Vlastnosti
Antikorozní vlastnosti u ocelí s odolností proti povětrnostním podmínkám jsou u mnoha aplikací lepší, než stejné vlastnosti u jiných konstrukčních ocelí. Zvýšená odolnost proti povětrnostním podmínkám je založena na vrstvě oxidu, které se říká patina. Použití oceli s odolností proti povětrnostním podmínkám bez povrchové úpravy v ocelových konstrukcích šetří náklady na povrchové zušlechťování. Elegantní, hnědě patinovaný povrch je po architektonické stránce vynikající. Ocel odolná proti povětrnostním podmínkám v konstrukcích s kouřovým plynem prodlužuje životnost komínů a kouřovodů.
Testování materiálů
Zkušební dávka jakostních stupňů oceli COR-TEN v ocelárně obsahuje maximálně 40 tun silných plechů nebo svitků ze stejné tavby. Měla by být provedena jedna řada testů na každou zkušební dávku: zkouška pevnosti v tahu s příčnými vzorky, a pokud je to vyžadováno, rázová zkouška Charpy V s podélnými vzorky. Kontrola a odběr vzorků jakostí oceli podle EN 10025-5:2004 by měly probíhat v souladu s normou.
Mechanické vlastnosti
Pokud je samostatně dohodnuto, ocel COR-TEN B může být dodána se zaručenou podélnou rázovou pevností 27 J při teplotě -20 °C, a v takovém případě je označena jako COR-TEN B-D.
COR-TEN
|
Mez kluzu
ReL N/mm2 minimum |
Pevnost v tahu
Rm N/mm2 minimum |
Tažnost A50%
minimum |
| COR-TEN A |
345 |
485 |
20 |
| COR-TEN B |
345 |
485 |
19 |
EN 10025-5:2004
|
Mez kluzu
ReH N/mm2 minimum
Tloušťka mm |
Pevnost v tahu
Rm N/mm2 minimum
Tloušťka mm |
Tažnost A80 %
minimum
Tloušťka mm |
A5
minimum
Tloušťka mm |
|
2 –16 |
(16) – 40 |
2 – (3) |
3 – 40 |
2 |
(2) – 2.5 |
(2.5) – (3) |
3 – 40 |
| S355J0WP |
355 |
- |
510 – 680 |
470 – 630 |
14 |
15 |
16 |
20 |
| S355J0W |
355 |
345 |
510 – 680 |
470 – 630 |
14 |
15 |
16 |
20 |
| S355J2W |
355 |
345 |
510 – 680 |
470 – 630 |
14 |
15 |
16 |
20 |
Chemické složení
|
Obsah % (rozbor vzorku z pánve) |
|
C
maximum |
Si |
Mn |
P |
S
maximum |
Al |
V |
Cu |
Cr |
Ni
maximum |
| COR-TEN A |
0.12 |
0.25 – 0.75 |
0.20 – 0.50 |
0.07 – 0.15 |
0.030 |
0.015 – 0.06 |
– |
0.25 – 0.55 |
0.50 – 1.25 |
0.65 |
| COR-TEN B |
0.19 |
0.30 – 0.65 |
0.80 – 1.25 |
0,035 max. |
0.030 |
0.020 – 0.06 |
0.02 – 0.10 |
0.25 – 0.40 |
0.40 – 0.65 |
0.40 |
Chemické složení ocelí vystavených povětrnostním podmínkám dle EN 10025-5 vyhovuje normě.
Ekvivalent uhlíku CEV
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
|
Tloušťka mm |
CEV typické |
Produkt |
| COR-TEN A |
2 – 12 |
0.35 |
Výrobky tvaru pásu |
| COR-TEN A |
6 – 12 |
0.39 |
Výrobky z plechu |
| COR-TEN B |
2 – 15 |
0.38 |
Výrobky tvaru pásu |
| COR-TEN B |
6 – 20 |
0.48 |
Výrobky z plechu |
| COR-TEN B |
(20) – 40 |
0.50 |
Výrobky z plechu |
Ekvivalenty uhlíku pro jakosti dle EN 10025-5 jsou v souladu s normou.
Výhody patiny v různých podmínkách
Díky vrstvě patiny mohou být oceli, podléhající povětrnostním podmínkám, použity pro venkovní konstrukce bez jakékoliv zvláštní úpravy jejich povrchu. Taková ocel s řízenou korozí může šetřit náklady na povrchové zušlechťování a opravy nutné v budoucnosti. Výhoda ceny ve srovnání s natíranými konstrukcemi je výrazná v prostředích, kde se vyžaduje pravidelná obnova nátěru.
Venkovní konstrukce a patina
Odolnost proti povětrnostním podmínkám je založena na vrstvě oxidu, které se říká patina; tvoří se na povrchu oceli a díky prvkům slitiny je hustá a skoro nepropustná pro kyslík. Za běžných povětrnostních podmínek se patina vytvoří po 18-36 měsících, jestliže je povrch střídavě mokrý a suchý. Patina má nejdříve červenohnědou barvu, ale časem se změní na tmavší odstín.
V průmyslovém prostředí se patina tvoří rychleji a je tmavší než ve venkovských oblastech. V přímořském prostředí může být tvorba patiny pomalejší vzhledem k vystavení působení chloridu. U venkovních konstrukcí se pomalá rychlost koroze bere v úvahu při výpočtu přídavku na korozi k jmenovité tloušťce.
Příklad přídavku na korozi pro neupravenou ocel COR-TEN B
| Typ atmosféry |
Přídavek na korozi pro jednu stranu jmenovité tloušťky pro každé období 10 let celkové životnosti |
|
První 10leté období mm |
Každé další 10leté období mm |
| Venkovské oblasti |
0.10 |
0.05 |
| Městské oblasti 1) |
0.20 |
0.05 |
| Průmyslové oblasti 2) |
0.20 |
0.10 |
1) Když je ovzduší znečištěno hlavně oxidem siřičitým, SO2.
2) Když ovzduší obsahuje kromě SO2 také chlorid. Také pro lokality v bezprostřední blízkosti slané vody.
Kvůli zajištění stejnoměrného zabarvení patiny musí být z povrchu oceli odstraněny všechny nečistoty. Organické nečistoty, jako je olej nebo ochranná maziva, musí být odstraněny omytím. Oxidace povrchu, oxidy nebo rez mohou být odstraněny buď otryskováním nebo oplachovým odrezovačem. Tím se také urychlí proces tvorby patiny. Povrch oceli s řízenou korozí může být před-patinován, když se povrchu umožní střídání mokrého a suchého stavu nebo použitím vhodných kyselých roztoků.
Vnitřní konstrukce
Patina vytvořená na částech konstrukce, které nejsou přímo vystaveny povětrnostním podmínkám, nebude stejně rovnoměrná, jako na částech, které jsou střídavě mokré a suché. Menší rozdíly v barvě mohou také vzniknout na částech, které jsou vystaveny místním velkým změnám teploty. Příkladem je stěnový panel pod okapy.
Ponořené konstrukce
Povrchy oceli, které jsou stále mokré, nevytvoří ochrannou vrstvu. To mohou být, například, povrchy konstrukcí, které jsou v kontaktu se zemí nebo jsou ponořené do vody. V takových případech se doporučuje natřít povrch oceli s řízenou korozí.
Vystavení odpadním plynům a vysokým teplotám
Oceli s řízenou korozí odolávají velmi dobře účinkům kouřových plynů obsahujících síru, dokonce lépe, než nerezová ocel. Tyto oceli slouží v konstrukci velmi dobře a jsou většinou používány při teplotách nad rosným bodem kyseliny sírové, ale jsou příležitostně ochlazovány na teploty pod tímto rosným bodem. Tyto podmínky převažují v mnoha konstrukcích s přítomností odpadních plynů, které se během odstávek ochlazují pod rosný bod.
Očekávaná životnost oceli s řízenou korozí se prodlužuje v podmínkách střídavého mokra a sucha. Při teplotách, které jsou stále pod rosným bodem, kondenzuje nadměrné množství kyseliny na povrchu oceli, což může být škodlivé pro odolnost proti korozi.
Speciální slévání oceli, zvláště s chromem, zlepšuje navíc míru odolnosti při vysokých teplotách, dokonce až do 600-650 °C. Nicméně, při používání ocelí s řízenou korozí při teplotách nad 425 °C musí být brány v úvahu požadavky na odolnost proti tečení a v případě oceli slévané s fosforem možné zkřehnutí materiálu za tepla.
Natírané konstrukce
Povrch oceli s řízenou korozí může být natírán stejnými způsoby jako běžné oceli. Výsledkem speciálního slévání oceli je dvojnásobná trvanlivost nátěru ve srovnání s běžnou ocelí. Jestliže je ocel s řízenou korozí trvale vystavena působení vody, téměř vždy se doporučuje nátěr.