščanju naraste in je višja za okrog 2 HRC, kot po kaljenju. Pri ogrevanju na temperaturo avstenitizacije priporočamo dobro predgrevanje v območju 600—850° C, kjer s tem dosežemo boljšo enakomernost temperature po preseku na temperaturi kaljenja. To precej zmanjša nevarnost deformacij orodij pri kaljenju. Na temperaturi predgrevanja zadržujemo orodje približno I uro na vsakih 25 mm debeline največjega preseka. Že na temperaturi pregrevanja je potrebno poskrbeti za ustrezno zaščito proti razogljičenju, še bolj pomembno pa je to pri nadaljnjem ogrevanju, in zadrževanje na temperaturi kaljenja. Priporočljiva je varovalna atmosfera v peči z najmanj 10%CO ali pa varovalno pakiranje orodij. Pri kaljenju večjih kosov priporočamo izbiro kalilne temperature bližje spodnji meji navedenega intervala, ker s tem povečamo orodju žiiavost. Za manjše ali tanjše orodje priporočamo ogrevanje na kalilno temperaturo v solni kopeli na bazi 70 — 90% BaCl: in 30 - 10% NaCl. Popuščanje Popuščanje izvedemo takoj po kaljenju, še preden doseže orodje sobno temperaturo. Najprimerneje je prenesti orodje v popuščno peč s temperaturo 50—80° C. Orodja popuščamo običajno med 550 in 700° C, odvisno od zahtevane trdote. Priporočamo vedno dvakratno popuščanje, ki za orodje zadošča, če je pravilno izvedeno. Čas popuščanja na temperaturi naj bo okrog 1 uro za vsakih 25 mm debeline, vendar tudi pri manjših orodjih nikoli manj kot 1 uro. Tudi med delom je priporočljivo orodje občasno popuščati za razbremenitev notranjih napetosti. To izvedemo tako, da n. pr. po 3000-kratnem stiskanju ali kovanju orodje popuščamo okrog 30° C nižje od temperature popuščanja orodja. S tem orodju pomembno povečamo življenjsko dobo. Vzdržnost orodja močno povečamo tudi s primerno pripravo orodja za delo. Orodje pred začetkom dela tudi po več ur različno predgrevamo na temperaturah od 250—300° C. S tem se izognemo pojavu razpok, ki močno skrajšajo vzdržljivost orodju. Diagrama na slikah 1 in 2 prikazujeta odvisnost trdote od temperature kaljenja in temperature popuščanja za kaljenje v olju in v termalni kopeli. Delovne trdote orodij Delovna trdota orodij naj bo v mejah 40 do 50 HRC, kar je seveda odvisno od področja uporabe, od oblike orodja in od pogojev dela. Za najvišje delovne temperature je lahko trdota orodij tudi nižja. Orodja za stiskanje lahkih kovin naj imajo trdoto 40-45 HRC. Utopna orodja za kovanje medenine pod stiskalnico naj imajo trdoto 46—50 HRC. Smerna •/. C 'L Si •/. Mn 7. Cr VoMo •/.v kem. sestava 0,32 0.30 0,30 3.0 3,0 0.50 Temperatura popuščanja "C luro Slika 1: Popuščni diagram za jeklo Č 7450 — UTOP 33 za kaljenje v olju Parameter P =(°C*273)(20-log t) 10"3 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1,6 10 Smerna •/.c •/.Si •/.Mn */. Cr •/. Mo •/. V kem. sestava 0.32 0,30 0,30 3,0 3,0 0,50 ■-— Temperaturo preizkušanja [°C] Slika 3: Mehanske lastnosti v vročem stanju za jeklo Č 7450 UTOP 33 Vložki gravur za stiskanje pod stiskalnico naj imajo trdoto 46—50 HRC, enako trdoto naj imajo tudi trni na horizontalnem kovaškem stroju. Orodja, ki so izpostavljena dinamičnim udarnim obremenitvam, naj imajo nižjo delovno trdoto. Nitriranje Jeklo Č 7450 UTOP 33 je zelo primerno za nitriranje. S tem orodjem močno povišamo trdoto na površini in maksimalno povečamo odpornost proti obrabi. Primernejše je plinsko nitriranje, ker dobimo pri 15-urnem nitriranju na temperaturi 520° C trdo nitridno plast, debeline 0,12 mm s trdoto od 900—1100 H V. Vedno bolj pa se uveljavlja ionsko nitriranje, ki ga imenujejo tudi nitriranje v plazmi pri 400—570° C, kjer dosežemo globine nitriranja od 0,1 do 0,3 mm s trdoto 900 do 1150 HV. Mehanske lastnosti Pri kaljenju s temperature 1040° C, t. j. na sredini normalnega kalilnega intervala, in popuščanju na 550 + 540° C ali 700 + 680° C dobimo naslednje vrednosti: Kaljeno 1040° C olje popuščano popuščano 550+540" C 700 + 680° C Rm N/mm2 1660 900 ReN/mm2 1470 680 A % 13 18 Z % 52 64 Ker se to jeklo uporablja za delo v vročem stanju, navajamo mehanske lastnosti v vročem stanju pri različnih trdnostih (slika 3 in 4). C7450 (UTOP 33) Poboljšano 900 N/mm2 Kaljeno «K0°C » olju PopuSčano W).680°C 1h Legenda Trdnost Rm/N/mm2J *---* Meja plastidnostiRpQ2/h/mm2/ «—--• Kontrakcija Z [•/.] ----Raztezek A ['/.] -»Temperatura preizkušanja [°C] Slika 4: Mehanske lastnosti v vročem stanju za jeklo Č 7450 — Slika 2: Popuščni diagram za jeklo C 7450 — UTOP 33 za kaljenje v termalno kopel C7450 (UTOP33) Poboljšano 1650 N/mm2 Kaljeno 1040°Cvolju Popuščano 550+5A0°C Legenda: ■ i Trdiost r\m [N/mm2 J »---< Meja plastičnosti Rpo? [N Anm2] ----' Kontrakcija Z ['/. ] ----Raztezek A [•/.] Parameter P = (°C.273 H20*logt) 10"3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ---lOZtPC termalna ■- l«0oC termalna —-- 1060°C termalna 'lil 100 200 300 400 Temperatura popuščanja 500 °C [i uro] -— Tsnperatura popuščanja v °C [lhj Slika 5: Vpliv temperature popuščanja na trdoto in žilavost ter videz mikrostrukture jekla C 7450 — UTOP 33, kaljenega v olju na 1040° C Ker je pri nekaterih orodjih odločilnega pomena žilavost, prikazujemo na slikah 5 in 6 nekaj preiskav žilavosti v odvisnosti od kalilnega sredstva in temperature popuščanja. Na diagramih so podane tudi pripadajoče mikrostukture jekla. Značilen padec žilavosti pri naraščanju sekundarne trdote je razumljiv že zaradi sprememb trdote, razlagamo pa si ga še zaradi izločevalnih efektov po mejah zrn in rasti karbidne faze, posebno pri kaljenju v termalni kopeli. Slika 7: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C olje Slika 8: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C olje, popuščano na 200' C Metalografske preiskave jekla Č 7450 — Utop 33 Pojav nihanja žilavosti v celotnem območju smo preiskovali tudi s preiskavo frakturnih površin na vzorcih žilavostnih preizkušancev z raster elektronskim mikroskopom, kjer ni bilo poznanih interkristalnih področij, vzrok padca žilavosti je potrjen z rastjo karbidne faze. Posnetke REM fraktografije vidimo na slikah 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 in 15 za vzorce, kaljene v olju, in na slikah 16, 17, 18, 19,20,21,22,23 in 24 za vzorce, kaljene v termalno kopel (glej prilogo). Po kaljenju so v mikrostrukturi tega jekla martenzit in zaostali avstenit. Kaljena struktura -— Temperatura popuščanja v °C [lh] Slika 6: Vpliv temperature popuščanja na trdoto in žilavost ter videz mikrostrukture jekla Č 7450 - UTOP 33, kaljenega iz 1040" C v termalno na 520° C 5KU X1909 122 Slika 9: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C olje, popuščano na 400" C Slika 10: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C olje, popuščano 450 Slika 12: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C olje, popuščano 550° C Slika 13: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C olje, popuščano 600° C Slikali: Slika 14: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C olje, popuščano 500" C 1040" C olje, popuščano 650" C Slika 15: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C olje, popuščano 700° C Slika 16: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C v termalno kopel na 520" C Slika 17: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C v termalno na 520" C, popuščano na 200" C Slika 18: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C v termalno na 520" C, popuščano na 400° C Slika 19: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C v termalno na 520° C, popuščano na 450" C Slika 20: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C v termalno na 520" C, popuščano na 500" C Slika 21: Slika 24: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C v termalno na 520" C, popuščano na 550" C 1040" C v termalno na 520" C, popuščano na 700° C Slika 22: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040" C v termalno na 520° C, popuščano na 600" C Slika 23: REM fraktografski posnetek prelomne površine. Kaljeno 1040° C v termalno na 520° C, popuščano na 650° C Kalilno območje tega jekla je 1010—1050° C v olju ali termalni kopeli. Nad 1060° C nam močno naraste zrno, ki poslabša žilavost, hkrati pa višje kalilne temperature omogočajo boljšo popuščno obstojnost in odpornost proti termičnemu utrujanju, kar pa je zelo važno pri orodjih z večjimi obremenitvami. Pri kaljenju je izbira kalilnega sredstva odvisna od oblike in kompliciranosti orodja. Za bolj komplicirane oblike izberemo kaljenje v termalni kopeli, kjer zadržujemo orodje določen čas v območju stabilnega avstenita do 430° C; pri tem dobimo več zaostalega avstenita, premene pa potekajo v spodnji bainitni stopnji! Zaradi tega dobimo bistveno manjšo napetost v orodju, manjše deformacije orodij, dobimo pa slabšo žilavost. Tako kot pri večini jekel, tudi pri jeklu Č 7450 z večjo ohlajevalno hitrostjo dosežemo boljšo žilavost in trdoto, pri tem pa nagnjenost k razpokam in deformacijam raste zaradi večjih napetosti. Pri popuščanju s padcem tetragonalnosti martenzita raste količina karbidov, vendar so ti tako drobni, da jih z optičnim mikroskopom opazimo šele pri večjih povečavah. V odvisnosti od temperature kaljenja in hladilnega sredstva je tudi količina zaostalega avstenita, ki razpada po popuščanju pri višjih temperaturah. Pri tem povzroča krhkost, istočasno pa tudi izločanje faz, ki je na mejah zrn očitnejše in povzroča reverzibilno krhkost. V tabeli 1 je navedena vsebnost zaostalega avstenita cy v % odvisnosti od kalilnega sredstva in temperature popuščanja. Tabela 1: Kaljeno s 1040° C popušča-vzorec ^ „ c - olje c y v % Kaljeno vzorec s 1040° C malna popuščano0 C — ter- c y v % K — 4,3 K — 8,9 1 200 2,7 1 200 6,7 2 400 2,0 2 400 6,7 3 450 1,5 3 450 7,0 4 500 0 4 500 1,4 5 550 0 5 550 0 6 600 0 6 600 0 7 650 0 7 650 0 8 700 8 700 0 Slika 25: Kontinuirni TTT diagram za jeklo Č 7450 — UTOP 33 Zaključek Namen te publikacije je, da podamo informacijo o dosedanjih raziskavah novega orodnega jekla za delo v vročem C 7450 — UTOP 33, ki je manjkalo v skupini naših Cr-Mo-V jekel. Priporočamo ga za izdelavo gra- Premenske točke Ogrevanje 2,5° C/min. Ac začetek 790° C Ac konec 890° C Ms 360° C Ohlajevanje 2,5° C/min. Ar začetek 820° C Ar konec 710° C Izdelava TTT diagramov Na sliki 25 je prikazan kontinuirni, na sliki 26 pa izotermni TTT diagram. 1 a Mn ' P | S Cr Ni v W j Cu M„; rn -4____ jao2 0,26 [002010.014 2.85 022 0.50 - j 022 2.70j Slika 26: Izotermni TTT diagram za jeklo Č 7450 — UTOP 33 vurnih vložkov za kovanje pod kladivi in stiskanje pod stiskalnicami, kakor tudi za matrice in trne na horizontalnih kovaških strojih, za kalupe za litje pod pritiskom in utope, za predelavo črnih in barvnih kovin. Preiskave še niso povsem zaključene, dovoljujejo pa presojo kakovostnih lastnosti tega jekla in področje uporabnosti. Literatura 1. Pšeničnik J.: Osvajanje jekla UTOPC02, interna raziskovalna naloga Železarne Ravne 0-7405 2. Rodič A., J. Pšeničnik, J. Gradišnik: Lastnosti orodnih jekel za delo v vročem, izdelanih po različnih postopkih, interna raziskovalna naloga Železarne Ravne R-7306 3. Pšeničnik J., Dobi D.: Orodna jekla za delo v vročem, namenjena za izdelavo orodij za kovaške preoblikovalne stroje Kemična sestava v 7. C Si Mn P S Cr Ni V I W 029 002 026 0020 0014 285 0.22 050 j - o i sekunde j__l ' i 'il' 100000 tooo t — 10 1 minute Vsebina XX. letnika Železarskega zbornika Šteblaj Anton, A. Ažman — Železarna Jesenice Razpiinjanje jekla po dupleks postopku EO peč — VOD naprava Šegel Jože — Železarna Ravne Računalniško podprto krmiljenje proizvodnje in procesov Za boljši jezik Arh Joža, J. Triplat — Železarna Jesenice B. Koroušič — Metalurški inštitut Ljubljana Izdelava dinamo jekla po VOD postopku v Železarni Jesenice Vodopovec Franc, J. Žvokelj — Metalurški inštitut Ljubljana M. Gabrovšek — Železarna Jesenice Evolucije mikrostrukture med valjanjem mehkih jekel Vodopovec Franc, D. Gnidovec, J. Žvokelj, M. Grašič — Metalurški inštitut Ljubljana O vroči deformabilnosti AIMnC zlitin Smajič Nijaz — Metalurški inštitut Ljubljana Verifikacija matematičnega modela za računalniško vodenje EOP — VOD tehnologije izdelave nerjavnih jekel Todorovič Gojko, J. Lamut, B. Dobovišek, Metalurški inštitut Ljubljana L. Šketa, M. Tolar — Železarna Jesenice Izdelava sintra z dodatkom ljubijskega siderita in njegov razpad pri nizkih temperaturah Ristecki Ice B. — Železarna Smederevo Odstranjevanje žvepla s konvertiranjem grodlja pri LD postopku Rodič Jože, M. Švajger, J. Šegel — Železarna Ravne W. Holzgruber — Inteco 1 Današnja stopnja razvoja električnega pretaljevanja pod žlindro, nove proizvodne možnosti in tehnološki razvoj 29 7 Tehnične novice 13 Prešern Alojz — Metalurški inštitut Ljubljana Triletno sodelovanje med metalurškimi inštituti EGS in SFRJ 39 Vehovar Leopold, V. Kuhar — Metalurški inštitut Lju-45 bljana Ocena odpornosti jekel proti vodikovi krhkosti na osnovi zasledovanja permeabilnosti 73 Uranc Franc — Železarna Ravne 51 Izbira konstrukcijskih jekel in njihovih toplotnih obdelav za najustreznejšo žiiavost 83 Koroušič Blaženko, T. Kolenko, M. Kranjc — Metalurgi ški inštitut Ljubljana J. Rodič, J. Žnidar, A. Verčko — Železarna Ravne J. Miko, F. Novak, B. Brudar — Železarna Jesenice Ocena stanja in analiza razvoja uporabe procesnega računalništva v slovenskih železarnah 89 Tehnične novice Stocca Bogdan — Železarna Jesenice Uporabnost in lastnosti jekla Acroni 11 Si Marinšek Filip — Železarna Jesenice 19 Elmag — nova vrsta nelegirane polgotove elektro pločevine Pšeničnik Jože — Železarna Ravne 23 Novo orodno jeklo Č 7450 — Utop 33 za delo v vročem 93 95 97 Odgovorni urednik: Jože Arh, dipl. inž. — Člani:dr. Jože Rodič, dipl. inž., Franc Mlakar, dipl. inž., dr. Aleksander Kveder, dipl. inž., dr. Ferdo Grešovnik, Darko Bradaškja, tehnični urednik, prof. Regina Razinger, lektor Oproščeno plačila prometnega davka na podlagi mnenja Izvršnega sveta SRS — sekretariat za informacije št. 421-1/172 od 23. 1. 1974 Naslov uredništva: SŽ Železarna Jesenice, 64270 Jesenice, C. železarjev 8 tel. št. 064/81-341, int. 2619 - Tisk: TK Gorenjski tisk, Kranj VSEBINA UDK: 620.194:693.564:669.788:539.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s, EGn. Rld.PIOm, U7d Metalurgija — visokotrdnostna jekla za prednapeti beton — korozija _ vodikova krhkost — permeabilnost L. Vehovar. V. Kuhar Ocena odpornosti jekel proli vodikovi krhkosti na osnovi zasledovanja permeabilnosti Železarski zbornik 20 (1986) 4 s 73-82 To delo obravnava kinetiko elektrokemičnega izločanja vodika na katodnih površinah kovin in s tem v zvezi absorbcijo atomarne-ga vodika v njihovo notranjost ter vodikovo krhkost. Obdelana je metoda merjenja propustnosti kovin za vodik (permeabilnost). podane pa so tudi tovrstne raziskave permeabilnosti in difuzijske konstante za žico v patentirani in poboljšani obliki. Avtorski izvleček UDK: 620.178.746,22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n. Q29. CN. AY, 2-64 Metalurgija — Žiiavost — Trdota — Popuščanje F. Uranc Izbira konstrukcijskih jekel in njihovih toplotnih obdelav za najustreznejšo žiiavost Železarski zbornik 20 (1986) 4 s 83-88 Primerjava jekel po njihov i trdoti in žilavosti pokaže, da so za izdelke trdot do 40 HRC najustreznejša jekla z vsebnostjo ogljika 0,35-0.4 %. Ob trdoti 45-50 HRC je najbolj žilavo jeklo Č4730. malo manj Cr-Ni-Mo jekla, ki so enako žilava kot C4734. To jeklo dosega ob žilavosti 35 J trdoto 50—55 HRC. V območju trdot 45—57 HRC so — od manjših do večjih trdot - zapored najbolj uporabna jekla C473I. Č4732. Č4830 in Č1530. Kromovo jeklo doseže pri 47—53 HRC komaj 12 J žilavosti. visokoogljična jekla pa še manj. Jekla z manj kot 0.55 % C normalno in v splošnem lahko dosegajo žiiavost nad 20 J ob trdoti 55 HRC. izjeme so le Cr jekla in vsa tista jekla z 0,40-045 % C. Avtorski izvleček UDK: 519.68:681.3.06:669.187 ASM/SLA: U4K. D5. D8. D9. X14k. 1-52 Metalurgija — Računalništvo B. Koroušič, J. Rodič. J. Žnidar. A. Verčko. J. Šegel, F. Rus, J. Mi-ko, F. Novak, B. Bruder. T. Kolenko. M. Kranjc Ocena stanja in analiza razvoja uporabe procesnega računalništva v Slovenskih železarnah Železarski zbornik 20 (1986) 4 s 89-92 V članku je podano skupno poročilo o sedanjem stanju na področju računalniško podprtega krmiljenja proizvodnje, procesov in razvoja v Slovenskih železarnah. Ločeno je opisan potek razvoja uporabe računalnika v posameznih organizacijah ter podane osnovne značilnosti opreme in uporabne aplikacije v jeklarnah. Podan je poudarek povezovanju računalniške in programske opreme v celovit sistem, kar je pogoj za enostaven prenos znanja in izkušenj med uporabniki Avtorski izvleček INHALT UDK: 620.178.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n. Q29. CN, AY. 2-64 Metaliurgie — Zahigkeit — Hiirte — Anlasshiirtung F. Uranc Auswahl der Konstruktionsstahle und deren Warmebehandlungsverfa-hren zur Erziehlung bestgeeigneter Zahigkeit Železarski zbornik 20 (1986) 4 S 83-88 Ein Vergleieh der Stahle nach deren Hiirte und Ziihigkeil zeigt. dass fiir die Erziehlung der Hiirte bis 4(1 HRC Stahle mit einem Ko-hlensloffgehalt von0.35—0.40%bestgeeignet sind.Bei der Hiirte von 45—50 HRC zeichnet sich der Stahl Č4730 mit der beslen Ziihigkeil aus. um einem Teil weniger Ziihe sind die Cr-Ni-Mo Stithle die eine gleiche Zahigkeit aufvveisen als der Stahl Č4734. Dieser Stahl er-reicht neben der Ziihigkeil von 35 J eine Hiirte von 50—55 HRC. Im Bereich der Hiirte 45—57 HRC sind von der niedrigsten bis zu der hochsten Hiirte der Reihe nach am besten anzuwenden Č473I, Č4732, Č4830. Č1430 und Č1530. Der Chromstahl erreich bei 47—53 HRC eine Zahigkeit von kaum 12 J. hochkohlenstoffhallige Stahle noch vveniger. Stahle mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,55 % erreichen all-gemein eine Zahigkeit iiber 20 J bei einer Hiirte von 55 HRC, Aus-nahmen sind nur Chromstiihle und al le Stahle mil einem Kohlenstoffgehalt von 0,40 - 0.45 % Č. Auszug des Autors UDK: 620.194:693.564:669.788:539.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26S. EGn. Rld. PlOm. U7d Metallurgie — Hochfeste Stahle fiir vorgespanten Beton — Korro-sion — VVasserstoffsprodigkeit — Permeabilitat L. Vehovar. V. Kuhar Bewertung der VViederstandsfahigkeit der Stahle gegen Wasserstoffs-prodigkeit auf Grund der Verfolgung der Permeabilitat Železarski zbornik 20 (1986) 4 S 73-82 Im Artikel wird die Kinetik der elektrochemischen Ausschei-dung von Wasserstoff an Katodenoberfliichen der Metalle und die damil verbundene Absorbtion des atomaren VVasserstoffes in das Innere und die Wasserstoffsprodigkeit behandelt. Die Melhode fiir die Messung der VVasserstoffdurchliissigkeit an Metallen (Permeabilitat) vvird bearbeitei. die disbeziiglichen Untersuchungen der Permeabilitat und die Diffusionskonstanten fiir Draht in patentier-ler und verguteter Form vverden angegeben. Auszug des Autors UDK: 519.68:681.3.06:669.187 ASM/SLA: U4k, D5. D8. D9, XI4k. 1-52 Metallurgie — Dalenbearbeitung B. Koroušič. J. Rodič. J. Znidar. A. Verčko. J. Šegel, F. Rus. J. Miko. F. Novak. B. Bruder, T. Kolenko. M. Kranjc Bewertung des Zustandes und die Analvse der Entvvicklung der Da-tenbearbeitung in Slowenischen Stahlvverken Železarski zbornik 20 (1986) 4 S 89-92 Im Artikel vvird ein gemeinschafliches Berichl iiber den heuti-gen Stand auf dem Gebiei der Rechnerunterstiitzen Steuerung der Produktion. der Prozesse und der Entvvicklung in Slovvenischen Hutlenwerken gegeben. Der Verlauf der Entvvicklung der Anvvendung von Rechner in den einzelnen Hiitlenvverken vvird separat beschrieben. Die Grundcharakteristiken der Einrichtungen und die Anvvendbarkeil in den Stahlvverken vverden beschrieben. Der Gebundenheit der Rechner und der Programmeinrichtun-gen in ein einheitliches System wird besonderer Wert gelegt, was auch die Bedingung fiir eine einfache Ubertragung des VVissens und der Erfahrungen zvvischen den Anvvendern ist. Auszug des Autors CONTENTS U DK: 620.194:693.564:669.788:539.56:624.012.46 ASM/SLA: Q26s. EGn. Rld, PlOm. U7d Metallurgy — High-slrength Sleel for Prestressed Concrete — Cor-rosion — Hydrogen Fmhrilllement — Permeubility L. Vehovar. V. Kuhar Estimation of the Steel Resistivity to H.vdrogen Embrittlement by Analyzing the Permeability Železarski zbornik 20 (1986) 4 P 73 — 82 Kinetics of electrochemical precipitation of hydrogen on ihe calhode surfaces. and in connection wiih it the absorption of ato-mic hydrogen into their interior and ihe hvdrogen embrittlement are presented. The method of measuring the hvdrogen permeability of metals is treated. and such investigations on the permeability and on ihe diffusion constants for the as patented and as recovered wire are cited. Authors Abstract UDK: 620.178.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n. Q29. CN, AY. 2-64 Metallurgy — Toughness — Hardness — Tempering F. Uranc Selection of Structural Steel and Its Heat Treatment for the Most Suitable Toughness Železarski vestnik 20 (1986) 4 P 89-92 Comparing steel according to its hardness and toughness shows that products which demand hardnesses up to 40 HCR are the most suitably made of steel with 0.35 to 0.4% carbon. The most tough steel having the hardness 45 to 50 HRC is C4730, followed by Cr-Ni-Mo steel having the same hardness as Č4734. The hardness of this steel is 50 to 55 HRC at the toughness 35 J. In the hardness region 45 to 57 HRC the most aplicable steel — given here from lower to higher hardnesses — are Č473I, Č4732. Čl430. Č1530. Chromium steel reaches the toughness of only 12 J at 47 to 53 HRC, and high-carbon sleel even less. Steel with less Ihan 0.55 % C can normally and generally reach toughness over 20 J at the hardness of 55 HRC. Exceptions are only chromium steel and the steel with 0.40 to 0.45 % C. Author's Abstract UDK: 519.68:681.3.06:669.187 ASM/SLA: U4k. D5. D8. D9. XI4k. 1-52 Metallurgy — Computer Science B. Koroušič, J. Rodič, J. Žnidur. A. Verčko. J. Šegel. F. Rus. J. Mi-ko. F. Novak. B. Bruder. T. Kolenko. M. Kranjc The Review of State and Analysis of Development in Applying Pro-cess Computers in Slovene Ironworks Železarski zbornik 20 (1986) 4 P 83-88 The paper present a joint report on the present state in the computer supported process control and development in Slovene lronworks. Separately the development of applying computers in single working organizations with basic characteristics of hardware is des-cribed. and successful applications in steel works are given. The emphasis is given to joining the hardware and software into an integral system which is the basic demand for a simple trans-fer of knowledge and experiences among the consumers. Author's Abstract COflEP^KAHHE UDK: 620.178.746.22:669.15-194.2 ASM/SLA: Q6n. Q29. CN. AY. 2-64 MeTa/uiyprna — BsoicoCTb — TBepaocTb — CHHTHe Hanp»)KeHHa. F. Uranc BbiSop KOHCTpyKUHOHHbix cra.ieii 11 nx TepMimeCKiix ofipaSoTOK j.ih Hanoo.iee cooTBeTdByioiiiyio bh ikocii.. Železarski zbornik 20 (1986) 4 C 83-88 CpaBHeHiie CTaaefi Ha ochob3hhh hx TBepaocTH h bh3kocth noKa3biBaeT, mto aan H3ae.nnfl TBepaocTH ao 40 HR Sojiee Bcero C00TBeTCTByK)T CTaaM c co.iep/KamieM yr:iepoaa \te*;[y 0,35—0,4%. npn TBepaocTH 45—50 HR casiasi BS3Kaa CTajib siap-kh Č4730. He.MHoro \ieHbme neM CTaan siapoK Cr-Ni-Mo. kotopwx Bfl3KOCTb 0HHHaK0Ba CTajiH \iapKn Č4734. 3Ta CTaab aocTHraeT npn BH3KOCTH 35 a»c TBepaocTb 50—55 HR. B o6aac™ TBepaocTefi 45—57 H R HaxoanTCsi b ynoTpe6iieHHH — nocaeaoBaTeabHO ot MeHbinefi ao 6oaee BbicoKoii — CTajiH C4731. Č4732. Č4830 h ČI530. XpoMHCTaa CTajib aocTHraeT npn TBepaocTH 47—53 HR easa 12 a*, a BbicoKoynnepoaHCTbie CTajiH aa*e euje MeHbiue. CTaan c coaep*aH»e\i \ieHee ieM 0,55 % C MoryT HopMajibHO h b o6meM aocTHrHyTb BsnicocTb CBbiuie 20 a* npn TBepaocTH 55 H R. HcKaioneHKe npeacraBasiOT T0abK0 xpo.MHCTbie n Bce npOHHe cTa-jib c ooaepwaHHeM 0,40—0,45 % yrjiepoaa. ABTopeKHBaHHB npoHiiuaeMOCTH. Železarski zbornik 20 (1986) 4 C 73-82 B pa6oTe paccMOTpeHa KHHeTHKa 3aeKTpoxHMHHecKoro Bbiae-jieHMfl Boaopoaa Ha KaToaHbix n0BepxH0CTeft MeTamiOB h, b cb»3h c 3thm, a6cop6mia aTOMapHoro Boaopoaa b hx BHyTpeHHOCTb, a TaKKe n BoaopoaHaa xpynKOCTb. 06pa6oTaH MeTOfl H3MepeHHH nponycKHOH cnoco6HocTH MeTaaaoB Ha Boaopoa (npoHtmaeMo-CTb), TaK)Ke aaHbi oTBenaiomHe HCCjieaoBaHHa npoHHuaeMOCTH h K03(J>(}>nuHeHTa aH(})())y3HH asi« npoBoaoKH b natehthpobahhofi h yjiynujeHHOH Ke 3HaneHHe CBsnaHHOCTH BbiMHCjiMTejibHOro h nporpa.MMHoro ycTpoRcTBa, hto npeacTaBaaeT co6oh ycjiOBHe aaa nepeaaHH 3HamiH h onbiTHoeTH \ieKay noTpe6nTea»mh. ABTope<().