(II-1-2) Stahl- und Eisenwerkstoffe

Transcription

II
Klassifikations- und Bauvorschriften
Werkstoffe und Schweißtechnik
1
Metallische Werkstoffe
2
Stahl- und Eisenwerkstoffe
Ausgabe 2009
Diese Vorschriften treten am 1. April 2009 in Kraft.
Änderungen gegenüber der vorherigen Ausgabe sind durch Balken am Rande des Textes angezeigt.
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(siehe Klassifikations- und Bauvorschriften, I - Schiffstechnik, Teil 0 - Klassifikation und Besichtigungen).
Nachdruck oder Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nur mit Genehmigung
der Germanischer Lloyd Aktiengesellschaft gestattet.
Verlag: Germanischer Lloyd Aktiengesellschaft, Hamburg
Druck: Gebrüder Braasch GmbH, Hamburg
Inhaltsverzeichnis
II - Teil 1
GL 2009
Kapitel 2
Seite 3
Inhaltsverzeichnis
Abschnitt 1
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
J.
Abschnitt 2
A.
B.
C.
D.
E.
Abschnitt 3
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
J.
Abschnitt 4
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
I.
J.
Bleche, Bänder, Form- und Stabstähle
Allgemeine Vorschriften ............................................................................................................
Normalfeste und höherfeste Schiffbaustähle ..............................................................................
Unlegierte Baustähle für geschweißte Konstruktionen ...............................................................
Hochfeste Stähle für geschweißte Konstruktionen .....................................................................
Stähle für Dampfkessel und Druckbehälter ................................................................................
Stähle für Ladetanks ...................................................................................................................
Nichtrostende Stähle ..................................................................................................................
Plattierte Bleche .........................................................................................................................
Stähle mit Anforderungen in Dickenrichtung .............................................................................
Aluminium-Stahl-Schweißverbindungen ....................................................................................
1- 1
1- 5
1- 17
1- 18
1- 21
1- 23
1- 28
1- 30
1- 33
1- 34
Stahlrohre
Rohre für allgemeine Anwendung ..............................................................................................
Rohre aus warmfesten Stählen ...................................................................................................
Rohre aus kaltzähen Stählen .......................................................................................................
Rohre aus nichtrostenden Stählen ..............................................................................................
2- 1
2- 5
2- 9
2- 11
2- 15
Schmiedestücke
Schmiedestücke für den Maschinen- und Schiffbau ...................................................................
Schmiedestücke für Kurbelwellen ..............................................................................................
Schmiedestücke für Getriebe ......................................................................................................
Schmiedestücke für Kessel, Behälter, Apparate und Rohrleitungen ..........................................
Schmiedestücke aus kaltzähen Stählen .......................................................................................
Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken ........................................................................
Aufstellung der Schmiedestücke, die zerstörungsfreien Prüfungen unterliegen .........................
Prüfzoneneinteilung für die Magnetpulverprüfung (MT) ...........................................................
Prüfzoneneinteilung für die Ultraschallprüfung (UT) ................................................................
3- 1
3- 5
3- 7
3- 11
3- 14
3- 15
3- 18
3- 24
3- 25
3- 30
Stahlguss
Stahlguss für den Maschinen- und Schiffbau .............................................................................
Stahlguss für Kurbelwellen und Pleuelstangen ...........................................................................
Stahlguss für Dampfkessel, Druckbehälter und Rohrleitungen ..................................................
Stahlguss für die Verwendung bei tiefen Temperaturen .............................................................
Nichtrostender Stahlguss ............................................................................................................
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung an Stahlgussstücken ...........................................................
Aufstellung der Stahlgussstücke, die zerstörungsfreien Prüfungen unterliegen .........................
Prüfanleitungen für Schiffbau-Konstruktionsteile ......................................................................
Prüfanleitung für Dieselmotorenteile .........................................................................................
4- 1
4- 5
4- 8
4- 9
4- 11
4- 14
4- 17
4- 30
4- 31
4- 39
Kapitel 2
Seite 4
Abschnitt 5
A.
B.
C.
Abschnitt 6
A.
B.
C.
II - Teil 1
GL 2009
Gusseisen
Allgemeine Vorschriften .............................................................................................................
Gusseisen mit Kugelgraphit ........................................................................................................
Gusseisen mit Lamellengraphit ...................................................................................................
5- 1
5- 3
5- 9
Form- und Pressteile, Schrauben und Muttern
Pressteile .....................................................................................................................................
Rohrformstücke ..........................................................................................................................
Schrauben und Muttern ...............................................................................................................
6- 1
6- 4
6- 7
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
A
Kapitel 2
Seite 1–1
Abschnitt 1
A.
Allgemeine Vorschriften
1.
Geltungsbereich
1.1
A. enthält allgemeine Vorschriften, die bei
der Herstellung und Prüfung von warmgewalzten
Blechen, Bändern, Formstählen, einschließlich Hohlprofilen und Stabstählen, zu beachten sind.
1.2
Für warmgewalzte Rundstäbe, die für die
Herstellung von Wellen, Zugankern und Bolzen bestimmt sind, gilt Abschnitt 3, B.
1.3
Soweit in den folgenden Teilen dieses Abschnittes bestimmt, können Stähle nach nationalen
oder internationalen Normen verwendet werden, wenn
sie die in diesen Vorschriften genannten Mindestanforderungen erfüllen.
2.
Anforderungen an die Herstellerwerke
Herstellerwerke, die Erzeugnisse nach diesen Vorschriften liefern wollen, müssen die in Kapitel 1 –
Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 1, C. genannten Anforderungen erfüllen und dieses dem GL
vor Beginn der Lieferungen nachweisen. Dies gilt
auch für die Hersteller von Halbzeugen, wie Blöcken,
Brammen und Knüppeln.
3.
Herstellungsverfahren
3.1
Die Stähle sind nach dem SauerstoffBlasverfahren, im Elektro-Ofen oder nach anderen,
vom GL zugelassenen Verfahren herzustellen. Auf
Verlangen ist dem GL das Erschmelzungsverfahren
bekannt zu geben.
thermomechanisch gewalztem Zustand geliefert werden, vgl. 4.3. Voraussetzung hierfür ist, dass die Verfahren vom GL beim Anwender überprüft und zugelassen worden sind.
4.3
Begriffsbestimmungen
Die unter 4.2 genannten Verfahren sind wie folgt
definiert:
4.3.1
Normalisierendes Walzen
Walzverfahren mit einer Endumformung in einem
bestimmten Temperaturbereich, das zu einem Werkstoffzustand führt, der dem nach einem Normalglühen
gleichwertig ist, so dass die Sollwerte der mechanischen Eigenschaften auch nach einem zusätzlichen
Normalglühen eingehalten werden.
Die Kurzbezeichnung für diesen Lieferzustand ist
NW.
4.3.2
Thermomechanisches Walzen
Walzverfahren, welches eine sorgfältige Überwachung
sowohl der Walztemperatur als auch der Stichabnahme
einschließt. Im Allgemeinen erfolgt ein großer Anteil
der Stichabnahmen nahe der oberen Umwandlungstemperatur Ar3, wobei ein Walzen im ZweiphasenTemperaturbereich mit eingeschlossen werden kann.
Im Gegensatz zum normalisierenden Walzen können die
beim thermomechanischen Walzen erzeugten Eigenschaften durch nachträgliches Normalglühen oder andere Wärmebehandlungen nicht wieder erzeugt werden.
Die Kurzbezeichnung für diesen Lieferzustand ist TM.
3.2
Die Stähle können in Blöcken (Standguss)
oder im Strang vergossen werden.
Beschleunigtes Abkühlen nach dem TM-Walzen kann
erfolgen, wenn der GL dieses Verfahren mit zugelassen hat. Das gleiche gilt für Anlassbehandlungen nach
dem TM-Walzen.
Sondergießverfahren bedürfen einer erstmaligen Begutachtung durch den GL.
Hinweise zu TM-Stählen:
4.
Lieferzustand und Wärmebehandlung
4.1
Alle Erzeugnisse sind in den folgenden Einzelvorschriften beschriebenen Wärmebehandlungszuständen zu liefern, falls nicht eine Lieferung im
Walzzustand erlaubt ist.
Dieses kann z. B. der Fall sein, wenn das Erzeugnis
für eine weitere Warmumformung bestimmt ist.
4.2
Ist der Werkstoff dafür geeignet, können
Erzeugnisse auch in normalisierend gewalztem oder
Nachträgliches durchgehendes Erwärmen oberhalb
580 °C bzw. bei ausgeprägt langen Haltezeiten auch
bei niedrigeren Temperaturen kann die Festigkeitseigenschaften vermindern. Wenn Temperaturen über
580 °C angewendet werden müssen, sind Rückfragen
beim Hersteller erforderlich.
Ein Flammrichten ist grundsätzlich möglich. Dabei
kann ein Flammrichten mit oberflächlichen Wärmestrichen/Wärmebahnen bis 950 °C durchgeführt werden. Ein Flammrichten mit kurzzeitiger, örtlich durchgreifender Erwärmung (Wärmekeile, Wärmepunkte)
kann bei Erwärmung bis 700 °C durchgeführt werden.
Kapitel 2
Seite 1–2
5.
Abschnitt 1 A
Allgemeine Beschaffenheit der Erzeugnisse
Tabelle 1.1
5.1
Alle Erzeugnisse müssen eine walztechnisch
glatte Oberfläche haben und frei von solchen Fehlern
sein, welche die Verarbeitung und bestimmungsgemäße Verwendung mehr als unerheblich beeinträchtigen
können, z. B. Dopplungen, Risse, Blasen, Schalen und
Schalenstreifen.
6.
Maße, zulässige Maß- und Formabweichungen
6.1
Blech, Band und Breitflachstahl kann mit
Untermaßen nach Tabelle 1.1 oder ohne jegliches
Untermaß geliefert werden. Sind in den nachfolgenden
Einzelvorschriften keine Festlegungen getroffen, z. B.
für Schiffbaustähle nach B., für Flacherzeugnisse für
Ladetanks nach F. und für plattierte Bleche nach H.,
ist das zulässige Untermaß bei der Bestellung zu vereinbaren.
6.2
Die Dicke ist an Stellen zu messen, die mindestens 25 mm von der Kante des Erzeugnisses entfernt liegen. Örtliche Vertiefungen aufgrund von Ungänzen und Schleifstellen, die bei der Beseitigung von
Fehlstellen entstanden sind, werden hierbei nicht berücksichtigt, sofern diese innerhalb der zulässigen
Toleranzen liegen.
6.3
Sofern in der Bestellung nichts anderes vereinbart wurde, gelten hinsichtlich der Formtoleranzen
die Festlegungen gemäß EN 10029.
6.4
Für Form- und Stabstähle gelten die in den
Normen genannten Maße sowie die Maß- und Formabweichungen.
7.
Allgemeine technische Anforderungen
7.1
Chemische Zusammensetzung
Die in diesen Vorschriften genannten Grenzwerte für
die chemische Zusammensetzung gelten für die
Schmelzanalyse. Bei der Stückanalyse festgestellte,
geringfügige Über- oder Unterschreitungen der Grenzwerte werden nicht beanstandet, wenn dadurch die
Güteeigenschaften des Erzeugnisses nicht beeinträchtigt werden und/oder die in den mitgeltenden Normen
festgelegten Toleranzwerte nicht überschritten werden.
Zulässige untere Grenzabmaße für
die Dicke von Blech und Breitflachstahl
Zulässige untere
Grenzabmaße 1 [mm]
für Klasse
Nenndicke
[mm]
5.2
Falls nichts anderes vom Besteller festgelegt
oder vom GL vorgeschrieben, gelten für die Oberflächenbeschaffenheit von warmgewalzten Blechen,
Breitflachstählen und Profilen die Lieferbedingungen
nach der Norm EN 10163.
5.3
Soweit nicht anders festgelegt oder vereinbart, dürfen Oberflächenfehler nur durch Schleifen
beseitigt werden, wobei die vorgeschriebene Mindestdicke nicht unterschritten werden darf. Die durch das
Schleifen entstehenden Vertiefungen müssen einen
sanften Übergang zur umgebenden Erzeugnisoberfläche haben.
II - Teil 1
GL 2009
≥
3
≥
5
≥
8
≥ 15
≥ 25
≥ 40
≥ 80
≥ 150
<
5
<
8
< 15
< 25
< 40
< 80
< 150
≤ 250
A
B
C
– 0,4
– 0,4
– 0,5
– 0,6
– 0,8
– 1,0
– 1,0
– 1,2
– 0,3
– 0,3
– 0,3
– 0,3
– 0,3
– 0,3
– 0,3
– 0,3
0
0
0
0
0
0
0
0
1 Vergleiche auch EN 10029.
7.2
Schweißeignung
Stähle nach dieser Vorschrift müssen bei Anwendung
werkstattüblicher, erprobter Verfahren schweißgeeignet sein. Dies schließt ggf. notwendige gütesichernde
Maßnahmen, z. B. Vorwärmen zum Schweißen und/
oder Wärmenachbehandlungen, mit ein.
7.3
Mechanische Eigenschaften
Die in diesen Vorschriften genannten mechanischen
Eigenschaften müssen durch den Zugversuch nachgewiesen werden.
7.4
Kerbschlagarbeit
Die für die einzelnen Stähle geforderte Schlagarbeit
muss als Mittelwert aus 3 Proben erreicht werden, von
denen ein Einzelwert unter dem Mittelwert, aber nicht
niedriger als 70 % des geforderten Mittelwertes anfallen darf.
7.5
Sonstige Eigenschaften
Sind für einzelne Erzeugnisgruppen Sondereigenschaften vorgeschrieben, z. B. Beständigkeit gegen
interkristalline
Korrosion,
Sprödbruchsicherheit,
Warmfestigkeit, müssen diese erforderlichenfalls
durch entsprechende Prüfungen nachgewiesen werden.
8.
Allgemeine Prüfanweisungen
8.1
Prüfung der chemischen Zusammensetzung
Der Hersteller muss die chemische Zusammensetzung
jeder Schmelze bestimmen und dem Besichtiger ein
entsprechendes Zeugnis vorlegen. In dem Zeugnis ist
die die Stahlsorte kennzeichnende chemische Zusammensetzung der Schmelze anzugeben.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
A
Kapitel 2
Seite 1–3
Prüfung der mechanischen Eigenschaften
und Probenlage
8.2.1
Von jedem Prüflos ist mindestens eine Zugprobe zu entnehmen und zu prüfen. Als Prüflos gilt
entweder die Walzlänge, die Wärmebehandlungseinheit, oder die in den folgenden Abschnitten festgelegte
Anzahl von Stücken aus der gleichen Schmelze.
bei Wulst-Flachstählen aus dem Steg in einem
Abstand von einem Drittel der Profilhöhe von
der Stegkante
–
bei Stabstahl in einem Abstand von einem
Sechstel des Durchmessers oder der Diagonale
von der Oberfläche oder Ecke
8.2.3
Die Probenabschnitte dürfen den Erzeugnissen im Regelfall erst nach der Endwärmebehandlung
entnommen werden. Bei Erzeugnissen, die warm
weiter verarbeitet werden und für die vorab eine Prüfung der Eigenschaften im Endwärmebehandlungszustand gefordert ist, dürfen die Probenabschnitte getrennt wärmebehandelt werden.
8.3
1/6
I - Profile
2/3 1/3
2/3
Bestimmung der 0,2 %-Dehngrenze bei
erhöhten Temperaturen
Für Erzeugnisse, die auf der Grundlage ihrer Warmfestigkeitseigenschaften für die Beanspruchung bei
erhöhten Temperaturen vorgesehen sind, ist die 0,2 %bzw. 1 %-Dehngrenze im Warmzugversuch an mindestens einer Probe je Schmelze nachzuweisen. Dabei
ist die Versuchstemperatur nach E. festzulegen.
Der Versuch kann entfallen, wenn es sich um Stähle
nach anerkannten Normen handelt, deren Warmfestigkeitseigenschaften als nachgewiesen gelten können.
1/3
Flachstahl
Abb. 1.1
8.4
2/3
1/3
1/3
> 40
–
Wulstflachstahl
1/4
bei Profilen vorzugsweise aus einem Flansch in
einem Abstand von einem Drittel der Flanschbreite von der Flansch-Längskante. Bei U- und
I-Profilen ist auch eine Entnahme aus dem Steg
in einem Abstand von einem Viertel der Steghöhe von der Stegmitte möglich
U - Stahl und Profile
1/4
–
1/3
1/3
bei Breitflachstahl und Band < 600 mm Breite
in einem Abstand von einem Drittel der Erzeugnisbreite von einer Längskante
Winkelstahl
2/3
–
1/3
1/4 1/4
2/3
> 40
bei Blech, Breitflachstahl und Band ≥ 600 mm
Breite in halbem Abstand zwischen der Mittellinie und einer Längskante
2/3
Blech, Band und
Breitflachstahl
³ 600 mm Breite
8.2.2
Die Zugproben sind bei Blechen und Breitflachstählen mit einer Breite ≥ 600 mm quer, bei allen
anderen Erzeugnissen parallel zur Walzrichtung anzuordnen, wobei die dafür erforderlichen Probenabschnitte den Erzeugnissen an folgenden Stellen zu
entnehmen sind (vgl. Abb. 1.1):
–
1/2
8.2
1/4 1/4
Bestehen Zweifel an der Zusammensetzung der Erzeugnisse, ist auf Verlangen des Besichtigers eine
Stückanalyse durchzuführen.
Rundstahl
Beispiele für die Entnahme der Probenabschnitte
Kerbschlagbiegeversuche
8.4.1
Die Versuche sind an Charpy-V-Proben durchzuführen, deren Kerb senkrecht zur Erzeugnisoberfläche angeordnet ist. Bei Erzeugnisdicken ≤ 40 mm sind
die Proben nahe an die Walzoberfläche zu legen. Bei
Kapitel 2
Seite 1–4
Abschnitt 1 A
Erzeugnisdicken > 40 mm sind die Proben so zu entnehmen, dass ihre Längsachse in einem Abstand von
einem Viertel der Erzeugnisdicke von der Oberfläche
entfernt liegt. Die Proben müssen ferner in ausreichendem Abstand von einer durch Brenn- oder Scherenschnitt erzeugten Trennkante entnommen werden.
8.4.2
Bei Erzeugnisdicken < 10 mm sind Untermaßproben mit verringerten Probenbreiten von 7,5
bzw. 5 mm anzufertigen. Sofern nicht anders festgelegt z. B. in B.6.3 und F.9.3 sind die Anforderungen
an die Kerbschlagarbeit auf den betreffenden Probenquerschnitt proportional umzurechnen.
Bei Erzeugnisdicken < 6 mm entfällt der Versuch.
8.5
Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit
und der Abmessungen
8.5.1
Alle Erzeugnisse sind durch den Hersteller
auf die Beschaffenheit der Oberflächen zu prüfen und
nachzumessen.
Etwa vorhandene Oberflächenfehler dürfen durch
Schleifen innerhalb der zugelassenen Grenzen beseitigt werden, vgl. 5. Erzeugnisse, welche die Anforderungen hinsichtlich Oberflächengüte und zulässiger
Abmaße nicht erfüllen, sind vom Hersteller auszusondern.
8.5.2
Sofern nicht anders festgelegt, sind alle Bleche mit walztafelweiser Prüfung dem Besichtiger zur
Endprüfung vorzustellen. Darüber hinaus kann der
Besichtiger verlangen, dass ihm auch solche Erzeugnisse vorgestellt werden, die einer schmelzenweisen
Prüfung unterliegen.
8.6
Ultraschallprüfungen
Die Prüfungen sind nach EN 10160 oder einer anderen
vom GL anerkannten Norm vorzunehmen. Das Prüfpersonal muss für diese Tätigkeit ausreichend qualifiziert sein und dieses auf Verlangen dem Besichtiger
nachweisen. Dem Besichtiger ist auf Wunsch die
Teilnahme an den Prüfungen zu ermöglichen.
8.7
Wiederholungsprüfungen bei Versagen
von Proben
Werden bei der Prüfung von Zug- oder Kerbschlagbiegeproben die Anforderungen nicht erreicht oder
liegt bei einem Kerbschlagbiegeversuch ein Einzelwert niedriger als 70 % des geforderten Mittelwertes,
dürfen, bevor das Prüflos zurückgewiesen wird, die in
Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt
2, H. beschriebenen Verfahren für Wiederholungsprüfungen angewendet werden. Dies gilt auch, wenn bei
der Prüfung von Sondereigenschaften, wie die Scherfestigkeit und das Verformungsvermögen im technologischen Biegeversuch bei plattierten Blechen oder
die Brucheinschnürung bei Proben in Dickenrichtung
eines Erzeugnisses die Anforderungen nicht erreicht
werden.
9.
II - Teil 1
GL 2009
Kennzeichnung der Erzeugnisse
9.1
Mit Ausnahme der Erzeugnisse mit kleinen
Abmessungen gemäß 9.2 ist jedes Stück durch den
Hersteller an mindestens einer Stelle gut sichtbar mit
folgenden Kennzeichen zu versehen:
–
Stahlsorte
–
Hersteller-Zeichen
–
Schmelzen-Nummer, Fertigungs-Nummer
–
Proben-Nummer (soweit erforderlich)
Die Kennzeichnung von Blech und Formstahl erfolgt
durch Schlagstempel. Bei Erzeugnissen mit empfindlichen Oberflächen oder mit Wanddicken ≤ 10 mm
kann die Kennzeichnung auf andere Art, z. B. mit
Farbaufdruck, Kugel- oder Gummistempel vorgenommen werden. Nach Vereinbarung mit dem Besichtiger kann die Kennzeichnung auch durch SchlüsselNummern erfolgen, die im Zeugnis zu erläutern sind.
9.2
Bei Profilen und Stabstählen mit einem Metergewicht ≤ 25 kg, die in Bündeln zusammengefasst
sind, kann die gemäß 9.1 genannte Kennzeichnung auf
einem Anhänger erfolgen.
9.3
Werden einzeln geprüfte Walzlängen (Bleche) in Unterlängen zerteilt, muss jede Unterlänge so
gekennzeichnet werden, dass ihre Zugehörigkeit zu
der ursprünglichen Walzlänge (Blech) zu erkennen ist.
10.
Bescheinigungen
10.1
Dem Besichtiger sind die Prüfzeugnisse oder
Lieferverzeichnisse für alle von ihm abgenommenen
Werkstoffe in mindestens dreifacher Ausfertigung
auszuhändigen. Erforderlichenfalls sind die Unterlagen für jeden Gütegrad bzw. für jede Stahlsorte getrennt auszufertigen. Die Unterlagen müssen mindestens folgende Einzelheiten enthalten:
–
Besteller- und Bestellnummer
–
Neubau- bzw. Projektnummer, soweit bekannt
–
Positionsnummer und Stückzahl
–
Abmessung und Bezeichnung der Erzeugnisse
–
Gütegrad, Stahlsorte oder Markenbezeichnung
–
Erschmelzungsart
–
Schmelzennummer
–
chemische Zusammensetzung der Schmelze
–
Lieferzustand, sofern dieser nicht der Walzzustand ist
–
Kennzeichnung des Erzeugnisses
–
Probennummer, soweit zutreffend
Es sind ferner die Ergebnisse der vom Hersteller durchzuführenden Sonderprüfungen, z. B. Ultraschallprüfungen, Prüfungen der IK-Beständigkeit unter Angabe der
Einzelheiten des Prüfverfahrens zu bescheinigen
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
B
10.2
Bevor die Prüfbescheinigungen oder Lieferverzeichnisse durch den Besichtiger gegengezeichnet
werden, muss der Hersteller dem Besichtiger eine
schriftliche Bestätigung geben, dass der Werkstoff
nach einem zugelassenen Verfahren hergestellt und
nach den Werkstoffvorschriften des GL geprüft wurde, wobei die Anforderungen erfüllt worden sind. Der
Name des Germanischen Lloyd (GL) muss in der
Prüfbescheinigung genannt sein. Die folgende Form
der Erklärung reicht dafür aus, wenn sie zusammen
mit dem Namen des Herstellers auf jede Prüfbescheinigung bzw. jedes Lieferverzeichnis gestempelt oder
gedruckt und im Namen des Herstellers von einem
von ihm benannten Werksangehörigen bestätigt wird.
"Wir bestätigen hiermit, dass der Werkstoff nach
einem zugelassenen Verfahren hergestellt ist und die
Vorschriften des GL bei der Prüfung erfüllt hat."
10.3
Werden die Stähle nicht vom gleichen Werkstoff-Hersteller erschmolzen, von dem sie gewalzt
werden, ist dem Besichtiger ein Zeugnis des Stahlherstellers auszuhändigen, in dem mindestens die
Schmelzen-Nummern und die chemischen Zusammensetzungen angegeben sind.
B.
Normalfeste und höherfeste Schiffbaustähle
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für schweißbare normalfeste und höherfeste warmgewalzte Bleche, Breitflachstähle, Profile und Stäbe aus Stahl für den Schiffbau.
1.2
Sie sind vorzugsweise für Stahlerzeugnisse
mit folgenden Dicken vorgesehen:
–
Für Bleche und Breitflachstähle:
Alle Gütegrade bis 150 mm Dicke
–
Für Profile und Stabstahl:
Alle Gütegrade bis 50 mm Dicke
Für größere Dicken können in besonderen Fällen
Abweichungen von den Anforderungen zugelassen
oder gefordert werden, wobei die jeweiligen technischen Gegebenheiten zu berücksichtigen sind.
1.3
Auf der Grundlage der Anforderungen an die
Kerbschlagarbeit sind 4 Gütegrade normalfester
Schiffbaustähle vorgesehen. Bei höherfesten Schiffbaustählen sind drei durch die Nennstreckgrenze gekennzeichnete Gruppen (315, 355 und 390 N/mm2)
vorgesehen, die wiederum auf der Grundlage unterschiedlicher Prüftemperaturen für den Kerbschlagbiegeversuch in jeweils 4 Gütegrade unterteilt sind.
1.4
Stähle, die in der chemischen Zusammensetzung, dem Desoxydationsverfahren, dem Lieferzustand
und den mechanischen Eigenschaften abweichen, können nach besonderer Zulassung durch den GL verwen-
Kapitel 2
Seite 1–5
det werden. Diese Stähle müssen eine besondere Bezeichnung erhalten.
Hinweis
Die Anwender sollten beachten, dass bei Dauerschwingbeanspruchungen die Betriebsfestigkeit einer
aus höherfesten Stählen geschweißten Verbindung
nicht größer sein muss als eine aus normalfesten Stählen geschweißte Verbindung.
2.
Zulassung
2.1
Alle Werkstoffe müssen von Werken hergestellt werden, die vom GL für den zu liefernden Gütegrad und die Erzeugnisform zugelassen sind.
2.2
Die Eignung jedes Gütegrades für die Verarbeitung durch Umformen und Schweißen muss in einer
erstmaligen Zulassungsprüfung beim Stahlhersteller
nachgewiesen werden. Art und Umfang der geforderten
Prüfung werden von Fall zu Fall vom GL festgelegt.
2.3
Wird der Stahl nicht in dem Werk erschmolzen, in dem er gewalzt wird, ist dem Besichtiger im
Walzwerk ein Zeugnis auszuhändigen, in dem das
Erschmelzungsverfahren, der Name des Stahlherstellers die Schmelzen-Nummer und die Schmelzenanalyse (Pfannenanalyse) anzugeben sind. Dem Besichtiger
muss Zugang zu dem Werk ermöglicht werden, das
den Stahl hergestellt hat.
3.
3.1
Der Stahl muss nach dem Sauerstoff-Blasverfahren, im Elektro-Ofen oder nach anderen, vom GL
besonders zugelassenen Verfahren hergestellt werden.
3.2
Das Desoxydationsverfahren, das für den
jeweiligen Gütegrad angewendet wird, muss den Angaben der Tabelle 1.2 bzw. 1.3 entsprechen.
3.3
Definitionen für die in Betracht kommenden
Walzverfahren, wie normalisierendes Walzen oder
thermomechanisches Walzen ohne bzw. mit anschließender Intensivkühlung sind in A.4.3 festgelegt.
4.
4.1
Die chemische Zusammensetzung von Proben
aus jeder Schmelze ist durch den Hersteller in dafür
angemessen ausgerüsteten und mit sachkundigen Personen besetzten Labors zu bestimmen und muss die
Anforderungen nach der Tabelle 1.2 bzw. 1.3 erfüllen.
Für Bleche und Breitflachstähle mit Dicken über
50 mm können geringe Abweichungen von der vorgeschriebenen chemischen Zusammensetzung nach
Vereinbarung mit dem GL zugelassen werden.
4.2
Die vom Hersteller bescheinigte Analyse
wird anerkannt; jedoch kann der Besichtiger gelegentliche Kontrollanalysen verlangen.
Abschnitt 1 B
Kapitel 2
Seite 1–6
4.3
Für TM-gewalzte Stähle gelten folgende
Sondervorschriften:
5.
4.3.2
Für die Beurteilung der Schweißbarkeit kann
anstelle des Kohlenstoff-Äquivalents auch der PcmWert (Kaltrissempfindlichkeit) nach folgender Formel
bestimmt werden:
+
6.
6.1
Beim Zugversuch ist entweder die obere
Streckgrenze ReH oder, wenn diese sich nicht ausprägt, die 0,2 %-Dehngrenze Rp0,2 zu bestimmen. Die
Anforderungen gelten als erfüllt, wenn einer dieser
Werte den vorgeschriebenen Mindestwert für die
Streckgrenze Re erreicht oder überschreitet.
Si
Mn
Cu
Ni
+
+
+
30
20
20
60
Cr
Mo
V
+
+
+ 5 B [%]
20
15
10
6.2
Die im Zugversuch zu ermittelnden Ergebnisse müssen die in Tabelle 1.7 bzw. 1.8 genannten Anforderungen erreichen.
In diesen Fällen ist der Pcm-Wert mit dem GL zu vereinbaren.
Tabelle 1.2
Lieferzustand
Alle Erzeugnisse sind in einem Zustand zu liefern, der
den Angaben nach den Tabellen 1.5 bzw. 1.6 entspricht.
4.3.1
Das Kohlenstoff-Aquivalent CÄq muss innerhalb der Grenzwerte nach Tabelle 1.4 liegen.
Pcm = C +
II - Teil 1
GL 2009
Chemische Zusammensetzung und Desoxydationsverfahren für normalfeste Stähle
Gütegrad
Desoxydationsverfahren
Chemische
Zusammensetzung [%]
(Schmelzanalyse) 4, 7, 8
Cmax
Mnmin
GL–A
GL–B
GL–D
Für t ≤ 50 mm
jedes;
kein unberuhigter
Stahl 1
Für t ≤ 50 mm
jedes;
kein unberuhigter
Stahl
Für t ≤ 25 mm
beruhigt
Für t > 50 mm
beruhigt
Für t > 50 mm
beruhigt
Für t > 25 mm
beruhigt und
feinkornbehandelt
GL–E
beruhigt und
feinkornbehandelt
Die Summe aus Kohlenstoff und 1/6 Mangan darf 0,40 nicht überschreiten.
0,21 2
2,5 × C
0,21
0,80
3
0,21
0,18
0,60
0,70
Simax
0,50
0,35
0,35
0,35
Pmax
0,035
0,035
0,035
0,035
Smax
0,035
0,035
0,035
0,035
Al (säurelösl.) min
––
––
0,015 5, 6
0,015 6
t = Erzeugnisdicke
1
Profile in Gütegrad GL–A bis 12,5 mm dürfen nach besonderer Zulassung durch den GL auch aus unberuhigtem Stahl hergestellt werden
2
Maximal 0,23 % für Profile.
3
Wird Stahl in Gütegrad GL–B Kerbschlagbiegeversuchen unterzogen, kann der Mindestmangangehalt auf 0,60 % abgesenkt werden.
4
Wenn eine Stahlsorte in thermomechanisch gewalztem Zustand geliefert wird, können Abweichungen von der chemischen Zusammensetzung zugelassen oder gefordert werden.
5
Für Gütegrad GL–D über 25 mm Dicke
6
Für den Gütegrad GL–D über 25 mm Dicke und den Gütegrad GL–E kann der Gesamtgehalt an Aluminium anstelle des säurelöslichen
Anteils bestimmt werden. In diesen Fällen darf der Aluminiumgesamtgehalt nicht weniger als 0,020 % sein. Der GL kann außerdem eine
Höchstgrenze für Aluminium vorschreiben. Entsprechend der Zulassung können auch andere feinkornbildende Elemente zugelassen werden.
7
In der Schmelze dürfen die Höchstwerte folgender Elemente nicht überschritten werden:
–
8
Cu : 0,30 %
–
Cr : 0,20 %
–
Ni : 0,40 %
–
Mo : 0,08 %
Erfordert das Herstellungsverfahren die Zugabe weiterer Elemente, sind deren Gehalte im Zeugnis des Herstellers mit anzugeben.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
Tabelle 1.3
Chemische Zusammensetzung und Desoxydationsverfahren für höherfeste Stähle
B
Kapitel 2
Seite 1–7
GL–A32, GL–D32, GL–E32
Gütegrad 1
GL–F32
GL–F36
GL–F40
Beruhigt und feinkornbehandelt
Chemische Zusammensetzung [%] 5, 7
(Schmelzanalyse)
C max.
0,18
0,16
Mn
0,90 – 1,60 2
0,90 – 1,60
Si max.
0,50
0,50
P max.
0,035
0,025
S max.
0,035
0,025
Al (säurelöslich) min.
0,015 3, 4
0,015 3, 4
Nb
0,02 – 0,05 4
V
0,05 – 0,10 4
Ti max.
0,02
⎫
⎪
⎬ zus. 0,12 max.
⎪⎭
0,02 – 0,05 4 ⎫
⎪
0,05 – 0,10 4 ⎬ zus. 0,12 max.
0,02
⎪⎭
Cu max.
0,30
0,30
Cr max.
0,20
0,20
Ni max.
0,40
0,80
Mo max.
0,08
0,08
N max.
––
Kohlenstoff-Äquivalent
0,009 (0,012 wenn Al vorhanden)
6
1
Der Gütegradbezeichnung kann der Buchstabe "H" hinzugefügt werden, z. B. GL–AH 36.
2
Bei Dicken bis zu 12,5 mm kann der Mindest-Mangan-Gehalt auf 0,70 % vermindert werden.
3
Anstelle des säurelöslichen Anteils kann der Aluminium-Gesamtgehalt bestimmt werden. In diesen Fällen darf der Aluminium-GesamtGehalt nicht kleiner als 0,020 % sein.
4
Der Stahl muss Aluminium, Niob, Vanadium oder andere geeignete feinkornbildende Elemente enthalten; und zwar entweder einzeln
oder in einer Kombination. Bei Einzelverwendung gilt der vorgeschriebene Mindestwert. Bei einer Kombination der Elemente kommt
der Mindesteinzelwert nicht zur Anwendung.
5
Wird ein höherfester Stahl in thermomechanisch gewalztem Zustand geliefert, können Abweichungen von der chemischen
Zusammensetzung zugelassen oder gefordert werden.
6
Falls gefordert, ist das Kohlenstoff-Äquivalent aus der Schmelzanalyse nach folgender Formel zu bestimmen:
C Äq
=
C +
Mn
6
+
Cr + Mo + V
5
+
Ni + Cu
15
Diese Formel ist nur für Stähle anwendbar, die zu den Kohlenstoff-Mangan-Sorten gerechnet werden können. Sie gibt einen allgemeinen
Anhalt für die Schweißeignung des Stahles.
7
Erfordert das Herstellungsverfahren das Zulegieren weiterer Elemente, sind deren Gehalte im Zeugnis des Herstellers mit anzugeben.
Abschnitt 1 B
Kapitel 2
Seite 1–8
Tabelle 1.4
II - Teil 1
GL 2009
Kohlenstoff-Äquivalente für TM-gewalzte höherfeste Schiffbaustähle bis zu 150 mm
Erzeugnisdicke
Kohlenstoff-Äquivalent [%], max. 1
Gütegrad
Erzeugnisdicke t [mm]
GL–A 32, GL–D 32, GL–E 32, GL–F 32
GL–A 36, GL–D 36, GL–E 36, GL–F 36
GL–A 40, GL–D 40, GL–E 40, GL–F 40
1
t ≤ 50
50 < t ≤ 150
0,36
0,38
0,40
0,38
0,40
0,42
Es bleibt dem Hersteller und Verarbeiter (Werft) überlassen, in besonderen Fällen niedrigere Werte zu vereinbaren.
Tabelle 1.5 Lieferzustände für normalfeste Stähle
Gütegrad
Lieferzustand
≤ 50
jeder
50 < t ≤ 150
normalgeglüht, normalisierend oder TM-gewalzt 1
≤ 50
jeder
50 < t ≤ 150
≤ 35
jeder
35 < t ≤ 150
≤ 150
normalgeglüht oder TM-gewalzt 2
GL–A
GL–B
GL–D
GL–E
1
Bei besonderer Zulassung durch den GL können Bleche der Gütegrade GL–A und GL–B auch im Walzzustand geliefert werden, vgl. 13.2.
2
Bei besonderer Zulassung durch den GL können Profile in Gütegrad GL–D im Walzzustand geliefert werden, wenn durch Kerbschlagbiegeversuche zufrieden stellende Ergebnisse gleichbleibend ermittelt werden. Dementsprechend können Profile in Gütegrad GL–E im Walzzustand oder normalisierend gewalzt geliefert werden. Der Umfang der Kerbschlagbiegeversuche ist hierfür nach 13.2.2 bzw. 13.3.3 zu bestimmen.
Tabelle 1.6 Lieferzustände für höherfeste Stähle
Gütegrad
Verwendete
Dickenbereich t
Feinkornelemente
[mm]
Nb bzw. V
GL–A 32
GL–A 36
GL–A 40
Al allein
oder
mit Ti
jedes
Nb bzw. V
GL–D 32
GL–D 36
Al allein
oder
mit Ti
Lieferzustand
≤ 12,5
jeder
12,5 < t ≤ 150
≤ 20
jeder
20 < t ≤ 35
jeder, aber Walzzustand nur mit besonderer GL-Zulassung 2
35 < t ≤ 150
≤ 12,5
jeder
12,5 < t ≤ 50
normalgeglüht, normalisierend oder TM-gewalzt
50 < t ≤ 150
normalgeglüht, TM-gewalzt oder vergütet
≤ 12,5
jeder
12,5 < t ≤ 150
≤ 20
jeder
20 < t ≤ 25
jeder, aber Walzzustand nur mit besonderer GL-Zulassung 1
25 < t ≤ 150
Abschnitt 1
II - Teil 1
GL 2009
B
Kapitel 2
Seite 1–9
Tabelle 1.6 Lieferzustände für höherfeste Stähle (Fortsetzung)
Gütegrad
Verwendete
Dickenbereich t
Feinkornelemente
[mm]
Lieferzustand
≤ 50
normalgeglüht, normalisierend oder TM-gewalzt
50 < t ≤ 150
≤ 50
normalgeglüht oder TM-gewalzt 2
50 < t ≤ 150
normalgeglüht oder TM-gewalzt
jedes
≤ 150
jedes
≤ 150
normalgeglüht, TM-gewalzt oder vergütet 3
GL–D 40
jedes
GL–E 32
GL–E 36
jedes
GL–E 40
GL–F 32
GL–F 36
GL–F 40
1
Der Umfang der Kerbschlagbiegeversuche ist in 13.2.2 festgelegt.
2
Bei besonderer Zulassung durch den GL können Profile in Gütegrad GL–A 32, GL–A 36, GL–D 32 und GL–D 36 im Walzzustand
geliefert werden, wenn durch Kerbschlagbiegeversuche zufrieden stellende Ergebnisse gleich bleibend ermittelt werden.
Dementsprechend können Profile in Gütegrad GL–E 32 und GL–E 36 im Walzzustand oder normalisierend gewalzt geliefert werden. Der
Umfang der Kerbschlagbiegeversuche ist hierfür nach 13.2.2 und 13.2.3 zu bestimmen.
3
Bei besonderer Zulassung durch den GL können Profile in Gütegrad GL–F 32 und GL–F 36 in Dicken ≤ 50 mm im Walzzustand oder
normalisierend gewalzt geliefert werden. Der Umfang der Kerbschlagbiegeversuche ist hierfür nach 13.3 zu bestimmen.
Tabelle 1.7 Mechanische Eigenschaften für normalfeste Stähle
Streck- Zugfestigkeit
grenze
Gütegrad
ReH
Rm
[N/mm2]
[N/mm2]
(
Kerbschlagarbeit
Bruchdehnung 1
bei Lo = 5,65 ⋅ So
)
KV
[J]
min.
Prüftemp.
A
t ≤ 50 [mm]
[%]
min.
min.
[°C]
GL–A
GL–B
GL–D
235
400 – 520 2
22
GL–E
50 < t ≤ 70 [mm] 70 < t ≤ 150 [mm]
längs
quer
längs
quer
längs
quer
+20
––
––
34 4
24 4
41 4
27 4
0
27 3
20 3
34
24
41
27
–20
27
20
34
24
41
27
–40
27
20
34
24
41
27
t = Erzeugnisdicke [mm]
1
Geforderte Bruchdehnung für Flachproben mit Messlänge Lo = 200 mm, Breite = 25 mm und Probendicke = Erzeugnisdicke:
≤5
>5
≤ 10
> 10
≤ 15
> 15
≤ 20
> 20
≤ 25
> 25
≤ 30
> 30
≤ 40
> 40
≤ 50
Bruchdehnung A200 mm [%]
14
16
17
18
19
20
21
22
2
Bei Profilen in Gütegrad GL–A darf die Obergrenze der Zugfestigkeit unabhängig von der Erzeugnisdicke nach Vereinbarung mit dem
GL überschritten werden.
3
Kerbschlagbiegeversuche werden im Allgemeinen nicht für Stähle in Gütegrad GL–B bis 25 mm Dicke gefordert.
4
Für Erzeugnisse in Gütegrad GL–A mit Dicken über 50 mm werden Kerbschlagbiegeversuche nicht gefordert, wenn der Stahl
feinkornbehandelt ist und normalgeglüht wird. TM-gewalzte Stähle können ebenfalls ohne Kerbschlagbiegeversuche geliefert werden,
wenn der GL auf deren Durchführung verzichtet hat.
Abschnitt 1 B
Kapitel 2
Seite 1–10
Tabelle 1.8
II - Teil 1
GL 2009
Mechanische Eigenschaften für höherfeste Stähle
Kerbschlagarbeit
Gütegrad
Streck- Zugfestig- Bruchdehnung 1
grenze
keit
bei Lo = 5,65 ⋅ So
(
ReH
Rm
[N/mm2]
[N/mm2]
GL-A36
GL-D36
GL-E36
GL-F36
GL-A40
GL-D40
GL-E40
GL-F40
Prüftemp.
t ≤ 50 [mm]
min.
GL-A32
GL-D32
GL-E32
GL-F32
)
A
KV
[J]
min.
315
355
390
440 - 570 2
490 - 630 2
510 - 660 2
[%]
min.
[°C]
50 < t ≤ 70 [mm]
70 < t ≤ 150 [mm]
längs
quer
längs
quer
längs
quer
22
0
–20
–40
–60
31
22
38
26
46
31
21
0
–20
–40
–60
34
24
41
27
50
34
20
0
–20
–40
–60
41
27
46
31
55
37
t = Erzeugnisdicke [mm]
1
Geforderte Bruchdehnung für Flachproben mit Messlänge Lo = 200 mm, Breite = 25 mm und Probendicke = Erzeugnisdicke
Bruchdehnung
A200 mm [%]
2
> 5
> 5
≤ 10
> 10
≤ 15
> 15
≤ 20
> 20
≤ 25
> 25
≤ 30
> 30
≤ 40
> 40
≤ 50
14
13
12
16
15
14
17
16
15
18
17
16
19
18
17
20
19
18
21
20
19
22
21
20
GL-A32, -D32, -E32, -F32
GL-A36, -D36, -E36, -F36
GL-A40, -D40, -E40, -F40
Bei TM-gewalzten Stählen wird die Unterschreitung des unteren Grenzwertes für die Zugfestigkeit um bis zu 30 N/mm2 nicht
beanstandet.
6.3
Die Mindestanforderungen an die Kerbschlagarbeit beziehen sich auf Charpy-V-Proben, die
entweder in Längs- oder Querrichtung entnommen
werden. Im Allgemeinen sind Längsproben zu entnehmen und zu prüfen. Für besondere Anwendungsfälle können auch Querproben geprüft werden, wenn
dieses vom Besteller oder vom GL gefordert wird. Die
Anforderungen an Querproben müssen vom Hersteller
gewährleistet werden.
Die in den Tabellen genannten Werte für die Kerbschlagarbeit gelten für Normalproben mit den Abmessungen 10 mm × 10 mm. Für Blechdicken kleiner als
10 mm kann bei Zustimmung des GL auf den Kerbschlagbiegeversuch verzichtet werden oder es sind
Untermaßproben mit verringerten Anforderungen wie
folgt zu entnehmen:
Probenabmessungen 10 mm × 7,5 mm:
–
5/6 des Tabellenwertes
Probenabmessungen 10 mm × 5,0 mm:
–
2/3 des Tabellenwertes
6.4
Der Mittelwert der Kerbschlagarbeit aus
einem Satz von 3 Proben muss den Anforderungen
nach Tabelle 1.7 oder 1.8 entsprechen. Ein Einzelwert
davon darf unterhalb des Mittelwertes, aber nicht
niedriger als 70 % dieses Wertes liegen.
6.5
Im Allgemeinen werden keine Kerbschlagbiegeproben mehr gefordert, wenn die Erzeugnisdicke
kleiner als 6 mm ist
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
B
7.
Fehlerfreiheit und Reparatur von Oberflächenfehlern
7.1
Allgemeine Beschaffenheit
7.1.1
Alle Erzeugnisse müssen die in A.5.1 genannten Anforderungen an die allgemeine Beschaffenheit erfüllen. Soweit nicht anders vereinbart, gilt
für die Oberflächenbeschaffenheit der Erzeugnisse die
Norm EN 10163, Lieferbedingungen für die Oberflächenbeschaffenheit von warmgewalzten Stahlerzeugnissen (Blech, Breitflachstahl und Profile), Klasse A,
jedoch darf das Schleifen von Fehlstellen nur innerhalb der unter 7.2 genannten Grenzen erfolgen.
7.1.2
Abweichend von den in A.5.3 genannten
Bestimmungen dürfen Oberflächenfehler außer durch
Schleifen auch durch Schweißen nach folgenden
Grundsätzen beseitigt werden, wenn es sich um vereinzelte, örtlich begrenzte Fehlstellen handelt, deren
Flächenanteil nicht mehr als 2 % der zu betrachtenden
Oberflächenseite des Erzeugnisses ausmacht.
7.2
Ausbesserung durch Schleifen
Der Hersteller darf nach seinem Ermessen Oberflächenfehler durch Schleifen beseitigen, wenn dabei die Tiefe
der Schleifstelle, bezogen auf die Nenndicke des Erzeugnisses, 3 mm nicht überschreitet und noch mindestens
93 % der Nenndicke erhalten bleiben. Außerdem müssen
die dabei entstehenden Vertiefungen einen sanften Übergang zur umgebenden Erzeugnisoberfläche haben.
7.3
Ausbesserung durch Schweißen
Fehlstellen, die nicht durch Schleifen beseitigt werden
können, dürfen durch Ausfugen und/oder Schleifen
mit nachfolgendem Schweißen beseitigt werden, wenn
der Besichtiger der Reparatur zugestimmt hat und
dabei folgende Anforderungen erfüllt werden.
7.3.1
Nach dem Ausfugen bzw. Ausschleifen der
Fehlstelle muss eine Restdicke von mindestens 80 %
der Nenndicke vorhanden sein. Eine Unterschreitung
dieses Grenzwertes ist nur in Ausnahmefällen zulässig, wenn dadurch die bestimmungsgemäße Verwendung des Erzeugnisses nicht beeinträchtigt wird.
7.3.2
Alle Schweißungen müssen durch geschulte
Schweißer nach einem zugelassenen Verfahren ausgeführt werden, wobei Elektroden mit kontrolliertem,
niedrigem Wasserstoffgehalt zu verwenden sind. Dabei ist mindestens eine Lage überhöht zu schweißen,
die anschließend oberflächeneben zu schleifen ist.
7.3.3
Erzeugnisse, die normalgeglüht zu liefern sind,
sind möglichst vor der Wärmebehandlung zu schweißen.
Ist ein Schweißen nach dem Normalglühen erforderlich,
kann eine erneute Wärmebehandlung gefordert werden.
Erzeugnisse, die in thermomechanisch behandeltem
Zustand oder warmgewalzt geliefert werden, sind nach
dem Schweißen spannungsarm zu glühen, wenn eine
sachgemäße Weiterverarbeitung anders nicht sichergestellt werden kann.
Kapitel 2
Seite 1–11
7.3.4
Die ausgebesserten Stücke sind dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen, wobei die Fehlerfreiheit durch ein geeignetes zerstörungsfreies Verfahren nachzuweisen ist.
7.3.5
Für jede Schweißausbesserung muss der Hersteller ein Protokoll mit Angaben über die Größe und
Lage der Fehlstellen, die Einzelheiten des Schweißverfahrens und der ggf. durchgeführten Wärmebehandlung anfertigen und dem Besichtiger übergeben.
8.
Hierfür gelten die Bestimmungen gemäß A.6. Für
Flacherzeugnisse (Bleche und Breitflachstähle) für
den Schiffbau gilt als zulässige untere Abweichung
von der Nenndicke die Klasse B nach Tabelle 1.1, das
heißt, die zulässige untere Abweichung beträgt für alle
Erzeugnisdicken einheitlich – 0,3 mm.
9.
Identifizierung des Werkstoffes
9.1
Der Hersteller muss ein Identifizierungssystem für Blöcke, Brammen und Fertigerzeugnisse einrichten, das es ermöglicht, den Werkstoff bis zur
Erschmelzung zurück zu verfolgen.
9.2
Dem Besichtiger sind alle Möglichkeiten
einzuräumen, um die Rückverfolgung erforderlichenfalls vornehmen zu können.
10.
Prüfung und Besichtigung
10.1
Prüfmöglichkeiten
Der Hersteller muss dem Besichtiger alle notwendigen
Mittel und Zugang zu allen Werksabteilungen gewähren, soweit dieses für den Nachweis der zugelassenen
Herstellungsverfahren, für die Auswahl des Probenwerkstoffes, die Überwachung der Prüfungen nach
den Vorschriften sowie für den Nachweis der Genauigkeit der Prüfgeräte erforderlich ist.
10.2
Prüfverfahren
Die vorgeschriebenen Prüfungen und Besichtigungen
sind am Herstellungsort vor dem Versand der Erzeugnisse durchzuführen. Die Proben und Prüfverfahren
müssen den Angaben nach Kapitel 1 – Grundsätze und
Prüfverfahren, Abschnitt 2 entsprechen. Sofern keine
anderen Vereinbarungen mit dem GL getroffen sind,
sind die Proben vom Besichtiger auszuwählen, zu
kennzeichnen und in seiner Gegenwart zu prüfen.
10.3
Zugversuche an in Dickenrichtung entnommenen Proben (Z-Proben)
Werden Bleche und Breitflachstähle mit Dicken von
15 bis 150 mm mit Anforderungen in Dickenrichtung
bestellt, sind Zugproben mit der Probenachse senkrecht zur Erzeugnisoberfläche nach I. anzufertigen und
zu prüfen.
Kapitel 2
Seite 1–12
10.4
Abschnitt 1 B
Zerstörungsfreie Prüfung
10.4.1 Werden Bleche und Breitflachstähle mit
einem Ultraschallprüfzeugnis bestellt, sind die Prüfungen nach einer vom GL anerkannten Norm, z. B.
nach EN 10160 auszuführen. Die Qualitätsklasse ist
bei der Bestellung festzulegen.
10.4.2 Die Schweißnähte geschweißter Hohlprofile
aus Schiffbaustählen sind über die gesamte Länge
einer zerstörungsfreien Prüfung zu unterziehen.
II - Teil 1
GL 2009
11.2.2 Die Probenabschnitte müssen für den Werkstoff repräsentativ sein und dürfen - sofern dem keine
technischen Gründe entgegenstehen - erst nach der
Endwärmebehandlung vom Prüfstück abgetrennt werden.
11.2.3 Die Probenabschnitte dürfen nicht getrennt
wärmebehandelt werden.
11.2.4 Für die Entnahme der Probenabschnitte gelten die Vorschriften gemäß A.8.2.
10.4.2.1 Elektrisch geschweißte Hohlprofile
Die Schweißnaht der Hohlprofile ist nach einer der
folgenden Europäischen Normen zu prüfen:
12.
Proben für mechanische Versuche
–
12.1
Zugproben
–
nach EN 10246-3, Zulässigkeitsklasse E4, mit
der Ausnahme, dass die Technik mit rotierendem Rohr oder mit rotierenden Sattelspulen
nicht erlaubt ist
nach EN 10246-5, Zulässigkeitsklasse F5, oder
EN 10246-8, Zulässigkeitsklasse U5
10.4.2.2 Unterpulver-geschweißte Hohlprofile
Die Schweißnaht der Hohlprofile ist entsprechend der
Zulässigkeitsklasse U4 nach EN 10246-10, Bildgüteklasse R2, zu prüfen.
Stumpfnähte, die dazu dienen, Band- oder Blechlängen beim Spiralnaht-Unterpulverschweißen zu verbinden, müssen über die gesamte Länge nach demselben
Verfahren geprüft werden und dieselben Zulässigkeitsbedingungen erfüllen wie die Hauptschweißnaht.
10.5
und der Abmessungen
Die Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit und der Abmessungen fällt in die Verantwortung des Walzwerkes.
Die Abnahmeprüfung durch den Besichtiger entbindet
den Hersteller nicht von dieser Verantwortung.
11.
Probenwerkstoff
11.1
Definitionen
11.1.1 Die Bezeichnung "Stück" bedeutet ein Walzerzeugnis, das aus einer einzelnen Bramme einem
einzelnen Knüppel oder Block direkt zu einem Blech,
Profil oder Stab ausgewalzt wird.
11.1.2 Die Bezeichnung "Stapel" bedeutet ein aus
gleichartigen Stücken bestehendes Prüflos aus gleicher
Schmelze, das geschlossen zur Prüfung vorgestellt wird.
11.2
Probenabschnitt
11.2.1 Der für die Prüfung in einem Stapel (einem
Prüflos) zusammengefasste Werkstoff muss von gleicher Erzeugnisform z. B. Blech, Breitflachstahl, Profil
sein, aus der gleichen Schmelze stammen und im
gleichen Lieferzustand sein.
Die Abmessungen der Zugproben sind nach Kapitel 1
– Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, D. zu
wählen. Im Allgemeinen sind für Bleche, Breitflachstähle und Profile Flachzugproben mit der ganzen
Erzeugnisdicke als Probendicke zu wählen. Rundzugproben können verwendet werden, wenn die Erzeugnisdicke 40 mm übersteigt oder bei Stäben und ähnlichen Erzeugnissen. Als Alternative zu diesen Proben
können auch bei kleinen Stäben und Profilen Proben
mit dem vollen Querschnitt und entsprechender Länge
geprüft werden.
12.2
Kerbschlagbiegeproben
Kerbschlagbiegeproben müssen der Probenform
Charpy-V entsprechen und mit der Probenlängsseite
2 mm unterhalb der Walzoberfläche liegend entnommen werden. Sie sind mit ihren Probenachsen
entweder "längs" oder "quer" zur Hauptwalzrichtung
anzuordnen, wie aus den Tabellen 1.7 und 1.8
ersichtlich ist. Der Kerb ist in die Probenseite so
einzufräsen, dass dieser mit seiner Achse senkrecht
zur Erzeugnisoberfläche steht. Die Lage des Kerbs
darf nicht näher als 25 mm von einer brenngeschnittenen Kante oder einer Scherenkante liegen.
Wenn die Erzeugnisdicke größer als 40 mm ist,
müssen die Kerbschlagbiegeproben so entnommen
werden, dass die Probenachse auf 1/4 Erzeugnisdicke
angeordnet ist.
13.
Anzahl der Proben
13.1
Anzahl der Zugproben
Falls mit dem GL keine Sondervereinbarungen getroffen sind, ist von einem Stück aus jedem vorgestellten
Prüflos (max. 50 t aus gleicher Schmelze) eine Zugprobe zu entnehmen. Ist das Gewicht des fertigen
Werkstoffes größer als 50 t, ist eine weitere Zugprobe
von jeden 50 t oder Teilmengen davon von einem
anderen Stück zu entnehmen. Zusätzliche Proben sind
für jede Dicken- oder Durchmesserabweichungen von
10 mm bei Erzeugnissen aus gleicher Schmelze vorzusehen.
II - Teil 1
GL 2009
13.2
Abschnitt 1
B
Anzahl der Kerbschlagbiegeproben (ausgenommen für die Gütegrade GL–E, GL–
E 32, GL–E 36, GL–E 40, GL–F 32, GL–
F 36 und GL–F 40)
13.2.1 Falls mit dem GL keine Sondervereinbarungen
getroffen sind, ist von einem Stück aus jedem vorgestellten Prüflos (max. 50 t aus gleicher Schmelze) mindestens ein Satz von 3 Charpy-V-Proben zu entnehmen. Ist das Gewicht des fertigen Werkstoffes größer
als 50 t, ist ein weiterer Satz von 3 Proben von jeden 50
t oder Teilmengen davon von einem anderen Stück zu
entnehmen.
Von Blechen der Güte GL–A 40 und GL–D 40 im
vergüteten Zustand ist ein Satz Kerbschlagbiegeproben je Wärmebehandlungslänge zu entnehmen.
Wenn Bleche, ausgenommen solche in Gütegrad GL–A,
mit Dicken über 50 mm in normalisierend gewalztem
Zustand geliefert werden, beträgt das Prüflos für die Probenentnahme höchstens 25 t oder Teilmengen davon.
13.2.2 Wenn bei Zustimmung des GL Werkstoff im
Walzzustand geliefert werden darf, ist die Anzahl der
Kerbschlagproben zu erhöhen, so dass ein Probensatz
je 25 t oder Teilmengen davon zu entnehmen ist. Entsprechendes gilt, wenn Bleche in Gütegrad GL–A
über 50 mm Dicke im Walzzustand geliefert werden.
In diesem Fall ist je 50 t oder Teilmengen davon ein
Satz von drei Kerbschlagbiegeproben zu entnehmen.
13.3.5 Aus den Tabelle 1.9 und 1.10 ist die Prüflosgröße in Abhängigkeit von Lieferzustand und Erzeugnisdicke ersichtlich.
14.
13.3
Anzahl der Kerbschlagbiegeproben bei
den Gütegraden GL–E, GL–E 32, GL–
E 36, GL–E 40, GL–F 32, GL–F 36 und
GL–F 40
13.3.1 Für Bleche, die in normalgeglühtem oder
TM-gewalztem Zustand geliefert werden, ist ein Probensatz von jeder Walztafel zu nehmen. Bei vergüteten Blechen ist ein Probensatz von jeder Wärmebehandlungslänge zu nehmen.
13.3.2 Bei Profilen ist ein Probensatz von jeder Prüfeinheit von 25 t oder Teilmengen davon zu nehmen.
13.3.3 Wenn bei Vorliegen einer besonderen Zulassung Profile, ausgenommenen solche in Gütegrad GL–
E 40 und GL–F 40, im Walzzustand oder in normalisierend gewalztem Zustand geliefert werden dürfen,
ist ein Probensatz von jedem Prüflos von 15 t oder
Teilmengen davon zu entnehmen.
13.3.4 Die nach 13.3.1 oder 13.3.3 zu entnehmenden
Proben müssen aus dem dicksten Stück jedes Prüfloses genommen werden.
Wiederholungsprüfungen
14.1
Wenn bei einem Zugversuch die Anforderungen nicht erfüllt werden, oder der Mittelwert von drei
Kerbschlagbiegeproben die Bedingungen nicht erfüllt
oder ein Einzelwert eines Kerbschlagbiegeversuches
unterhalb der Anforderungen liegt, sind Wiederholungsprüfungen nach Kapitel 1 – Grundsätze und
Prüfverfahren, Abschnitt 2, H. durchzuführen. Dabei
sind die dort genannten Bedingungen zu erfüllen.
15.
Kennzeichnung
15.1
Jedes fertige Stück ist durch den Hersteller an
mindestens einer Stelle mit dem Stempel des GL und
folgenden Einzelheiten deutlich zu kennzeichnen:
–
Stahlgütegrad-Bezeichnung (z. B. GL–A,
GL–A 36)
–
Stähle mit besonderer Zulassung des GL, die in
ihren Anforderungen von diesen Vorschriften abweichen (vgl. 1.4) müssen mit dem Buchstaben
"S" hinter der Gütegrad-Bezeichnung versehen
werden (z. B. GL–A 36 S, GL-E S)
–
Werkstoff, der im Zustand thermomechanisch
gewalzt geliefert wird, muss die Buchstaben TM
hinter der Gütegrad-Bezeichnung tragen (z. B.
GL–E 36 TM)
–
Name oder Kennzeichen zur Identifizierung des
Stahlwerkes
–
Schmelzen-Nr. oder eine andere Nummer zur
Identifizierung des Stückes
–
wenn vom Besteller vorgeschrieben, seine Auftrags-Nr. oder ein anderes Identifizierungszeichen
13.2.3 Das Stück, das für die Entnahme der Kerbschlagbiegeproben auszuwählen ist, muss das dickste
Stück im Prüflos sein.
13.2.4 Aus den Tabelle 1.9 und 1.10 ist die Prüflosgröße in Abhängigkeit von Lieferzustand und Erzeugnisdicke ersichtlich.
Kapitel 2
Seite 1–13
15.2
Mit Ausnahme des Herstellernamens oder
seines Handelzeichens - sofern diese auf das fertige
Erzeugnis aufgestempelt sind - sind die vorgenannten
Einzelheiten farbig zu umranden oder auf eine andere
Art sichtbar zu machen, so dass sie leicht erkennbar
sind.
15.3
Wenn eine Anzahl von Erzeugnissen mit
geringem Einzelgewicht in Paketen oder Bündeln
sicher zusammengefasst sind, genügt bei Zustimmung
des GL die Kennzeichnung nur des obersten Stückes
im Paket oder die Kennzeichnung eines sicher mit
dem Bündel verbundenen, widerstandsfähigen Anhängers.
15.4
Falls ein Erzeugnis bereits den GL-Stempel
trägt, aber die Prüfbedingungen nicht erfüllt hat, muss
der Hersteller den Stempel unmissverständlich beseitigen.
Abschnitt 1 B
Kapitel 2
Seite 1–14
Tabelle 1.9
Gütegrad
II - Teil 1
GL 2009
Geforderter Lieferzustand und Anzahl der Kerbschlagbiegeproben für normalfeste Stähle
Lieferzustand (Prüflose für den Kerbschlagbiegeversuch) 1, 2
Erzeugnisform
unberuhigt
Profil
A (-)
Für t £ 50 mm
GL-A alle, ausgen.
unberuhigt.
Blech
A (-)
N (-)
TM (50), TM (-) 3
NW (50), W* (50)
Für t > 50 mm
beruhigt
Profil
A (-)
nicht anwendbar
Für t £ 50 mm
alle, ausgen.
GL-B unberuhigt.
Blech
A (-)
A (50)
N (50)
TM (50)
NW (25), W* (25)
Für t > 50 mm
beruhigt
Profil
A (-)
A (50)
nicht anwendbar
beruhigt
Blech, Profil
A (50)
Blech
A (50)
N (50)
N (50)
NW (50) TM (50)
TM (50) NW (25)
Profil
A (50)
N (50)
NW (50)
TM (50)
W* (25)
Blech
N (jede Walztafel)
TM (jede Walztafel)
Profil
N (25)
TM (25)
W* (15), NW* (15)
GL-D
GL-E
1
2
3
beruhigt
und
feinkornbehandelt
beruhigt
und
feinkornbehandelt
12,5
25
35
50
150
nicht anwendbar
nicht anwendbar
nicht anwendbar
nicht anwendbar
Lieferzustand:
A
= alle Verfahren
N
= normalgeglüht
NW = normalisierend gewalzt
TM = thermomechanisch gewalzt
W* = warmgewalzt mit besonderer GL-Zulassung
NW* = normalisierend gewalzt mit besonderer GL-Zulassung
Anzahl der Kerschlagbiegeversuche:
Von jedem Prüflos oder Teilmengen davon ist ein Satz Kerbschlagbiegeproben zu entnehmen, wobei das Gewicht des Prüfloses in
Klammern ( ) angegeben ist. (-) bedeutet, daß der Kerbschlagbiegeversuch entfällt.
Bei besonderer GL-Zulassung, vgl. Fußnote 4 in Tabelle 1.7.
Abschnitt 1
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 1.10
Gütegrad
B
Geforderter Lieferzustand und Anzahl der Kerbschlagbiegeproben für höherfeste Stähle
Feinkornelement
Erzeugnisform
12,5
Blech
A (50)
Profil
A (50)
Nb bzw. V
beruhigt und
GL-A32 feinkornGL-A36 behandelt
Blech
A (50)
Al allein
oder mit Ti
Profil
beruhigt und
GL-A40 feinkornbehandelt
jedes
A (50)
Blech, Profil A (50)
Blech
A (50)
Profil
A (50)
Nb bzw. V
GL-D32
GL-D36
Kapitel 2
Seite 1–15
beruhigt und
feinkornbehandelt
beruhigt und
GL-E32
feinkornGL-E36
behandelt
beruhigt und
GL-E40 feinkornbehandelt
25
jedes
Blech
A (50)
Profil
A (50)
Blech, Profil
Blech
jedes
Profil
Blech
jedes
Profil
35
50
150
N (50), NW (50),
TM (50)
N (50)
NW (50), TM (50)
N (50)
NW (50), TM (50)
W* (25)
W* (25)
N (50), NW (50),
TM (50)
nicht anwendbar
nicht anwendbar
N (50), NW (25),
TM (50)
N (50)
NW (50)
TM (50)
W* (25)
N (50)
NW (50)
TM (50)
nicht anwendbar
N (50)
TM (50)
V (je Wärmebehandlungslänge)
N (50)
NW (50), TM (50)
N (50)
NW (50), TM (50)
W* (25)
W*(25)
Al allein
oder mit Ti
beruhigt und
GL-D40 feinkornbehandelt
20
N (50), NW (25),
TM (50)
nicht anwendbar
nicht anwendbar
N (50), NW (25),
N (50), NW (50), TM (50) TM (50)
N (50)
NW (50), TM (50)
nicht anwendbar
W* (25)
N (50)
NW (50)
TM (50)
N (jede Walztafel)
TM (jede Walztafel)
N (25)
TM (25)
W* (15), NW* (15)
N (jede Walztafel)
TM (jede Walztafel)
N (25)
TM (25)
V (25)
N (50)
TM (50)
nicht anwendbar
nicht anwendbar
Kapitel 2
Seite 1–16
Tabelle 1.10
Gütegrad
GL-F40
2
16.
II - Teil 1
GL 2009
Geforderter Lieferzustand und Anzahl der Kerbschlagbiegeproben für höherfeste Stähle
(Fortsetzung)
GL-F32
GL-F36
1
Abschnitt 1 B
Feinkornelement
Erzeugnisform
50
Blech
beruhigt und
feinkornbehandelt
jedes
beruhigt und
feinkornbehandelt
jedes
Profil
Blech
Profil
150
N (jede Walztafel)
TM (jede Walztafel)
N (25)
TM (25)
V (25)
NW* (15)
N (jede Walztafel)
TM (jede Walztafel)
N (25)
TM (25)
V (25)
nicht anwendbar
nicht anwendbar
Lieferzustand:
A
= alle Verfahren
N
= normalgeglüht
NW = normalisierend gewalzt
TM = thermomechanisch gewalzt
V
= vergütet
W* = warmgewalzt mit besonderer GL-Zulassung
NW* = normalisierend gewalzt mit besonderer GL-Zulassung
Anzahl der Kerbschlagbiegeversuche:
Von jedem Prüflos oder Teilmengen davon ist ein Satz Kerbschlagbiegeproben zu nehmen, wobei das Gewicht des Prüfloses in
Klammern angegeben ist. Für die Gütegrade GL-A32 und -A36 kann die Anzahl der Kerbschlagbiegeversuche vermindert werden,
wenn dieses vom GL besonders zugelassen ist und gelegentliche stichprobenweise Prüfungen zufriedenstellende Ergebnisse
erbringen.
Bescheinigungen
16.1
Dem Besichtiger sind vom Hersteller Abnahmeprüfzeugnisse (z. B. nach EN 10204-3.1) oder Versandunterlagen in mindestens dreifacher Ausfertigung für die
von ihm abgenommenen Erzeugnisse auszuhändigen.
Die Unterlagen sind getrennt für jeden Stahlgütegrad auszustellen und müssen folgende Einzelheiten enthalten:
–
–
–
–
Abmessung und Bezeichnung der Erzeugnisse
–
Zeichen des Walzwerkes
–
Stahlgütegrad
–
Gewicht der Erzeugnisse
–
Schmelzennummer oder Stücknummer und,
wenn zutreffend, Probennummer
–
chemische Zusammensetzung der Schmelze für die
in den Tabellen 1.2 und 1.3 genannten Elemente
–
Lieferzustand, wenn nicht im Walzzustand geliefert wird, z. B. normalgeglüht, normalisierend
gewalzt, TM-gewalzt oder vergütet
–
Angabe, ob es sich bei Profilen in Gütegrad GL–A
bis 12,5 mm um unberuhigten Stahl handelt
–
–
Prüfergebnisse
16.2
Bevor die Abnahmeprüfzeugnisse oder die Versandunterlagen vom Besichtiger unterschrieben werden, muss der Hersteller ihm eine schriftliche Bestätigung aushändigen, dass der Stahl nach einem zugelassenen Verfahren hergestellt ist und in Gegenwart des
Besichtigers oder seines, vom GL benannten Vertreters, den vorgeschriebenen Prüfungen mit Erfolg unterzogen wurde. Hierfür kann auch folgender, auf das
Zeugnis oder die Versandunterlagen gestempelter oder
gedruckter Text anerkannt werden, der von einem
Beauftragten des Herstellers bestätigt sein muss:
"Wir bestätigen hiermit, dass der Werkstoff nach
einem zugelassenen Verfahren hergestellt ist und die
Vorschriften des GL bei der Prüfung erfüllt hat."
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
C
C.
Unlegierte Baustähle für geschweißte Konstruktionen
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschrift gilt für Flacherzeugnisse,
Profile und Stabstähle aus unlegierten Stählen mit Mindestnennstreckgrenzen bis einschließlich 355 N/mm2,
die für geschweißte Konstruktionen, z. B. im Maschinenbau oder Schiffbau, verwendet werden sollen.
1.2
Für gewalzte Stabstähle zur Herstellung von
Wellen, Schäften, Bolzen, Schrauben und anderen
Drehteilen gilt Abschnitt 3, B.
2.
Geeignete Stähle
Kapitel 2
Seite 1–17
wert) an Charpy-V-Längsproben erreicht werden, und
zwar bei einer Prüftemperatur von:
– 20 °C
bei Erzeugnissen, die im Zustand normalgeglüht, normalisierend oder thermomechanisch gewalzt geliefert werden
0 °C
bei Erzeugnissen, die im Walzzustand geliefert werden
3.
Flacherzeugnisse aus Feinkornbaustählen sind im
Zustand normalgeglüht, normalisierend gewalzt oder
thermomechanisch gewalzt zu liefern. Für alle anderen
Erzeugnisse gelten die Angaben in der Norm, falls in
der Bestellung nichts anderes vorgeschrieben ist.
Es dürfen die folgenden Stähle verwendet werden mit
den in den betreffenden Normen festgelegten Anforderungen:
4.
2.1
Stähle nach EN 10025, EN 10210 und EN
10219 in den Sorten:
Für das zulässige untere Abmaß von der Nenndicke
gelten bei Flacherzeugnissen die Angaben nach Klasse
A in Tabelle 1.1, sofern in der Bestellung nichts anderes vorgeschrieben ist.
–
S235: alle Sorten
Hinweis
Hierfür gilt A.6. mit folgendem Zusatz:
Die Sorten S235 JR und S235 JR G1 nach EN
10025 : 1990 + A1 : 1993 sind von der Verwendung ausgenommen.
5.
–
S275: alle Sorten
5.1
–
S355: alle Sorten
jeder Schmelze bestimmen und in einem Zeugnis
bescheinigen.
2.2
Schweißgeeignete Feinkornbaustähle nach
EN 10025-3 in den Güten:
–
S275 N, S275 NL, S355 N, S355 NL
(normalgeglüht oder normalisierend gewalzt)
und nach EN 10025-4 in den Güten:
–
S275 M, S275 ML, S355 M, S355 ML
(thermomechanisch gewalzt)
2.3
Andere Stähle nach Eignungsfeststellung
durch den GL, wenn sie folgende Mindestanforderungen erfüllen:
2.3.1
Die chemische Zusammensetzung [%] darf
folgende Grenzwerte in der Schmelzanalyse nicht
überschreiten:
C
Mn
Si
0,22
1,70
0,55
P
S
0,040 0,040
Cu
Cr
Ni
Mo
0,30
0,20
0,40
0,08
Prüfung und Prüfumfang
Folgende Prüfungen sind durchzuführen:
5.2
Zugversuch
5.2.1
Die mechanischen Eigenschaften sind durch
den Zugversuch zu prüfen.
Für die Probenentnahme sind die Erzeugnisse gleicher
Form schmelzenweise innerhalb der für die Streckgrenze maßgeblichen Dickenbereiche zu Prüflosen
von höchstens 40 t zusammenzufassen. Dem dicksten
Stück des Prüfloses ist eine Zugprobe zu entnehmen,
und zwar bei Blechen und Breitflachstahl ≥ 600 mm
Breite quer, bei anderen Erzeugnissen längs oder quer
zur Walzrichtung.
5.2.2
Sollen Bleche walztafelweise geprüft werden,
ist dieses in der Bestellung besonders festzulegen.
5.3
Kerbschlagbiegeversuch
2.3.2
Die Bruchdehnung A5 muss mindestens 20 %
an Längsproben und 18 % an Querproben betragen.
Alle Erzeugnisse aus feinkornbehandelten Stählen
sind durch den Kerbschlagbiegeversuch an Charpy-VLängsproben bei den in den Normen bzw. unter 2.3.3
angegebenen Prüftemperaturen zu prüfen. Ist bei Blechen keine walztafelweise Prüfung vereinbart, ist je
ein Probensatz von dem dicksten Stück des Prüfloses
gemäß 5.2.1 zu nehmen.
2.3.3
Bei feinkornbehandelten Baustählen muss
eine Kerbschlagarbeit von mindestens 27 J (Mittel-
Die Prüfung wird bei Erzeugnisdicken ≥ 6 mm ausgeführt.
Darüber hinaus müssen Feinkornbaustähle einen ausreichenden Anteil an feinkornbildenden Elementen,
z. B. Al, Nb, V oder Ti aufweisen.
Kapitel 2
Seite 1–18
5.4
Abschnitt 1 D
2.
und der Abmessungen
Hochfeste Stähle für geschweißte Konstruktionen
1.
Geltungsbereich
Hierbei muss der Werkstoffhersteller die Schweißeignung jedes Stahlgütegrades durch geeignete Dokumentationen eventuell in Zusammenhang mit
Schweißversuchen nachweisen.
1.1
Diese Vorschrift gilt für Bleche und Breitflachstähle bis 70 mm Dicke aus schweißgeeigneten,
hochfesten vergüteten Stählen. Die Anwendung dieser
Vorschrift für Erzeugnisse mit größeren Dicken muss
mit dem GL besonders vereinbart werden. Das gleiche
gilt auch, wenn andere Erzeugnisse als Blech und
Breitflachstahl, z. B. Profile und Rohre nach dieser
Vorschrift geliefert werden sollen.
3.
Anforderungen
3.1
Die Stähle sind in von vom GL zugelassenen Werken
nach dem Sauerstoff-Blasverfahren, im Elektro-Ofen
oder nach einem anderen, vom GL zugelassenen Verfahren herzustellen. Die Stähle müssen beruhigt vergossen und feinkornbehandelt sein.
1.2
Stähle im Geltungsbereich dieser Vorschrift
sind in 6 durch die Nennstreckgrenzen von 420, 460,
500, 550, 620 und 690 N/mm2 gekennzeichnete
Gruppen eingeteilt. Jede Gruppe ist wiederum auf der
Grundlage der Prüftemperatur für den Kerbschlagbiegeversuch in die Gütegrade A, D, E und F unterteilt.
3.2
3.2.1
Die chemische Zusammensetzung muss die
Anforderungen nach der genehmigten Spezifikation
sowie die der Tabelle 1.11 erfüllen.
1.3
Stähle, die z. B. in ihrer Nennstreckgrenze,
ihren mechanischen Eigenschaften und ihrer chemischen Zusammensetzung von diesen Vorschriften
abweichen, bedürfen bezüglich ihrer Verwendung der
besonderen Zulassung durch den GL.
Legierungselemente und feinkornbildende Elemente
sind in der Hersteller-Spezifikation anzugeben.
1.4
Anstelle der Gütegrade GL–A 420, GL–D
420, GL–A 460 und GL–D 460 können auch Stähle
nach EN 10025-3 und -4 verwendet werden, und zwar:
–
Zulassung
Die Stähle müssen vom GL zugelassen sein. Zu diesem Zweck muss der Stahlhersteller dem GL eine
Werkstoffspezifikation mit den erforderlichen Angaben übersenden, wie chemische Zusammensetzung,
Herstellungsverfahren, mechanische Eigenschaften,
Lieferzustand sowie Empfehlungen für das Schweißen, das Warm- oder Kaltverformen und die Wärmebehandlung. Der GL behält sich vor, erstmalige Zulassungsprüfungen zu verlangen.
Alle Erzeugnisse sind durch den Hersteller auf die Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen. Auf Verlangen des Besichtigers sind ihm die Erzeugnisse anschließend zur Endprüfung vorzustellen.
D.
für GL–A 420 und GL–D 420:
3.2.2
Für die Beurteilung der Schweißeignung
kann die Kaltrissempfindlichkeit aus der SchmelzenAnalyse nach folgender Formel bestimmt werden:
Pcm = C +
S420 N und S420 NL, EN 10025-3
S420 M und S420 ML, EN 10025-4
–
+
für GL–A 460 und GL–D 460:
Cr
Mo
V
+
+
+ 5 B [ %]
20
15
10
Chemische Zusammensetzung von vergüteten Stählen
Gütegrade mit
Nennstreckgrenzen
ReH [N/mm2]
420 bis 690
1
Si
Mn
Cu
Ni
+
+
+
30
20
20
60
Der zulässige Höchstwert ist mit dem GL zu vereinbaren und muss in der genehmigten Spezifikation genannt sein.
S460 N und S460 NL, EN 10025-3
S460 M und S460 ML, EN 10025-4
Tabelle 1.11
II - Teil 1
GL 2009
Höchstgehalt der Elemente 1
[%]
Gütegrad
C
Si
Mn
P
S
N
GL–A
0,21
0,55
1,70
0,035
0,035
0,020
GL–D
0,20
0,55
1,70
0,030
0,030
0,020
GL–E
0,20
0,55
1,70
0,030
0,030
0,020
GL–F
0,18
0,55
1,70
0,025
0,025
0,020
Legierungselemente und feinkornbildende Elemente nach den Festlegungen der genehmigten Spezifikation.
II - Teil 1
GL 2009
3.3
Abschnitt 1
D
der Zulassungsprüfung nachzuweisen. Das gleiche gilt
für thermomechanisch gewalzte Stähle mit Nennstreckgrenzen bis 500 MPa, bis 70 mm Dicke.
Wärmebehandlung
Die Stähle müssen in vergütetem Zustand geliefert
werden, jedoch sind für die Gütegrade GL–A 420,
GL–D 420, GL–E 420, GL–F 420 sowie für GL–A 460,
GL–D 460, GL–E 460 und GL–F 460 mit Erzeugnisdicken bis zu 50 mm auch Normalglühen oder normalisierendes Walzen erlaubt, wenn die geforderten Eigenschaften damit erreicht werden können. Dieses ist bei
Tabelle 1.12
3.4
Die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften und die Kerbschlagarbeit müssen den Angaben der
Tabelle 1.12 entsprechen.
Mechanische und technologische Eigenschaften für Erzeugnisse bis 70 mm Dicke
Streckgrenze
Gütegrad
1, 2
Zugfestigkeit
ReH
Rm
[N/mm2]
min.
[N/mm2]
(
Bruchdehnung 3
bei Lo = 5,65 ⋅ So
[%]
min.
[°C]
quer
420
530 – 680
20
18
– 20
– 40
– 60
GL–A 460
0
GL–E 460
460
570 – 720
19
17
– 20
– 40
GL–F 460
– 60
GL–A 500
0
GL–D 500
GL–E 500
500
610 – 770
18
16
– 20
– 40
GL–F 500
– 60
GL–A 550
0
GL–D 550
GL–E 550
550
670 – 830
18
16
– 20
– 40
GL–F 550
– 60
GL–A 620
0
GL–D 620
GL–E 620
620
720 – 890
17
15
– 20
– 40
GL–F 620
– 60
GL–A 690
0
GL–D 690
GL–E 690
längs
quer
42
28
46
31
50
33
55
37
62
41
69
46
0
GL–F 420
GL–D 460
KV
[J]
min.
Prüftemp.
GL–A 420
GL–E 420
Kerbschlagarbeit
)
A
längs
GL–D 420
Kapitel 2
Seite 1–19
690
770 – 940
16
14
GL–F 690
– 20
– 40
– 60
1
Prägt sich im Zugversuch die Streckgrenze ReH nicht aus, gilt die Dehngrenze Rp0,2.
2
Das zulässige Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit ist zwischen dem Hersteller und dem GL zu vereinbaren.
3
Bei Verwendung von Flachzugproben mit einer Breite von 25 mm und einer Messlänge von 200 mm sind die Mindestanforderungen für
die Bruchdehnung der Tabelle 1.13 zu entnehmen.
Kapitel 2
Seite 1–20
Abschnitt 1 D
Tabelle 1.13
Mindestwerte für die Bruchdehnung bei Verwendung von Proben mit 25 mm Breite und
200 mm Messlänge
II - Teil 1
GL 2009
Bruchdehnung A200 mm [%]
Nennstreckgrenze
ReH [N/mm2]
≤ 10
> 10
≤ 15
> 15
≤ 20
> 20
≤ 25
> 25
≤ 40
> 40
≤ 50
> 50
≤ 70
420
460
500
550
620
690
11
11
10
10
9
9
13
12
11
11
11
10
14
13
12
12
12
11
15
14
13
13
12
11
16
15
14
14
13
12
17
16
15
15
14
13
18
17
16
16
15
14
3.5
Hierfür gilt A.5. Darüber hinaus ist zu beachten:
–
Verfahren für Reparatur-Schweißungen sowie
deren Berichterstattung müssen vom GL zugelassen sein.
–
Werden Fehler durch Schleifen beseitigt, muss
unterhalb der Schleifstelle die verbleibende
Restdicke innerhalb der zulässigen DickenToleranz liegen.
3.6
Hierfür gilt A.6. mit folgendem Zusatz:
Für das zulässige untere Abmaß von der Nenndicke
gelten die Angaben nach Klasse A in Tabelle 1.1,
sofern in der Bestellung nichts anderes festgelegt ist.
4.
Prüfung
4.1
Der Hersteller muss die Zusammensetzung jeder
Schmelze bestimmen und in einem Zeugnis bescheinigen.
4.2
Zugversuch
4.2.1
Von jedem in einer Einheit wärmebehandelten Stück ist mindestens eine Zugprobe zu entnehmen
und zu prüfen. Werden Bleche nach kontinuierlichen
Verfahren wärmebehandelt, können in Bezug auf die
geforderte Anzahl und die Entnahme der Proben Sondervereinbarungen getroffen werden.
Bei Erzeugnissen, die nicht vergütet werden, ist eine
Zugprobe je Walzlänge zu entnehmen.
4.2.2
Die Proben sind so zu entnehmen, dass ihre
Längsachsen quer zur Hauptwalzrichtung angeordnet
sind, ausgenommen bei Profilen und Breitflachstählen
mit Breiten < 600 mm, wo Längsproben zu entnehmen
sind. Bei anderen Erzeugnisformen können die Proben
nach Abstimmung mit dem GL in Längs- oder Querrichtung entnommen werden. Im Regelfall sind flache
Zugproben zu verwenden. Die Zugproben können der
vollen oder der halben Erzeugnisdicke entnommen
werden, wobei eine Erzeugnisoberfläche beizubehalten ist. Bei Erzeugnisdicken über 30 mm dürfen auch
Rundproben, deren Achse in einem Viertel der Erzeugnisdicke liegt, verwendet werden.
4.3
4.3.1
Von jedem in einer Einheit wärmebehandelten Stück, bzw. bei nicht vergüteten Erzeugnissen von
jeder Walzlänge ist mindestens ein Satz von 3 CharpyV-Proben gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, E.2. zu entnehmen und zu prüfen.
Werden Bleche nach kontinuierlichen Verfahren wärmebehandelt, können in Bezug auf die geforderte
Anzahl und Entnahme der Proben Sondervereinbarungen getroffen werden.
4.3.2
Im Regelfall sind die Proben bei Blechen und
Breitflachstählen ≥ 600 mm Breite mit ihren Längsachsen quer zur Hauptwalzrichtung zu entnehmen,
sofern der GL keiner anderen Regelung zustimmt. Für
andere Erzeugnisformen sind die Proben in Längsrichtung zu entnehmen. Die Probenachse muss in einem
Abstand von 1/4 Erzeugnisdicke von der Oberfläche
entfernt oder so nahe wie möglich an dieser Stelle
liegen.
4.3.3
Bei Erzeugnissen in den Gütegraden GL–A
kann die Anzahl der Kerbschlagbiegeproben im Einvernehmen mit dem GL verringert werden, wenn bei
den Prüfungen gleichmäßige Ergebnisse festgestellt
werden.
4.4
Zugversuch in Dickenrichtung
Sofern vom GL besonders vorgeschrieben, sind Zugversuche an senkrecht zur Erzeugnisdicke entnommenen Proben nach I. durchzuführen.
II - Teil 1
GL 2009
4.5
Abschnitt 1
E
Prüfung der Oberflächengüte und der
Abmessungen
Der Hersteller muss die Beschaffenheit der Oberfläche
und die Abmessungen der Erzeugnisse prüfen und die Erzeugnisse dann dem Besichtiger zur Prüfung vorstellen.
4.6
4.6.1
Werden Bleche und Breitflachstähle mit
einem Ultraschallprüfzeugnis bestellt, sind die Prüfungen nach einer vom GL anerkannten Norm, z. B.
nach EN 10160 auszuführen. Die Qualitätsklasse ist
bei der Bestellung festzulegen.
4.6.2
Die Schweißnähte geschweißter Hohlprofile
aus Schiffbaustählen sind über die gesamte Länge
einer zerstörungsfreien Prüfung zu unterziehen.
4.6.2.1 Elektrisch geschweißte Hohlprofile
Die Schweißnaht der Hohlprofile ist nach einer der
folgenden Europäischen Normen zu prüfen:
–
–
nach EN 10246-3, Zulässigkeitsklasse E4, mit
der Ausnahme, dass die Technik mit rotierendem Rohr oder mit rotierenden Sattelspulen
nicht erlaubt ist
nach EN 10246-5, Zulässigkeitsklasse F5, oder
EN 10246-8, Zulässigkeitsklasse U5
4.6.2.2 Unterpulver-geschweißte Hohlprofile
Die Schweißnaht der Hohlprofile ist entsprechend der
Zulässigkeitsklasse U4 nach EN 10246-10, Bildgüteklasse R2, zu prüfen.
Stumpfnähte, die dazu dienen, Band- oder Blechlängen beim Spiralnaht-Unterpulverschweißen zu verbinden, müssen über die gesamte Länge nach demselben
Verfahren geprüft werden und dieselben Zulässigkeitsbedingungen erfüllen wie die Hauptschweißnaht.
4.7
4.7.1
Wenn ein Zugversuch die Anforderungen
nicht erfüllt, sind von der gleichen Stelle des Stückes
zwei zusätzliche Proben zu entnehmen und dem Versuch zu unterwerfen. Das betreffende Stück wird abgenommen, wenn beide zusätzlichen Proben die Anforderungen erfüllen.
4.7.2
Erfüllt der Mittelwert des Kerbschlagbiegeversuches nicht die Anforderungen oder liegt mehr als
ein Prüfwert unter dem geforderten Mittelwert oder
liegt ein Einzelwert niedriger als 70 % des festgelegten Mittelwertes, ist nach Kapitel 1 – Grundsätze und
Prüfverfahren, Abschnitt 2, H. zu verfahren.
5.
Kennzeichnung
Jedes fertige Stück ist durch den Hersteller an mindestens einer Stelle mit dem Stempel des GL und folgenden Einzelheiten deutlich zu kennzeichnen:
–
Zeichen des Herstellers
Kapitel 2
Seite 1–21
–
Vereinheitlichte
Stahlgütegrad-Bezeichnung
(z. B. GL-E 620) oder Markenbezeichnung des
Herstellers
–
Schmelzen-Nr., Blech-Nr. oder gleichwertiges
Identifizierungs-Kennzeichen
Die gesamte Kennzeichnung ist mit Farbe zu umranden oder auf eine andere Art sichtbar zu machen, so
dass sie leicht erkennbar ist.
E.
Stähle für Dampfkessel und Druckbehälter
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Flacherzeugnisse aus
ferritischen Stählen, die für die Herstellung von
Dampfkesseln, Druckbehältern, Wärmetauschern, Filtern und sonstigen Apparaten bestimmt sind.
2.
Zugelassene Stahlsorten
Es dürfen die nachstehend genannten Werkstoffe
verwendet werden:
2.1
Flacherzeugnisse aus Druckbehälterstählen nach
EN 10028-2, unlegierte und legierte warmfeste Stähle.
2.2
Flacherzeugnisse aus Druckbehälterstählen
nach EN 10028-3, schweißgeeignete Feinkornbaustähle, normalgeglüht.
2.3
Flacherzeugnisse aus GL-Druckbehälterstählen gemäß Tabelle 1.14 und Tabelle 1.15. Für die
Warmstreckgrenze gilt Tabelle 1.16.
2.4
Flacherzeugnisse aus sonstigen Stählen, wenn
die Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck
und die Eigenschaften dem GL erstmalig nachgewiesen
sind. Hierbei sind folgende Anforderungen zu erfüllen:
2.4.1
Die Bruchdehnung (A5) soll die die Stahlsorte kennzeichnenden, im Gutachten des GL festgelegten Mindestwerte der Bruchdehnung, jedoch nicht
weniger als 16 %, aufweisen.
2.4.2
Die Kerbschlagarbeit soll mindestens den Anforderungen entsprechen, die in EN 10028-2 bzw. -3
für Flacherzeugnisse gleicher Festigkeit angegeben sind,
vgl. Tabelle 1.14. Bei Blechen, die für Schüsse und Böden verwendet werden sollen, ist durch Hersteller und
Verarbeiter dafür Sorge zu tragen, dass die für den Endzustand geforderten Werte eingehalten werden können.
2.4.3
Der Nachweis der Schweißeignung ist durch
den Hersteller zu führen. Die Vorwärmung, die Wärmeführung während des Schweißens und die Art der
Wärmebehandlung nach dem Schweißen sind vom
Hersteller anzugeben.
2.4.4
Die Warmstreckgrenze und gegebenenfalls die
Langzeit-Warmfestigkeitswerte sind durch den Hersteller festzulegen, falls diese von Tabelle 1.16 abweichen.
Kapitel 2
Seite 1–22
Tabelle 1.14
Stahlsorte
Abschnitt 1 E
Mechanische und technologische Eigenschaften der Flacherzeugnisse aus GL-Druckbehälterstählen 1
üblicher
Lieferzustand
Streck- bzw.
Dehngrenze ReH
bzw. Rp0,2
[N/mm2]
GL-P235W
GL-P265W
GL-P295W
GL-P355W
N
N
N
N
235
265
295
355
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
360
410
460
510
bis
bis
bis
bis
Kerbschlagarbeit
Bruchdehnung
A
[%]
min.
min.
1
II - Teil 1
GL 2009
480
530
580
650
Prüftemp.
[°C]
KV
[J]
min.
quer
0
0
0
0
34
34
34
34
25
23
22
21
N = normalgeglüht, T = angelassen.
Tabelle 1.15
Stahlsorte
Alle
Tabelle 1.16
Chemische Zusammensetzung der GL-Druckbehälterstähle
Chemische Zusammensetzung [%]
C
Si
Mn
P
S
Alges
Cr
Mo
≤ 0,23
≤ 0,55
0,60–1,70
≤ 0,025
≤ 0,015
≥ 0,020
≤ 0,30
≤ 0,08
Rp 0,2-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen für Flacherzeugnisse aus GL-Druckbehälterstählen
Rp0,2-Dehngrenze [N/mm2]
min.
Stahlsorte
Temperatur [°C]
GL-P235W
50
227
100
214
150
198
200
182
250
167
300
153
350
142
400
133
GL-P265W
GL-P295W
256
285
241
268
223
249
205
228
188
209
173
192
160
178
150
167
GL-P355W
343
323
299
275
252
232
214
202
2.5
Für Bleche, die für Schüsse und Böden verwendet werden sollen, gelten zusätzlich folgende
Anforderungen:
Die Kerbschlagarbeit soll bei den Stählen für geschweißte Kesseltrommeln, falls bei Blechdicken ≥ 50 mm ihre
Streckgrenze bei Raumtemperatur ≥ 310 N/mm2 ist, an
dem fertig behandelten Teil 31 J bei ± 0 °C betragen.
Dieser Wert ist ein Mittelwert aus drei Einzelversuchen
an Charpy-V-Proben (quer entnommen), wobei kein
Einzelwert mehr als 15 % unter dem genannten Mittelwert von 31 J liegen soll. Der angegebene Wert für die
Kerbschlagarbeit bei ± 0 °C ist eine Mindestforderung.
Die einzelnen Stähle müssen darüber hinaus die sie
kennzeichnende Kerbschlagarbeit aufweisen.
2.6
Bleche, die zu Flammrohren verarbeitet werden, müssen ein ausreichendes Verformungsvermögen
- Bruchdehnung (A5) ≥ 20 % bei 20 °C - aufweisen.
3.
Die Erzeugnisse sind in den Normen bzw. in der Zulassung des GL festgelegten Wärmebehandlungszuständen zu liefern, sofern sie nicht warm weiter verarbeitet werden.
4.
Hierfür gilt A.6. mit folgendem Zusatz: Für das zulässige untere Abmaß von der Nenndicke gelten die Angaben nach Klasse B, Tabelle 1.1. Sind aus technischen Gründen geringere untere Abmaße erforderlich,
muss dieses in der Bestellung angegeben sein.
5.
Abschnitt 1
II - Teil 1
GL 2009
5.1
F
bescheinigen.
5.2
Bei Blechen sind die Proben wie folgt zu entnehmen:
–
bei unlegierten Stählen mit Blechdicken
≤ 50 mm:
–
–
–
eine Probe von einem Ende, bei Walzlängen > 15 m eine Probe von beiden
Enden jeder Walzlänge
bei legierten Stählen mit Walzlängen
≤ 7 m:
–
5.3
eine Probe von einem Ende jeder Walzlänge
bei unlegierten Stählen mit Blechdicken
> 50 mm und Walzlängen ≤ 15 m:
–
–
eine Probe von einem Ende, bei Walzlängen > 7 m eine Probe von beiden
Enden jeder Walzlänge.
Bei Blechen aus Warmbreitband mindestens
eine Probe vom äußeren Ende jeder Rolle.
Warmzugversuch
Es ist die 0,2 %-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen nachzuprüfen. Hierfür ist von jeder Schmelze ein
Warmzugversuch auszuführen und zwar bei 300 °C,
sofern in der Bestellung keine andere Temperatur
vorgeschrieben ist.
5.4
Alle Erzeugnisse mit Dicken ≥ 6 mm sind durch den
Kerbschlagbiegeversuch an Charpy-V-Proben bei 0 °C
zu prüfen. Die Proben sind den Erzeugnissen quer zur
Walzrichtung zu entnehmen. Die Anzahl der dafür
erforderlichen Probensätze (je 3 Proben) ist dabei wie
die Zahl der Zugproben gemäß 5.2 zu bestimmen.
Die Prüftemperaturen für Flacherzeugnisse nach
EN 10025, sind der Norm zu entnehmen.
Für sonstige Stähle gemäß 2.4 wird die Prüftemperatur
in der Zulassung des GL festgelegt.
5.5
Sofern in der Bestellung festgelegt oder in besonderen
Fällen gefordert, z. B. bei Erzeugnissen mit Anforderungen in Dickenrichtung nach I., ist eine Ultraschallprüfung gemäß A.8.6 durchzuführen.
Zugversuch
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Die Proben sind den Erzeugnissen quer
zur Walzrichtung in folgender Anzahl zu entnehmen:
–
5.6
Kapitel 2
Seite 1–23
und der Abmessungen
Alle Erzeugnisse sind durch den Hersteller auf die
Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen. Sie sind ferner dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen, wobei die Unterseiten der Erzeugnisse, soweit möglich, mit zu besichtigen sind.
6.
Der Hersteller muss die Erzeugnisse in vorgeschriebener Weise kennzeichnen, vgl. EN 10028-1. Bei Blechen, die nicht gebündelt geliefert werden, ist die
Kennzeichnung 200 bis 400 mm vom Fußende entfernt so anzubringen, dass sie, vom Fußende des Bleches gesehen, aufrecht steht und dadurch die Walzrichtung erkennen lässt.
7.
Festigkeitskennwerte für die Berechnung
Als Festigkeitskennwerte für die Berechnung gelten:
7.1
Bei Flacherzeugnissen nach EN 10028-2 und
-3 die in diesen Normen genannten Werte.
Bei Flacherzeugnissen aus GL-Druckbehälterstählen
gemäß 2.3 die in Tabelle 1.16 genannten Werte.
7.2
Bei Flacherzeugnissen aus sonstigen Stählen
gemäß 2.4 die vom GL zugelassenen Werte.
7.3
Die in den erwähnten Normen für 100 °C
angegebenen Festigkeitskennwerte gelten bis 120 °C.
In den übrigen Bereichen ist zwischen den angegebenen Werten linear zu interpolieren, z. B. für 180 °C
zwischen 100 °C und 200 °C, wobei eine Aufrundung
nicht zulässig ist.
F.
Stähle für Ladetanks
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschrift gilt für Flacherzeugnisse aus:
–
Feinkornbaustählen
–
hochfesten, vergüteten Feinkornbaustählen
–
nickellegierten, kaltzähen Stählen
–
austenitischen Stählen
die für den Bau von Ladetanks and Prozess-Druckbehältern für den Transport verflüssigter Gase bestimmt sind.
1.2
Stähle nach dieser Vorschrift müssen vom
GL für den oben genannten Verwendungszweck und
die vorgesehene Entwurfstemperatur zugelassen sein.
Dazu müssen die unter 1.1 genannten Stähle einer
Zulassungsprüfung durch den GL unterzogen werden.
Über die Notwendigkeit einer Zulassungsprüfung für
austenitische Stähle und anderer Sonderbaustähle
entscheidet der GL von Fall zu Fall.
Kapitel 2
Seite 1–24
2.
Abschnitt 1 F
3.
Es dürfen folgende Stahlsorten unter Beachtung der in
der Tabelle 1.17 genannten niedrigsten Entwurfstemperaturen verwendet werden, wenn sie die zusätzlichen Anforderungen nach dieser Vorschrift erfüllen.
2.1
Schweißgeeignete Feinkornbaustähle nach
EN 10028-3.
II - Teil 1
GL 2009
Zulassungsprüfung
3.1
Für die Werkstoffzulassung muss der Werkstoffhersteller oder der Tankhersteller dem GL eine
Werkstoffspezifikation mit allen, für die Beurteilung
des Werkstoffes erforderlichen Einzelheiten zur Prüfung einreichen. Die Spezifikation muss mindestens
folgende Einzelheiten enthalten:
–
Werkstoffbezeichnung/Norm
–
Werkstoff-Hersteller
–
Richtwerte für die chemische Zusammensetzung
–
mechanische Eigenschaften
–
vorgesehene tiefste Entwurfstemperatur
Nickellegierte, kaltzähe Stähle nach EN 10028-4.
–
Bereich der Erzeugnisdicken
2.4
Nichtrostende austenitische Stähle nach
EN 10028-7, wenn sie für die vorgesehene Entwurfstemperatur geeignet sind.
–
Lieferzustand
–
mitgeltende Normen oder Spezifikationen, z. B.
für die Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheit,
Fehlerfreiheit
–
Wärmebehandlungen
–
Umformverfahren
Hinweis
Die Verwendung der Stahlsorte P460 NH für Tanks, in
denen druckverflüssigtes Ammoniak bei Umgebungstemperaturen transportiert werden soll, ist nicht erlaubt.
2.2
Feinkornbaustähle mit Nennstreckgrenzen
größer 335 N/mm2 gemäß EN 10028-3, -5 und -6.
2.3
2.5
Sonstige schweißgeeignete Stähle nach anderen Normen, Werkstoffspezifikationen des Herstellers
oder des Bestellers nach erstmaliger Zulassungsprüfung durch den GL.
Tabelle 1.17
Niedrigste Entwurfstemperaturen für Stähle für Ladetanks
Bezeichnung der Stähle
Verweise auf Normen und
Vorschriften
Niedrigste Entwurfstemperatur
[°C]
Feinkornbaustähle für druckverflüssigtes Ammoniak
gemäß Tabelle 1.18
0
Normalgeglühte, TM-gewalzte
und vergütete Feinkornbaustähle
mit Nennstreckgrenzen
größer 355 N/mm2
z. B. nach EN 10028-3, -5 oder -6
und Abschnitt 8, D.
0
Sonstige Feinkornbaustähle mit
Nennstreckgrenzen bis 355 N/mm2
z. B. nach EN 10028-3, -5 oder -6
–45
Nickellegierte Stähle mit:
0,5 % Nickel
Stähle nach EN 10028-4:
11MnNi5-3, 13MnNi6-3
–55
1
1,5 %
Nickel
15NiMn6
–60
2
3,5 %
Nickel
12Ni14
–90
2
5
%
Nickel
X12Ni5
–105
2
9
%
Nickel
X8Ni9, X7Ni9
–165
z. B. nach EN 10028-7
Austenitische Stähle
1.4306 (AISI 304 L)
1.4404 (AISI 316 L)
–165
1.4541 (AISI 321)
1.4550 (AISI 347)
1
Der GL behält sich vor, eine niedrigere Entwurfstemperatur (höchstens – 55 °C) zuzulassen, wenn entsprechende Güteeigenschaften bei
der Zulassungsprüfung nachgewiesen werden.
2
Für Stähle mit 1,5 %, 3,5 % und 5 % Nickel kann eine tiefere Entwurfstemperatur zugelassen werden, wenn die Stähle vergütet werden. In
diesen Fällen werden die Prüftemperaturen vom GL besonders festgelegt.
Abschnitt 1
II - Teil 1
GL 2009
F
3.2
Durch eine Zulassungsprüfung muss der
Werkstoffhersteller nachweisen, dass der Werkstoff
für die vorgesehene niedrigste Entwurfstemperatur,
das Ladegut und die vorgesehene Verarbeitung, insbesondere durch das Schweißen, geeignet ist.
Anforderungen an den Werkstoff
8.1
Zusätzlich sind für Feinkornbaustähle mit Nennstreckgrenze bis 355 N/mm2 zum Bau von Tanks für
druckverflüssigtes Ammoniak die Grenzwerte für die
chemische Zusammensetzung nach Tabelle 1.18 einzuhalten.
Anwendungsgrenzen
8.1.2
Für die Beurteilung der Schweißeignung
hochfester vergüteter Feinkornbaustähle ist die Kaltrissempfindlichkeit aus der Schmelzenanalyse nach
folgender Formel zu bestimmen:
Für die Herstellung von Ladetanks und Prozessbehältern gelten die Grenzwerte für die niedrigsten Entwurfstemperaturen gemäß Tabelle 1.17.
5.
8.
8.1.1
Die chemische Zusammensetzung muss den
Angaben der anerkannten Norm oder der vom GL
genehmigten Werkstoffspezifikation entsprechen.
Der Umfang der Zulassungsprüfung wird von Fall zu
Fall vom GL festgelegt. Er muss Kerbschlagbiegeund Fallgewichtsversuche im entsprechenden Temperaturbereich, bei hochfesten vergüteten Stählen mit
Nennstreckgrenzen von 620 und 690 N/mm2 zusätzlich bruchmechanische Untersuchungen am Grundwerkstoff einschließen.
4.
Pcm = C +
Alle Erzeugnisse sind in den bei der Zulassungsprüfung
bzw. in den Normen oder Werkstoffspezifikationen
festgelegten Wärmebehandlungszuständen zu liefern.
6.
+
Maße, zulässige Maßabweichungen
8.2
Cr
Mo
V
+
+
+ 5B
20
15
10
[ %]
Die in der anerkannten Norm oder genehmig8.2.1
ten Werkstoffspezifikation genannten Anforderungen
an die mechanischen Eigenschaften sind bei der Prüfung nachzuweisen.
Fehlerfreiheit und Reparatur von Oberflächenfehlern
8.2.2
Für Feinkornbaustähle für druckverflüssigtes
Ammoniak gilt zusätzlich folgendes:
Hierfür gelten die Bestimmungen A.5. Das Ausbessern von Oberflächenfehlern darf im Allgemeinen nur
durch Schleifen erfolgen, wobei die vorgeschriebene
Mindestdicke an keiner Stelle unterschritten werden
darf. Sollen Fehler durch Schweißen ausgebessert
werden, ist vorher eine Verfahrensprüfung durchzuführen, und die Bedingungen für das Schweißen sind
danach festzulegen.
Tabelle 1.18
Si
Mn
Cu
Ni
+
+
+
30
20
20
60
Der Grenzwert ist bei der Zulassung des Werkstoffes
festzulegen.
Bei Blechen für Teile des Tank- oder BehälterMantels einschließlich der Endböden und Dome gilt
als kleinste Dicke die Nenndicke gemäß Bestellvorschrift. Bleche, Bänder und Breitflachstähle, die nicht
Teil des Mantels bilden, können mit unteren Abmaßen
nach A.6., Tabelle 1.1, Klasse A, geliefert werden.
7.
Kapitel 2
Seite 1–25
Die tatsächliche Streckgrenze ReH darf einen Wert
von 440 N/mm2, bei warmgeformten Böden einen
Wert von 470 N/mm2 nicht überschreiten.
Die Bruchdehnung A5 muss mindestens 22 % betragen.
Chemische Zusammensetzung für Feinkornbaustähle, geeignet für druckverflüssigtes
Ammoniak (Schmelzanalyse)
[%] max., sofern nicht anders angegeben 1
C
Si
Mn
P
S
Al
Cr
Cu
Mo
Ni 2
V
0,18
0,10 – 0,50
1,65
0,030
0,025
min
0,020
0,20
0,35
0,04
0,40
0,02
1
Für Stähle mit Nennstreckgrenzen von 355 N/mm2 ist die chemische Zusammensetzung so einzustellen, dass ein oberer Streckgrenzenwert von 440 N/mm2 nicht überschritten wird.
2
Wird Nickel absichtlich zulegiert, beträgt der obere Grenzwert 0,85 %.
Kapitel 2
Seite 1–26
8.3
Abschnitt 1 F
Kerbschlagarbeit
Die in Tabelle 1.19 bzw. 1.20 für die betreffende
Stahlsorte genannten Anforderungen an die Schlagarbeit müssen bei Verwendung von Charpy-V-Proben
bei den dort genannten Prüftemperaturen erfüllt werden. Diese Vorschrift gilt auch für Stahlsorten nach
vergleichbaren Normen oder Spezifikationen, unabhängig von den darin festgelegten Werten.
8.4
Zähbruchverhalten
Ferritische Stähle müssen im Fallgewichtsversuch
nach Pellini bei einer Prüftemperatur, die 5 K unterhalb der Entwurfstemperatur (aber nicht höher als
– 20 °C) liegt, zähes Bruchverhalten (no break performance) zeigen.
8.5
Beständigkeit austenitischer Stahl-Sorten
gegen interkristalline Korrosion
Austenitische Stähle müssen gegen interkristalline
Korrosion im Lieferzustand beständig sein. Werden
sie durch Schweißen ohne anschließende Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) verarbeitet, dürfen nur solche Stahlsorten verwendet werden,
die in diesem Zustand beständig sind, z. B. Ti- oder
Nb-stabilisierte Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von C ≤ 0,03 %.
9.
9.1
bescheinigen.
9.2
Zugversuch
9.2.1
Bei allen Erzeugnissen ist der Zugversuch
durchzuführen. Hierfür sind die Proben bei Blech,
Warmbreitband und Breitflachstahl mit einer Breite
≥ 600 mm quer zur Walzrichtung zu entnehmen, bei
allen anderen Erzeugnissen können sie längs oder quer
entnommen werden.
9.2.2
Die Anzahl der Proben ist wie folgt zu bestimmen:
–
bei normalgeglühten und TM-gewalzten Blechen eine Probe von einem Ende jeder Walzlänge. Überschreitet die Walzlänge 15 m, ist von
jedem Ende eine Probe zu entnehmen.
–
bei allen vergüteten Blechen eine Probe von
einem Ende jeder Wärmebehandlungslänge.
Überschreitet diese 7 m, ist von jedem Ende eine Probe zu entnehmen.
–
bei Blechen aus Warmbreitband, die nicht einzeln wärmebehandelt werden, eine Probe vom
äußeren Ende der Rolle.
–
II - Teil 1
GL 2009
bei Blechen aus austenitischen Stählen eine
Probe von einem Ende jeder Wärmebehandlungslänge. Ist diese größer als 15 m, ist von jedem Ende eine Probe zu entnehmen.
9.2.3
Zwischen den vom Kopf- und Fußende einer
Walztafel entnommenen Proben darf der Unterschied
der Zugfestigkeit folgende Werte nicht überschreiten:
–
bei Walzlängen ≤ 10 m: 60 N/mm2
–
bei Walzlängen > 10 m: 70 N/mm2
9.3
9.3.1
Alle Erzeugnisse mit Dicken ≥ 6 mm sind
durch den Kerbschlagbiegeversuch an Charpy-VProben bei den in Tabelle 1.19 bzw. 1.20 genannten
Prüftemperaturen zu prüfen. Die Proben sind bei
Blech und Breitflachstahl mit einer Breite ≥ 600 mm
quer zur Walzrichtung zu entnehmen, bei allen anderen Erzeugnissen können sie längs oder quer entnommen werden. Die Anzahl der dafür erforderlichen
Probensätze (je 3 Proben) ist dabei wie die Zahl der
Zugproben nach 9.2.2 zu bestimmen.
9.3.2
Lässt die Erzeugnisdicke die Herstellung von
Proben mit normalen Abmessungen (10 mm × 10 mm)
nicht zu, sind vorzugsweise Proben mit den Abmessungen 7,5 mm × 10 mm oder 5 mm × 10 mm zu
verwenden. Für diese Proben gelten die Anforderungen nach Tabelle 1.20.
9.4
Fallgewichtsversuch
Erzeugnisse aus hochfesten vergüteten Feinkornbaustählen und aus Stählen, die für eine Entwurfstemperatur niedriger als –50 °C vorgesehen sind (ausgenommen austenitische Stähle), sind schmelzenweise durch
den Fallgewichtsversuch zu prüfen.
Für den Fallgewichtsversuch sind von dem dicksten
Stück aus jeder Schmelze mindestens 2 Proben zu
entnehmen und bei einer Temperatur zu prüfen, die 5 K
unterhalb der niedrigsten Entwurfstemperatur liegt.
Der Versuch ist an Erzeugnissen mit einer Dicke > 16
mm nach Stahl-Eisen-Prüfblatt SEP 1325, EN 10274
oder ASTM E-208 auszuführen, vgl. auch Kapitel 1 –
Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, G.3.
9.5
Prüfung der IK-Beständigkeit
Soweit erforderlich oder in der Bestellung vorgeschrieben, ist bei austenitischen Stählen die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion zu prüfen.
9.6
und der Abmessungen
Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen. Sie sind ferner dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen, wobei bei Flachprodukten stichprobenweise auch eine Besichtigung der Unterseite vorzunehmen ist.
Abschnitt 1
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 1.19
F
Kapitel 2
Seite 1–27
Anforderungen an die Kerbschlagarbeit von Stählen für Ladetanks
Kerbschlagarbeit
Bezeichnung der Stähle
Erzeugnisdicke
[mm]
KV
[J] 1
min.
Prüftemperatur
[°C]
Feinkornbaustähle für
druckverflüssigtes
Ammoniak
≤ 40
–20
Feinkornbaustähle mit
Streckgrenzen
ReH ≥ 355 N/mm2
≤ 40
–20
Sonstige
Feinkornbaustähle,
nickellegierter Stahl mit
0,5 % Nickel
≤ 25 2
5 K unterhalb
Entwurfstemperatur
nicht höher als –20 °C
längs
quer
41 (29)
27 (19)
Nickellegierte Stähle mit:
1,5 %
Nickel
–65
≤ 25
3
3,5 %
Nickel
5
%
Nickel
–110 (– 196) 4
9
%
Nickel
–196
–95
≤ 50
–196
1
Mittelwert aus 3 Proben, Werte in Klammern gelten für den kleinsten Einzelwert.
2
Für Erzeugnisdicken über 25 mm gelten folgende Prüftemperaturen:
Erzeugnisdicke
[mm]
Prüftemperatur
25 < t ≤ 30
10 K
30 < t ≤ 35
15 K
35 < t ≤ 40
20 K
⎫
⎬
⎭
Unterhalb Entwurfstemperatur, aber nicht
höher als –20 °C.
Bei Stählen für Tanks und Tankbauteile mit Erzeugnisdicken über 25 mm, die nach dem Schweißen spannungsarmgeglüht werden,
genügt die Prüfung bei einer Temperatur, die 5 K unterhalb der Entwurfstemperatur, aber nicht höher als –20 °C liegt.
Für spannungsarmgeglühte Tankverstärkungen und ähnliche Schweißteile darf die Prüftemperatur nicht höher liegen, als sie für die
Dicke des angrenzenden Mantelbleches vorgeschrieben ist.
3
Überschreitet die Erzeugnisdicke 25 mm bei den nickellegierten Stählen mit 1,5 %, 3,5 % und 5 % Nickel, sind die Prüftemperaturen
entsprechend den Angaben nach Fußnote 2 festzulegen. Sie dürfen aber nicht höher sein, als in der Tabelle angegeben.
Für 9 % Nickelstahl über 25 mm Dicke sind die Anforderungen mit dem GL besonders zu vereinbaren.
4
Ist der 5 % Nickelstahl für eine niedrigste Entwurfstemperatur von –165 °C überprüft und zugelassen, ist der Kerbschlagbiegeversuch
bei einer Prüftemperatur von –196 °C auszuführen.
Kapitel 2
Seite 1–28
Tabelle 1.20
Abschnitt 1 G
Anforderungen an Untermaßproben gemäß der erforderlichen Kerbschlagarbeit nach
Tabelle 1.19 für Normalproben
Erforderliche
Kerbschlagarbeit
nach Tabelle 1.19
(Normalproben)
1
9.7
II - Teil 1
GL 2009
Erforderliche Kerbschlagarbeit KV bei Probenabmessung
7,5 mm × 10 mm
5 mm × 10 mm
Mittelwert
[J] 1
min.
Mittelwert
[J]
min.
kleinster Einzelwert
[J]
Mittelwert
[J]
min.
kleinster Einzelwert
[J]
27 (19)
22
16
18
13
41 (29)
34
24
27
22
Mittelwert aus 3 Proben, Werte in Klammern gelten für den kleinsten Einzelwert.
Zerstörungsfreie Prüfungen
9.7.1
Der Hersteller muss an folgenden Erzeugnissen eine Ultraschallprüfung gemäß A.8.6 vornehmen
und das Ergebnis bescheinigen:
–
Bleche für druckverflüssigtes Ammoniak
–
Bleche aus hochfesten, vergüteten Feinkornbaustählen
–
Bleche, die in Dickenrichtung beansprucht werden,
z. B. für Mittel-Längsschotte von Zwillingstanks
Der Besteller muss diese Forderungen in seinen Bestellunterlagen angeben.
Über die Prüfung von Walzprofilen für Äquatorringe
von Kugelbehältern sind besondere Vereinbarungen
zu treffen.
9.7.2
Die Ultraschallprüfung ist gemäß EN 10160
oder nach Stahl-Eisen-Lieferbedingungen SEL 072
wie folgt durchzuführen:
Prüfraster ≤ 200 mm oder in Linien mit einem Abstand von 100 mm.
SEL 072
EN 10160
Klasse 3, Tafel 1
S1
Randzonenprüfung Klasse 1, Tafel 2
E3
Flächenprüfung
Zonen für Längs-, Rund- und Stutzennähte auf einer
Breite gleich der Blechdicke jedoch mindestens 50 mm
nach Klasse 1, Tafel 2 gemäß SEL 072 bzw. Qualitätsklasse E3 nach EN 10160.
Bereiche für den Anschluss von Tragpratzen, Hebeösen
und Aufschwimmsicherungen 100 % nach Klasse 0,
Tafel 1 gemäß SEL 072 bzw. Qualitätsklasse S3 nach
EN 10160.
9.7.3
Eine zerstörungsfreie Prüfung anderer als unter
9.7.1 genannter Erzeugnisse ist durchzuführen, wenn
dieses bei der Bestellung festgelegt oder vom GL in
besonderen Fällen vorgeschrieben ist.
G.
Nichtrostende Stähle
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Flacherzeugnisse, Profile und Stabstähle aus nichtrostenden Stählen, die für
den Bau von Ladetanks von Chemikalientankern,
Druckbehältern und anderen Behältern verwendet
werden sollen, für die chemische Beständigkeit gegenüber dem Ladegut bzw. Betriebsmedium gefordert
ist, sowie für Bezüge von Ruderschäften, Fingerlingen, Propellerwellen etc., die gegenüber Seewasser
beständig sein sollen.
2.
Auswahl der Stähle
2.1
Für die Auswahl der Stähle ist die Stoffliste
des Betreibers maßgebend, die Auskunft über die Art
der Stoffe gibt, die zu transportieren oder zu lagern
sind.
2.2
Die Auswahl der Stähle ist ferner so vorzunehmen, dass auch nach der Weiterverarbeitung, z. B.
durch Schweißen, die gegenüber dem jeweiligen Ladegut oder Betriebsmittel geforderte chemische Beständigkeit gewährleistet ist.
2.3
Unter Berücksichtigung von 2.1 und 2.2
können geeignete Stähle, z. B. nach EN 10088, Nichtrostende Stähle, ausgewählt werden, falls keine Lieferung nach einer vom GL geprüften Spezifikation erfolgen soll.
2.4
Der GL behält sich vor, für die in Betracht
kommende Stahlsorte eine Zulassungsprüfung zu verlangen.
3.
Alle Erzeugnisse müssen in werkstoffgerechtem
Wärmebehandlungszustand vorgestellt werden, d. h.
ferritische Stähle müssen normalgeglüht oder vergütet,
austenitische und austenitisch-ferritische Stähle lösungsgeglüht und abgeschreckt sein.
II - Teil 1
GL 2009
4.
Abschnitt 1
G
Zulässige Maßabweichungen
Sofern in den Bestellvorschriften nicht anders festgelegt, sind Bleche gemäß A.6., in der Klasse B nach
Tabelle 1.1 (zulässige Dickentoleranz – 0,3 mm) zu
liefern. Für alle anderen Erzeugnisse gelten die Werte
aus den betreffenden Normen.
5.
Hierfür gelten die Bestimmungen gemäß A.5. Das
Ausbessern von Oberflächenfehlern darf im Allgemeinen nur durch Schleifen erfolgen.
Hierbei darf das zulässige untere Abmaß an keiner
Stelle überschritten werden.
6.
Anforderungen an die Werkstoffeigenschaften
6.1
6.1.1
Es gelten die in den Normen bzw. vom GL
genehmigten Spezifikationen genannten Grenzen der
chemischen Zusammensetzung.
6.1.2
Für geschweißte Konstruktionen, die nach
dem Schweißen nicht mehr wärmebehandelt werden
können, dürfen nur Stähle verwendet werden, die in
diesem Zustand beständig gegen interkristalline Korrosion sind, z. B. Ti- oder Nb-stabilisierte austenitische Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von
C ≤ 0,03 %.
6.2
Die in der Norm oder genehmigten Spezifikation
genannten Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften sind bei der Prüfung nachzuweisen.
6.3
Kerbschlagarbeit
Die in der Norm oder genehmigten Werkstoffspezifikation genannten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit sind einzuhalten.
7.
7.1
bekannt geben.
zuführen, wobei sich die Proben in folgendem Zustand
befinden müssen:
–
stabilisierte Stähle und Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt ≤ 0,03% sensibilisiert (Glühen bei
700 °C, 30 Min., Wasserabschreckung)
–
alle anderen Stähle im Lieferzustand
7.3
Prüfung der Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion
An allen Erzeugnissen ist die Beständigkeit gegen
interkristalline Korrosion zu prüfen. Hierfür sind je
Schmelze mindestens 2 Proben zu entnehmen. Die
Prüfung ist nach DIN 50914 oder ISO 3651-2 durch-
Zugversuch
7.3.1
Von jedem Prüflos ist mindestens eine Probe
für den Zugversuch zu entnehmen und zu prüfen. Als
Prüflos gilt hierbei:
–
Bei Blechen mit einer Dicke > 20 mm: die
Walzlänge
–
Bei Blechen mit einer Dicke ≤ 20 mm: max. 40
Walztafeln annähernd gleicher Dicke (max.
20 % Abweichung) mit einem Gesamtgewicht
von max. 30 t, die aus der gleichen Schmelze
und dem gleichen Wärmebehandlungslos stammen müssen.
–
Bei Band und daraus geschnittenen Blechen: je
eine Probe vom Anfang der Rolle.
–
Bei allen anderen Erzeugnisformen: 5 000 kg
für Erzeugnisse gleicher Form, die aus der gleichen Schmelze und dem gleichen Wärmebehandlungslos stammen.
7.3.2
Die Proben sind bei Blechen und Breitflachstählen ≥ 600 mm Breite quer zu entnehmen, bei allen
anderen Erzeugnisformen können sie längs oder quer
entnommen werden.
7.4
7.4.1
Sofern vom GL nicht anders gefordert oder in
der Bestellung festgelegt, ist ein Kerbschlagbiegeversuch mit Charpy-V-Proben erforderlich für:
–
Flacherzeugnisse mit Dicken > 20 mm
–
Stäbe mit Durchmessern oder Dicken > 50 mm
–
Flacherzeugnisse aus austenitisch-ferritischen
Stählen mit Dicken ≥ 6 mm
7.4.2
Werden die Erzeugnisse für Betriebstemperaturen unter –10 °C verwendet, ist die Prüftemperatur
für Kerbschlagbiegeversuch mit dem GL zu vereinbaren.
7.5
7.2
Kapitel 2
Seite 1–29
und der Abmessungen
Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen. Sie sind ferner dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen. Bei Flacherzeugnissen ist soweit
wie möglich auch die Unterseite zu besichtigen.
Kapitel 2
Seite 1–30
7.6
Abschnitt 1 H
Prüfung auf Werkstoffverwechslung
Der Hersteller muss seine Erzeugnisse vor der Lieferung durch geeignete Verfahren auf Werkstoffverwechslungen prüfen und dieses im Abnahmeprüfzeugnis bestätigen.
7.7
5.
H.
Plattierte Bleche
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschrift gilt für Bleche aus Stahl, die mit
Auflagewerkstoffen aus nichtrostenden Stählen plattiert und für die Herstellung von Behältern und Tanks,
z. B. für Chemikalien-Tanker bestimmt sind. Die
Anwendung dieser Vorschrift für Bleche mit anderen
Auflagewerkstoffen, z. B. Aluminium- oder KupferNickel-Legierungen kann vereinbart werden.
5.1
Die Nenndicke des Auflagewerkstoffes muss
mindestens 2 mm betragen. Falls in der Bestellung
keine geringeren Dickentoleranzen festgelegt sind,
gelten als zulässige Dickenunterschreitungen die Angaben nach Tabelle 1.21.
Tabelle 1.21 Zulässige Dickenunterschreitung des
Auflagewerkstoffes
Eignung des Plattierungsverfahrens
Der Hersteller muss in einer erstmaligen Eignungsprüfung nachweisen, dass die plattierten Erzeugnisse
die Anforderungen gemäß 8. erfüllen und dass die für
die Grundwerkstoffe geforderten Werkstoffeigenschaften auch noch nach dem Plattieren erhalten bleiben.
Geeignete Werkstoffe
Als Grundwerkstoffe sind geeignete Stähle nach B., C.
und E.. zu verwenden. Als Auflagewerkstoffe kommen die in G. genannten nichtrostenden Stähle sowie
andere, vom GL dafür zugelassene Werkstoffe in
Betracht.
4.
Herstellungsverfahren und Lieferzustand
4.1
Das Plattieren kann durch Walzen oder
Sprengen oder durch eine Kombination von beiden
Verfahren erfolgen.
4.2
Mit austenitischen Auflagewerkstoffen plattierte Bleche sind im Regelfall im Walzzustand zu
liefern. Ist in Sonderfällen eine Wärmebehandlung
erforderlich, muss sich diese nach dem Grundwerkstoff richten. Sie darf jedoch weder die chemische
Beständigkeit des Auflagewerkstoffes noch dessen
Haftung beeinträchtigen. Die Art der Wärmebehandlung ist dem GL bekannt zu geben.
Nenndicke
[mm]
unteres Abmaß
[mm]
≥ 2,0 < 2,5
– 0,20
≥ 2,5 < 3
– 0,25
≥ 3,0 < 3,5
– 0,35
≥ 3,5 < 4,0
– 0,45
≥ 4,0
– 0,50
5.2
Für die zulässigen Maßabweichungen der
Grundwerkstoffe gelten die für die jeweiligen
Stahlsorten und Erzeugnisformen gültigen Anforderungen.
6.
3.
Sonstige Prüfungen
Bei besonderen Anforderungen an den Widerstand
gegenüber Loch- oder Spaltkorrosion sind entsprechende Korrosionsprüfungen z. B. nach ASTM-G48
vorzunehmen, deren Umfang vom GL von Fall zu Fall
festgelegt wird.
2.
II - Teil 1
GL 2009
Oberflächenbeschaffenheit
6.1
Die Auflagewerkstoffe müssen eine dem
Verwendungszweck entsprechende glatte Oberfläche
haben. Die Oberfläche muss frei von Zunder, Verunreinigungen, Anlauffarben und solchen Fehlern sein,
welche die Verarbeitung und Verwendung beeinträchtigen oder die chemische Beständigkeit herabsetzen
können. Für die Oberflächenbeschaffenheit des
Grundwerkstoffes gilt A.5.
6.2
Am Auflagewerkstoff darf die Summe der
Flächen aller Fehlstellen, ausgenommen flache Fehlstellen nach 7.1 20 % der Plattierungsoberfläche nicht
überschreiten.
7.
Reparatur von Fehlstellen
7.1
Flache Fehlstellen im Auflagewerkstoff, z. B.
Eindrücke, Riefen, Kratzer sind durch Schleifen zu
beseitigen, wobei das zulässige Untermaß nach 5.
nicht überschritten werden darf.
7.2
Bindefehler bis zu einer Größe von 50 cm2
können im Allgemeinen belassen werden, sofern der
Besteller keine Ausbesserung für bestimmte Bereiche
des Bleches fordert.
7.3
Tiefe Fehlstellen im Auflagewerkstoff, die
nicht durch Schleifen beseitigt werden können, ferner
Bindefehler über 50 cm2 dürfen durch Schweißen
ausgebessert werden, wenn es sich um einzelne, von
einander getrennte Fehlstellen von nicht mehr als
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 1
H
1 200 cm2 Fläche handelt und die Summe aller Fehlstellen 5 % der Plattierungsoberfläche nicht überschreitet. Für das Schweißen gelten folgende Grundsätze:
7.3.1
Alle Schweißungen müssen von geprüften
Schweißern nach einem vom GL überprüften Verfahren vorgenommen werden.
7.3.2
Die Schweißungen müssen frei von Rissen,
Bindefehlern, Einbrandkerben, Schlacke und anderen
Fehlern sein, welche die Güteeigenschaften der Plattierung beeinträchtigen können.
7.3.3
Nach dem Schweißen ist die ausgebesserte
Fehlstelle blecheben zu schleifen. Falls bei der Verfahrensprüfung festgelegt oder in der Bestellung gefordert, ist eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen vorzunehmen.
7.3.4
Die fertigbearbeiteten Bleche sind dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen, wobei die Fehlerfreiheit der ausgebesserten Stellen durch ein geeignetes zerstörungsfreies Prüfverfahren, z. B. durch die
Farbeindringprüfung nachzuweisen ist.
7.3.5
Für jede Schweiß-Reparatur muss der Hersteller dem Besichtiger einen Bericht aushändigen, in
dem die Abmessungen und die Lage der Fehlstellen,
die Einzelheiten des Schweißverfahrens, die Art der
ggfs. durchgeführten Wärmbehandlung und das Ergebnis der Prüfung enthalten sein müssen.
8.
Die plattierten Stähle sollen folgenden Anforderungen
genügen:
8.1
Bruchdehnung
Bei plattierten Stählen, bei denen der Auflagewerkstoff eine geringere Dehnung als der Grundwerkstoff
hat, soll der Auflagewerkstoff beim Zugversuch nach
Abarbeiten des Grundwerkstoffs eine Bruchdehnung
A5 von mindestens 12 % erreichen.
8.2
Scherfestigkeit
Kapitel 2
Seite 1–31
Für plattierte Stähle mit hoher Beanspruchung bei der
Verarbeitung, z. B. bei der Herstellung von Böden
oder bei der Verwendung, z. B. bei Rohrplatten, können darüber hinausgehende Anforderungen des Bestellers notwendig sein.
8.4
Das plattierte Blech muss bei der Prüfung durch den
Zugversuch mindestens folgende Anforderungen erfüllen:
σpl =
σG ⋅ SG + σA ⋅ SA
Spl
σ
= vorgeschriebener Mindestwert für die Zugfestigkeit bzw. Streckgrenze bzw. 0,2 %Dehngrenze [N/mm2]
S
= Nenndicke[mm]
G
= Grundwerkstoff
A
= Auflagewerkstoff
pl
= plattierter Stahl
Ergibt der Zugversuch einen kleineren Wert, als sich
nach der Formel errechnet, können die Anforderungen
des Grundwerkstoffes an Proben mit abgearbeitetem
Auflagewerkstoff nachgewiesen werden.
Die für den betreffenden Grundwerkstoff festgelegte
Bruchdehnung muss bei der Prüfung plattierter Proben
erreicht werden.
8.5
Technologische Eigenschaften
Das mit austenitischen Auflagewerkstoffen plattierte
Blech muss sich im Seitenbiegeversuch über einen
Dorn mit einem Durchmesser von 4 × Probendicke um
180° verformen lassen, ohne dass ein Ablösen der
Plattierung eintritt oder Anrisse entstehen.
Bei anderen Auflagewerkstoffen, z. B. Aluminium
können größere Biegedorndurchmesser vereinbart
werden.
8.6
Kerbschlagarbeit
Die Bindung zwischen Grund- und Auflagewerkstoff
soll so beschaffen sein, dass bei sachgemäßer Verarbeitung und Betriebsbeanspruchung ein Ablösen der
Schichten nicht erfolgt. Die Scherfestigkeit darf, sofern
in der Bestellung nichts anderes vereinbart wurde,
unabhängig von der Prüfrichtung bei Auflagewerkstoffen mit einer Zugfestigkeit < 280 N/mm2 mindestens
50 % der Mindestzugfestigkeit des Auflagewerkstoffs,
bei allen anderen Auflagewerkstoffen 140 N/mm2 nicht
unterschreiten.
Die für den Grundwerkstoff gültigen Anforderungen
müssen nach dem Plattieren eingehalten werden können.
8.3
9.
Bindung
Der Anteil der gebundenen Flächen soll mindestens
95 % betragen, wobei einzelne nicht gebundene Stellen eine Fläche von 50 cm2 nicht überschreiten sollen.
8.7
Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion
Bei austenitischen oder austenitisch-ferritischen Auflagewerkstoffen sind die für die jeweilige Stahlsorte
gültigen Anforderungen einzuhalten.
Prüfung
Prüfumfang, Anzahl der Proben und Probenlage richten sich nach dem Grundwerkstoff. Folgende Prüfungen sind durchzuführen:
Kapitel 2
Seite 1–32
9.1
Abschnitt 1 H
Der Hersteller muss die chemische Zusammensetzung jeder Schmelze von Grund- und Auflagewerkstoff bestimmen und in einem Zeugnis bekannt geben.
9.2
P
Probe
40
10
Zugversuch
An jedem Prüflos ist der Zugversuch an einer Querprobe auszuführen. Sofern nichts anderes vereinbart,
ist der Auflagewerkstoff an der Probe zu belassen. Die
Messmarkierungen sind auf der Grundwerkstoffseite
anzubringen.
9.4
Plattierung
Bei austenitischen und austenitisch-ferritischen Auflagewerkstoffen ist deren Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion an jedem Prüflos zu bestimmen. Zu
einem Prüflos können hierfür Bleche zusammengestellt
werden, die mit Auflagewerkstoffen aus der gleichen
Schmelze im gleichen Fertigungsgang plattiert worden
sind. Bei der Prüfung muss die Plattierungsseite unter
Zugbeanspruchung stehen.
9.3
II - Teil 1
GL 2009
Scherversuch
Von jedem Prüflos ist eine Probe für den Scherversuch mit der Probenachse quer zur Walzrichtung zu
entnehmen und zu prüfen.
Die Prüfung ist nach einer anerkannten Norm, z. B.
DIN 50162, durchzuführen. Probenmaße und Versuchsanordnung können Abb. 1.2 entnommen werden.
P
10
Scherprobe
70
³ 130
Abb. 1.3 Seitenbiegeversuch
9.6
20
4,5
65
Führungsblöcke
25
Soweit für den Grundwerkstoff vorgeschrieben, ist der
Kerbschlagbiegeversuch durchzuführen. Für die Anzahl der Proben, die Probenlage und die Prüftemperatur gelten die für den Grundwerkstoff genannten Bedingungen.
9.7
und der Abmessungen
Alle Bleche sind durch den Hersteller auf die Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen,
wobei auch die Dicke der Plattierung an den Blechrändern und in der Mitte festzustellen ist. Alle Bleche
sind dem Besichtiger zur Endprüfung und Maßkontrolle vorzustellen.
9.8
Plattierung
0
£8
Zur Feststellung der Bindung zwischen Grund- und
Auflagewerkstoff sind alle Bleche durch den Hersteller einer 100%igen Ultraschall-Flächen- und Randzonen-Prüfung zu unterziehen.
10.
Kennzeichnung
Alle Bleche sind auf der Grundwerkstoffseite wie
folgt zu kennzeichnen:
Abb. 1.2 Scherversuch
9.5
Seitenbiegeversuch
Von jedem Prüflos ist eine Probe für den Seitenbiegeversuch mit der Probenachse quer zur Walzrichtung zu
entnehmen und zu prüfen. Probenmaße und Versuchsanordnung können der Abb. 1.3 entnommen werden.
Bei Erzeugnisdicken über 80 mm dürfen die Proben
auf der Grundwerkstoffseite bis auf 80 mm abgearbeitet werden.
–
Zeichen des Lieferwerkes
–
Kurzzeichen für die Stahlsorte oder WerkstoffNr. des Grund- und Auflagewerkstoffes
–
Schmelzen-Nummern des Grund- und Auflagewerkstoffes,
–
Dicke des Grund- und Auflagewerkstoffes
–
Proben-Nr.
II - Teil 1
GL 2009
I.
Abschnitt 1
I
Stähle mit Anforderungen in Dickenrichtung
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten als Ergänzung zu allen
Vorschriften für Bleche, Bänder, Breitflachstähle und
Formstähle aus Feinkornbaustählen, für die verbesserte Verformungseigenschaften in Dickenrichtung gefordert sind. Sie gelten für Erzeugnisse in Dicken
größer oder gleich 15 mm. Für geringere Dicken kann
diese Vorschrift nach Ermessen des GL Anwendung
finden.
2.
Anforderungen
2.1
Brucheinschnürung
Ergänzend zu den Anforderungen der jeweiligen
Stahlspezifikation darf der durch die Schmelzanalyse bestimmte Schwefelgehalt nicht über 0,008 % liegen.
3.
Folgende Prüfungen sind zusätzlich zu den für das
betreffende Erzeugnis vorgeschriebenen Prüfungen
auszuführen.
3.1
Der Mittelwert der Brucheinschnürung von 3 in Dickenrichtung des Erzeugnisses entnommenen Zugproben (Z-Proben) muss für die Güte Z25 mindestens
25 % betragen, wovon ein Prüfergebnis unter 25 %,
aber nicht niedriger als 20 % liegen darf.
Für die Güte Z35 muss die Brucheinschnürung mindestens 35 % betragen, wovon ein Prüfergebnis unter
35 %, aber nicht niedriger als 25 % liegen darf.
2.2
2.3
Kapitel 2
Seite 1–33
Zugversuch an Z-Proben
3.1.1
Von jeder Prüfeinheit sind mindestens 3
Zugproben mit ihren Längsachsen senkrecht zur Erzeugnisoberfläche (Z-Proben) zu entnehmen und zu
prüfen. Die Prüfeinheiten sind der Tabelle 1.22 zu
entnehmen und bestehen aus Erzeugnissen gleicher
Schmelze, gleicher Dicke und gleicher Wärmebehandlung.
Tabelle 1.22
Prüfeinheiten
Schwefelgehalt
Fehlerfreiheit
Erzeugnis
Alle Erzeugnisse müssen frei von Fehlern sein, welche
die in Dickenrichtung geforderten Eigenschaften beeinträchtigen können, z. B. Dopplungen, größere nichtmetallische Einschlüsse, Flocken und Seigerungen.
Flache Erzeugnisse müssen ferner bei der Ultraschallprüfung die Anforderungen an die Prüfklasse 2 nach
Stahl-Eisen-Lieferbedingungen 072 oder Prüfklasse
S2/E3 nach EN 10160 erfüllen. Für Profile gilt die
Prüfklasse 1.2/23 in Anlehnungen EN 10306.
S > 0,005 %
Bleche
S ≤ 0,005 %
Walzlänge
Breitflachstähle
bis einschließlich
25 mm Dicke
10 t
Breitflachstähle
größer 25 mm
Dicke
20 t
50 t
Hinweis
0,5 cm2
Höchstzulässige Größe der
Ungänzen:
1,0 cm2
Zulässige Häufigkeit der Ungänzen
bei der Flächenprüfung:
örtlich:
bis 30/m2
bezogen auf die gesamte
Blechfläche:
bis 15/m2
Höchstzulässige Länge der zu
berücksichtigenden Ungänzen:
parallel zur Kante (Kantenprüfung):
zulässige Häufigkeit der
Ungänzen (Kantenprüfung):
4 cm
bis 5/m
B
Kleinste zu berücksichtigende
Größe der Ungänzen:
3.1.2
Die Proben sind bei Flacherzeugnissen von
einem Ende in der Längsachse des Erzeugnisses zu
entnehmen, vgl. Abb. 1.4. In beiden Fällen soll die
Erzeugnismitte von der Versuchslänge erfasst werden.
Bei Profilen sind die Proben von einem Ende des
Erzeugnisses auf 1/3 Flanschbreite gemessen, von der
äußeren Kante des Flansches zu entnehmen, vgl. Abb.
1.4.
B/2
Nach Stahl-Eisen-Lieferbedingungen 072 gelten folgende Anforderungen für die Klasse 2 bei der Ultraschall-Gesamtprüfung:
2/3
Abb. 1.4 Entnahme von Z-Proben
1/3
Kapitel 2
Seite 1–34
3.1.3
Abschnitt 1 J
II - Teil 1
GL 2009
Zugprobe mit Verlängerungsstücken
Lc
do
An die beiden Oberflächen des Probestückes, die senkrecht zur Dickenrichtung des Erzeugnisses aus Stahl
liegen, werden Verlängerungsstücke aus Stahl, z. B.
Bolzen, geschweißt, siehe Abb. 1.5. Als Schweißverfahren können z. B. das Bolzen- oder das Reibschweißen angewendet werden.
3
³R
Lt = s
Verlängerungsstück
³ 20
Abb. 1.7 Zugprobe ohne Verlängerungsstücke
s
Probestück
³ 20
Abb. 1.5 Probenrohling, bestehend aus Probestück und angeschweißten Verlängerungsstücken
Vor dem Anschweißen der Verlängerungsstücke sind
die Stoßflächen von Probestück und Verlängerungsstücken sorgfältig von Rost, Zunder und Fett zu reinigen. Die Wärmeeinflusszone durch das Schweißen
soll möglichst wenig in das Probestück hineinreichen.
Aus dem Probenrohling wird die Zugprobe nach Abb.
1.6 spanend herausgearbeitet.
Lc
d1
d0
WEZ, angeätzt
Die Versuchslänge Lc der Zugprobe muss mindestens
1,5 × do sein und soll 150 mm nicht überschreiten.
3.1.5
Wird der geforderte Mittelwert bei der Prüfung nicht erreicht oder liegt ein Einzelwert niedriger
als zugelassen, sind unmittelbar neben der Entnahmestelle der ersten Proben 3 weitere Z-Proben zu entnehmen und dem Zugversuch zu unterwerfen. Mit
diesen Ergebnissen ist ein neuer Mittelwert aus allen 6
Proben zu bilden. Der Versuch gilt als bestanden,
wenn der neue Mittelwert die Anforderungen erfüllt,
wobei kein Einzelwert der zusätzlich geprüften 3
Proben unterhalb des geforderten Mittelwertes liegen
darf.
3.1.6
Ultraschallprüfung
Jedes Erzeugnis ist durch den Hersteller einer Ultraschall-Flächen- und Randzonenprüfung zu unterziehen, wobei die Flächenprüfung in einem 50 mm Raster vorzunehmen ist. Werden Anzeigen festgestellt,
welche die zulässigen Fehlergrenzen gemäß 2.2 überschreiten, ist bezüglich der Verwendungsfähigkeit des
Erzeugnisses die Entscheidung des GL und des Bestellers einzuholen.
3
s
³R
Abb. 1.6 Zugprobe mit Verlängerungsstücken
Die Zugprobe muss folgenden Durchmesser do haben:
do
= 6 oder 10 mm bei der Erzeugnisdicke
s ≤ 25 mm,
4.
Kennzeichnung
Erzeugnisse, die diese Vorschriften erfüllen, sind
zusätzlich zu der Werkstoffbezeichnung mit dem
Kennzeichen Z25 bzw. Z35 zu versehen, z. B. Schiffbaustahl Grad GL-E erhält die Werkstoffbezeichnung
GL-E Z25.
= 10 mm bei einer Erzeugnisdicke s > 25 mm
Die Versuchslänge Lc der Zugprobe muss mindestens
1,5 × do sein und soll 150 mm nicht überschreiten.
Hinweis
Weitere Einzelheiten siehe EN 10164.
3.1.4
Zugprobe ohne Verlängerungsstücke
Wird die Zugprobe aus dem Probenabschnitt spanend
herausgearbeitet, ist ihre Gesamtlänge Lt bei einer
Erzeugnisdicke s ≤ 150 mm im Allgemeinen gleich der
Erzeugnisdicke. Form und Maße der Zugprobe sind in
Abb. 1.7 angegeben. Der Durchmesser do der Zugprobe
ist 6 mm bei einer Erzeugnisdicke s ≤ 40 mm und 10 mm
bei einer Erzeugnisdicke s > 40 mm.
J.
Aluminium-Stahl-Schweißverbindungen
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschrift gilt für sprengplattierte AluminiumStahl-Schweißverbinder, die zum Zusammenfügen
von Aluminiumstrukturen mit Stahlkonstruktionen
eingesetzt werden sollen.
2.
Der Hersteller muss in einer erstmaligen Eignungsprüfung nachweisen, dass die plattierten Erzeugnisse die
Anforderungen gemäß 8. erfüllen und dass die für die
Grundwerkstoffe geforderten Werkstoffeigenschaften
auch noch nach dem Plattieren erhalten bleiben.
II - Teil 1
GL 2009
3.
Abschnitt 1
J
Geeignete Werkstoffe
Als Grundwerkstoffe sind geeignete Stähle nach B., C.
und E. zu verwenden. Als Auflagewerkstoffe kommen
die in Kapitel 3 – Nichteisenmetalle, Abschnitt 1, A.
genannten Aluminiumlegierungen in Betracht.
4.
Herstellungsverfahren und Lieferzustand
4.2
Die plattierten Werkstoffe sind im Regelfall
im unbehandelten Zustand geglättet zu liefern.
7.1
Scherfestigkeit
7.2
Bindung
Der Anteil der gebundenen Flächen soll mindestens
99 % betragen, wobei einzelne nicht gebundene Stellen eine Fläche von 650 cm2 nicht überschreiten sollen. Stäbe und Ronden mit einer Breite bzw. einem
Durchmesser von 300 mm oder weniger dürfen keine
registrierpflichtigen Anzeigen aufweisen. Werden Stäbe oder Ronden aus der Ausgangsplatte ausgeschnitten, muss der Abstand zu registrierpflichtigen Anzeigen mindestens 20 mm betragen.
5.1
Falls in der Bestellung keine anderen Toleranzen festgelegt sind, gelten die Angaben nach Tabelle 1.23.
5.2
Für die zulässigen Maßabweichungen der
Grundwerkstoffe gelten die für die jeweiligen Stahlsorten und Erzeugnisformen gültigen Anforderungen.
6.
7.
Die Bindung zwischen Grund- und Auflagewerkstoff
soll so beschaffen sein, dass bei sachgemäßer Verarbeitung und Betriebsbeanspruchung ein Ablösen der
Schichten nicht erfolgt. Die Scherfestigkeit darf, sofern in der Bestellung keine höheren Werte vereinbart
wurden, unabhängig von der Prüfrichtung 60 N/mm2
nicht unterschreiten.
4.1
Das Plattieren erfolgt durch Sprengen ohne
zusätzliche Wärmeeinbringung oder Dickenänderung.
5.
Kapitel 2
Seite 1–35
7.3
Zugversuch
Das plattierte Blech muss bei der Prüfung durch den
Zugversuch in Dickenrichtung eine Zugfestigkeit von
mindestens 60 N/mm2 erreichen, sofern in der Bestellung keine höheren Werte vereinbart wurden.
Oberflächenbeschaffenheit
Die Oberflächenbeschaffenheit muss der für die Grundwerkstoffe geforderten entsprechen.
Tabelle 1.23 Zulässige Maßabweichungen
Produkt
untere
obere
Dicke
alle
–2
+ 1
Länge
alle
0
+ 10
Bleche
0
+ 10
Breite
Durchmesser
Rechtwinkligkeit
Ebenheit (Aluminiumseite)
Geradheit der Längskanten
1
Abweichung [mm]
Stäbe 1
Ronden
< 25 mm Breite
– 1,5
+ 1,5
> 25 mm Breite
–2
+ 2
< 500 mm Durchmesser
0
+ 2
> 500 mm Durchmesser
0
+ 5
Bleche
(Differenz zwischen den Diagonalen)
max. 10
Stäbe 1
(senkrechte Projektion einer Längs- auf eine Querkante)
max. 1,5
≥ 1 m Länge
max. 5
< 1 m Länge
max. 0,5 % der Länge
Stäbe 1
Stäbe sind im Unterschied zu Blechen Flacherzeugnisse mit einer Breite ≤ 300 mm.
max. 5
Kapitel 2
Seite 1–36
7.4
Abschnitt 1 J
Das plattierte Blech muss sich im Seitenbiegeversuch
über einen Dorn mit einem Durchmesser von 6 × Probendicke um 90° verformen lassen, ohne dass ein Ablösen der Plattierung eintritt oder Anrisse entstehen.
8.
Prüfung
8.1
Zugversuch
Von jedem Ende des Ausgangsblechs sind 2 Proben
mit ihren Längsachsen senkrecht zur Erzeugnisoberfläche zu entnehmen und zu prüfen. Die Probenform
ist in Anlehnung an I. zu wählen. Jeweils eine Probe
von jedem Ende ist vor der Prüfung auf 300 °C zu
erwärmen.
8.2
Scherversuch
Von jedem Prüflos ist eine Probe für den Scherversuch mit der Probenachse quer zur Walzrichtung zu
entnehmen und zu prüfen.
Die Prüfung ist nach einer anerkannten Norm, z. B.
DIN 50162, durchzuführen. Probenmaße und Versuchsanordnung können Abb. 1.2 entnommen werden.
Jeweils eine Probe von jedem Ende ist vor der Prüfung
auf 300 °C zu erwärmen.
8.3
Seitenbiegeversuch
Wenn in der Bestellung besonders vereinbart, dann ist
von jedem Ausgangsblech eine Probe für den Seitenbiegeversuch zu entnehmen und zu prüfen. Probenmaße und Versuchsanordnung können der Abb. 1.3 ent-
II - Teil 1
GL 2009
nommen werden. Bei Erzeugnisdicken über 80 mm
dürfen die Proben auf der Grundwerkstoffseite bis auf
80 mm abgearbeitet werden.
8.4
und der Abmessungen
Alle Bleche sind durch den Hersteller auf die Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen,
wobei auch die Dicke der Plattierung an den Blechrändern und in der Mitte festzustellen ist. Alle Bleche
sind dem Besichtiger zur Endprüfung und Maßkontrolle vorzustellen.
8.5
Zur Feststellung der Bindung zwischen Grund- und
Auflagewerkstoff sind alle Bleche durch den Hersteller einer 100 %igen Ultraschall-Flächen- und Randzonen-Prüfung zu unterziehen.
9.
Kennzeichnung
Alle Bleche sind auf der Grundwerkstoffseite wie
–
Zeichen des Lieferwerkes
–
Kurzzeichen für die Stahlsorte oder Werkstoffnummer des Grund- und Auflagewerkstoffes
–
Schmelzennummern des Grund- und Auflagewerkstoffes,
–
Dicke des Grund- und Auflagewerkstoffes
–
Probennummer
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
A
Stahlrohre
Kapitel 2
Seite 2–1
Abschnitt 2
Stahlrohre
A.
1.
Geltungsbereich
1.1
A. enthält allgemeine Vorschriften, die bei
der Herstellung von nahtlosen und geschweißten
Stahlrohren zu beachten sind und gilt in Verbindung
mit den nachfolgenden Einzelvorschriften B. bis E.
Der Geltungsbereich dieser Vorschriften umfasst alle
Rohre, die im Dampfkessel-, Druckbehälter- und Apparatebau, für Rohrleitungen sowie für Sammler und
Druckzylinder verwendet werden sollen.
Für Rohre für Konstruktionszwecke gelten Abschnitt
1, B., C., D. bzw. G.
Einzeln gefertigte geschweißte Rohre wie Masten,
Kransäulen, Druckbehältermäntel etc. müssen zusätzlich Teil 3 – Schweißen, entsprechen.
1.2
Rohre nach nationalen oder internationalen
Normen oder Werkstoffblättern der Hersteller können
zugelassen werden, wenn ihre Güteeigenschaften
gleichwertig mit den in diesen Vorschriften geforderten Eigenschaften sind oder eine besondere Genehmigung für ihre Verwendung erteilt worden ist. Hinweise
auf genormte Werkstoffe, deren Verwendung zulässig
ist, sind in den folgenden Einzelvorschriften enthalten.
1.3
Rohre nach dieser Vorschrift können entweder nach den Normen oder mit den in den Tabellen
angegebenen Symbolen bezeichnet werden. Im letztgenannten Fall gilt, dass Rohre aus Kohlenstoff- und
Kohlenstoff-Mangan-Stählen mit ihrer Mindestzugfestigkeit und ggf. zusätzlich mit dem Buchstaben W für
warmfest bzw. T für kaltzäh, legierte Rohre mit Ausnahme der austenitischen Typen mit den Symbolen für
ihren Legierungsgehalt gekennzeichnet werden.
2.
Anforderungen an die Rohrwerke
2.1
Rohrwerke, die Rohre nach diesen Vorschriften liefern wollen, müssen vom GL zugelassen sein.
Voraussetzung hierfür ist, dass sie die in Kapitel 1 –
vor Beginn der Lieferungen nachweisen.
2.2
Darüber hinaus sind bei der Herstellung von
geschweißten Rohren die Güteeigenschaften der
Schweißnaht und die geforderte Schweißnahtwertigkeit erstmalig durch eine Verfahrensprüfung nachzuweisen, wobei der Umfang der Prüfung von Fall zu
Fall vom GL festgelegt wird.
Der GL behält sich vor, auch bei nahtlosen Rohren
eine Eignungsprüfung zu verlangen, wenn diese besonderen Anforderungen, z. B. an die Kerbschlagarbeit bei tiefen Temperaturen oder an die Warmfestigkeit erfüllen müssen.
3.
Herstellungsverfahren, Lieferzustand
3.1
Rohrstähle sind durch Sauerstoff-Blasverfahren, im Elektro-Ofen oder durch andere vom GL
zugelassene Verfahren zu erschmelzen. Sofern nicht
besonders angegeben, sind die Stähle beruhigt zu
vergießen.
3.2
Nahtlose Rohre können durch Warm- oder
Kaltwalzen (Kaltpilgern), Warmpressen bzw. Warmoder Kaltziehen hergestellt werden.
3.3
Geschweißte Rohre aus ferritischen Stählen
können durch elektrisches Induktions- oder Widerstands-Pressschweißen sowie durch Schmelzschweißung aus Band bzw. aus Blech hergestellt und warm
oder kalt reduziert werden. Für kaltzähe und nichtrostende austenitische Stähle kommen nur Schmelzschweißverfahren in Betracht. Das Herstellungsverfahren und die Prüfung müssen eine Schweißnahtwertigkeit von v = 1,0 gewährleisten.
3.4
Alle Rohre sind über die ganze Länge in
einem sachgemäßen Wärmebehandlungszustand zu
liefern, gemäß den Anforderungen in B. bis E..
4.
Allgemeine Beschaffenheit der Rohre
4.1
Die Rohre dürfen keine Risse aufweisen.
Fehler, welche die Verwendung oder Verarbeitbarkeit
mehr als unerheblich beeinträchtigen können, dürfen
durch Schleifen beseitigt werden, wenn dabei die
zulässige Mindestwanddicke nicht unterschritten wird.
Eine Ausbesserung durch Schweißen ist nicht erlaubt.
Hiervon darf abgewichen werden, wenn es sich um die
Nähte schmelzgeschweißter Rohre handelt.
4.2
Die Rohre müssen eine dem Herstellverfahren entsprechende glatte innere und äußere Oberfläche
haben. Geringfügige, durch das Herstellungsverfahren
bedingte Vertiefungen oder flache Längsriefen können
belassen werden, wenn dadurch die Verwendbarkeit
der Rohre nicht beeinträchtigt ist und die Wanddicke
innerhalb der zulässigen Toleranzen bleibt.
4.3
Bei pressgeschweißten Rohren ist der äußere
Stauchwulst zu entfernen. Bei Rohrinnendurchmes-
Kapitel 2
Seite 2–2
Abschnitt 2 A
Stahlrohre
II - Teil 1
GL 2009
sern von 20 mm und darüber darf der innere Stauchwulst eine Höhe von 0,3 mm nicht überschreiten.
8.
Allgemeine Prüfanweisungen
4.4
Bei schmelzgeschweißten Rohren darf die
innere und äußere Nahtüberhöhung einen Wert von
1 + 0,1 × Nahtbreite [mm] nicht überschreiten.
8.1
5.
Die Maße, sowie die zulässigen Maß- und Formabweichungen der Rohre, müssen den in den Normen
festgelegten Anforderungen entsprechen. Die Normen
sind in der Bestellung zu nennen und dem Besichtiger
bekannt zu geben. Die Rohrenden müssen senkrecht
zur Rohrachse geschnitten und gratfrei sein. Abgesehen von Rohren, die in Ringen geliefert werden, müssen alle Rohre dem Auge nach gerade sein.
6.
Dichtheit
Alle Rohre müssen bei den vorgeschriebenen Prüfdrücken dicht sein.
7.
Allgemeine Anforderungen an den Werkstoff
7.1
Die chemische Zusammensetzung der Rohrwerkstoffe
(Schmelzanalyse) muss den in den Tabellen dieses
Abschnittes bzw. den in den mitgeltenden Normen
festgelegten Anforderungen entsprechen.
7.2
Schweißung
Rohre nach dieser Vorschrift müssen bei Anwendung
werkstattüblicher erprobter Verfahren schweißgeeignet sein. Soweit erforderlich, sind gütesichernde Maßnahmen z. B. Vorwärmung und/oder Wärmenachbehandlungen vorzunehmen, vgl. Teil 3 – Schweißen.
7.3
Bestehen Zweifel an der Zusammensetzung der zur
Prüfung vorgelegten Rohre, ist eine Stückanalyse
vorzunehmen.
8.2
8.2.1
Für die Prüfung sind die Rohre nach Stahlsorten und Abmessungen, bei legierten Rohren auch nach
Schmelzen geordnet in Prüflose von 100 Rohren bei
Außendurchmessern ≤ 500 mm und von 50 Rohren
bei Außendurchmesser > 500 mm zusammenzufassen.
Restmengen bis zu 50 Rohre können gleichmäßig auf
einzelne Prüflose verteilt werden. Bei geschweißten
Rohren gilt als Rohr eine Schnittlänge von höchstens
30 m.
8.2.2
Für die Durchführung der Zugversuche sind
von den ersten beiden Prüflosen je zwei Rohre, von
jedem weiteren Prüflos je ein Rohr zu entnehmen.
Besteht eine Lieferung nur aus einer Stückzahl von bis
zu 10 Rohren, genügt die Entnahme eines Rohres. Den
Proberohren sind im allgemeinen Längsproben zu
entnehmen. Bei Durchmessern ab 200 mm können die
Proben quer zur Rohrachse entnommen werden. Bei
geschweißten Rohren sind zusätzlich Proben quer zur
Schweißnaht zu entnehmen. Die Nahtüberhöhung ist
im Bereich der Versuchslänge abzuarbeiten.
Die Zugfestigkeit, Streckgrenze bzw. Dehngrenze,
Bruchdehnung und, wo gefordert, auch die 0,2 %bzw. 1 %-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen und
die Kerbschlagarbeit müssen den in den Tabellen
dieses Abschnittes bzw. den in den mitgeltenden
Normen genannten Anforderungen entsprechen. Bei
Rohren aus kaltzähen Stählen müssen unabhängig von
den Angaben in den Normen mindestens die in D.
festgelegten Anforderungen an die Schlagarbeit bei
der vorgeschriebenen Prüftemperatur erfüllt werden.
7.4
Der Rohrhersteller - bei geschweißten Rohren ggf.
auch der Vormaterial-Hersteller - muss die Zusammensetzung jeder Schmelze nachweisen und dem
Besichtiger entsprechende Zeugnisse vorlegen. In den
Zeugnissen müssen alle für die Erzielung der Güteeigenschaften maßgeblichen Elemente genannt sein.
Die Rohre müssen die Anforderungen der in 8.5 genannten Ringversuche erfüllen.
8.3
Bestimmung der 0,2 %-Dehngrenze bei
höheren Temperaturen
Für Rohre, die auf der Grundlage ihrer Warmfestigkeitseigenschaften für die Verwendung bei erhöhten
Temperaturen berechnet werden, ist die 0,2 %- bzw.
1 %-Dehngrenze im Warmzugversuch an einer Probe
je Schmelze und Rohrabmessung nachzuweisen. Der
Versuch ist mit einer Temperatur auszuführen, die der
der Betriebstemperatur am nächsten liegenden, auf
volle 50 °C abgerundeten Temperaturstufe entspricht.
Der Versuch kann entfallen, wenn es sich um Rohre
nach anerkannten Normen handelt, deren Warmfestigkeitseigenschaften als nachgewiesen gelten.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
Tabelle 2.1
Art der Ringversuche
A
Stahlrohre
Kapitel 2
Seite 2–3
Nennwanddicke t
[mm]
Rohr-Außendurchmesser
[mm]
2 ≤ t ≤ 16
t<2
1
2
3
8.4
≤ 21,3
Ringfaltversuch 1, 3
> 21,3 ≤ 146
Ringaufdornversuch 1, 3
Ringfaltversuch
> 146
—
Ringzugversuch 2
Ringzugversuch 2
—
Für geschweißte Rohre kommt auch der Aufweitversuch in Betracht.
Bei Rohren mit Innendurchmesser ≤ 100 mm wird anstatt des Ringzugversuches der Ringfaltversuch durchgeführt.
Für nahtlose und geschweißte Rohre nach EN 10305-1 bzw. -2 wird der Aufweitversuch durchgeführt.
Soweit für die einzelnen Rohrtypen die Durchführung
des Versuches vorgeschrieben ist, sind die Anzahl der
Probensätze und die Probenlage wie die der Zugproben gemäß 8.2 zu bestimmen. Der Versuch ist an
Charpy-V-Proben durchzuführen. Bei Rohren mit
Wanddicken größer 30 mm ist die Längsachse der
Proben in einem Abstand von 1/4 der Rohrwand von
der Außenoberfläche oder so nah wie möglich an
diese Stelle zu legen.
8.5
16 < t ≤ 40
Technologische Prüfungen
8.5.3
Beim Ringaufdornversuch muss die Durchmesser-Änderung der bis zum Bruch aufgedornten
Probe abhängig vom Werkstoff mindestens die in
Tabelle 2.2 genannten Prozentzahlen erreichen.
Tabelle 2.2
Durchmesser-Änderung im Ringaufdornversuch
Mindest-Aufweitung [%] für
Durchmesser-Verhältnisse Di/Da von
Rohr-Typ
≥ 0,9
≥ 0,8 ≥ 0,7 ≥ 0,6 ≥ 0,5
≥ 0,5
< 0,9 < 0,8 < 0,7 < 0,6
8.5.1
Die für die Prüfung ausgewählten Rohre sind
mit einem der in Tabelle 2.1 genannten Ringversuche
zu prüfen, sofern die Rohrwanddicke 40 mm nicht
überschreitet. Über die Versuchsdurchführung siehe
2, F.
C- und
CMn-Stähle
8
10
12
20
25
30
Mo-, CrMound
Ni-Stähle
6
8
10
15
30
30
Die Anzahl der Proben richtet sich nach dem Verwendungszweck der Rohre und ist in B. bis E. festgelegt.
Austenitische
Stähle
8.5.2
Beim Ringfaltversuch errechnet sich der
vorgeschriebene Druckplatten-Abstand H aus folgender Formel:
H =
(1 + C) a
C + a/D
H
= Abstand der Druckplatten voneinander [mm]
a
= Nennwanddicke [mm]
D
C
= Rohraußendurchmesser [mm]
= von der Stahlsorte abhängige Konstante,
siehe die Bestimmungen über die technologischen Prüfungen in B. bis E.
Werden Ringproben von geschweißten Rohren geprüft, muss die Naht 90° versetzt zur Druckrichtung
angeordnet sein.
30
8.5.4
Beim Ringzugversuch an Proben von geschweißten Rohren muss die Naht 90° versetzt zur
Zugrichtung angeordnet sein.
8.5.5
Beim Aufweitversuch muss bei Rohren aus
austenitischen Stählen eine Aufweitung von 20 %
erreicht werden. Bei Rohren aus anderen Stählen sind
die Anforderungen der mitgeltenden Normen zu erreichen.
8.6
und der Abmessungen
Jedes Rohr ist durch den Hersteller auf die Beschaffenheit der Außen- und Innenoberfläche zu prüfen,
ferner sind die Durchmesser und Wanddicken nachzumessen. Danach sind die Rohre dem Besichtiger zur
Endprüfung vorzustellen.
Kapitel 2
Seite 2–4
8.7
Abschnitt 2 A
Stahlrohre
8.7.1
Die Rohre sind in B. bis E. entsprechend den
Festlegungen zerstörungsfrei zu prüfen. Ist in der
Bestellung oder in den mitgeltenden Normen oder
Spezifikationen ein erhöhter Prüfumfang gefordert, so
gilt dieser.
8.7.2
Andere Prüfspezifikationen bedürfen der
besonderen Zulassung durch den GL.
8.7.3
Die Prüfeinrichtungen für die kontinuierliche
Rohrprüfung sind regelmäßig an Rohren mit künstlichen Fehlern zu kalibrieren. Die Wirksamkeit der
Einrichtung muss dem Besichtiger nachgewiesen
werden.
8.8
II - Teil 1
GL 2009
9.
Jedes Rohr ist mindestens an einer Stelle ca.
9.1
300 mm vom Ende durch das Werk wie folgt zu kennzeichnen:
–
Kurzbezeichnung oder Werkstoff-Nr. der Stahlsorte
–
–
zusätzlich die Schmelzen-Nr. oder ein Kennzeichen für die Schmelze
9.2
Die Kennzeichnung muss mit Schlagstempeln erfolgen. Rohre mit empfindlichen Oberflächen
oder geringen Wanddicken, die durch die Schlagstempel beschädigt werden können, sind auf andere Art,
z. B. mit Farbaufdruck, Elektrogravierung oder Gummistempeln zu kennzeichnen.
Dichtheitsprüfung
10.
Alle Rohre sind durch den Hersteller auf
8.8.1
Dichtheit zu prüfen, und zwar durch den Innendruckversuch oder - sofern der GL seine Genehmigung
hierfür erteilt hat - durch ein geeignetes zerstörungsfreies Prüfverfahren, z. B. die Wirbelstrom- oder
Streuflussprüfung.
8.8.2
Der Innendruckversuch soll im Regelfall mit
Wasser mit einem Prüfdruck von einheitlich 80 bar
erfolgen. Bei Rohren, die für einen Betriebsdruck
≤ 25 bar bestimmt sind, kann der Prüfdruck einheitlich
auf 50 bar gesenkt werden. Bei dünnwandigen Rohren
mit großen Außendurchmessern muss der Prüfdruck
soweit begrenzt werden, dass die Streckgrenze bzw.
0,2 %-Dehngrenze des Rohrwerkstoffes bei Raumtemperatur nicht überschritten wird. Ist eine Prüfung
mit Wasser in Sonderfällen nicht möglich, kann nach
Vereinbarung mit dem Besichtiger ein anderes Prüfmittel verwendet werden.
8.8.3
Soll ein zerstörungsfreies Prüfverfahren als
Ersatz für den Wasserinnendruckversuch angewendet
werden, muss hiermit der gesamte Rohrumfang erfasst
werden. Das Prüfverfahren muss ferner einer anerkannten Norm (z. B. EN 10246) oder einer genehmigten Prüfspezifikation entsprechen. Die Wirksamkeit
des Verfahrens muss dem GL erstmalig nachgewiesen
werden.
8.9
Kennzeichnung der Rohre
von Proben
Werden bei der Prüfung von Zug-, Ring- oder Kerbschlagbiegeproben die Anforderungen nicht erreicht
oder liegt bei einem Kerbschlagbiegeversuch ein Einzelwert niedriger als 70 % des geforderten Mittelwertes, dürfen, bevor das Prüflos zurückgewiesen wird,
die in Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, H. beschriebenen Verfahren für Wiederholungsprüfungen angewendet werden.
Bescheinigungen
10.1
Der Hersteller muss dem Besichtiger für jede
Lieferung eine Bescheinigung mit folgenden Angaben
aushändigen:
–
–
–
Anzahl, Abmessungen und Gewicht der Rohre
–
Festigkeitsstufe bzw. Rohrtyp
–
Stahlsorte oder Werkstoffspezifikation
–
Rohrherstellungsverfahren
–
Schmelzennummer
–
–
Lieferzustand bzw. Wärmebehandlung
–
Kennzeichnung
–
Ergebnisse der Werkstoffprüfungen
10.2
Der Hersteller muss ferner bescheinigen, dass
alle Rohre einer Dichtheitsprüfung und, soweit zutreffend, einer zerstörungsfreien Prüfung und einer Prüfung der Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion mit Erfolg unterzogen worden sind.
10.3
Werden die Rohrstähle nicht im Rohrwerk
erschmolzen, ist dem Besichtiger ein Zeugnis des
Stahlherstellers auszuhändigen, in dem die Schmelzennummern und -analysen angegeben sind. Der
Stahlhersteller muss für die entsprechenden Güten
zugelassen sein. Im Zweifelsfall sind dem Besichtiger
Möglichkeiten für eine Überprüfung zu geben.
10.4
Werden in Ausnahmefällen Rohre bei einem
Händler geprüft, muss dieser einen eindeutigen Nachweis über die Herkunft der Rohre führen, die die
Kennzeichnung nach 9. und bei Kesselrohren auch
den Prüfstempel des Werkssachverständigen tragen
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
B
Stahlrohre
Kapitel 2
Seite 2–5
müssen. Ferner ist dem Besichtiger ein Zeugnis des
Rohrherstellers mit folgenden Angaben vorzulegen:
–
Anzahl, Abmessungen und Gewicht der gelieferten Rohre
–
Stahlsorte oder Werkstoffspezifikation
–
Rohrherstellungsverfahren und Lieferzustand
bzw. Wärmebehandlung
–
Schmelzen-Nummern und -Analysen
–
Bestätigung über die Durchführung der Dichtheitsprüfung und - falls vorgeschrieben - der
zerstörungsfreien Prüfung und Prüfung der IKBeständigkeit
–
Kennzeichnung
die Verwendung kaltzäher Stähle erforderlich machen
kann.
1.2
Rohre nach dieser Vorschrift dürfen für Lade- und Prozesseinrichtungen von Gastankern verwendet werden, wenn deren Entwurfstemperaturen
nicht niedriger als 0 °C liegen.
2.
Wärmebehandlung
Die Rohre müssen sich in einem sachgemäßen Wärmebehandlungszustand befinden. Hierfür kommt im
Regelfall ein Normalglühen in Frage.
Bei warmgeformten Rohren kann auf eine nachträgliche Wärmebehandlung verzichtet werden, wenn durch
die Warmverarbeitung ein entsprechender Gefügezustand von hinreichender Gleichmäßigkeit gewährleistet ist.
B.
Rohre für allgemeine Anwendung
3.
1.
Geltungsbereich
3.1
1.1
Diese Vorschrift gilt für nahtlose und geschweißte Rohre aus Stählen, die für Druckbehälter,
Apparate und Rohrleitungen sowie für Druckzylinder
verwendet werden sollen. Rohre nach dieser Vorschrift sind für die Verwendung bei normalen Umgebungstemperaturen bestimmt.
Hierfür sind im Allgemeinen Rohrsorten nach Tabelle
2.3 zu verwenden.
Sollen die Rohre für die Herstellung von HydraulikZylindern verwendet werden, die tiefen Betriebstemperaturen ausgesetzt sind, ist der Nachweis einer Mindest-Kerbschlagarbeit von 41 J an ISO-V-Längsproben bei niedrigster Betriebstemperatur gefordert, was
Tabelle 2.3
Die chemische Zusammensetzung der Rohrstähle
muss den Angaben der Tabelle 2.4 bzw. den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen entsprechen.
3.2
Die in der Tabelle 2.5 bzw. in den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen genannten Anforderungen an
die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung müssen bei der Prüfung bei Raumtemperatur erfüllt sein.
3.3
Die Rohre müssen ein Verformungsverhalten bei den
Ringversuchen zeigen, welches die in A.8.5 genannten
Anforderungen erfüllt.
Genormte Rohrsorten
Entsprechende Rohrsorte nach
Festigkeitsstufe
bzw. Rohr-Typ
nach Tabelle 2.5
GL–R 360
P235TR2
GL–R 410
P265TR2
GL–R 490
1
2
EN 10216-1 1
bzw.
EN 10217-1 2
nahtlos
geschweißt
EN 10216-3 1
bzw.
EN 10217-3 2
EN 10305-1
EN 10305-2
E235+N
E235+N
P275NL1
P355N
E275+N
E355+N
E355+N
Abschnitt 2 B
Kapitel 2
Seite 2–6
Tabelle 2.4
Stahlrohre
II - Teil 1
GL 2009
Chemische Zusammensetzung unlegierter Rohre
Festigkeitsstufe bzw.
Rohr-Typ
Cmax.
Simax.
Mnmax.
GL–R 360
0,17
0,35
1,20
GL–R 410
0,21
0,35
1,40
GL–R 490
0,22
0,55
1,60
1
Pmax.
Smax.
Alges.
0,025
0,020
≥ 0,020 1
Diese Anforderung gilt nicht, wenn der Stahl einen ausreichenden Anteil anderer stickstoffabbindender Elemente enthält, der
anzugeben ist.
Tabelle 2.5
Mechanische und technologische Eigenschaften von unlegierten Rohren
Rohrtyp
1
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
Streckgrenze
ReH
[N/mm2]
min.
Bruchdehnung
A
[%]
min.
längs
quer
GL–R 360
360 – 500
235
25
23
GL–R 410
410 – 570
255
21
19
GL–R 490
490 – 650
310
19
17
Kerbschlagarbeit
1
KV
bei 0 °C
[J]
min.
längs
quer
41
27
Bei Rohren mit Wanddicken > 10 mm.
Tabelle 2.6
Genormte Rohre aus warmfesten Stählen
Festigkeitsstufe
bzw.
Rohr-Typ
EN 10216-2
EN 10217-2
ISO 9329-2
ISO 9330-2
GL–R 360 W
P235GH
P235GH
PH 23
PH 23
GL–R 410 W
P265GH
P265GH
PH 26
PH 26
GL–R 460 W
––
––
PH 29
––
GL–R 510 W
20MnNb6
––
PH 35
PH 35
0,3Mo
16Mo3
16Mo3
16Mo3
16Mo3
1Cr05Mo
13CrMo4-5
––
13CrMo4-5
13CrMo4-5
2,25Cr1Mo
10CrMo9-10
––
11CrMo9-10
11CrMo9-10
Entsprechende Rohrsorte nach
II - Teil 1
GL 2009
3.4
Abschnitt 2
B
Stahlrohre
4.6.1
Kerbschlagarbeit
Die Rohre müssen mindestens die in Tabelle 2.5 genannten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit erfüllen.
4.
4.1
Kapitel 2
Seite 2–7
Zerstörungsfreie Prüfung von nahtlosen
Rohren
Die Rohre sind einer zerstörungsfreien Prüfung zum
Nachweis von Längsfehlern nach EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, oder nach
EN 10246-5, Zulässigkeitsklasse F2, zu unterziehen.
Bereiche an den Rohrenden, die nicht automatisch
geprüft wurden, sind entweder einer manuellen bzw.
halbautomatischen
Ultraschallprüfung
nach
EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C,
zu unterziehen oder abzutrennen.
jeder Schmelze gemäß A.8.1 nachweisen.
4.6.2
4.2
GL-R360 und GL-R410:
Zugversuch
An den nach A.8.2 ausgewählten Proberohren ist der
Zugversuch durchzuführen.
4.3
Technologische Prüfung
4.3.1
Längsnaht geschweißte Rohre und nahtlose
Rohre der Güte GL-R 490 sind durch einen der in
A.8.5 genannten Ringversuche zu prüfen und zwar an
zwei Rohren eines Prüfloses.
Abweichend davon darf bei schmelzgeschweißten
Rohren ein Schweißnahtbiegeversuch in Übereinstimmung mit Teil 3 – Schweißen, Kapitel 2 – Gestaltung, Herstellung und Prüfung der Schweißverbindungen, Abschnitt 5, D. unter Anwendung eines Biegedorndurchmessers von 3 t durchgeführt werden.
4.3.2
Beim Ringfaltversuch sind für die Berechnung des Druckplatten-Abstandes folgende Konstanten C in die Formel gemäß A.8.5.2 einzusetzen.
Rohre der Festigkeitsstufe 360:
C = 0,09
übrige Rohrsorten:
C = 0,07
4.4
Kerbschlagbiegeversuch bei Außendurchmessern
≥ 200 mm an Charpy-V-Querproben vorzunehmen.
Bei Außendurchmessern < 200 mm dürfen Längsproben geprüft werden.
4.5
und der Abmessungen
Die Prüfungen sind gemäß A.8.6 durchzuführen.
4.6
Alle Rohre sind durch den Hersteller auf ganzer Länge
einer zerstörungsfreien Prüfung gemäß EN 10246 zu
unterziehen.
Zerstörungsfreie Prüfung von pressgeschweißten Rohren
Die Schweißnaht der Rohrgüten GL-R360 und GLR410 ist über ihre gesamte Länge entweder nach
EN 10246-3, Zulässigkeitsklasse E3, oder EN 102465, Zulässigkeitsklasse F3, oder EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U3, Unterklasse C oder EN 10246-8, Zulässigkeitsklasse U3 zu prüfen.
halbautomatischen Ultraschallprüfung nach EN
10246-8, Zulässigkeitsklasse U3, zu unterziehen oder
abzutrennen.
GL-R490:
Rohre der Güte GL-R490 sind einer Ultraschallprüfung zum Nachweis von Längsfehlern nach
EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C,
zu unterziehen.
Die Bereiche an den Rohrenden, die nicht automatisch
10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, zu
unterziehen oder abzutrennen.
4.6.3
Zerstörungsfreie Prüfung von schmelzgeschweißten Rohren
GL-R360 und GL-R410:
Die Schweißnaht von SAW-Rohren der Güte GLR360 und GL-R410 ist entweder nach EN 10246-9,
Zulässigkeitsklasse U3, oder nach EN 10246-10, Bildgüteklasse R2, zu prüfen.
Bereiche an den Rohrenden, die nicht automatisch geprüft wurden, sind entweder mittels manueller bzw.
halbautomatischer Ultraschallprüfung nach EN 10246-9
Zulässigkeitsklasse U3 oder mittels Durchstrahlungsprüfung nach EN 10246-10 Bildgüteklasse R2 zu
prüfen oder abzutrennen.
Abschnitt 2 B
Kapitel 2
Seite 2–8
Tabelle 2.7
Stahlrohre
II - Teil 1
GL 2009
Chemische Zusammensetzung warmfester Rohre
Rohrtyp
C
Simax.
Mn
GL-R 360 W
≤ 0,16
0,35
≤ 1,20
GL-R 410 W
≤ 0,20
0,40
≤ 1,40
GL-R 460 W
≤ 0,22
0,40
≤ 1,40
GL-R 510 W
≤ 0,23
0,55
0,80 – 1,50
0,3Mo
0,12 – 0,20
0,35
0,40 – 0,90
1Cr0,5Mo
0,10 – 0,17
0,35
0,40 – 0,70
0,70 – 1,15 0,40 – 0,60
2,25Cr1Mo
0,08 – 0,14
0,50
0,30 – 0,70
2,00 – 2,50 0,90 – 1,10
1
Pmax.
0,025
Smax.
Cr
Mo
Alges.
≤ 0,30
≤ 0,08
≥ 0,020 1
–
0,25 – 0,35
0,020
≤ 0,040
Diese Anforderung gilt nicht, wenn der Stahl einen ausreichend hohen Anteil anderer stickstoffabbindender Elemente enthält, der dann
anzugeben ist.
Bei Einsatz von Titan hat der Hersteller nachzuweisen, dass
Ti ⎞
⎛
⎜ Al + ⎟ ≥ 0, 20 %
2⎠
⎝
Tabelle 2.8
ist.
Mechanische und technologische Eigenschaften von warmfesten Rohren bei Raumteperatur
Rohrtyp
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
Bruchdehnung
Kerbschlagarbeit
A
[%]
min.
KV
[J]
min.
(bei Lo = 5,65 ⋅ So )
Streckgrenze
ReH
[N/mm2]
min.
GL–R 360 W
360 – 500
235
längs
25
GL–R 410 W
410 – 570
255
21
19
GL–R 460 W
460 – 580
270
23
21
GL–R 510 W
510 – 650
355
19
17
0,3Mo
450 – 600
270
22
20
1Cr0,5Mo
440 – 590
290
22
20
2,25Cr1Mo
480 – 630
280
20
18
Tabelle 2.9
quer
23
längs
quer
41
27
Mindestwerte der Dehngrenze Rp0,2 bei erhöhten Temperaturen
Mindestdehngrenze Rp0,2 [N/mm2]
bei einer Temperatur [°C] von
Stahlsorte
100
150
200
250
300
350
400
450
500
GL-R360W
Werkstoffnummer
1.0345
198
187
170
150
132
120
112
108
–
GL-R410W
1.0425
226
213
192
171
154
141
134
128
–
GL-R460W
–
–
–
235
215
175
155
145
135
–
GL-R510W
1.0471
312
292
264
241
219
200
186
174
–
0,3Mo
1.5415
243
237
224
205
173
159
156
150
146
1Cr0,5Mo
1.7335
264
253
245
236
192
182
174
168
166
2,25Cr1Mo
1.7380
249
241
234
224
219
212
207
193
180
Kurzname
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
C
Stahlrohre
GL-R490:
Die Schweißnaht der Rohrgüte GL-R490 ist nach
EN 10246-9, Zulässigkeitsklasse U2 oder nach EN
10246-10, Bildgüteklasse R2, über die gesamte Länge
zu prüfen.
Bereiche der Schweißnaht an den Rohrenden, die
nicht automatisch geprüft wurden, sind entweder einer
manuellen/halbautomatischen Ultraschallprüfung oder
der Durchstrahlungsprüfung nach den oben angegebenen Verfahren zu unterziehen oder abzutrennen.
Der Grundwerkstoff ist nach EN 10246-15, Zulässigkeitsklasse U2, zu prüfen.
Die Rohrenden sind nach EN 10246-17 zu prüfen.
Innerhalb der letzten 25 mm Rohrlänge an beiden
Rohrenden sind Dopplungen in Umfangsrichtung von
mehr als 6 mm Länge nicht zugelassen.
Die an die Schweißnaht angrenzenden Blech- oder
Bandkanten sind nach EN 10246-15 oder EN 1024616, jeweils Zulässigkeitsklasse U2, innerhalb einer
15 mm breiten Zone längs der Schweißnaht zu prüfen.
4.7
Dichtheitsprüfung
Alle Rohre sind durch den Hersteller auf Dichtheit
gemäß A.8.8 zu prüfen.
Kapitel 2
Seite 2–9
gewährleistet ist. Unter diesen Voraussetzungen kann
für die legierten Rohre gemäß b) ein Anlassen genügen.
3.
3.1
Die chemische Zusammensetzung muss den Angaben
der Tabelle 2.7 bzw. den mitgeltenden Normen oder
Spezifikationen entsprechen.
3.2
Die in der Tabelle 2.8 bzw. in den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen genannten Anforderungen
an die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung
müssen bei der Prüfung bei Raumtemperatur erfüllt
sein.
3.3
C.
Rohre aus warmfesten Stählen
3.4
1.
Geltungsbereich
Die Rohre müssen mindesten die in Tabelle 2.8 genannten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit erfüllen.
Diese Vorschrift gilt für nahtlose und geschweißte
Rohre aus Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Mangan-, sowie
Mo- und CrMo-Stählen, die für Dampfkessel, Druckbehälter, Apparate und Rohrleitungen verwendet werden sollen. Rohre nach dieser Vorschrift sind für die
Verwendung bei normalen Umgebungstemperaturen
sowie bei erhöhten Temperaturen bestimmt.
Hierfür sind im Allgemeinen geeignete Rohrsorten
nach den Normen zu verwenden, siehe Tabelle 2.6
über die entsprechenden Rohrsorten.
3.5
Rohre aus Kohlenstoff- und KohlenstoffMangan-Stählen sowie 0,3 Mo-Stählen:
Für nahtlose Sammlerrohre und Sammler mit Innendurchmessern ≤ 600 mm gelten folgende zulässige
Maßtoleranzen:
–
bei der inneren oder äußeren lichten Weite
± 1,0 %, sofern die äußere lichte Weite
≤ 225 mm und ± 1,5 %, sofern die äußere lichte
Weite > 225 mm ist
–
bei der Wanddicke von 0 bis +25 %
–
bei der Seitenwölbung von Vierkantrohren die
Angaben gemäß Abb. 2.1
– Normalgeglüht
b)
Maßtoleranzen für Sammler
Wärmebehandlung
Die Rohre müssen sachgemäß wärmebehandelt sein
und zwar:
a)
Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
Die 0,2 %-Dehngrenze bei erhöhten Temperaturen
muss die in Tabelle 2.9 bzw. die in den mitgeltenden
Normen oder Spezifikationen genannten Anforderungen erfüllen.
3.6
2.
Kerbschlagarbeit
Rohre aus 1Cr0,5Mo- und 2,25Cr1Mo-Stählen:
– Vergütet
Bei warmgeformten Rohren gemäß a) kann auf eine
nachträgliche Wärmebehandlung verzichtet werden,
wenn durch die Warmverarbeitung ein entsprechender
Gefügezustand von hinreichender Gleichmäßigkeit
Kapitel 2
Seite 2–10
Abschnitt 2 C
Stahlrohre
II - Teil 1
GL 2009
Außendurchmessern < 200 mm dürfen Längsproben
geprüft werden.
f
r
b
[mm]
f
[mm]
Abb. 2.1
4.5
Soweit nach A.8.3 erforderlich oder in der Bestellung
vorgeschrieben, ist die 0,2 %-Dehngrenze durch Zugversuch bei erhöhten Temperaturen zu bestimmen.
b
s
bis
100
101 bis
200
201 bis
300
301 und
darüber
0,75
1,0
1,5
2,0
Zulässige Seitenwölbung von Vierkantrohren
Bei Vierkantrohren muss der innere Eckradius r abhängig von der Wanddicke s mindestens betragen:
r ≥
4.
Zugversuch bei erhöhten Temperaturen
s
≥ 8 mm
3
4.6
4.7
unterziehen, wobei der gesamte Querschnitt erfasst
werden muss, vgl. A.8.7.
4.7.1
und der Abmessungen
und pressgeschweißten Rohren
Nachweis von Längsfehlern nach EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, zu unterziehen.
jeder Schmelze gemäß A.8.1 nachweisen.
geprüft wurden, sind entweder einer manuellen/halbautomatischen Ultraschallprüfung oder der
Durchstrahlungsprüfung nach den oben angegebenen
Verfahren zu unterziehen oder abzutrennen.
4.2
4.7.2
4.1
Zugversuch
4.3
4.3.1
Die Rohre sind durch einen der in A., Tabelle
2.1 genannten Ringversuche zu prüfen und zwar an
zwei Rohren eines Prüfloses.
Bei schmelzgeschweißten Rohren ist ein Schweißnahtbiegeversuch in Übereinstimmung mit Teil 3 –
Schweißen, Kapitel 2 – Gestaltung, Herstellung und
Prüfung der Schweißverbindungen, Abschnitt 5, D.
unter Anwendung eines Biegedorndurchmessers von
3 t durchzuführen.
4.3.2
Beim Ringfaltversuch sind für die Berechnung des Druckplatten-Abstandes folgende Konstanten C in die Formel gemäß A.8.5.2 einzusetzen.
Rohre der Festigkeitsstufe 360:
C = 0,09
übrige Rohrsorten:
C = 0,07
4.4
Der Versuch ist bei Raumtemperatur an den nach A.8.2
ausgewählten Proberohren bei Außendurchmessern ≥
200 mm an Charpy-V-Querproben vorzunehmen. Bei
Die Schweißnaht der Rohre ist entweder nach
EN 10246-9, Zulässigkeitsklasse U2 oder nach
EN 10246-10, Bildgüteklasse R2, über die gesamte
Länge zu prüfen.
der Durchstrahlungsprüfung nach den oben angegebenen Verfahren zu unterziehen und abzutrennen.
mehr als 6 mm Länge nicht zugelassen. Die an die
Schweißnaht angrenzenden Blech- oder Bandkanten
sind nach EN 10246-15 oder EN 10246-16, jeweils
Zulässigkeitsklasse U2, innerhalb einer 15 mm breiten
Zone längs der Schweißnaht zu prüfen.
4.8
Dichtheitsprüfung
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
D
Stahlrohre
Kapitel 2
Seite 2–11
Tabelle 2.10 Vergleichbar geeignete Rohrsorten aus kaltzähen Stählen gemäß Norm
Festigkeitsstufe EN 10216-4 1 EN 10216-3 1
bzw.
bzw.
bzw.
Rohrtyp
EN 10217-4 2 EN 10217-3 2
GL–R 360 T
P215NL
P255QL
GL–R 390 T
P265NL
DIN 17458 1
bzw.
DIN 17457 2
ISO 9329-3 1
bzw.
ISO 9330-3 2
ISO 9329-4 1
bzw.
ISO 9330-6 2
ASTM 3
A312M
PL25
P275NL1
P275NL2
P355NL1
P355NL2
GL–R 490 T
GL–R 0,5 Ni
13MnNi6-3
13MnNi6-3
GL–R 3,5 Ni
12Ni14
12Ni14
GL–R 9
X10Ni9
X10NiMn9
Ni
1.4306
X2CrNi19-11
X2CrNi1810
TP 304 L
1.4404
X2CrNiMo17-13-2
X2CrNiMo17-12
TP 316 L
1.4541
X6CrNiTi18-10
X6CrNiTi18-10
TP 321
1.4550
X6CrNiNb18-10
X6CrNiNb18-10
TP 347
1.4571
X6CrNiMoTi17-12-2
X6CrNiMoTi17-12
1
nahtlose Rohre
2
geschweißte Rohre
3
Die Kerbschlagzähigkeiten gemäß Tabelle 2.14 sind nachzuweisen.
D.
Rohre aus kaltzähen Stählen
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschrift gilt für nahtlose und geschweißte Rohre aus kaltzähen Kohlenstoff- bzw. Kohlenstoff-Mangan-Stählen, nickellegierten oder austenitischen Stählen mit Wanddicken bis 25 mm, die für
Lade- und Prozesseinrichtungen von Gastankern mit
Entwurfstemperaturen unter 0 °C verwendet werden
sollen.
Hierfür sind geeignete Rohrsorten nach den Normen zu
verwenden, sofern diese die in dieser Vorschrift genannten Anforderungen, insbesondere die an die Kerbschlagarbeit bei tiefen Temperaturen, erfüllen. Siehe
Tabelle 2.10 über die entsprechenden Rohrsorten.
1.3
Bei Verwendung der Rohre für Lade- und
Prozesseinrichtungen auf Gastankern gelten die niedrigsten Entwurfstemperaturen nach Tabelle 2.11.
2.
Wärmebehandlung
Die Rohre müssen werkstoffabhängig in einem der in
Tabelle 2.12 genannten Wärmebehandlungszustände
geliefert werden.
Tabelle 2.11 Niedrigste Entwurfstemperaturen
Festigkeitsstufe
bzw.
Rohrtyp
Hinweis
Für Rohre und Stutzen, die für druckverflüssigtes
Ammoniak bei Entwurfstemperaturen nicht unter 0 °C
verwendet werden sollen, sind die Grenzwerte für die
chemische Zusammensetzung und die Festigkeitseigenschaften nach Abschnitt 1, F.8.1.1 bzw. 8.2.2 einzuhalten.
1.2
Für Rohre mit Wanddicken über 25 mm sind
die Anforderungen mit dem GL besonders zu vereinbaren.
1
niedrigste Entwurfstemperaturen
[ °C]
GL–R 360 T
GL–R 390 T
GL–R 490 T
–55 1
GL–R 0,5 Ni
GL–R 3,5 Ni
–55
–90
GL–R 9 Ni
–165
Austenitische Rohre
–165
Gilt nur, wenn die geforderte Kerbschlagarbeit bei der
Zulassungsprüfung nachgewiesen worden ist.
Kapitel 2
Seite 2–12
Abschnitt 2 D
Stahlrohre
Tabelle 2.12
Wärmebehandlung von Rohren aus
kaltzähen Stählen
Rohrtyp
Art der
Wärmebehandlung
GL–R 360 T
GL–R 390 T
GL–R 490 T
normalgeglüht
oder
vergütet
GL–R 0,5 Ni
normalgeglüht
GL–R 3,5 Ni
normalgeglüht und
angelassen oder
vergütet
GL–R 9 Ni
doppelt normalgeglüht
und angelassen oder
vergütet
nahtlose
austenitische Rohre
lösungsgeglüht und
abgeschreckt
geschweißte
austenitische Rohre
lösungsgeglüht und
abgeschreckt oder
Schweißzustand
II - Teil 1
GL 2009
3.3
Die in der Tabelle 2.14 bzw. in den mitgeltenden
Normen oder Spezifikation genannten Anforderungen
an die Zugfestigkeit, Streckgrenze bzw. 0,2 %- oder
1 %-Dehngrenze und Bruchdehnung müssen bei der
Prüfung bei Raumtemperatur erfüllt werden.
3.4
3.5
Kerbschlagarbeit bei tiefen Temperaturen
Die in der Tabelle 2.14 für den betreffenden Rohr-Typ
genannten Anforderungen an die Schlagarbeit müssen
bei den vorgeschriebenen Prüftemperaturen erfüllt
werden. Diese Vorschrift gilt auch für vergleichbare
Rohrsorten nach den Normen oder Spezifikationen,
unabhängig von den dort festgelegten Werten.
4.
Bei austenitischen Rohren ist ein Kaltziehen nach der
Wärmebehandlung mit geringen Verformungsgraden
zulässig, sofern die geforderten Eigenschaften eingehalten werden.
4.1
Geschweißte austenitische Rohre können in geschweißtem Zustand ohne nachträgliche Wärmebehandlung geliefert werden, wenn durch die Verfahrensprüfung ausreichende Eigenschaften nachgewiesen worden sind und die für die Herstellung verwendeten Bänder oder Bleche abgeschreckt sind. Ferner
sind Zunder und Schlackenreste sowie Anlauffarben
innen und außen sorgfältig zu entfernen, z. B. durch
Beizen, Schleifen, Sandstrahlen.
4.2
3.
3.1
Die chemische Zusammensetzung jeder Schmelze ist
durch den Rohrhersteller, bei geschweißten Rohren
ggf. auch durch den Vormaterialhersteller gemäß
A.8.1 nachzuweisen.
4.2.1
An Rohren aus austenitischen Stählen ist die
Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion zu
prüfen, wenn dieses in der Bestellung vorgeschrieben
ist oder es sich um Rohrwerkstoffe handelt, welche die
Anforderungen hinsichtlich des begrenzten Kohlenstoffgehaltes oder einer ausreichenden Titan- oder
Niob-Stabilisierung nicht erfüllen, vgl. 3.2.
muss den Angaben der Tabelle 2.13 bzw. den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen entsprechen.
4.2.2
Die Prüfung der IK-Beständigkeit ist nach
ISO 3651-2 an mindestens 2 Probenstücken je
Schmelze durchzuführen, wobei sich die Proben in
folgendem Zustand befinden müssen:
3.2
–
Stähle mit C ≤ 0,03 % und stabilisierte Stähle
sind einer sensibilisierenden Wärmebehandlung
(700 °C, 30 Min., Wasserabschreckung) zu unterziehen.
–
Alle anderen Stahlsorten müssen sich im Lieferzustand befinden.
Beständigkeit austenitischer Rohrsorten
gegenüber interkristalliner Korrosion
Rohre aus austenitischen Stählen müssen gegenüber
interkristalliner Korrosion beständig sein. Ist nach
dem Schweißen eine erneute Wärmebehandlung (Abschrecken) nicht vorgesehen, dürfen nur solche RohrTypen verwendet werden, die im geschweißten Zustand beständig sind, z. B. Ti- oder Nb-stabilisierte
Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von
C ≤ 0,03 %, vgl. Tabelle 2.13.
4.3
Zugversuch
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
Stahlrohre
D
Kapitel 2
Seite 2–13
Tabelle 2.13 Chemische Zusammensetzung von Rohren aus kaltzähen Stählen
Rohrtyp
Cmax.
Si
Mn
GL–R 360 T
0,16
≤ 0,40
0,40 – 1,20
GL–R 390 T
0,16
≤ 0,40
0,50 – 1,50
GL–R 490 T
0,18
0,10 – 0,50
≥ 0,90
GL–R 0,5 Ni
0,16
≤ 0,50
0,85 – 1,70
GL–R 3,5 Ni
0,15
GL–R 9 Ni
0,13
0,15 – 0,35 0,30 – 0,85
Smax.
Cr
Ni
Mo
Sonstiges
0,025
0,020
≤ 0,30
≤ 0,3
≤ 0,08
Almet ≥ 0,015 1, 2
0,025
0,015
≤ 0,15
0,30 – 0,85
≤ 0,10
Almet ≥ 0,015 1,3
0,010
––
3,25 – 3,75
––
8,50 – 9,50
≤ 0,10
0,025
0,020
V ≤ 0,05
1.4306
0,030
17,0 – 19,0 9,0 – 12,0
––
1.4404
0,030
16,5 – 18,5 11,0 – 14,0
2,0 – 2,5
1.4541
0,08
17,0 – 19,0 9,0 – 12,0
––
Ti ≥ 5 × % C
≤ 0,70
1.4550
0,08
17,0 - 19,0
––
Nb ≥ 10 × % C
≤ 1,00
1.4571
0,08
16,5 – 18,5 11,0 – 14,0
2,0 – 2,5
Ti ≥ 5 × % C
≤ 0,80
≤ 1,00
1
Pmax.
≤ 2,00
0,040
0,030
9,0 – 12,0
––
Al kann durch andere feinkornbildende Elemente teilweise oder ganz ersetzt werden.
Zulässige Beimengungen: Cu ≤ 0,20; Summe aus Cr + Cu + Mo ≤ 0,45 %
Zulässige Beimengungen: Nb ≤ 0,05; Cu ≤ 0,15; V ≤ 0,05; Total ≤ 0,30
2
3
Tabelle 2.14 Mechanische und technologische Eigenschaften von Rohren aus kaltzähen Stählen
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
Streck- bzw.
Dehngrenze
ReH bzw.
Rp0,2, Rp1,0 1
[N/mm2]
min.
GL–R 360 T
360 – 490
GL–R 390 T
Festigkeitsstufe
bzw.
Rohrtyp
Bruchdehnung
A
[%]
min.
Kerbschlagarbeit
KV 2
[J]
min.
Prüftemperatur
[°C]
längs
quer
255
25
23
390 – 510
275
24
22
GL–R 490 T
490 – 630
355
22
20
GL–R 0,5 Ni
490 – 610
355
22
20
– 60
GL–R 3,5 Ni
440 – 620
345
22
20
– 95
GL–R 9 Ni
690 – 840
510
20
18
–196
1.4306
480 – 680
215
40
35
1.4404
490 – 690
225
40
35
1.4541
510 – 710
235
35
30
1.4550
510 – 740
240
35
30
1.4571
510 – 710
245
35
30
1
Bei ferritischen Stählen gilt Rp0,2 bzw. ReH, bei austenitischen Stählen Rp1,0.
2
Mittelwert aus 3 Proben, Werte in Klammern gelten für kleinsten Einzelwert.
längs
[J]
quer
[J]
41(29)
27(19)
5 K unterhalb
Entwurfstemperatur,
min. –20 °C
–196
Kapitel 2
Seite 2–14
4.4
Abschnitt 2 D
Stahlrohre
II - Teil 1
GL 2009
4.5.2
Lässt die Rohrwanddicke die Herstellung von
Proben mit normalen Abmessungen (10 mm × 10 mm)
nicht zu, sind Proben mit den Abmessungen 7,5 mm
× 10 mm oder 5 × 10 mm zu verwenden. Für diese
Proben gelten die auf die Normalproben bezogenen
Anforderungen aus Tabelle 2.16.
4.4.1
Die Rohre sind durch einen der in A., Tabelle
2.1 genannten Ringversuche zu prüfen. Für die Durchführung der Versuche sind an 2 Rohren eines Prüfloses Proben von einem Ende zu entnehmen.
4.4.2
Beim Ringfaltversuch ist für die Berechnung
des Druckplatten-Abstandes die Konstante C gemäß
Tabelle 2.15 in die Formel gemäß A.8.5.2 einzusetzen.
4.6
und der Abmessungen
Tabelle 2.15
4.7
Festigkeitsstufe
bzw. Rohrtyp
Konstante
C
GL–R 360 T
unterziehen.
0,09
4.7.1
GL–R 390 T und
GL–R 490 T
0,07
0,08
GL–R 9 Ni
0,06
Austenitische Rohre
4.5
und pressgeschweißten Rohren
Nachweis von Längsfehlern nach EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, oder nach EN
10246-5 (nur für ferromagnetische Rohrgüten), Zulässigkeitsklasse F2, zu unterziehen.
GL–R 0,5 Ni
GL–R 3,5 Ni
0,10
10246-7. Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, zu
4.5.1
An Rohren mit Wanddicken ≥ 6 mm ist der
Kerbschlagbiegeversuch mit Charpy-V-Proben an den
nach A.8.2 ausgewählten Proberohren auszuführen.
4.7.2
Wenn die Rohrabmessungen die Entnahme der Proben
ohne Richten zulassen, sind diese quer zur Rohrachse
zu entnehmen. In diesem Fall ist bei schmelzgeschweißten Rohren ein zusätzlicher Probensatz (quer)
mit dem Kerb auf Mitte Schweißgut liegend zu entnehmen.
Die Schweißnaht der Rohre ist entweder nach
EN 10246-9, Zulässigkeitsklasse U2 oder nach
EN 10246-10, Bildgüteklasse R2, über die gesamte
Länge zu prüfen.
In allen anderen Fällen sind die Proben längs zur
Rohrachse zu entnehmen.
Tabelle 2.16 Kerbschlagarbeit bei Untermaßproben
1
Erforderliche Kerbschlagarbeit KV bei Probenabmessung
Erforderliche
Kerbschlagarbeit 1
nach Tabelle 2.14
(Normalproben)
[J]
min.
Mittelwert
[J]
min.
kleinster
Einzelwert
[J]
Mittelwert
[J]
min.
kleinster
Einzelwert
[J]
27 (19)
22
16
18
13
41 (29)
34
24
27
22
7,5 mm × 10 mm
5 mm × 10 mm
Mittelwert aus 3 Proben, Werte in Klammern gelten für kleinsten Einzelwert.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 2
E
Stahlrohre
der Durchstrahlungsprüfung nach den oben angegebenen Verfahren zu unterziehen oder abzutrennen.
mehr als 6 mm Länge nicht zugelassen. Die an die
Schweißnaht angrenzenden Blech- oder Bandkanten
sind nach EN 10246-15 oder EN 10246-16, jeweils
Zulässigkeitsklasse U2, innerhalb einer 15 mm breiten
Zone längs der Schweißnaht zu prüfen.
4.8
Dichtheitsprüfung
E.
Rohre aus nichtrostenden Stählen
1.
Geltungsbereich
Kapitel 2
Seite 2–15
3.2
Beständigkeit gegenüber interkristalliner
Korrosion
Die Rohre müssen im Lieferzustand gegenüber interkristalliner Korrosion beständig sein.
Ist nach dem Schweißen eine erneute Wärmebehandlung (Abschrecken) nicht vorgesehen, dürfen nur
solche Rohrsorten verwendet werden, die im geschweißten Zustand beständig sind, z. B. Ti- oder Nbstabilisierte Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von C ≤ 0,03 %.
3.3
Die Anforderungen an die Zugfestigkeit, 1 %-Dehngrenze und Bruchdehnung müssen bei der Prüfung bei
Raumtemperatur nach Norm bzw. anerkannter Spezifikation erfüllt werden.
3.4
1.1
Diese Vorschrift gilt für nahtlose und geschweißte Rohre aus nichtrostenden austentitischen
und austenitisch-ferritischen Stählen für die Verwendung in Lade- und Prozesseinrichtungen auf Chemikalientankern und für andere Leitungen, Behälter und
Apparate, für die eine chemische Beständigkeit gefordert ist. Hierfür kommen geeignete Rohrsorten nach
internationalen oder nationalen Normen, geprüften
und anerkannten Spezifikationen sowie die in D.,
Tabelle 2.13 genannten austenitischen Rohrsorten
infrage, die unter Berücksichtigung der nachfolgend
genannten Bedingungen herzustellen und zu prüfen
sind.
3.5
1.2
Die Auswahl der Rohrsorten ist so vorzunehmen, dass unter Berücksichtigung der Weiterverarbeitung, z. B. durch Schweißen, die für den jeweiligen Verwendungszweck geforderte chemische Beständigkeit sichergestellt ist.
4.
2.
Die chemische Zusammensetzung jeder Schmelze ist
durch den Rohrhersteller, bei geschweißten Rohren
ggf. auch durch den Vormaterialhersteller gemäß
A.8.1 nachzuweisen.
Wärmebehandlung
Die Rohre sind lösungsgeglüht und abgeschreckt zu
liefern, jedoch können geschweißte Rohre auch ohne
nachträgliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen geliefert werden, wenn sie die geforderte chemische Beständigkeit auch in diesem Zustand haben und
die in D.2. genannten Bedingungen eingehalten werden.
3.
3.1
muss anerkannten Normen oder Spezifikationen entsprechen.
Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
Werden Rohre bei erhöhten Temperaturen verwendet,
müssen die in den Normen bzw. anerkannten Spezifikationen genannten Anforderungen an die 0,2 %- bzw.
1 %-Dehngrenze bei der entsprechenden Temperaturstufe erfüllt sein.
3.6
Kerbschlagarbeit
Die Anforderungen an die Schlagarbeit müssen bei der
Prüfung bei Raumtemperatur nach Norm bzw. anerkannter Spezifikation erfüllt werden.
4.1
4.2
Abhängig vom Verwendungszweck und von der
Rohrsorte ist bei folgenden Rohren eine Prüfung der
Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion
vorzunehmen:
–
Rohre für die Verwendung auf Chemikalientankern unabhängig von der Werkstoffsorte
–
Rohre, welche die Anforderungen hinsichtlich
der Stabilisierung oder begrenzter Kohlenstoffgehalte gemäß 3.2 nicht erfüllen
Kapitel 2
Seite 2–16
–
Abschnitt 2 E
Stahlrohre
Rohre aus stabilisierten Stählen oder Stählen mit
begrenzten Kohlenstoffgehalten für nicht genannte Verwendungszwecke, sofern dieses aufgrund des zu erwartenden Korrosionsangriffes
besonders vorgeschrieben ist.
II - Teil 1
GL 2009
durch Zugversuch bei erhöhten Temperaturen nachzuweisen.
4.6
und der Abmessungen
Für die Prüfbedingungen gilt D.4.2.2.
Die Prüfungen sind gemäß A.8.6 durchzuführen
4.3
4.7
Zugversuch
Zugversuch auszuführen.
4.4
Soweit in den Normen kein größerer Prüfumfang
angegeben ist, sind 2 % der Rohre an einem Ende
durch einen der in A., Tabelle 2.1 genannten Ringversuche zu prüfen. Beim Ringfaltversuch ist für die
Berechnung des Druckplatten-Abstandes die Konstante C = 0,10 in die Formel gemäß A.8.5.2 einzusetzen.
4.5
Zugversuch bei erhöhten Temperaturen
Soweit nach A.8.3 erforderlich oder in der Bestellung
vorgeschrieben, ist die 0,2 %- oder 1 %-Dehngrenze
unterziehen.
Nachweis von Längsfehlern nach EN 10246-7, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C zu unterziehen.
geprüft wurden, sind entweder eine manuellen bzw.
10246-6, Zulässigkeitsklasse U2, Unterklasse C, zu
4.8
Dichtheitsprüfung
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
A
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–1
Abschnitt 3
Schmiedestücke
Dieser Teil gilt in Verbindung mit den nachfolgenden
Einzelvorschriften auch für gewalzten Stabstahl, sofern dieser anstelle von geschmiedeten Erzeugnissen
zur Herstellung von Wellen, Schäften, Bolzen und
ähnlichen Teilen durch maschinelle Bearbeitung verwendet werden soll.
4.3
Die Schmiedestücke sind unter Berücksichtigung einer angemessenen Bearbeitungszugabe soweit
wie möglich auf die Fertigteilabmessungen zu
schmieden. Übermäßiges maschinelles Bearbeiten zur
Herstellung der endgültigen Schmiedestückform,
durch welches die Güteeigenschaften, z.B. durch Freilegen der Kernzone beeinträchtigt werden können, ist
nicht erlaubt. Eindrehungen an Wellen, Ritzeln und
Zapfen, die 1/10 des Außendurchmessers überschreiten, sind soweit möglich durch abgesetztes Schmieden
herzustellen. Der Verformungsgrad muss so gewählt
werden, dass die Kernzone des Schmiedestückes eine
ausreichende Durchschmiedung erhält.
2.
Soweit nicht anders genehmigt, gilt der folgende Mindestumformgrad:
A.
1.
Geltungsbereich
Dieser Teil enthält allgemeine Vorschriften, die bei
der Herstellung und Prüfung von Schmiedestücken zu
beachten sind.
Auswahl der Stähle
2.1
Alle Stähle müssen für ihren Verwendungszweck geeignet sein und die in den nachfolgenden
Einzelvorschriften genannten Mindestanforderungen
erfüllen. Unter diesen Voraussetzungen können Stähle
nach den Normen oder vom GL genehmigten Werkstoffspezifikationen verwendet werden.
2.2
Für die Kennzeichnung der Stähle sind die
Normenbezeichnungen oder die in den Spezifikationen genannten Bezeichnungen zu verwenden.
3.
Für Schmiedestücke aus gegossenen Blöcken
oder aus vorgeschmiedeten Blöcken bzw. Knüppelabschnitten gilt ein Mindestumformgrad von
3 : 1 für L > D bzw. 1,5 : 1 für L < D.
–
Für Schmiedestücke aus gewalztem Vormaterial
gilt ein Mindestumformgrad von 4 : 1 für L > D
bzw. 2 : 1 für L < D.
–
Bei Schmiedestücken, die durch Stauchprozesse
hergestellt werden, darf die Gesamtlänge des Bauteils nach dem Stauchen nicht mehr als 1/3 der
Ausgangslänge betragen bzw. bei einem Mindestumformgrad von 1,5 : 1 des Vormaterials nicht
mehr als die Hälfte der Ausgangslänge.
–
Bei gewalztem Stabstahl gilt ein Mindestumformgrad von 6 : 1
Anforderungen an Schmiedewerke
3.1
Schmiedewerke, die Schmiedestücke nach
diesen Vorschriften herstellen wollen, müssen die in
Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 1
genannten Voraussetzungen erfüllen und dieses vor
Beginn der Lieferungen nachweisen. Zusätzlich ist im
Regelfall eine Eignungsprüfung an dafür ausgewählten Erzeugnissen erforderlich. Der Umfang der Prüfungen wird von Fall zu Fall vom GL festgelegt.
3.2
Schmiedewerke ohne eigene Stahlerzeugung
dürfen nur Vormaterial von solchen Herstellern verarbeiten, die vom GL zugelassen sind.
4.
–
4.1
Schmiedestahl ist nach einem SauerstoffBlasverfahren, im Elektroofen oder nach anderen,
vom GL zugelassenen Verfahren herzustellen und
beruhigt zu vergießen. Auf Verlangen ist dem GL das
Erschmelzungsverfahren bekannt zu geben.
4.2
Kopf- und Fußenden der Blöcke sind soweit
abzutrennen, dass die Schmiedestücke frei von schädlichen Seigerungen sind. Als solche gelten alle Inhomogenitäten, durch welche die geforderten Güteeigenschaften beeinträchtigt werden können.
L und D bezeichnen die Länge und den Durchmesser
des betrachteten Schmiedeteils.
4.4
Ringe und Hohlkörper müssen von Blockoder Vorblock-Abschnitten hergestellt werden, die
sachgemäß gelocht, gebohrt oder ausgestochen sind,
bevor die Teile über einen passenden Dorn aufgeweitet oder gewalzt werden.
4.5
Die Formgebung von Schmiedestücken oder
Walzerzeugnissen durch Brennschnitt oder Flämmen
und Fugenhobeln müssen mit erprobten Verfahren vor
der Endwärmebehandlung erfolgen, sofern keine andere Vereinbarung mit dem GL getroffen worden ist.
Je nach Zusammensetzung und/oder Dicke des Stückes ist vorzuwärmen. Falls erforderlich, sind brenngeschnittene Oberflächen einer mechanischen Nachbearbeitung zu unterziehen.
4.6
Sollen zwei oder mehr Schmiedestücke durch
Schweißen verbunden werden, sind die Einzelheiten
des Schweißverfahrens zur Genehmigung bekannt zu
Kapitel 2
Seite 3–2
Abschnitt 3 A
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
geben. Der GL behält sich vor, hierfür eine schweißtechnische Verfahrensprüfung zu verlangen.
GL zulässig, wenn es sich um Fehler geringer Ausdehnung handelt, die an Stellen niedriger Betriebsbeanspruchungen liegen.
5.
In diesen Fällen sind dem GL vor Beginn der Instandsetzung alle Einzelheiten der vorgesehenen Reparatur
und des nachfolgenden Prüfverfahrens zur Genehmigung vorzulegen. Für den Prüfbericht sind ferner eine
Beschreibung oder Skizze mit Lage und Ausdehnung
aller Reparaturstellen sowie Einzelheiten der Wärmenachbehandlung und der zerstörungsfreien Prüfungen
vorzulegen.
Lieferzustand, Wärmebehandlung
5.1
Alle Schmiedestücke müssen werkstoffgerecht wärmebehandelt sein, um einen feinkörnigen
und homogenen Gefügezustand sowie die geforderten
mechanischen Eigenschaften zu erzielen. Die Wärmebehandlungen sind in geeigneten Ofenanlagen durchzuführen, die wirkungsvoll und regelmäßig zu warten
sind. Sie müssen mit Einrichtungen für die Temperaturregelung und -Anzeige versehen sein, die regelmäßig zu überprüfen sind. Die Ofenabmessungen müssen
es gestatten, das ganze Schmiedestück gleichmäßig
auf die erforderliche Glühtemperatur zu bringen.
5.2
Alle Warmformgebungsarbeiten sollen vor
der Endwärmebehandlung abgeschlossen sein. Muss
ein Schmiedestück aus irgendeinem Grunde für eine
weitere Warmformgebung erneut erwärmt werden, ist
die Endwärmebehandlung zu wiederholen.
5.3
Wird ein Schmiedestück nach der Endwärmebehandlung warm oder kalt gerichtet, kann ein
nachträgliches Spannungsarmglühen zur Beseitigung
der Restspannungen gefordert werden.
5.4
Schmiedestücke, die nach dem Schmieden
durch mechanische Bearbeitung große Querschnittsänderungen erfahren, dürfen erst nach ausreichender
Vorbearbeitung vergütet werden.
Dabei soll das Vergütungsgewicht nicht mehr als das
1,25fache des Fertiggewichtes betragen.
5.5
Soll die vorgeschriebene Wärmebehandlung
durch eine gleichwertige Temperaturführung während
des Warmumformens und danach ersetzt werden,
muss dem GL die Gleichwertigkeit des Verfahrens
durch entsprechende Prüfungen nachgewiesen werden.
6.
Allgemeine Schmiedestück-Beschaffenheit
6.1
Alle Schmiedestücke müssen frei von solchen
Fehlern sein, welche die Verwendung und Verarbeitung mehr als unerheblich beeinträchtigen können,
z. B. Flocken, Risse, Lunker, Seigerungen, Randblasen und größere nichtmetallische Einschlüsse. Im
unbearbeiteten Zustand zu liefernde Schmiedestücke
müssen eine dem Herstellungsverfahren entsprechende, glatte Oberfläche haben.
6.2
Kleine Oberflächenfehler können durch Ausschleifen beseitigt werden. Die vollständige Beseitigung der Fehlstellen ist durch Magnetpulver- oder
Farbeindringprüfung nachzuweisen. Bei Zustimmung
des Besichtigers können flache Mulden oder Eindrücke
verbleiben, sofern diese mit sanften Übergängen ausgeschliffen werden oder deren Tiefe bei zu bearbeitenden Flächen innerhalb der Bearbeitungszugabe liegt.
6.3
Das Beseitigen von Fehlstellen durch Schweißen ist nur in Ausnahmefällen bei Einverständnis des
7.
Für die Maße und die zulässigen Maß- und Formabweichungen gelten die in den Bestellzeichnungen bzw.
in den betreffenden Normen genannten Werte. Entsprechende Angaben hierüber sind in den Bestellunterlagen zu machen und dem Besichtiger bekannt zu
geben.
8.
Dichtheit
Geschmiedete Hohlkörper, die durch das Betriebsmittel auf inneren Druck beansprucht werden, müssen bei
dem vorgeschriebenen Prüfdruck dicht sein.
9.
Allgemeine Anforderungen an den Werkstoff
9.1
9.1.1
Die chemische Zusammensetzung der Schmiedestähle muss den in den Tabellen dieses Abschnittes
und/oder in den mitgeltenden Normen bzw. Spezifikationen festgelegten Grenzwerten entsprechen. Werden
genormte Stähle verwendet, deren mittlere Kohlenstoffgehalte mit den in den Tabellen genannten Grenzwerten übereinstimmen, können die in den Normen
genannten Grenzen anerkannt werden. Die Stähle müssen ferner die für die Beruhigung erforderlichen Mengen an Desoxydationselementen aufweisen.
Bei Anwendung der Vakuum-Kohlenstoff-Desoxydation
entfallen bei allen Vorschriften für die chemische Zusammensetzung die unteren Grenzwerte für Si und Al.
9.1.2
Der Stahlhersteller muss angemessene Vorkehrungen treffen, damit solche Elemente, welche die Güteeigenschaften der Erzeugnisse beeinträchtigen können,
nicht durch den Schrott oder andere, bei der Stahlerzeugung verwendete Stoffe in die Schmelze gelangen.
9.2
Mechanische und technologische Eigenschaften
9.2.1
Zugversuch
Die in den Tabellen dieser Vorschrift bzw. in den
mitgeltenden Normen oder Spezifikationen genannten
Anforderungen müssen bei der Prüfung durch den
Zugversuch erreicht werden.
II - Teil 1
GL 2009
9.2.2
Abschnitt 3
A
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–3
Tabelle 3.1
Die für die einzelnen Stahlsorten geforderte Kerbschlagarbeit muss als Mittelwert aus 3 Proben erreicht
werden, von denen ein Einzelwert unter dem vorgeschriebenen Mittelwert, aber nicht niedriger als 70 %
des vorgeschriebenen Mittelwertes liegen darf.
9.2.3
Sind für einzelne Stahlsorten Sondereigenschaften
vorgeschrieben, z. B. Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion, 0,2 %-Dehngrenze bei erhöhten
Temperaturen, müssen diese durch entsprechende
Prüfungen nachgewiesen werden.
10.
Prüfung
10.1
Nachweis der chemischen Zusammensetzung
jeder Schmelze bestimmen und dem Besichtiger ein
entsprechendes Zeugnis vorlegen. In dem Zeugnis ist
die die Stahlsorte kennzeichnende chemische Zusammensetzung der Schmelze anzugeben.
Bestehen Zweifel an der Zusammensetzung oder ist ein
Zusammenhang zwischen Zeugnis und Schmiedestück
nicht nachweisbar, ist eine Stückanalyse vorzunehmen.
10.2
und Probenentnahme
10.2.1 Die mechanischen Eigenschaften sind durch
den Zugversuch zu prüfen, wobei die Zugfestigkeit,
die Streckgrenze oder 0,2 %-Dehngrenze, die Bruchdehnung und die Brucheinschnürung zu bestimmen
sind.
10.2.2 Sofern keine anders lautenden Festlegungen
getroffen sind, ist die Kerbschlagarbeit an jedem
Schmiedestück bzw. an jedem Prüflos durch Kerbschlagbiegeversuche nachzuweisen.
10.2.3 Sofern nichts anderes bestimmt, gilt für den
Nachweis der mechanischen Eigenschaften hinsichtlich der Prüflose und der zu entnehmenden Proben
folgendes:
10.2.3.1 Schmiedestücke mit ähnlichen Maßen aus
derselben Schmelze und gemeinsamer Wärmebehandlung werden zu einem Prüflos zusammengefasst.
10.2.3.2 Die Prüfungen von normalgeglühten Schmiedestücken mit Stückgewichten ≤ 1 000 kg oder vergüteten Schmiedestücken mit Stückgewichten ≤ 500 kg
erfolgen nach Prüflosen. Sofern mit dem GL keine
anderen Vereinbarungen getroffen werden, gilt Tabelle 3.1 für die Größe der Prüflose.
Wärmebehandlungsgewicht des einzelnen Stückes, Anzahl der Stücke je
Prüflos
Wärmebehandlungsgewicht des einzelnen
Stückes
[kg]
Anzahl der Stücke je
Prüflos
bis
15
≤ 300
> 15 bis
150
≤ 100
> 150 bis
300
≤ 50
> 300 bis 1000
≤ 25
10.2.3.3 Für die Anzahl der für den Zugversuch und
den Kerbschlagbiegeversuch zu entnehmenden Probenabschnitte gilt folgendes:
–
Bei normalgeglühten Schmiedestücken je Prüflos ein Probenabschnitt von einem Stück.
–
Bei vergüteten Schmiedestücken je Prüflos je
ein Probenabschnitt von zwei Stücken. Bei Losgrößen ≤ 10 Stück ist nur von einem Stück ein
Probenabschnitt zu entnehmen.
Mindestens 5 % aller vergüteten Schmiedestücke sind
bei losweiser Prüfung einer Härteprüfung zu unterziehen.
Bei Erzeugnissen mit einer Länge ≥ 3 m und einem
Wärmebehandlungsgewicht von mehr als 4 000 kg,
die nicht im Durchlaufofen wärmebehandelt werden,
ist an beiden Enden des zu prüfenden Stückes je ein
Probenabschnitt zu entnehmen.
10.2.3.4 Je nach Vereinbarung bei der Bestellung sind
die Probenabschnitte wie folgt zu entnehmen:
–
aus einem Stück (das dann als Ganzes zerstört
wird)
–
aus an dem Stück vorgesehenem zusätzlichen
Werkstoff
–
aus einem gleichartig geschmiedeten, zusammen
mit den übrigen Stücken wärmebehandelten
Probenstück ähnlicher Maße aus derselben
Schmelze
10.2.3.5 Für die Entnahmestelle im Wärmebehandlungs-Querschnitt gilt folgendes:
Restmengen bis zu 10 % der Anzahl der Stücke je
Prüflos können einem Prüflos zugeteilt werden.
Die Proben sind von der Oberfläche aus in einem
Abstand von 1/4 des Durchmessers oder der (Wand)
Dicke, jedoch max. von 80 mm, und in einem entsprechenden Abstand von einer weiteren, benachbarten
Oberfläche zu entnehmen.
Bei Schmiedestücken mit Stückgewichten > 1 000 kg
(normalgeglüht) und > 500 kg (vergütet) erfolgt Einzelprüfung.
10.2.3.6 Gegebenenfalls ist zwischen der geometrischen Lage der Proben im Stück und ihrer Lage in
Beziehung zum Faserverlauf zu unterscheiden.
Kapitel 2
Seite 3–4
Abschnitt 3 A
Schmiedestücke
Die in den Tabellen angewandten Bezeichnungen
"längs", "tangential" und "quer" kennzeichnen bei
Schmiedestücken die Probenlage in Beziehung zum
Faserverlauf und sind wie folgt aufzufassen:
längs:
Die Probenlängsachse liegt parallel zur
Hauptstreckrichtung des nicht gekrümmten Faserverlaufs;
tangential:
Die Probenlängsachse schneidet den
gekrümmten Faserverlauf in Art einer
Sehne (und nimmt damit gewissermaßen eine "Schräglage" zu ihm ein);
quer:
Die Probenlängsachse schneidet den
Faserverlauf senkrecht. Proben, deren
Längsachse in Richtung einer zusätzlichen Stauchung (senkrecht zu einer
Breitung) des Faserverlaufs liegt (so genannte Probenlage "in Dickenrichtung"), fallen nicht unter die mit "quer"
bezeichnete Probenlage.
10.2.3.7 Im Regelfall sind die Proben von den angeschmiedeten Probeabschnitten zu entnehmen. Der
Probenabschnitt darf im Allgemeinen erst nach der
Endwärmebehandlung vom Stück getrennt werden.
Nachträgliches Spannungsarmglühen kann hierbei
unberücksichtigt bleiben. Eine vorzeitige Trennung ist
nur erlaubt, wenn dieses aus fertigungstechnischen
Gründen unumgänglich ist. In diesem Fall müssen
Schmiedestück und Probenabschnitt zusammen wärmebehandelt werden.
10.2.3.8 Alle Probenabschnitte müssen mit dem entsprechenden Umformgrad auf denjenigen Querschnitt
abgeschmiedet sein, der auch für den maßgeblichen
Querschnitt des Schmiedestückes repräsentativ ist. Die
Probenabschnitte sind so groß zu bemessen, dass neben den für die erstmalige Prüfung erforderlichen
Proben auch die für mögliche Wiederholungsprüfungen benötigten Proben daraus entnommen werden
können.
Alle Probenabschnitte bzw. Prüfstücke müssen so
gekennzeichnet sein, dass diese sich eindeutig zu den
Schmiedestücken oder Prüflosen zuordnen lassen, für
welche sie repräsentativ sind.
10.2.4 Für Schmiedestücke, deren Herstellungsverfahren einer besonderen Genehmigung durch den GL
unterliegt, vgl. auch 5.5, sind die Anzahl und Lage der
Probenabschnitte im Hinblick auf das Herstellungsverfahren besonders festzulegen.
10.3
und der Abmessungen
10.3.1 Der Hersteller muss jedes Schmiedestück auf
die Oberflächenbeschaffenheit und Einhaltung der
zulässigen Maß- und Formabweichungen prüfen und
die Stücke dem Besichtiger anschließend zur Endprüfung vorstellen. Die inneren Oberflächen von geschmiedeten Hohlkörpern und Bohrungen sind in
diese Prüfungen mit einzubeziehen.
II - Teil 1
GL 2009
10.3.2 Für die Prüfung müssen die Schmiedestücke
in einen sauberen und prüfgerecht vorbereiteten Oberflächenzustand gebracht werden. Oberflächenfehler
sind zu beseitigen. Erforderlichenfalls ist dieser Zustand durch Beizen, örtliches Schleifen, Stahlkiesoder Sandstrahlen, Reinigen mit Drahtbürsten bzw.
chemischen Mitteln herzustellen, wenn die Stücke
nicht im vorbearbeiteten Zustand vorgestellt werden.
10.3.3 Lässt die Oberflächenbeschaffenheit vermuten,
dass Schweißungen am Schmiedestück ausgeführt worden sind, kann der Besichtiger ein örtliches Ätzen zur
Sichtbarmachung möglicher Schweißstellen verlangen.
10.4
10.4.1 Sind zerstörungsfreie Prüfungen gefordert, so
sind diese durch den Hersteller und/oder das weiterverarbeitende Werk durchzuführen. Darüber hinaus
können Prüfungen durch den GL vereinbart werden.
10.4.2 Zerstörungsfreie Prüfungen sind nach den
Vorgaben in G. unter Berücksichtigung der Vorschriften in Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3 anzuführen.
10.5
Wiederholungsprüfung bei Versagen von
Proben
Werden bei einem Zug- oder Kerbschlagbiegeversuch
die Anforderungen nicht erreicht oder liegt bei einem
Kerbschlagbiegeversuch ein Einzelwert niedriger als
70 % des geforderten Mittelwertes, dürfen, bevor das
Schmiedestück oder die Prüfeinheit zurückgewiesen
wird, die in Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren,
Abschnitt 2, H. beschriebenen Verfahren für die Wiederholungsprüfungen angewendet werden. Die zusätzlichen Proben sind entweder vom gleichen Probenabschnitt wie die Originalprobe oder von anderen Probenabschnitten oder Prüfstücken zu entnehmen, die
für das Prüflos repräsentativ sind.
11.
Identifizierung und Kennzeichnung
11.1
Der Hersteller muss ein Kontrollsystem einrichten, das es ermöglicht, alle Schmiedestücke bis zur
Ausgangsschmelze zurückzuverfolgen, und dieses
dem Besichtiger auf Verlangen nachweisen.
11.2
Alle Schmiedestücke sind durch den Hersteller vor der Endprüfung an mindestens einer Stelle mit
folgenden Kennzeichen zu stempeln:
–
Stahlsorte
–
–
Stück- oder Schmelznummer oder ein anderes
Kennzeichen, welches die Rückverfolgung des
Herstellungsganges gestattet
–
Probennummer
–
Prüfdatum
Die Stempelfläche muss beschliffen sein.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
B
Schmiedestücke
11.3
Bei kleinen Schmiedestücken, die in Serie
gefertigt werden, können mit dem Besichtiger von
11.2 abweichende Vereinbarungen über die Stempelung getroffen werden.
12.
Bescheinigungen
Der Hersteller muss dem Besichtiger für jede Lieferung eine Bescheinigung mit mindestens folgenden
Angaben übergeben:
Kapitel 2
Seite 3–5
3.
3.1
Alle Schmiedestücke müssen sachgemäß
wärmebehandelt sein. Als Wärmebehandlungen kommen hierfür in Betracht:
–
Für Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Manganstähle:
– Normalglühen
–
– Normalglühen und Anlassen (Luftvergüten)
–
– Vergüten
–
Art des Schmiedestückes und Stahlsorte
–
Verwendungszweck und Zeichnungsnummer,
soweit erforderlich
–
–
Schmiedeverfahren
–
–
Schmelzennummer
–
–
Lieferzustand
–
Einzelheiten der Wärmebehandlung
–
–
–
Für legierte Stähle:
– Vergüten
3.2
Große Schmiedestücke komplizierter Form
aus Kohlenstoff und Kohlenstoff-Mangan-Stählen, die
in normalgeglühtem Zustand zu liefern sind, müssen
zusätzlich spannungsarmgeglüht werden, wenn nach
dem Normalglühen eine größere mechanische Bearbeitung vorgenommen worden ist.
4.
Ergebnisse der mechanischen Prüfungen
4.1
Ergebnisse ggf. durchzuführender Sonderprüfungen, z. B. Prüfung der Beständigkeit gegen
interkristalline Korrosion, der Warmstreckgrenze oder zerstörungsfreie Prüfungen
4.1.1
Für die chemische Zusammensetzung der
Schmiedestähle gelten die in Tabelle 3.2 genannten
Grenzwerte.
Tabelle 3.2
B.
1.
Schmiedestücke für den Maschinen- und
Schiffbau
Geltungsbereich
Die Vorschriften gelten für Schmiedestücke aus unlegierten und niedrig legierten Stählen, die für die Herstellung von Bau- und Konstruktionsteilen im Maschinen- und Schiffbau bestimmt sind, z. B. Wellen,
Kolbenstangen, Pleuel, Ruderschäfte und Fingerlinge.
Grenzwerte für die chemische Zusammensetzung von Schmiedestählen
C- und CMn-Stähle
Legierte Stähle
Chemische Zusammensetzung 1
Zulässige
Begleitelemente
Chemische Zusammensetzung 2
[%]
[%]
max.
[%]
Sie gelten ferner für gewalzte Rundstähle zur Herstellung von Wellen, Bolzen, Zugankern und ähnlichen
Teilen, die ihre endgültige Form durch spangebende
Verarbeitung erhalten.
Cmax. 0,50 3, 4
Cu 0,30
Cmax. 0,45 3
Simax. 0,45
Cr 0,30
Simax. 0,45
Mn
Ni 0,40
Pmax. 0,035
2.
Pmax. 0,035
Mo 0,15
Smax. 0,035
Geeignete Stahlsorten
Unter der Voraussetzung, dass sie die Anforderungen gemäß 4. erfüllen, können folgende Stähle verwendet werden:
2.1
Geeignete Schmiedestahlsorten nach anerkannten Normen, z. B. EN 10083, EN 10250-2, EN
10250-3 und SEW 550.
Smax. 0,035
1
2
3
2.2
Sonstige unlegierte und niedrig legierte Stähle
nach anderen Normen oder Werkstoffspezifikationen,
sofern deren Eignung vom GL bestätigt ist. Hierfür kann
eine erstmalige Eignungsprüfung gefordert werden.
0,30 – 1,70
4
Sofern erforderlich, können feinkornbildende Elemente,
z. B. Aluminium zugesetzt werden.
Für die Legierungsbestandteile sind die Angaben in den
Normen bzw. genehmigten Spezifikationen maßgebend.
Die Verwendung von Stählen mit Kohlenstoffgehalt von
C > 0,50 % bzw. C > 0,45 % muss vom GL besonders
zugelassen sein.
Schmiedestücke für Schweißkonstruktionen, für Ruderschäfte und Fingerlinge: max. 0,23 % C.
Abschnitt 3 B
Kapitel 2
Seite 3–6
Schmiedestücke
4.1.2
Sollen Schmiedestücke in geschweißten Konstruktionen verwendet werden, muss die Zusammensetzung in Abhängigkeit vom Schweißverfahren besonders festgelegt und dem GL zur Genehmigung
bekannt gegeben werden.
4.2
4.2.1
Die in den Tabellen 3.5 bzw. 3.6 genannten
Anforderungen an die Streckgrenze, Brucheinschnürung und Bruchdehnung müssen in Abhängigkeit von
der vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit erfüllt werden.
II - Teil 1
GL 2009
4.4
Härte
4.4.1
Für die Schmiedestücke sind die in den Genehmigungszeichnungen oder Spezifikationen vorgeschriebenen Härtewerte verbindlich. Die in den
Tabellen 3.5 bzw. 3.6 angegebenen Werte gelten nur
als Anhaltswerte.
4.4.2
Ist eine Härteprüfung vorgeschrieben, dürfen
die an verschiedenen Stellen des Schmiedestückes
bzw. die an verschiedenen Stücken eines Prüfloses
ermittelten Härtewerte höchstens die in Tabelle 3.4
angegebenen Unterschiede haben.
Tabelle 3.4
4.2.2
Die in den Tabellen 3.5 bzw. 3.6 genannten
Festigkeitsstufen von jeweils 40 bzw. 50 N/mm2 gelten nicht als Mindestzugfestigkeiten bestimmter
Schmiedestahlsorten, sondern sollen die Ermittlung
der Güteanforderungen (Streckgrenze, Bruchdehnung,
Brucheinschnürung und Kerbschlagarbeit) in Abhängigkeit von den vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeiten durch Interpolation ermöglichen.
4.2.3
Werden von Schmiedestücken zwei Proben
entnommen, darf der Unterschied zwischen den ermittelten Zugfestigkeitswerten nicht die in Tabelle 3.3
angegebenen überschreiten.
Tabelle 3.3
Zulässige Zugfestigkeitsunterschiede
bei Mindestzugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
Zulässiger Zugfestigkeits-Unterschied
[N/mm2]
< 600
70
≥ 600 < 900
100
≥ 900
120
4.3
Kerbschlagarbeit
Die in den Tabellen 3.5 bzw. 3.6 genannten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit müssen in Abhängigkeit von der vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit
erfüllt werden.
Unabhängig davon muss bei Fingerlingen und Ruderschäften für Schiffe mit den Eisklassezeichen E3 und
E4 eine Kerbschlagarbeit von mindestens 27 J an
Charpy-V-Proben, längs, bei einer Prüftemperatur von
0 °C und für Schiffe mit den arktischen Eisklassenzeichen ARC1 bis ARC4 von – 20 °C erreicht werden, wobei ein Einzelwert unter dem Mittelwert, aber
nicht niedriger als 19 J liegen darf.
Bei Propellerwellen, die für Schiffe mit Eisklasse bestimmt sind, muss eine Kerbschlagarbeit von mindestens 27 J an Charpy–V Längsproben bei einer Prüftemperatur von – 10 °C erreicht werden.
Zulässige Härteunterschiede
bei Mindestzugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
Härte-Unterschied
Brinell-Einheiten
< 600
bis zu 25
≥ 600 < 900
bis zu 35
≥ 900
bis zu 42
Wird die Härte in anderen Einheiten gemessen, sind
die Werte auf die entsprechenden Brinell-Einheiten
umzurechnen.
5.
Prüfung
5.1
Mechanische Prüfung
5.1.1
Die Prüfung erfolgt durch Zug- und Kerbschlagbiegeversuche gemäß A.10.2. Vergütete
Schmiedestücke, die für die Prüfung zu Losen zusammengefasst sind, sind zusätzlich durch Härteprüfungen zu untersuchen.
5.1.2
Bei der Prüfung von Propellerwellen, Ruderschäften und Fingerlingen für Schiffe mit Eisklassenzeichen durch den Kerbschlagbiegeversuch sind Charpy-V-Proben zu verwenden. Bei allen anderen Erzeugnissen bleibt die Wahl der Probenform nach
2, E.1. und E.2. dem Hersteller überlassen.
5.1.3
Die Proben können den Prüfstücken, bezogen
auf den Faserverlauf, längs, tangential oder quer entnommen werden, vgl. Abb. 3.1 bis 3.3.
Längsprobe
Querprobe
Querprobe
Abb. 3.1 Probenentnahme bei flanschlosen Wellen und Stäben
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
C
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–7
Tangentialproben
Querprobe
Tangentialproben
Längsprobe
Querprobe
Abb. 3.2 Probenentnahme bei Flanschwellen mit Druckflansch
Längsprobe (Kernbohrung)
Querprobe
Längsproben
Querprobe
Abb. 3.3 Probenentnahme bei Flanschwellen
5.2
Es gelten die Vorgaben von G. Die in H. genannten
Bauteile sind in dem darin festgelegten Umfang zu
prüfen.
5.3
und der Abmessungen
Alle Schmiedestücke sind dem Besichtiger im Lieferzustand zur Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit
und der Abmessungen vorzustellen.
2.
Es dürfen nur Werkstoffe verwendet werden, deren
Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck
vom GL bestätigt ist. Dafür muss der Motorenhersteller dem GL Spezifikationen und/oder Zeichnungen
mit allen für die Beurteilung des Werkstoffes notwendigen Angaben, wie Herstellungsverfahren, chemische
Zusammensetzung, Wärmebehandlung und mechanische Güteeigenschaften zur Genehmigung einreichen.
Die Mindestanforderungen nach Tabelle 3.5 bzw. 3.6
sind einzuhalten.
3.
C.
Schmiedestücke für Kurbelwellen
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für in einem Stück geschmiedete Kurbelwellen sowie für geschmiedete
Hubstücke, Wangen und Zapfen für halbgebaute Kurbelwellen aus unlegierten und niedrig legierten Stählen.
Zugelassene Werkstoffe
3.1
Für die chemische Zusammensetzung des
Stahls, seine mechanischen Eigenschaften, Anforderungen an die Kerbschlagarbeit und Härte, gelten die
in der genehmigten Spezifikation oder Zeichnung
enthaltenen Angaben.
3.2
Der Stahl muss nach seiner Erschmelzung
einer Vakuum-Entgasung unterzogen werden, so dass
ein Wasserstoffgehalt von 2 ppm in der Schmelze
nicht überschritten wird.
Kapitel 2
Seite 3–8
Tabelle 3.5
Abschnitt 3 C
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Mechanische und technologische Eigenschaften von Schmiedestücken aus Kohlenstoff- und
Kohlenstoff-Mangan-Stählen normalgeglüht oder vergütet, bei Raumtemperatur
Mindestzugfestigkeit 1, 2
Rm
Maßgeblicher
Wärmebehandlungsdurchmesser
[N/mm2]
[mm]
Streckgrenze
ReH
Bruchdehnung
( bei Lo = 5,65 ⋅
So
min.
längs
tang.
KV 3
[J]
min.
Z
[%]
min.
A
[%]
min.
[N/mm2]
Kerbschlagarbeit
Brucheinschnürung
)
quer
längs tang.
quer
≤ 250
360
400
440
480
520
560
600
680
720
760
KU
[J]
min.
quer
längs tang.
quer
40
32
25
38
30
25
32
25
18
30
25
20
> 500 ≤ 1000
32
25
18
29
23
18
≤ 250
40
32
25
38
30
25
32
25
18
30
25
20
> 500 ≤ 1000
32
25
18
27
22
17
≤ 250
38
30
22
35
27
22
32
25
18
30
25
20
> 500 ≤ 1000
30
24
18
25
20
15
≤ 250
35
27
22
32
25
22
32
25
18
30
25
20
> 500 ≤ 1000
26
24
14
22
17
12
≤ 250
32
25
20
30
25
20
25
20
15
25
20
17
> 500 ≤ 1000
24
18
13
20
15
11
≤ 250
25
20
15
25
20
17
25
20
15
25
20
17
> 500 ≤ 1000
23
14
12
19
12
10
≤ 250
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
14
12
17
12
10
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
18
15
12
20
17
15
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
> 250 ≤ 500
180
200
220
240
260
280
300
28
26
24
22
21
20
18
24
23
21
19
18
17
16
20
19
18
16
15
14
13
50
50
50
45
45
40
40
42
42
42
38
38
34
34
35
35
35
30
30
27
27
> 500 ≤ 1000
640
längs tang.
BrinellHärte
HB
(Anhaltswerte)
≤ 250
> 250 ≤ 500
≤ 250
> 250 ≤ 500
≤ 250
> 250 ≤ 500
≤ 250
> 250 ≤ 500
320
17
15
12
40
32
27
340
16
14
12
40
32
27
360
15
13
11
40
32
27
380
14
12
10
35
30
24
95 – 125
110 – 150
125 – 160
135 – 175
150 – 185
160 – 200
175 – 215
185 – 230
200 – 240
210 – 250
225 – 265
1
Liegt die Mindest-Zugfestigkeit einer Stahlsorte zwischen zwei Festigkeitsstufen, sind die Anforderungen durch Interpolation zu
ermitteln, siehe 4.2.2.
2
Die im Versuch festgestellte Zugfestigkeit darf höchstens 120 N/mm2 über der Mindestzugfestigkeit liegen, sofern diese kleiner als
600 N/mm2 ist. Für Mindestzugfestigkeiten ≥ 600 N/mm2 gilt ein Wert von 150 N/mm2.
Bei Propellerwellen, Ruderschäften und Fingerlingen für Schiffe mit Eisklassenzeichen gelten für die Kerbschlagarbeit die Anforderungen
nach 4.3.
3
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
Tabelle 3.6
Mechanische und technologische Eigenschaften von Schmiedestücken aus legierten Stählen,
vergütet, bei Raumtemperatur
Rm
[N/mm2]
Maßgeblicher
Wärmebehandlungsdurchmesser
[mm]
C
Schmiedestücke
Streck- 3
grenze
ReH
[
Bruchdehnung
(bei Lo = 5,65 ⋅
600
650
700
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
So
]
min.
quer
≤ 250
20
18
16
> 250 ≤ 500
18
16
14
≤ 250
20
18
16
> 250 ≤ 500
18
16
14
18
16
14
17
15
13
≤ 250
17
15
13
> 250 ≤ 500
16
14
12
≤ 250
17
15
13
> 250 ≤ 500
15
13
11
≤ 250
15
14
12
> 250 ≤ 500
14
12
10
≤ 250
14
13
11
> 250 ≤ 500
13
11
10
≤ 250
14
13
11
> 250 ≤ 500
13
11
10
13
11
10
12
10
10
≤ 250
12
11
10
> 250 ≤ 500
12
10
10
≤ 250
11
10
8
> 250 ≤ 500
11
10
8
≤ 250
11
10
8
> 250 ≤ 500
11
10
8
≤ 250
> 250 ≤ 500
≤ 250
> 250 ≤ 500
0,6 ×
Mindestzugfestigkeit
0,7 ×
Brucheinschnürung
)
Kerbschlagarbeit
Z
[%]
min.
KV 4
[J]
min.
KU 4
[J]
min.
längs tang.
quer längs tang.
quer längs tang.
A
[%]
min.
N/mm2
längs tang.
550
Kapitel 2
Seite 3–9
50
50
50
50
45
45
45
40
40
40
40
40
45
45
45
45
40
40
40
35
35
35
35
35
35
35
35
35
30
30
30
27
27
27
27
27
BrinellHärte
HB
(Anhaltswerte)
quer
41
32
24
35
30
24
32
25
18
30
25
20
41
32
24
35
30
24
32
25
18
30
25
20
32
28
22
30
27
23
25
18
13
25
20
15
32
28
22
30
27
23
25
18
13
25
20
15
32
26
20
30
26
22
25
18
13
25
20
15
32
26
20
30
26
22
25
18
13
25
20
15
27
23
18
29
25
20
25
18
13
25
20
15
27
23
18
29
25
20
25
18
13
25
20
15
25
21
16
29
25
20
25
18
13
25
20
15
25
21
16
25
22
18
25
18
13
25
20
15
25
18
13
25
20
15
25
18
13
25
20
15
25
18
13
25
20
15
25
18
13
25
20
15
160 – 200
175 – 215
190 – 235
205 – 245
215 – 260
235 – 275
245 – 290
260 – 320
275 – 340
290 – 365
310 – 375
320 – 385
1
Liegt die Mindest-Zugfestigkeit einer Stahlsorte zwischen zwei Festigkeitsstufen, sind die Anforderungen durch Interpolation zu ermitteln,
siehe 4.2.2.
2
Die im Versuch festgestellte Zugfestigkeit darf höchstens 150 N/mm2 über der Mindestzugfestigkeit liegen, sofern diese kleiner als
900 N/mm2 ist. Für Mindestzugfestigkeiten ≥ 900 N/mm2 gilt ein Wert von 200 N/mm2.
3
Bei Einsatzstählen genügt ein Wert von 60 % der vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit für alle Festigkeitsstufen.
4
Für Wärmebehandlungs-Durchmesser > 500 mm sind die Anforderungen mit dem GL zu vereinbaren.
Kapitel 2
Seite 3–10
4.
Abschnitt 3 C
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Die Probenabschnitte dürfen vor der Vergütung nicht
abgetrennt werden.
Herstellung und Lieferzustand
4.1
Hubstücke für gebaute Kurbelwellen sind möglichst als Flacherzeugnis vorzuschmieden und durch Pressen zum Rohteil zu falten, um einen beanspruchungsmäßig günstigen Faserverlauf zu erzielen. Es können jedoch andere Verfahren angewendet werden, wenn damit
die geforderten Eigenschaften erreicht werden. Das
Herstellungsverfahren ist dem GL bekannt zu geben.
4.2
Werden Kurbelwangen durch thermisches
Trennen aus geschmiedeten oder gewalzten Flacherzeugnissen hergestellt, sind die wärmebeeinflussten
Zonen an den Trennflächen durch mechanische Bearbeitung restlos zu entfernen. Hiervon ausgenommen
sind Wangen, die dem Vormaterial vor der vorgeschriebenen Wärmebehandlung entnommen werden.
4.3
Kurbelwellen sind im Regelfall in vergütetem
Zustand zu liefern, jedoch kommen für Kurbelwellen
und deren Bauteile, die aus Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Mangan-Stählen hergestellt werden, auch Normalglühen oder Normalglühen und Anlassen in Frage.
Sollen Kurbelwellen randschichtgehärtet werden, ist
die Art der Wärmebehandlung in der HerstellerSpezifikation anzugeben.
5.
Prüfung
5.1
Zugversuch
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Die Probenentnahme ist hierfür
nach 5.1.1 bis 5.1.4 vorzunehmen.
5.1.1
Abgesehen von der Probenentnahme bei der
Prüfung nach Prüflosen gemäß 5.1.3, ist von jeder
Kurbelwelle mindestens eine Zugprobe zu entnehmen,
und zwar als Längs- oder Querprobe von der Abtriebsseite. Ist das Gewicht einer in einem Stück geschmiedeten Kurbelwelle größer als 3 000 kg, sind
Proben von beiden Enden zu entnehmen, und zwar an
der Abtriebsseite als Querprobe. Hierbei gilt das
Wärmebehandlungsgewicht abzüglich des Gewichts
der Probenabschnitte als Maßstab.
5.1.2
Werden die Hübe aus einer vorgeschmiedeten
Kurbelwelle maschinell oder durch Brennschnitt herausgearbeitet, ist der zweite Probensatz in Querrichtung von dem herausgetrennten Werkstoff des der
Abtriebsseite entgegengesetzt liegenden Hubes zu
entnehmen, vgl. Abb. 3.4.
Längsprobe
H/4
D/4
D
H
D/4
Längsprobe
Querprobe
Querprobe
Abtriebsseite
Abb. 3.4 Probenentnahme bei Kurbelwellen
5.1.3
Kurbelwellen gleicher Abmessungen bis zu
500 kg Wärmebehandlungsgewicht, welche aus einer
Schmelze stammen und im gleichen Ofen in einer
Folge wärmebehandelt worden sind, dürfen zu Prüflosen gemäß Tabelle 3.1, Abschnitt A.10.2.3 zusammengefasst werden. Bei vergüteten Kurbelwellen sind
zwei Zugproben je Prüflos zu entnehmen, bei normalgeglühten Wellen genügt eine Probe.
5.1.4
Bei geschmiedeten Hubstücken sind Querproben zu entnehmen. Sofern keine anderen Vereinbarungen mit dem GL getroffen werden, ist von jedem
Stück mindestens eine Probe zu entnehmen.
5.1.5
Werden von großen Kurbelwellen zwei Proben entnommen, darf der Unterschied zwischen den
ermittelten Zugfestigkeiten die in B.4.2.3 genannten
Werte nicht überschreiten.
5.2
Jedes Schmiedestück bzw. jedes Prüflos ist durch den
Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Für die Anzahl der
Probensätze (3 Proben) und deren Lage gelten die für
die Zugproben gemäß 5.1.1 bis 5.1.4 genannten Bedingungen.
5.3
Härteprüfung
5.3.1
Bei der Prüfung in Losen müssen mindestens
10 % der Kurbelwellen Härteprüfungen unterzogen
werden.
Das Härteprüfverfahren und die Lage der Härteprüfeindrücke auf den Stücken sind mit dem GL zu vereinbaren.
5.3.2
Die Unterschiede der an verschiedenen Stellen des Schmiedestückes bzw. die an verschiedenen
Stücken eines Prüfloses ermittelten Härtewerte dürfen
die in B.4.4.2 genannten Werte nicht überschreiten.
5.4
und der Abmessungen
Der Kurbelwellenhersteller muss die Oberflächenbeschaffenheit und die Abmessungen der Kurbelwellen
prüfen und dem Besichtiger die Aufmassprotokolle
aushändigen. Er muss ferner dem Besichtiger die
Kurbelwellen zur Endabnahme vorstellen und die
erforderlichen Messgeräte für eine Maßkontrolle bereithalten.
5.5
Kurbelwellen sind zerstörungsfrei nach G. in dem dort
festgelegten Umfang zu prüfen.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
D
Schmiedestücke
D.
Schmiedestücke für Getriebe
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschrift gilt für Schmiedestücke aus Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Mangan- und niedrig legierten
Stählen, die für die Herstellung von Rädern und Radbandagen von Getrieben der Hauptantriebsanlage und
von Hilfsmaschinen bestimmt sind.
2.
Unter der Voraussetzung, dass sie die Anforderungen
nach 6. erfüllen, können folgende Stahlsorten verwendet werden:
2.1
Vergütungsstähle
nach
EN 10083-1,
EN 10083-2, Einsatzstähle nach EN 10084 und Nitrierstähle nach EN 10085, sofern die Eignung der
einzelnen Stahlsorte für den vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen ist. Tabelle 3.7 enthält eine
Auswahl geeigneter Stahlsorten.
Tabelle 3.7
Geeignete Stahlsorten für Getriebe
Stahlsorte
Norm
42CrMo4
EN 10083-1
16MnCr5
20MnCr5
EN 10084
18CrNiMo7-6
2.2
Stähle nach anderen Normen, sofern diese
mit den Stahlsorten gemäß 2.1 vergleichbar sind und
ihre Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen ist.
2.3
Stähle nach besonderen Werkstoffspezifikationen, sofern der GL deren Verwendung genehmigt
hat. Dazu muss der Getriebehersteller die entsprechenden Spezifikationen mit allen für die Beurteilung
erforderlichen Angaben wie Herstellungsverfahren,
chemische Zusammensetzung, Wärmebehandlung,
Randschichthärtung und mechanische Güteeigenschaften zur Genehmigung einreichen.
3.
Geschweißte Räder
Werden Getrieberäder aus Einzelteilen durch Schweißen zusammengefügt, sind dem GL alle Einzelheiten
des Schweißverfahrens, des Umfangs der zerstörungsfreien Prüfung, sowie der Zulässigkeitskriterien für
Schweißnahtfehler zur Genehmigung einzureichen.
Die Güteeigenschaften der Schweißverbindungen sind
durch eine Verfahrensprüfung erstmalig nachzuweisen.
4.
Wärmebehandlung
4.1
Schmiedestücke, für die nach dem Schneiden
der Zähne kein Randschichthärten vorgesehen ist, sind zu
vergüten. Für Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Manganstähle kommt auch ein Normalglühen und Anlassen in Frage.
Kapitel 2
Seite 3–11
4.2
Bei Schmiedestücken, für die nach dem
Schneiden der Zähne ein Randschichthärten in Frage
kommt, richtet sich die Wärmebehandlung nach der
Art des Härteverfahrens. Hierfür gilt folgendes:
4.2.1
Einsatzstähle sind nach dem Aufkohlen zu
härten und bei niedriger Temperatur anzulassen. Die
Einsatz-Härtetiefe (ESHT), die Zeit-Temperatur-Folge
und die Härte-Spanne (Min/Max) sind in der Spezifikation festzulegen.
4.2.2
Stähle für das Induktionshärten sind vor dem
Härten im Regelfall zu vergüten. Für Kohlenstoff- und
Kohlenstoff-Manganstähle kommt anstelle der Vergütung auch ein Normalglühen in Frage. Die Art der Wärmebehandlung, die Einhärtetiefe (EHT), die Härtetemperaturen und Abschreckmittel sowie die Härte- Spanne
(Min/Max) sind in der Spezifikation festzulegen.
4.2.3
Nitrierstähle sind vor dem Nitrieren zu vergüten. Das Nitrieren ist vorzugsweise mit Gasen durchzuführen. Die Art der Wärmebehandlung, die NitrierHärtetiefe (NHT) und die Härte-Spanne (Min/Max)
sind in einer Spezifikation festzulegen.
4.3
Unter 4.2 genannte Wärmebehandlungen und
Randschichthärtungen sind so auszuführen, dass eine
gleichmäßige Härtezone mit der in der Spezifikation
festgelegten Tiefe und Härte entsteht. Der GL behält
sich vor, die Herstellung von Probestücken zu fordern,
an denen die Gleichmäßigkeit, Tiefe und Härte der
Randschicht nachzuweisen sind.
5.
Hierfür gelten die Angaben in den Bestell-Zeichnungen.
6.
6.1
6.1.1
Für die chemische Zusammensetzung gelten
die in der betreffenden Norm oder genehmigten Spezifikation genannten Grenzwerte.
6.1.2
Sollen Schmiedestücke für geschweißte RadKonstruktionen verwendet werden, muss deren Zusammensetzung in Abhängigkeit vom Schweißverfahren besonders festgelegt und dem GL zur Genehmigung bekannt gegeben werden.
6.2
Bei Vergütungsstählen müssen die in den Tabelle 3.5
bzw. 3.6 in C. genannten Mindestanforderungen an
die Streckgrenze, Bruchdehnung und Brucheinschnürung in Abhängigkeit von der vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit erfüllt werden.
Bei Einsatzstählen gelten die Anforderungen nach
Tabelle 3.8 für Proben, die die Wärmebehandlung
gemeinsam mit dem Schmiedestück durchlaufen haben
(Mitlaufproben).
Abschnitt 3 D
Kapitel 2
Seite 3–12
Tabelle 3.8
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Anforderungen an die mechanischen und technologischen Eigenschaften von Mitlaufproben
∅
Streckgrenze
ReH
Zugfestigkeit
Rm
[mm]
[N/mm2]
[N/mm2]
Probestück
Stahlsorte
Brucheinschnürung
Z1
[%]
min.
Bruchdehnung
A1
[%]
min.
Kerbschlagarbeit
min.
16MnCr5
KV 1
KU 1
[J]
[J]
min.
min.
l
t, q
l
t, q
l
t, q
l
t, q
590
780 – 1080
10
8
40
27
22
16
24
18
690
980 – 1280
8
6
35
27
18
13
20
15
18CrNiMo7-6
785
1080 – 1320
8
6
35
27
18
13
20
15
16MnCr5
440
640 – 940
11
9
40
27
22
16
24
18
540
780 – 1080
10
8
35
27
22
16
24
18
685
980 – 1280
8
6
35
27
18
13
20
15
20MnCr5
20MnCr5
30
63
18CrNiMo7-6
Lage der Probenachse:
6.3
l = längs, t = tangential, q = quer
Härte
Für alle Getriebeteile sind die in der Spezifikation
oder Genehmigungszeichnung für den Verzahnungsbereich vorgeschriebenen Härtewerte verbindlich.
7.
Prüfung
7.1
7.2.2
Bei kleinen Ritzeln mit Durchmessern bis 200 mm im
Verzahnungsbereich ist eine Längsprobe aus dem
Lagerzapfen zu entnehmen, siehe Abb. 3.5.
Tangentialprobe
Zugversuch an endwärmebehandelten und
an induktions- und nitriergehärteten
Schmiedestücken
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Für die Entnahme der Proben gilt
folgendes:
7.2.1
Ritzel über 200 mm Durchmesser:
Ist der Durchmesser im Verzahnungsbereich größer
als 200 mm, ist eine Tangentialprobe von einer Stelle
zu nehmen, die an den Verzahnungsbereich angrenzt,
siehe Abb. 3.5. Lassen die Abmessungen des Rohteils
eine Probenentnahme an dieser Stelle nicht zu, darf
eine Querprobe in Verlängerung des Lagerzapfens
genommen werden.
Hat der Lagerzapfen einen Durchmesser von 200 mm
oder weniger, darf eine Längsprobe genommen werden. Beträgt die Länge der fertigen Verzahnung mehr
als 1250 mm, sind Proben von beiden Enden des Rohteils zu entnehmen.
L
d2
Der Werkstoffhersteller muss die Zusammensetzung
bescheinigen.
7.2
Ritzel bis 200 mm Durchmesser:
Tangentialprobe
D
1
Längsprobe
Querprobe
d1
L
= Länge des Verzahnungsbereiches
D
= Durchmesser des Verzahnungsbereiches
d1,d2 = Durchmesser der Lagerzapfen
Abb. 3.5 Ritzel
7.2.3
Getrieberäder:
Bei Getrieberädern ist dem Rohteil eine Tangentialprobe zu entnehmen, siehe Abb. 3.6.
Tangentialproben
Abb. 3.6 Getrieberad
II - Teil 1
GL 2009
7.2.4
Abschnitt 3
D
Schmiedestücke
Radbandagen:
Bei Radbandagen, die üblicherweise durch Lochen
eines Blockes und Aufweiten durch Schmieden oder
Walzen hergestellt werden, ist eine Tangentialprobe
zu entnehmen, siehe Abb. 3.7.
Kapitel 2
Seite 3–13
dem Prüflos wärmezubehandeln. Dazu sind die Probenabschnitte maschinell auf einen Durchmesser zu
bearbeiten, der dem kleineren der beiden folgend
genannten Werte entspricht:
0,25 × Verzahnungsdurchmesser
bzw. 63 mm Durchmesser
Tangentialprobe
Ergibt sich hierbei, dass der Probendurchmesser kleiner als 63 mm ist, kann nach Vereinbarung mit dem
Besichtiger hierfür eine Probe mit genormten Abmessungen (z. B. 30 mm Durchmesser nach DIN 17210)
verwendet werden.
Anschließend sind den Probeabschnitten Zugproben
zu entnehmen und zu prüfen.
7.3.2
Es bleibt dem Getriebehersteller überlassen,
Probenabschnitte mit größerem Querschnitt als unter
7.3.1 genannt herzustellen. Die Stücke müssen jedoch
für das letzte Härten und Anlassen auf die vorgeschriebenen Abmessungen gebracht werden.
Abb. 3.7 Radbandage
Überschreitet der Durchmesser der Verzahnung
2 500 mm oder das Gewicht bei der Wärmebehandlung ohne Berücksichtigung des Probenwerkstoffes
3 000 kg, sind Proben von zwei einander gegenüberliegenden Stellen der Bandage zu nehmen.
7.2.5
Ritzelkörper:
7.4
Werden von großen Schmiedestücken zwei Proben
entnommen, darf der Unterschied zwischen den ermittelten Zugfestigkeiten die in B.4.2.3 genannten Werte
nicht überschreiten.
7.5
Bei Ritzel-Hohlkörpern, bei denen die Länge der fertigen Verzahnung bis zu 1 250 mm beträgt, ist eine
Probe von einem Ende quer zur Längsachse des Körpers zu entnehmen; bei Verzahnungslängen über
1 250 mm erfolgt die Probenentnahme von beiden
Enden, siehe Abb. 3.8.
Quer- oder
Tangentialprobe
Hierbei ist zu unterscheiden, ob der Körper als Rohteil
mit vollem Querschnitt geschmiedet und dann aufgebohrt oder durch Lochen eines Schmiederohlings und
Aufweiten über einen Dorn hergestellt wird.
Bei gebohrten Hohlkörpern gelten die Proben als
Querproben, bei durch Aufweitung hergestellten als
Tangentialproben.
7.3
Zugversuch an Einsatzstählen
7.3.1
Die entsprechenden Probeabschnitte sind
gemeinsam mit dem zugehörigen Getriebeteil oder
Jedes Schmiedestück bzw. jede Prüfeinheit ist durch
den Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Für die Anzahl der Probensätze (je 3 Stück), ihre Entnahme aus
den Schmiedestücken bzw. Probeabschnitten sowie
ihre Wärmebehandlung gelten die unter 7.2 bzw. 7.3
genannten Bedingungen.
Der Versuch kann nach Wahl des Herstellers an Charpy-V- oder Charpy-U-Proben ausgeführt werden.
7.6
Abb. 3.8 Ritzelkörper
Festigkeitsunterschiede im Schmiedestück
Härteprüfung
7.6.1
An allen Schmiedestücken sind nach der
Wärmebehandlung aber vor dem Schneiden der Verzahnung Härteprüfungen an den in den Genehmigungszeichnungen festgelegten Stellen auszuführen.
Überschreitet die Verzahnungslänge L eines Getriebeteils 500 mm, ist die Prüfung an beiden Enden des
Verzahnungsbereiches vorzunehmen.
7.6.2
An allen randschichtgehärteten Getriebeteilen
sind zusätzliche Härteprüfungen an den Zähnen nach
dem Härten und Schleifen auszuführen. Die Anzahl
der Messstellen ist so zu wählen, dass die Einhaltung
der vorgeschriebenen Härtewerte über Umfang und
Breite der Verzahnung nachprüfbar ist.
7.6.3
Die Unterschiede der an den vorgeschriebenen Stellen am Schmiedestück bzw. die an verschiedenen Stücken eines Prüfloses ermittelten Werte dürfen die in B.4.4.2 genannten Werte nicht überschreiten.
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
und der Abmessungen
2.2
Schmiedestücke aus ferritischen und martensitischen Stählen mit festgelegten Eigenschaften bei
erhöhten Temperaturen nach EN 10222-2.
Kapitel 2
Seite 3–14
7.7
Abschnitt 3 E
Der Getriebehersteller muss die Verzahnung auf die
Beschaffenheit der Oberfläche prüfen und nachmessen. Anschließend sind die Erzeugnisse dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen, wobei ihm die Aufmassprotokolle auszuhändigen sind. Für Nachprüfungen durch den Besichtiger muss der Getriebehersteller
die erforderlichen Messgeräte bereithalten.
7.8
Losweise Prüfung
2.3
Schmiedestücke aus schweißgeeigneten Feinkornbaustählen nach EN 10222-4.
2.4
Schmiedestücke aus nichtrostenden austenitischen oder austenitisch-ferritischen Stählen nach DIN
17440, EN 10222-5 bzw. Stahl-Eisen-Werkstoffblatt
SEW 400.
Schmiedestücke mit ähnlichen Maßen und Wärmebehandlungsgewichten bis zu 300 kg, die aus der gleichen Schmelze stammen und in gleicher Folge wärmebehandelt werden, können zu Prüflosen gemäß
A.10.2, Tabelle 3.1 zusammengefasst werden. Von
jedem Prüflos sind zwei Probenabschnitte für den
Zug- und Kerbschlagbiegeversuch zu entnehmen.
Jedes Stück ist einer Härteprüfung zu unterziehen.
2.5
7.9
2.6.1
Die Bruchdehnung A soll die die Stahlsorte kennzeichnenden, vom GL festgelegten Mindestwerte, jedoch in Quer-/Tangentialrichtung nicht weniger als 14 %
und in Längsrichtung nicht weniger als 16 %, aufweisen.
7.9.1
An allen Schmiedestücken ist durch den
Hersteller eine Ultraschallprüfung im Bereich der
Verzahnung auszuführen, wenn der Durchmesser der
Verzahnung 200 mm überschreitet.
7.9.2
Getriebeteile, deren Zähne randschichtgehärtet sind, sind im gesamten Verzahnungsbereich durch
das Magnetpulver- oder Farbeindringverfahren auf
Risse zu prüfen.
Die Schweißverbindungen der aus Einzelteilen zusammengefügten Getrieberäder sind in dem Umfang
zerstörungsfrei zu prüfen, der bei der Verfahrenszulassung festgelegt wurde.
Die Prüfungen sind nach G. durchzuführen.
E.
Schmiedestücke für Kessel, Behälter,
Apparate und Rohrleitungen
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für Schmiedestücke aus unlegierten und legierten Stählen zur Herstellung von Flanschen, Stutzen, Armaturengehäusen,
ferner Ein- und Vorschweißteilen. Für Schmiedestücke aus kaltzähen Stählen gilt F.
1.2
Für Schmiedestücke für Dampfkessel auf Schiffen unter deutscher Flagge sind die "Technischen Regeln
für Dampfkessel" der Reihe TRD 100 zu beachten.
2.
Es dürfen folgende Werkstoffe verwendet werden:
2.1
Schweißgeeignete unlegierte Baustähle nach
EN 10250-2 bis zu einer Betriebstemperatur von
300 °C.
Flansche aus Stahl nach DIN 2528.
2.6
Stähle nach anderen Normen oder Werkstoffspezifikationen, wenn sie den Stahlsorten gemäß 2.1
bis 2.5 vergleichbar sind und ihre Eignung für den
vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen ist.
Hierfür kann eine erstmalige Eignungsprüfung gefordert werden. Ferritische Stähle müssen darüber hinaus
folgende Mindestanforderungen erfüllen:
2.6.2
Die Kerbschlagarbeit soll die die Stahlsorte
kennzeichnenden, vom GL festgelegten Mindestwerte,
jedoch in Quer-/Tangentialrichtung nicht weniger als
27 J, in Längsrichtung nicht weniger als 39 J bei Raumtemperatur an der Charpy-V-Probe aufweisen. Dieser
Wert gilt als Mittelwert aus drei Versuchen, wobei ein
Einzelwert unter dem vorgeschriebenen Mittelwert, aber
nicht niedriger als 70 % des Mittelwertes liegen darf.
3.
Wärmebehandlung und Lieferzustand
Alle Schmiedestücke sind in einem der Stahlsorte
entsprechenden Wärmebehandlungszustand zu liefern.
Das Normalglühen kann bei unlegierten Stahlsorten
durch eine gleichwertige Temperaturführung beim
oder nach dem Schmieden oder Walzen ersetzt werden, wenn der GL das Verfahren zugelassen hat.
Werden Teile aus Stab- oder Blechmaterial durch
spangebende Bearbeitung hergestellt, genügt die
Wärmebehandlung am Vormaterial.
4.
4.1
Allgemeine Anforderungen
Für die chemische Zusammensetzung des Stahles,
seine mechanischen Eigenschaften, Anforderungen an
die Kerbschlagarbeit und Härte gelten die in 2.1 bis
2.5 genannten Normen bzw. die in den genehmigten
Spezifikationen enthaltenen Angaben.
4.2
Schweißeignung
Stähle nach diesen Vorschriften müssen bei Anwendung
werkstattüblicher Verfahren schweißgeeignet sein. Je nach
der chemischen Zusammensetzung können dazu Vorwärmen und/oder Wärmenachbehandlungen erforderlich sein.
II - Teil 1
GL 2009
4.3
Abschnitt 3
F
Schmiedestücke
Korrosion
Austenitische Stahlsorten müssen im Lieferzustand
gegenüber interkristalliner Korrosion beständig sein.
Sollen Schmiedestücke für geschweißte Konstruktionen (z. B. Anschweißarmaturen, Flansche) ohne nachträgliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen
verwendet werden, sind solche Stahlsorten zu wählen,
die auch in diesem Zustand beständig sind, z. B. Tioder Nb-stabilisierte Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von C ≤ 0,03 %.
5.
Prüfung
Die Schmiedestücke sind in fertigem Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzulegen und den nachfolgenden Prüfungen zu unterziehen. Für Schmiedestücke
für Dampfkessel ist 1.2 zu beachten.
5.1
Zugversuch
5.1.1
den Zugversuch zu prüfen. Für die Probenentnahme
dürfen Schmiedestücke mit ähnlichen Abmessungen
und Nenngewichten bis zu 1 000 kg, die aus der gleichen Schmelze stammen und in gleicher Folge wärmebehandelt worden sind, zu Prüflosen gemäß A.10.2,
Tabelle 3.1 zusammengefasst werden. Bei normalgeglühten Stücken ist jedem Prüflos eine Probe, bei
Stücken in anderen Wärmebehandlungszuständen sind
jedem Prüflos 2 Proben zu entnehmen. Bei Stückzahlen ≤ 10 - bzw. bei Nenngewichten bis 15 kg und
Stückzahlen ≤ 30 - genügt eine Probe.
5.1.2
Für die Prüfung nach Losen sind die jeweils
härtesten und weichsten Stücke zur Prüfung auszuwählen, vgl. 5.3.
5.1.3
Bei Stückgewichten über 1 000 kg, ist jedem
Stück eine Probe zu entnehmen.
5.2
Die Schmiedestücke sind durch den Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Die Anzahl der Probensätze (jeweils 3 Charpy-V-Proben) ist wie die der Zugproben
festzulegen.
5.3
Härteprüfung
5.3.1
Bei Schmiedestücken in vergütetem Zustand,
ausgenommen Flansche in genormten Abmessungen,
ist jedes Stück einer Härteprüfung zu unterziehen.
5.3.2
Flansche in genormten Abmessungen sind in
folgendem Umfang zu prüfen:
–
normalgeglühte Stähle: mindestens 3 %
–
vergütete und austenitisch-ferritische Stähle:
mindestens 10 % des gleichen Prüfloses
5.3.3
Bei nicht in 5.3.1 und 5.3.2 genannten Teilen
sind mindestens 20 % eines Prüfloses zu prüfen.
Kapitel 2
Seite 3–15
5.4
und der Abmessungen
Der Hersteller muss die Oberflächenbeschaffenheit und
die Abmessungen der Erzeugnisse prüfen und die Teile
dann dem Besichtiger zur Endabnahme vorstellen.
5.5
Prüfung auf Werkstoffverwechselung
Schmiedestücke aus legierten Stählen sind durch den
Hersteller geeigneten Prüfungen auf Werkstoffverwechselung zu unterziehen.
5.6
An Schmiedestücken mit einem Nenngewicht über
300 kg ist durch den Hersteller eine Ultraschallprüfung
und ggf. ergänzend eine Oberflächenrissprüfung auszuführen. Die Prüfungen sind nach G. durchzuführen.
5.7
Der Hersteller muss bei Schmiedestücken aus austenitischen und austenitisch-ferritischen Stählen, die für
Schweißkonstruktionen bestimmt sind, und - wenn in
der Bestellung vorgeschrieben - auch bei anderen
austenitischen Stählen die Beständigkeit gegenüber
interkristalliner Korrosion nachprüfen. Dabei sind
folgende Zustände zu prüfen:
–
nach einer sensibilisierenden Wärmebehandlung
(700 °C, 30 Min., Wasserabschreckung)
–
Alle anderen Stähle im Lieferzustand. Es sind
dabei mindestens 2 Proben je Schmelze nach
anerkannter Norm (z. B. ISO 3651-2) zu prüfen.
F.
Schmiedestücke aus kaltzähen Stählen
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für Schmiedestücke aus kaltzähen Stählen und aus vergüteten hochfesten Stählen, die für Lade- und Prozesseinrichtungen
auf Gastankern verwendet werden sollen, z. B. Flansche, Armaturenteile, An- und Einschweißteile.
1.2
Für Schmiedeteile, die für druckverflüssigtes
Ammoniak bei Entwurfstemperaturen nicht unter 0 °C
verwendet werden sollen, z. B. geschmiedete Flansche, Ringe und Stutzen, sind die Grenzwerte für die
chemische Zusammensetzung nach Abschnitt 1, F.
8.1.1, Tabelle 1.18 und die mechanischen Eigenschaften nach Abschnitt 1, F.8.2.2 einzuhalten. Es gelten
ferner die Anforderungen an die Kerbschlagarbeit
nach Abschnitt 1, F.8.3.
1.3
Für Schmiedeteile aus hochfesten vergüteten
Feinkornbaustählen mit Nennstreckgrenzen von 420
bis 690 N/mm2, die für Gastanks mit Entwurfstemperaturen nicht niedriger als 0 °C bestimmt sind, gelten
die Anforderungen nach 1.2.
Kapitel 2
Seite 3–16
2.
Abschnitt 3 F
Schmiedestücke
4.
Es dürfen folgende Stahlsorten innerhalb der in
Tabelle 3.9 genannten Grenzen für die niedrigsten
Entwurfstemperaturen verwendet werden, wenn sie
die Anforderungen nach 5. erfüllen.
2.1
Genormte Stähle nach Tabelle 3.9.
2.2
Sonstige Stähle nach anderen Normen oder
Werkstoffspezifikationen, wenn diese mit den
Stahlsorten nach 2.1 vergleichbar sind und ihre Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen ist. Hierfür kann eine erstmalige Zulassungsprüfung gefordert werden.
3.
Alle Schmiedestücke sind in einem der Stahlsorte entsprechenden Wärmebehandlungszustand, d. h. normalgeglüht,
vergütet oder lösungsgeglüht und abgeschreckt zu liefern.
Werden Teile aus Stab- oder Blechwerkstoff durch
spangebende Bearbeitung hergestellt, genügt die Wärmebehandlung am Vormaterial.
Tabelle 3.9
II - Teil 1
GL 2009
Hierfür gelten die Angaben in den Normen oder Spezifikationen.
5.
5.1
Für die chemische Zusammensetzung, die mechanischen
Eigenschaften und die Härte gelten die in den Normen
bzw. genehmigten Spezifikationen enthaltenen Angaben.
5.2
Schweißeignung
Stähle nach diesen Vorschriften müssen bei Anwendung werkstattüblicher Verfahren schweißbar sein.
5.3
Die in der Tabelle 3.10 für die betreffende Stahlsorte
festgelegten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit
müssen bei Verwendung von Charpy-V-Proben bei
den dort genannten Prüftemperaturen erfüllt werden.
Zugelassene kaltzähe Schmiedestahlsorten
Stahltyp
Zulässige niedrigste
Entwurfstemperatur
Stahlsorte bzw.
Werkstoff-Nr.
Norm
P285NH
Schweißgeeignete
Feinkornbaustähle
–20 °C
1
P285QH
P355N
EN 10222-4
P355QH
0,5 %
Nickelstahl
–55 °C
13MnNi6-3
2,25 %
Nickelstahl
–65 °C
––
3,5 %
Nickelstahl
–90 °C
12Ni14
5
%
Nickelstahl
–105 °C
12Ni19
–165 °C 2
X12Ni5
9
%
Nickelstahl
–165 °C
X8Ni9
⎧
⎨
⎩
EN 10222-3
EN 10222-3
1.4301 (304) 3
1.4307 (304 L)
–165 °C
1.4401 (316)
1.4404 (316 L)
EN 10222-5
1.4541 (321)
1.4550 (347)
1
2
3
Niedrigere Entwurfstemperaturen können durch eine Zulassungsprüfung festgelegt werden.
Die niedrigste Entwurfstemperatur von –165 °C gilt nur, wenn diese durch eine Zulassungsprüfung nachgewiesen ist.
Angaben in Klammern beziehen sich auf vergleichbare Stähle nach AISI.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
F
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–17
Tabelle 3.10 Anforderungen an die Kerbschlagarbeit von Schmiedestählen aus kaltzähen Stählen
Kerbschlagarbeit
Stahltyp
Schweißgeeignete Feinkornbaustähle und
0,5 % Nickelstahl
5 K unterhalb niedrigster
Entwurfstemperatur, aber
mindestens – 20 °C
2,25 % Nickelstahl
–70 °C
3,5 % Nickelstahl
–95 °C
5
–110 °C
% Nickelstahl
5
% Nickelstahl
–196 °C
9
% Nickelstahl
–196 °C
KV
[J] 1
min.
Prüftemperatur
längs
quer
27 (19)
22 (15)
34 (24)
24 (17)
41 (27)
27 (19)
2
–196 °C
1
Mittelwert aus drei Charpy-V-Proben, die Werte in Klammern gelten für den niedrigsten Einzelwert.
2
Die Prüftemperatur von –196 °C gilt, wenn der 5 % Nickelstahl für eine niedrigste Entwurfstemperatur von –165 °C zugelassen ist.
5.4
Korrosion
Austenitische Stahlsorten müssen im Lieferzustand
gegenüber interkristalliner Korrosion beständig sein.
Sollen Schmiedestücke für geschweißte Konstruktionen (z. B. Anschweißarmaturen, Flansche) ohne nachträgliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen
verwendet werden, sind solche Stahlsorten zu wählen,
die auch in diesem Zustand beständig sind, z. B. Tioder Nb-stabilisierte Stähle oder Stähle mit Kohlenstoffgehalten von C ≤ 0,03 %.
6.
Prüfung
6.1.3
Bei Stückgewichten über 1 000 kg ist jedem
Stück eine Probe zu entnehmen.
6.2
Die Schmiedestücke sind durch den Kerbschlagbiegeversuch an Charpy-V-Proben zu prüfen.
Die Anzahl der Probensätze (jeweils 3 Proben) ist wie
die der Zugproben festzulegen. Die Versuche sind bei
den in Tabelle 3.10 genannten Prüftemperaturen
durchzuführen.
6.3
Härteprüfung
Die Schmiedestücke sind in fertigem Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzulegen und den nachfolgend
genannten Prüfungen zu unterziehen.
6.3.1
Bei Schmiedestücken in vergütetem Zustand,
ausgenommen Flansche in genormten Abmessungen,
ist jedes Stück einer Härteprüfung zu unterziehen.
6.1
6.3.2
Flansche in genormten Abmessungen sind in
folgendem Umfang zu prüfen:
Zugversuch
6.1.1
den Zugversuch zu prüfen. Für die Probenentnahme
dürfen Schmiedestücke mit ähnlichen Abmessungen
und Nenngewichten bis zu 1 000 kg, die aus der gleichen Schmelze stammen und in gleicher Folge wärmebehandelt worden sind, zu Prüflosen gemäß A.10.2,
Tabelle 3.1 zusammengefasst werden.
Bei normalgeglühten Stücken ist jedem Prüflos eine
Probe, bei Stücken in anderen Wärmebehandlungszuständen sind jedem Prüflos zwei Proben zu entnehmen. Bei Stückzahlen ≤ 10 bzw. bei Nenngewichten
bis 15 kg und Stückzahlen ≤ 30 genügt eine Probe.
6.1.2
Für die Prüfung nach Losen sind die jeweils
härtesten und weichsten Stücke zur Prüfung auszuwählen, vgl. 6.3.
–
normalgeglühte Stähle: mindestens 3 %
–
vergütete, austenitische und austenitisch-ferritische Stähle: mindestens 10 % des gleichen Prüfloses
6.3.3
Bei nicht in 6.3.1 und 6.3.2 genannten Teilen
sind mindestens 20 % eines Prüfloses zu prüfen.
6.4
und der Abmessungen
Der Hersteller muss die Oberflächenbeschaffenheit
und die Abmessungen der Erzeugnisse prüfen und die
Teile dann dem Besichtiger zur Endabnahme vorstellen.
Kapitel 2
Seite 3–18
6.5
Abschnitt 3 G
Schmiedestücke
Prüfung auf Werkstoffverwechslung
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 3.11 Prüfverfahren
Schmiedestücke aus legierten Stählen sind durch den
Hersteller geeigneten Prüfungen auf Werkstoffverwechselung zu unterziehen.
6.6
An Schmiedestücken mit einem Nenngewicht über 300
kg ist durch den Hersteller eine Ultraschallprüfung und
ggf. ergänzend eine Oberflächenrissprüfung auszuführen. Die Prüfungen sind nach G. durchzuführen.
6.7
Der Hersteller muss bei Schmiedestücken aus austenitischen Stählen, die für Schweißkonstruktionen bestimmt sind und - wenn in der Bestellung vorgeschrieben - auch bei anderen austenitischen Stählen die
nachprüfen. Dabei sind folgende Zustände zu prüfen:
–
nach einer sensibilisierenden Wärmebehandlung
(700 °C, 30 min., Wasserabschreckung)
–
Alle anderen Stähle im Lieferzustand. Es sind
dabei mindestens 2 Proben je Schmelze nach
anerkannter Norm (z. B. ISO 3651-2) zu prüfen.
G.
1.
Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für zerstörungsfreie
Prüfungen an Schmiedestücken, für die in B. bis F.
entsprechende Forderungen enthalten sind, und sofern
keine anderen Regelwerke oder Hersteller Spezifikationen Gegenstand von Vereinbarungen sind.
Eine Aufstellung der prüfpflichtigen Schmiedestücke und
der daran durchzuführenden Prüfungen ist in H. enthalten.
1.2
Die allgemeinen Anforderungen an Prüfstellen, Prüfpersonal, Prüfverfahren und Bescheinigung
der Ergebnisse sind im Kapitel 1 – Grundsätze und
Prüfverfahren, Abschnitt 3 beschrieben und sind für
alle Prüfungen verbindlich.
1.3
Die in diesen Vorschriften beschriebenen
Verfahren für die Magnetpulverprüfung und die Ultraschallprüfung gelten eingeschränkt nur für Schmiedestücke aus ferritischen Stählen.
Prüfung
Verfahren
Kurzzeichen 2
Visuelle Prüfung
der äußeren
Magnetpulverprüfung 1
Beschaffenheit
Eindringprüfung
VT
MT
der inneren
Ultraschallprüfung
Beschaffenheit
UT
PT
1 nur für Schmiedestücke aus ferritischen Stählen
2 Definition gemäß DIN EN 473
1.5
Die in G. beschriebenen Verfahren und Prüfkriterien sind von Herstellern und Verarbeitern anzuwenden.
Wünscht der Besteller für bestimmte Schmiedestücke,
z. B. für den Motoren- und Turbinenbau, die Anwendung weiterer Vorschriften, muss er dieses in einer
Prüfanweisung festlegen und dem GL bekannt geben.
Alternativ kann eine zerstörungsfreie Prüfung nach
den Prüfanweisungen des Herstellers und/oder Bestellers erfolgen, wenn die Verfahren und Prüfkriterien
die nachfolgend genannten Anforderungen erfüllen.
1.6
Für die Prüfung sind die Schmiedestücke in
die Prüfzonen I, II, III, für die Magnetpulverprüfung
zusätzlich IV entsprechend der möglichen Auswirkungen von Fehlern auf die Bauteilsicherheit unterteilt, wobei in der Prüfzone I die geringsten Anzeigengrößen und -häufigkeiten zugelassen sind.
Für die Unterteilung in Prüfzonen sind folgende
Grundsätze maßgebend:
–
zu erwartende Betriebsbeanspruchungen
–
Auswirkung der Fehlstellen auf die Bauteilsicherheit
–
mögliches Schadensrisiko beim Versagen des
Bauteils
–
erforderliche Fehlerfreiheit und Oberflächenbeschaffenheit nach der Fertigbearbeitung
Für die wichtigsten Schmiedestücke der Antriebsanlage ist die Einteilung in Prüfzonen in I. und J. geregelt.
Für Schmiedestücke aus austenitischen oder austenitisch-ferritischen Werkstoffen müssen die Verfahren
und Prüfkriterien für die Ultraschallprüfung und die
Eindringprüfung mit dem GL besonders vereinbart
werden. Dieses kann auf der Basis von Normen bzw.
Spezifikationen der Hersteller oder Besteller erfolgen.
1.7
Für die Schmiedestücke, für die in I. für die
Magnetpulverprüfung und J. für die Ultraschallprüfung keine Einteilung nach Prüfzonen enthalten ist,
sind Prüfzonen unter Berücksichtigung der unter 1.6
genannten Grundsätze durch den Hersteller bzw. Besteller in einer Prüfanweisung festzulegen und dem
GL bekannt zu geben.
1.4
Unter Berücksichtigung der in 1.3 getroffenen Festlegungen sind in diesen Vorschriften folgende
Prüfverfahren beschrieben, siehe Tabelle 3.11:
Die Prüfanweisung muss ferner Angaben zu den geforderten Zulässigkeitskriterien (z. B. Qualitätsklassen
nach EN 10228-1, -2, -3) enthalten.
II - Teil 1
GL 2009
2.
Abschnitt 3
G
Schmiedestücke
Durchführung der Prüfung
2.1
Nach Durchführung der vorgeschriebenen Prüfungen durch Prüfer der werkseigenen oder beauftragten Prüfstelle sind dem GL-Besichtiger die fertigbearbeiteten Schmiedestücke zur visuellen Prüfung vorzustellen.
2.2
Bei den Prüfungen wird zwischen Vor- und
Abnahmeprüfungen unterschieden. Vorprüfungen
dienen zur Entscheidung über die Prüfbarkeit und
Verwendbarkeit des Schmiedestückes und sind im
allgemeinen Angelegenheit der Herstellers.
Abnahmeprüfungen sind möglichst am fertig bearbeiteten Schmiedestück nach der für die Güteeigenschaften maßgeblichen Wärmebehandlung durchzuführen.
Erforderlichenfalls können Abnahmeprüfungen auch
in einem Fertigungszustand mit geringer Schnittzugabe bzw. bei der Ultraschallprüfung nach einer Vorbearbeitung in konturenarmem Zustand erfolgen.
Einzelheiten hierzu sind in der Prüfanweisung festzulegen und dem GL bekannt zu geben.
2.3
Der Besichtiger muss vom Hersteller bzw.
vom weiterverarbeitenden Werk von den geplanten
Prüfungen in Kenntnis gesetzt werden. Er nimmt nach
seinem Ermessen an den Prüfungen teil.
2.4
Die Prüfungen sind an den in H. und J. beschriebenen Zonen der Schmiedestücke bzw. an den in
der Prüfanweisung bezeichneten Stellen durchzuführen. Lassen die Prüfergebnisse auf weitere Fehlstellen
im Schmiedestück schließen, ist der Prüfumfang nach
Vereinbarung mit dem Besichtiger zu erweitern.
2.5
Anzeigen, die in Bezug auf ihre Größe, Häufigkeit und Lage die in den Tabellen genannten Grenzwerte überschreiten, sind, wenn technisch durchführbar, zu beseitigen. Ausgemuldete Stellen an der Oberfläche sind einer Nachprüfung zu unterziehen.
2.6
Ist die Beseitigung von inneren Fehlern nicht
möglich oder können oberflächennahe Fehler durch
Ausmulden nicht zufriedenstellend beseitigt werden,
muss zwischen Hersteller, Besteller und GL-Besichtiger über die Verwendungsfähigkeit des Schmiedestükkes entschieden werden.
3.
Visuelle Prüfung (VT)
3.1
Der Hersteller muss die Schmiedestücke in
jeder Verarbeitungsstufe auf die äußere Beschaffenheit
und die Einhaltung der Abmessungen prüfen. Schmiedefehler sind zu beseitigen, falls sie nicht durch die
nachfolgende mechanische Bearbeitung entfallen.
3.2
Zur Abnahmeprüfung sind die Schmiedestücke dem Besichtiger in fertig bearbeitetem Zustand
vorzustellen.
Eine Prüfung der Schmiedestücke im Rohzustand oder
in vorbearbeitetem Zustand durch den GL-Besichtiger
kann erforderlichenfalls vereinbart werden.
Kapitel 2
Seite 3–19
3.3
Materialtrennungen, z.B. Risse, Schmiedefalten, zur Oberfläche hin offene Einschlüsse, sind nicht
zulässig und müssen ausgebessert werden. Die ausgebesserten Stellen sind zusätzlich einer Oberflächenrissprüfung zu unterziehen.
3.4
Der Besichtiger bestätigt auf dem Abnahmeprüfzeugnis des GL die Durchführung der visuellen
Prüfung. Hierfür kann z.B. folgender auf das Prüfzeugnis aufgedruckte Text dienen:
"Vorstehend beschriebene Schmiedestücke
wurden visuell geprüft.
Die gestellten Anforderungen sind erfüllt."
3.5
Sofern vom Besteller gewünscht, muss der
Hersteller ein Abnahmeprüfzeugnis gemäß EN
10204-3.1 mit den Einzelheiten der Prüfung und den
Prüfergebnissen erstellen.
4.
Magnetpulverprüfung (MT)
4.1
Die zu prüfenden Oberflächen müssen frei
von Zunder, Fett, Schmutz und Schutzanstrichen sowie
sonstigen Verunreinigungen sein, die das Erkennen
und Auffinden von Anzeigen beeinträchtigen können.
4.2
Die Rauheit der mechanisch bearbeiteten Prüfflächen darf einen Mittenrauwert von Ra = 12,5 μm bei
vorbearbeiteter Oberfläche und Ra = 6,3 μm bei fertig
bearbeiteter Oberfläche nicht überschreiten.
4.3
Auf der Oberfläche sichtbare Kontaktstellen
sind zu beschleifen und mittels Jochmagnetisierung
nachzuprüfen, sofern sie nicht bei nachfolgender Bearbeitung entfernt werden.
Die Verwendung von Aufsatzelektroden an fertig
bearbeiteten Oberflächen ist nicht zulässig.
Die Prüfung fertig bearbeiteter Schmiedestücke sollte vorzugsweise mit stationären Prüfeinrichtungen erfolgen.
4.4
Müssen Prüfungen abweichend von 2.1 vor
der Fertigbearbeitung erfolgen, z. B. vor dem Einbringen von Bohrungen oder Schmierölkanälen, ist dieses
in den Prüfanweisungen anzugeben. Die Abnahmeprüfung durch den Besichtiger erfolgt nach vollständiger
Bearbeitung des Bauteils.
4.5
Die Magnetpulveranzeigen sind in Abhängigkeit von der jeweiligen Prüfzone I bis IV (vgl. 1.6)
hinsichtlich ihrer Größe und Häufigkeit nach Tabelle
3.12 zu bewerten. Als Bezugsfläche dient hierfür ein
Rechteck von 148 mm × 105 mm (Format DIN A6).
Dieses ist auf die jeweils ungünstigste Stelle (Stelle
mit der größten Anzeigenhäufigkeit) aufzulegen.
4.6
Bei der Bewertung ist nach Einzelanzeigen
bzw. zusammenhängenden Anzeigen zu unterscheiden. Vorstehende Begriffe sind in Abb. 3.9 definiert.
Abschnitt 3 G
Kapitel 2
Seite 3–20
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
148 mm
zusammenhängende Anzeigen
Lg
L2
L1
d1
L3
d2
L4
d3
105 mm
L5
einzelne Anzeigen
L6
Bezugsfläche
=
148 mm × 105 mm (d.h. A6-Format)
d1 < 5L1; d2 < 5L2; d3 > 5L3
L1, L2 und L3 =
Einzellängen von zusammenhängenden Anzeigen
Lg = zusammenhängende Gesamtlänge von L1, L2 und L3
L4, L5 und L6 =
Längen einzelner Anzeigen (Ln)
Lg + L4 + L5 + L6 = kumulative Länge der Anzeigen auf der Bezugsfläche (Lk)
Anzahl der Anzeigen auf der Bezugsfläche = 4 (identifiziert als Lg, L4, L5, L6)
Abb. 3.9 Bezugsfläche und Art der Anzeigen für die Magnetpulverprüfung (MT) nach EN 10228-1
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
G
Schmiedestücke
4.7
Alle Anzeigen, die die in Tabelle 3.12 genannten Registriergrenzen überschreiten, sind zu protokollieren.
Anzeigen, die in Bezug auf ihre Größe und Häufigkeit
die für die vorgesehene Prüfzone (bzw. entsprechende
Qualitätsklasse nach EN 10228-1) dort angegebenen
Werte überschreiten, sowie Risse, offene Schmiedefalten und Trennungen sind als Fehler zu betrachten und
müssen beseitigt werden.
4.8
Im Bereich von Hohlkehlen und Ölbohrungsöffnungen von Kurbelwellen der Zone I sind Anzeigen
jeder Art unzulässig.
4.9
Bestehen Zweifel, ob es sich bei einer Anzeige um einen Riss handelt, sollte eine zusätzliche Prüfung durch das Eindringverfahren erfolgen.
4.10
Ausbesserung von Fehlstellen
Fehlstellen sind durch geeignete Maßnahmen zu beseitigen, wobei sicherzustellen ist, dass die Maße des
Schmiedestückes innerhalb der festgelegten Toleranzen bleiben. Das Entfernen eines Fehlers durch Schleifen muss senkrecht zu dem Fehler auf eine Weise erfolgen, dass der Auslauf der Ausschleifstellen lang
gezogen und gut abgerundet der angrenzenden Werkstückoberfläche angeglichen wird. Der Auslaufradius
sollte größer oder gleich der dreifachen Ausschleiftiefe
sein.
Kapitel 2
Seite 3–21
und/oder Bestellerspezifikation durchzuführen. Bei
Maßunterschreitungen ist das Einverständnis des Bestellers einzuholen.
5.
Eindringprüfung (PT)
5.1
Die zu prüfenden Oberflächen müssen frei
von Zunder, Fett, Schmutz und Schutzanstrichen sowie sonstigen Verunreinigungen sein, die das Erkennen und Auffinden von Anzeigen beeinträchtigen
können.
5.2
Die Eindringprüfung ist bei Schmiedestücken
aus austenitischen und austenitisch-ferritischen Werkstoffen anzuwenden. Sie kann bei Schmiedestücken
aus ferritischen Stählen als Ergänzung zu der Magnetpulverprüfung (MT) angewendet werden, wobei die
Ergebnisse der Magnetpulverprüfung als Abnahmekriterium maßgebend bleiben.
5.3
Die Prüfung ist gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3, K. oder nach anderen anerkannten Normen z. B. EN 571-1 und
ISO 3452-2 bzw. EN 10228-2 "Zerstörungsfreie Prüfung von Schmiedestücken aus Stahl, Teil 2, Eindringprüfung" durchzuführen.
5.4
Der Hersteller bzw. Besteller muss eine Prüfanweisung erstellen, welche mindestens folgende
Einzelheiten enthalten muss:
4.11
Nach dem Ausschleifen der Fehlstellen sind
die Ausschleifstellen einer abschließenden Magnetpulverprüfung zu unterziehen.
–
Beschreibung des Schmiedestückes einschließlich seines Werkstoffes
–
mitgeltende Normen und Spezifikationen
4.12
Die Beurteilung von Ausbesserungsstellen
hinsichtlich deren Abmessungen und Lage innerhalb
der jeweiligen Prüfzonen ist anhand der Hersteller-
–
Beschreibung des Prüfverfahrens
–
verwendete Prüfmittelsysteme
Tabelle 3.12 Zulässigkeitskriterien für die Magnetpulverprüfung in Anlehnung an EN 10228-1
Zulässigkeitsgrenzen für Prüfzone
IV
Bewertungsparameter
III
II
I
entsprechende Qualitätsklasse
nach EN 10228-1
1
2
31
4 2, 3
Registriergrenze: Anzeigenlänge [mm]
≥5
≥2
≥2
≥1
max. zulässige Länge Lg zusammenhängender oder einzelner
Anzeigen Ln [mm]
20
8
4
2
max. zulässige kumulative Länge von Anzeigen Lk [mm]
75
36
24
5
max. zulässige Anzahl von Anzeigen auf der Bezugsfläche
15
10
7
5
1 Qualitätsklasse nicht anwendbar für die Prüfung von Flächen mit einer Bearbeitungszugabe größer als 3 mm.
2 Qualitätsklasse nicht anwendbar für die Prüfung von Flächen mit einer Bearbeitungszugabe größer als 1 mm.
3 Qualitätsklassen nicht anwendbar für Bereiche von Hohlkehlen und Ölbohrungen von Kurbelwellen (vgl. G.4.8).
Kapitel 2
Seite 3–22
Abschnitt 3 G
Schmiedestücke
–
Qualifikationen des Prüfpersonals
–
zu prüfende Oberflächenbereiche
–
geforderte Oberflächenbeschaffenheit
–
Prüfkriterien
–
Art des Prüfberichtes
II - Teil 1
GL 2009
6.4
Wenn keine anderen Registriergrenzen vereinbart wurden, sind alle Anzeigen, die einen KSR 1
von 2 mm Durchmesser überschreiten zu registrieren
und hinsichtlich ihrer Lage, Größe, Häufigkeit und
Zulässigkeit zu bewerten und zu protokollieren.
6.5
Bei registrierpflichtigen Anzeigen ist die
Amplitude des Rückwandechos im Anzeigenbereich
im Vergleich zum unmittelbar angrenzenden anzeigenfreien Bereich zu überprüfen.
5.5
Soweit nichts anderes vereinbart ist, muss die
Prüfung gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3, J. im Beisein des Besichtigers in
fertigbearbeitetem Zustand des Schmiedestückes
durchgeführt werden.
6.
Rückwandechoschwächungen von ≥ 4 dB sind im
Prüfbericht zu protokollieren und in dB anzugeben.
6.6
Risse jeglicher Art, Größe und Verteilung
sind unzulässig.
Ultraschallprüfung (UT)
6.7
Anzeigen, welche die in Tabelle 3.14 bzw. Tabelle 3.15 genannten Grenzwerte überschreiten, gelten
als Fehler und führen zunächst zur Zurückweisung des
Schmiedestückes durch den Besichtiger. Wird nach
einer vom GL genehmigten Spezifikation des Herstellers bzw. Bestellers geprüft, so gelten die darin genannten Grenzwerte und es ist sinngemäß zu verfahren.
6.1
In den zu prüfenden Bereichen muss die
Oberfläche in einen Zustand gebracht werden, der ein
einwandfreies Ankoppeln des Prüfkopfes ermöglicht.
Schmiedegrat, Zunder, Farbe, Schmutz, Unebenheiten und mechanische Beschädigungen sind zu beseitigen.
6.2
Die Rauheit von mechanisch vorbearbeiteten
Flächen sollte einen Mittelwert von Ra ≤ 25 μm aufweisen. Es wird empfohlen für die Oberflächenrauheit
die entsprechenden Qualitätsklassen nach Tabelle 3.13
zu vereinbaren.
6.8
Eine Abnahme des zunächst zurückgewiesenen Schmiedestückes ist möglich, wenn nach einer
weiteren Beurteilung der Anzeigen durch den Besteller und den Besichtiger der Nachweis erbracht wird,
dass durch die Größe, Lage und Verteilung der Fehler
die Verwendungsfähigkeit des Schmiedestückes nicht
wesentlich beeinträchtigt ist. Die Abnahme des
Schmiedestückes muss in diesem Fall durch ein Abnahmeprüfzeugnis des GL durch den Besteller und
den Besichtiger bestätigt werden.
6.3
Die Prüfung ist gemäß Kapitel 1 – Grundsätze
und Prüfverfahren, Abschnitt 3, L. durchzuführen.
Wenn nichts anderes vereinbart ist, kann sie auch nach
EN 583-1, SEP 1921, SEP 1923, EN 10228-3 und/oder
anderen gleichwertigen und anerkannten Normen,
Hersteller- oder Bestellerspezifikationen durchgeführt
werden.
_____________________________
1
KSR = Kreisscheibenreflektor
Tabelle 3.13 Empfehlungen für die Oberflächengüte
Qualitätsklasse und Rauheit Ra [μm]
Oberflächengüte
1
2
3
4
≤ 25
≤ 12,5
≤ 12,5
≤ 6,3
spanend bearbeitet
×
×
×
×
spanend bearbeitet und wärmebehandelt
×
×
×
geschmiedet
×
Hinweis
Mit "×" ist die Qualitätsklasse gekennzeichnet, die für die festgelegte Rauheit erreichbar ist.
Abschnitt 3
II - Teil 1
GL 2009
G
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–23
Tabelle 3.14 Zulässigkeitskriterien für die Ultraschallprüfung von Schmiedestücken
Schmiedestücke
Zone
Propellerwellen
Leitungswellen
Drucklagerwellen
Ruderschäfte und
Fingerlinge
I
2
II
2
III
2
Kolbenstangen 4
Durchmesser des
max. zulässigen
KSR 1
[mm]
max.
zulässige
Anzeigenlänge 3
[mm]
Mindestabstand
zwischen zwei
Anzeigen 3
[mm]
Summe aller
Anzeigenlängen
[mm]
je "m"
Bauteillänge
––
außen:
2
10
10
0,05 ⋅ d
innen:
4
15
10
0,10 ⋅ d
außen:
3
10
10
0,15 ⋅ d
innen:
6
15
10
0,20 ⋅ d
––
Pleuelstangen 5
I
Kolbenstangen
II
2
10
10
0,05 ⋅ d
Kreuzköpfe
III
4
10
10
0,15 ⋅ d (s) 5
1
KSR-Kreisscheibenreflektor
2
Die Einteilungen in Prüfzonen ist den Abb. 3.15 bis 3.20 zu entnehmen.
3
Bei Anhäufungen von 2 oder mehreren registrierpflichtigen Einzelanzeigen muss der Mindestabstand zwischen 2 benachbarten Anzeigen
mindestens der Länge der größeren Anzeige entsprechen.
Dies gilt sowohl für Abstände in axialer Richtung als auch in Dickenrichtung.
Einzelanzeigen mit geringerem Abstand sind als eine zusammenhängende Anzeige zu werten.
4
Kolbenstangen mit Schaftdurchmesser größer 150 mm.
5
Bei rechteckigem Querschnitt entspricht "d" der kleinsten Seitenlänge "s".
Tabelle 3.15 Zulässigkeitskriterien für die Ultraschallprüfung von Kurbelwellen
Summe aller
Anzeigen
längen [mm] 4
je Grundlageroder
Hublagerzapfen
bzw. je Wange
oder Flansch
Durchmesser des
max. zulässigen
KSR 1
max. zulässige
Anzeigenlänge
Mindestabstand
zwischen zwei
Anzeigen 3
max. Anzahl
der Einzelanzeigen 3, 4
[mm]
[mm]
[mm]
[−]
I
––
––
––
––
II
2
10
10
0,01 ⋅ d (D) ⋅
1
mm
0,20 ⋅ d (D)
III
4
15
10
0,02 ⋅ d (D) ⋅
1
mm
0,40 ⋅ d (D)
Zone 2
––
1
KSR = Kreisscheibenreflektor
2
Die Einteilung in Prüfzonen ist der Abb. 3.21 zu entnehmen.
3
Bei Anhäufungen von 2 oder mehreren registrierpflichtigen Einzelanzeigen muss der Mindestabstand zwischen 2 benachbarten Anzeigen
mindestens der Länge der größeren Anzeige entsprechen.
Dies gilt sowohl für Abstände in axialer Richtung als auch in Dickenrichtung.
Einzelanzeigen mit geringerem Abstand sind als eine zusammenhängende Anzeige zu werten.
4
Bezogen auf den Kurbellagerzapfen-Durchmesser "d" bzw. Grundlagerzapfen-Durchmesser "D".
Kapitel 2
Seite 3–24
H.
Abschnitt 3 H
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Aufstellung der Schmiedestücke, die zerstörungsfreien Prüfungen unterliegen
Bezeichnung des Schmiedestückes
Anzuwendende Prüfverfahren
VT
MT
UT
X
X
X1
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X2
X2
X2
X2
X2
X2
X2
X2
X2
X3
X2
X2
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X1
X1
X1
X4
X4
X4
X4
Schiffbau-Konstruktionsteile:
Ruderschäfte und Fingerlinge
Dieselmotorenteile:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Kurbelwellen
Treibstangen
Kolbenstangen
Kreuzköpfe
Kolbenoberteile
Zylinderdeckel
Kolbenbolzen
Zuganker
Schrauben ≥ M50 für: – Grundlager
– Treibstangenlager
– Kreuzköpfe
– Zylinderdeckel
Zahnräder und Kettenräder für Steuerwellenantriebe
Wellenanlage und Getriebe:
–
–
–
–
–
–
–
Propellerwellen
Leitungswellen
Drucklagerwellen
Getrieberäder
Getriebewellen
Ritzel
Radbandagen
X
X
X
X
X
Turbinenanlagen (Hauptantrieb):
–
–
–
–
–
Läufer
Radscheiben
Wellen
Leit- und Laufschaufeln
Teilflanschschrauben: ≥ M50
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X 5, 6
X 5, 6
X6
X6
X
X 7, 8
X7
X
X
X
Sonstige Bauteile:
–
–
–
–
1
2
3
4
5
6
7
8
E-Motorenwellen (Hauptantrieb)
Schmiedestücke aus warmfesten Stählen
aus kaltzähen Stählen
Schrauben für Propellerflügel-Befestigungen ≥ M50
Schrauben für Heißdampfleitungen
X5
X5
bei Durchmessern ≥ 250 mm
bei Dieselmotoren mit Zylinderdurchmesser > 400 mm
bei losweiser Prüfung kleiner Kurbelwellen genügt eine Ultraschallprüfung des Vormaterials. Als kleine Kurbelwellen gelten solche mit
einem Rohgewicht bis etwa 500 kg.
bei Durchmesser der Verzahnung bzw. der Wellen > 200 mm
bei Fertiggewichten > 300 kg
bei austenitischen oder austenitisch-ferritischen Stählen Eindringprüfung (PT) anstelle der Magnetpulverprüfung (MT)
bei Frischdampftemperaturen > 350 °C
Anstelle von Oberflächenrissprüfungen (MT, PT) kommt auch die Wirbelstromprüfung in Betracht.
II - Teil 1
GL 2009
I.
Abschnitt 3
I
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–25
Prüfzoneneinteilung für die Magnetpulverprüfung (MT)
L
L/3
150 mm
II
II
I
Bug
L = Konuslänge
250 mm
II
II
II
I
(a) Propellerwellen
Bug
II
(b) Zwischenwellen
II
(c) Drucklagerwellen
Hinweis
- Grundlagen für die Einteilung in die Prüfzonen I bis IV siehe G.1.6
- Zulässigkeitskriterien unter G. Tabelle 3.12
Abb. 3.10 Prüfzonen für die Magnetpulverprüfung von Wellen
Abschnitt 3 I
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
L
L/3
3×d
II
d
II
I
oben
L = Konuslänge
(a) Typ A
3×d
II
d
II
I
oben
(b) Typ B
Hinweis
Geschweißte Bereiche sind wie Zone I zu behandeln
II
oben
(c) Typ C
Ruderschäfte
I
II
do
dm
100 mm
dg
Kapitel 2
Seite 3–26
Fingerlinge
Abb. 3.11 Prüfzonen für die Magnetpulverprüfung von Ruderschäften und Zubehör
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
I
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–27
II
II
II
Kreuzköpfe
L
I
I
II
I
II
I
Zuganker für Dieselmotore
L
II
I
II
I
II
250 mm
I
L = Gewindekopflänge
Pleuelstangenschrauben
I
100 mm
100 mm
II
II
Ritzelwellen
Abb. 3.12 Prüfzonen für die Magnetpulverprüfung von Maschinenbauteilen
Abschnitt 3 I
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
III
III
II
II
II
L = Länge von
Gewinde und
Hohlkehle
I
L
III
Typ 1
Typ 2
Kolbenstangen
II
200
30
II
I
II
II
200
Kapitel 2
Seite 3–28
I
II
III
Typ 1
Typ 2
II
Treibstangen (Pleuelstangen)
Hinweis
Gewinde, Ölbohrungen und deren Radien sind im Bereich von 2 × dB wie Zone I zu behandeln
dB = Bohrungsdurchmesser
Abb. 3.13 Prüfzonen für die Magnetpulverprüfung von Maschinenbauteilen
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–29
A
r
II
a
II
q
I
I
q
B
I
I
a
a
q
q
I
II
I
I
Abschnitt 3
II - Teil 1
GL 2009
a
II
Schnitt A-A
a
a
II
Schnitt B-B
A
B
(a) einteilige Kurbelwellen
II
B
r
A
a
II
q
I
I
I
q
II
II
b
II
II
b
b
Schnitt A-A
A
B
Schnitt B-B
(b) gebaute Kurbelwellen
Hinweis
1. Bereiche von 2 × db um Schmierölbohrungen von Kurbel- und Hubzapfen sind wie Zone I zu behandeln (rechte
Skizze).
3. Kennzeichnung der Zonen:
: Zone I
db
2. In obigen Bildern bedeuten:
q = 60°
a = 1,5 × r
b = 0,05 × d (Umfangsfläche des Schrumpfsitzes)
sowie
r = Radius der Hohlkehle
d = Durchmesser des Lagerzapfens
2db
db
db
db = Durchmesser der Ölbohrung
: Zone II
4. Die o.g. Einteilungen gelten sinngemäß auch für geschmiedete Hubstücke
Abb. 3.14 Prüfzonen für die Magnetpulverprüfung von Kurbelwellen
Abschnitt 3 J
Kapitel 2
Seite 3–30
J.
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Prüfzoneneinteilung für die Ultraschallprüfung (UT)
axial
axial
360° radial
90° radial
axial
axial
Zone II
Zone I
Einschallrichtungen
250 mm
III
II
L = Konuslänge
Bug
250 mm
III
II
III
II
(a) Propellerwellen
Bug
III
(b) Zwischenwellen
III
(c) Drucklagerwellen
Hinweis
1. US-Prüfung in vorgefertigtem rotationssymmetrischen Zustand vor dem Konusdrehen und Gewindeschneiden
2. Für Hohlwellen: 360° radial Einschallung für Zone II
3. Der Bereich der Bolzenbohrungen in den Flanschen ist als Zone II anzusehen.
Abb. 3.15 Prüfzonen für die Ultraschallprüfung von Wellen
Abschnitt 3
Schmiedestücke
J
Kapitel 2
Seite 3–31
axial
axial
360° radial
180° radial
axial
axial
Zone II
Zone III
Einschallrichtungen für Typ A und Typ B
L
L/3
3×d
III
d
III
II
oben
L = Konuslänge
(a) Typ A
3×d
III
III
d
II - Teil 1
GL 2009
II
oben
Hinweis
1. Geschweißte Bereiche sind wie Zone II zu behandeln
2. d = Wellendurchmesser
(b) Typ B
Abb. 3.16 Prüfzonen für die Ultraschallprüfung von Ruderschäften und Zubehör
Kapitel 2
Seite 3–32
Abschnitt 3 J
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
axial
axial
axial
III
180° radial
axial
oben
Einschallrichtungen
axial
axial
180° radial
90° radial
axial
axial
Zone I
Zone II
Einschallrichtungen
II
dm
dg
100 mm
II
100 mm
do
II
Fingerlinge
Hinweis
Prüfung in vorgefertigtem rotationssymmetrischen Zustand vor dem Konusdrehen und Gewindeschneiden
Abb. 3.17 Prüfzonen für die Ultraschallprüfung von Ruderschäften und Zubehör
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3
J
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–33
axial
axial
180° radial
90° radial
axial
axial
Zone II
Zone III
Einschallrichtungen
D
III
Kreuzkopf
Hinweis
In der Kernzone mit dem Durchmesser D/3 gelten die geringeren Anforderungen nach Tabelle 3.14.
I
100 mm
100 mm
II
II
Ritzelwellen
Hinweis
1. UT-Prüfung von Ritzelwellen ab D ³ 200 mm, in vorgefertigtem Zustand vor dem Fräsen der
Verzahnung
2. Für Zone I gilt 360° radial und 90° axial Einschallung
Abb. 3.18 Prüfzonen für die Ultraschallprüfung von Maschinenbauteilen
Kapitel 2
Seite 3–34
Abschnitt 3 J
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
axial
axial
180° radial
90° radial
axial
Zone II
axial
Zone III
Einschallrichtungen
III
III
II
Typ 1
Typ 2
Kolbenstangen
Abschnitt 3
J
Schmiedestücke
Kapitel 2
Seite 3–35
axial
axial
180° radial
90° radial
axial
axial
Zone II
Zone III
Einschallrichtungen
II
II
II
Typ 1
Typ 2
Treibstangen (Pleuelstangen)
vom Radius-Auslauf
III
III
250 mm
vom Radius-Auslauf
250 mm
250 mm
II
250 mm
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 3 J
Kapitel 2
Seite 3–36
Schmiedestücke
II - Teil 1
GL 2009
Einschallrichtungen
A
a
II
III
II III
III
I
B
a
I
I
II
III
III
II
II
III
a
a
Schnitt A-A
A
Schnitt B-B
B
(a) einteilige Kurbelwellen
A
a
II
a
II III
III
I
B
III
I
I
II
II
b
II
II
b
b
III
III
Schnitt A-A
II
III
A
II
B
III
Schnitt B-B
(b) gebaute Kurbelwellen
Hinweis
1. In den obigen Bildern bedeuten:
a = 0,1 d oder 25 mm, je nachdem welcher Betrag größer ist
b = 0,05 d oder 25 mm, je nachdem welcher Betrag größer ist (Lage des Schrumpfsitzes)
d = Lagerzapfen.
2. Kernbereiche, innerhalb eines Radius von 0,25 d, von Kurbelzapfen und/oder Lagerzapfen, zwischen den Wangen,
sind der Zone II zuzuordnen.
3. Kennzeichnung der Zonen:
: Zone I
: Zone II
: Zone III
Abb. 3.21 Prüfzonen für die Ultraschallprüfung von Kurbelwellen
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
A
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–1
Abschnitt 4
Stahlguss
A.
1.
Geltungsbereich
Dieser Abschnitt enthält allgemeine Vorschriften, die
bei der Herstellung und Prüfung von Stahlguss zu
beachten sind. Es gelten ferner Kapitel 1 – Grundsätze
und Prüfverfahren, Abschnitte 1 – 3.
2.
Auswahl der Stahlgusssorten
2.1
Jeder Stahlguss muss für den vorgesehenen
Verwendungszweck geeignet sein und die in den
nachfolgenden Einzelvorschriften genannten Mindestanforderungen erfüllen. Unter diesen Voraussetzungen
können Stahlgusssorten nach den Normen oder vom
GL genehmigten Werkstoffspezifikationen verwendet
werden.
2.2
Für die Kennzeichnung der Stahlgusssorten
sind die Normenbezeichnungen oder die in den Spezifikationen genannten Bezeichnungen zu verwenden.
3.
Anforderungen an die Gießereien
3.1
Gießereien, die Gussstücke nach diesen Vorschriften liefern wollen, müssen vom GL zugelassen
sein. Voraussetzung hierfür ist, dass sie bezüglich
ihrer Fertigung und Qualitätskontrolle die in Kapitel 1
– Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 1, C. genannten Anforderungen erfüllen und dieses dem GL
3.2
Unabhängig von den Forderungen nach 3.1
muss der Hersteller durch erstmalige Eignungsprüfung
an den Erzeugnissen selbst nachweisen, dass diese
bedingungsgemäß hergestellt werden können. Der
Umfang dieser Prüfungen wird vom GL festgelegt.
5.
5.1
Alle Gussstücke müssen werkstoffgerecht wärmebehandelt sein. Die Wärmebehandlung ist in geeigneten Ofenanlagen durchzuführen. Die Ofenabmessungen müssen es gestatten, das ganze Gussstück gleichmäßig auf die erforderliche Glühtemperatur zu bringen.
Lassen die Ofenabmessungen bei großen Gussstücken
ein Glühen im Ganzen nicht zu, sind mit dem GL hiervon abweichende Verfahren zu vereinbaren.
5.2
Wird ein Gussstück nach der Endwärmebehandlung örtlich erwärmt bzw. warm oder kalt gerichtet, kann ein nachträgliches Spannungsarmglühen zur
Beseitigung der Restspannungen gefordert werden.
5.3
Brennschneiden, Flämmen oder thermisches
Ausfugen zum Entfernen überschüssigen Werkstoffes
oder von Speisern müssen nach anerkannter Verfahrensweise vor der Endwärmebehandlung ausgeführt
werden. Sofern die chemische Zusammensetzung
und/oder Dicke des Gussstückes dieses erfordern, ist
hierbei vorzuwärmen. Erforderlichenfalls sind die
wärmebeeinflussten Zonen des Gussstückes durch
mechanische Bearbeitung oder Schleifen abzuarbeiten.
6.
6.2
Fehler, welche die Verwendbarkeit und die
werkstoffgerechte Verarbeitbarkeit beeinträchtigen
können, sind nicht zulässig. Sie dürfen nach einem der
in 13. genannten Verfahren ausgebessert werden.
4.1
Stahlguss ist im Elektro-Ofen, nach einem
Sauerstoff-Blasverfahren, im Induktions-Ofen oder
nach anderen, vom GL zugelassenen Verfahren herzustellen. Auf Verlangen ist dem GL das Herstellungsverfahren zur Genehmigung bekannt zu geben.
4.2
Werden Gussstücke aus zwei oder mehreren
Einzelteilen durch Schweißung zusammengefügt, sind
die Einzelheiten des Verfahrens zur Genehmigung
bekannt zu geben. Hierfür ist im Regelfall eine
schweißtechnische Verfahrensprüfung erforderlich.
Allgemeine Gussstückbeschaffenheit
6.1
Alle Gussstücke müssen eine den Herstellungsbedingungen entsprechende saubere Oberfläche
haben. Untergeordnete Gussfehler, wie kleine Sandund Schlackenstellen, kleine Kaltschweißen und kleine Schülpen sind auszuputzen, wobei die Mindestwanddicke nicht unterschritten werden darf.
7.
4.
Lieferzustand, Wärmebehandlung
Für die Maße und die zulässigen Maß- und Formabweichungen gelten die in den Bestellzeichnungen bzw. in den
betreffenden Normen genannten Werte. Entsprechende
Angaben hierüber sind dem Besichtiger bekannt zu geben.
8.
Dichtheit
Alle Gussstücke, die durch das Betriebsmittel auf
inneren Druck beansprucht werden oder für die ein
besonderer Nachweis der Dichtheit gefordert ist, müssen nach der Bearbeitung bei den vorgeschriebenen
Prüfdrücken dicht sein.
Kapitel 2
Seite 4–2
Abschnitt 4 A
Stahlguss
9.
Allgemeine Anforderungen an die Gusswerkstoffe
9.1
Die chemische Zusammensetzung der Gusssorten
muss den in den Tabellen dieses Abschnittes und/oder
in den mitgeltenden Normen bzw. Spezifikationen
festgelegten Grenzwerten entsprechen. Der Hersteller
muss durch geeignete Maßnahmen sicherstellen, dass
die Begleitelemente innerhalb der zugelassenen Grenzen liegen.
9.2
9.2.1
Zugversuch
Die in den Tabellen dieses Abschnittes bzw. in den
mitgeltenden Normen oder Spezifikationen genannten
mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch nachzuweisen.
9.2.2
Die für einzelne Stahlgusssorten geforderte Schlagarbeit muss als Mittelwert aus 3 Charpy-V- bzw. Charpy-U-Proben erreicht werden, von denen ein Einzelwert unter dem geforderten Mittelwert, aber nicht
niedriger als 70 % des geforderten Mittelwertes liegen
darf.
9.3
Sind für einzelne Stahlgusssorten Sondereigenschaften
vorgeschrieben, z. B. Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion, Warmfestigkeitseigenschaften,
müssen diese erforderlichenfalls durch entsprechende
Prüfungen nachgewiesen werden.
10.
Prüfung
10.1
jeder Schmelze, ggf. jeder Pfanne bestimmen und dem
Besichtiger entsprechende Zeugnisse vorlegen.
Bestehen Zweifel an der chemischen Zusammensetzung der Erzeugnisse, ist eine Stückanalyse durchzuführen.
10.2
und Probenentnahme
10.2.1 Die mechanischen Eigenschaften sind durch
den Zugversuch zu prüfen, wobei die Zugfestigkeit,
die Streckgrenze oder 0,2 %-Dehngrenze, die Brucheinschnürung und die Bruchdehnung zu bestimmen
sind.
Soweit für die einzelnen Gusssorten vorgeschrieben,
ist ferner der Kerbschlagbiegeversuch durchzuführen.
II - Teil 1
GL 2009
10.2.2 Die Prüfungen sind schmelzenweise so
durchzuführen, dass jeweils Gussstücke gleicher
Wärmebehandlung zu Prüflosen von bis zu 4 500 kg
zusammengefasst werden. Überschießende Mengen
bis zu 1 250 kg sind jeweils dem vorhergehenden
Prüflos zuzuschlagen. Teile mit Stückgewichten
> 1 000 kg sind einzeln zu prüfen.
Wenn das Fertiggewicht 10 000 kg übersteigt, sind
mindestens zwei Proben zu entnehmen, für welche
Probenleisten möglichst weit entfernt voneinander an
das Gussstück anzugießen sind.
10.2.3 Für jedes Gussstück bzw. für jedes Prüflos
sind in ausreichender Zahl Probenkörper vorzusehen,
die im Regelfall an das betreffende Gussstück mit
anzugießen sind. Die Zahl muss ausreichen, um daraus
auch die für ggf. notwendige Wiederholungsprüfungen erforderlichen Proben zu entnehmen. Der Probenkörper darf erst nach der Endwärmebehandlung vom
Gussstück getrennt werden. Die Dicke des Probenkörpers muss der maßgeblichen Gusswanddicke angepasst sein, aber mindestens 30 mm betragen. Bei
dickwandigem Stahlguss braucht die Dicke des Probenkörpers 100 mm nicht zu überschreiten.
10.2.4 Wird eine Anzahl kleiner Gussstücke von
annähernd gleicher Abmessung aus derselben Schmelze hergestellt und in derselben Ofencharge wärmebehandelt, kann abweichend von den Bestimmungen
gemäß 10.2.3 eine Entnahme der Proben aus getrennt
gegossenen Probenkörpern erfolgen. Hierfür ist mindestens ein Probenkörper je Ofencharge vorzusehen,
der gemeinsam mit den dazugehörigen Gussstücken
wärmebehandelt werden muss.
10.2.5 Werden getrennt gegossene Probenkörper
verwendet, sind diese in Formen zu gießen, die aus
dem gleichen Formstoff bestehen, wie er für das Gussstück selbst verwendet worden ist.
10.2.6 Alle Probenkörper müssen so gekennzeichnet
sein, dass sich diese eindeutig den Gussstücken zuordnen lassen, für welche sie repräsentativ sind. Über
die Art der Kennzeichnung sind Vereinbarungen mit
dem Besichtiger zu treffen.
10.2.7 Für Gussstücke, deren Herstellungsverfahren
einer besonderen Genehmigung durch den GL unterliegt, vgl. 4.1, sind die Anzahl und die Lage der Probestücke im Hinblick auf das Herstellungsverfahren
besonders zu vereinbaren.
10.3
und der Abmessungen
10.3.1 Alle Gussstücke sind durch den Hersteller auf
die Beschaffenheit der Oberflächen und die Einhaltung der zulässigen Maß- und Formabweichungen zu
prüfen und anschließend dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen. Dabei sind innere Oberflächen in
die Prüfung mit einzubeziehen.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
A
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–3
10.3.2 Für die Prüfung müssen die Gussstücke in
einen formstofffreien und prüfgerecht vorbereiteten
Oberflächenzustand gebracht werden. Erforderlichenfalls ist dieser Zustand durch Beizen, örtliches Schleifen, Stahlkies- oder Sandstrahlen oder Reinigen mit
Drahtbürsten bzw. chemischen Mitteln herzustellen.
Hämmern und Döppern sind nur erlaubt, wenn damit
keine Oberflächenfehler zugedeckt werden.
–
Prüfdatum
–
soweit zutreffend, Prüfdruck
10.3.3 Besteht der begründete Verdacht, dass
Schweißungen an einem Gussstück durchgeführt worden sind, kann der Besichtiger das Ätzen bestimmter
Oberflächenzonen zur Sichtbarmachung möglicher
Schweißstellen verlangen.
12.
10.4
10.4.1 Sind zerstörungsfreie Prüfungen gefordert,
sind diese durch den Gusshersteller und/oder das weiterverarbeitende Werk durchzuführen. Darüber hinaus
können Prüfungen durch den Germanischen Lloyd
vereinbart werden.
11.3
Bei Gussstücken, die in Serien gefertigt werden, können mit dem Besichtiger von 11.2 abweichende Vereinbarungen über die Kennzeichnung getroffen werden.
Bescheinigungen
Der Hersteller muss dem Besichtiger für jede Lieferung eine Bescheinigung oder ein Lieferverzeichnis
mit mindestens folgenden Angaben übergeben:
–
–
–
Art der Gussstücke und Gusssorte
–
soweit erforderlich
–
10.4.2 Zerstörungsfreie Prüfungen sind nach den
Vorgaben gemäß G. bis J. unter Berücksichtigung der
Vorschriften in Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3 auszuführen.
–
–
–
Schmelzennummern
10.5
–
–
Lieferzustand
–
Einzelheiten der Wärmebehandlung
–
Prüfdrücke, soweit erforderlich
–
–
Ergebnisse ggf. durchzuführender Sonderprüfungen, z. B. zerstörungsfreie Prüfungen, Prüfung der
Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion
–
Oberflächenzustand
von Proben
Werden bei der Prüfung von Zugproben die Anforderungen nicht erfüllt, wird bei einem Kerbschlagbiegeversuch der vorgeschriebene Mittelwert nicht erreicht
oder liegt ein Einzelwert niedriger als 70 % des geforderten Mittelwertes, dürfen, bevor das Prüflos oder das
Gussstück zurückgewiesen wird, die in Kapitel 1 –
Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, H. beschriebenen Verfahren für Wiederholungsprüfungen angewendet werden. Die zusätzlichen Proben sind entweder vom gleichen Probenkörper wie die Originalprobe
oder von anderen Probenkörpern zu nehmen, welche
für das Gussstück oder das Prüflos repräsentativ sind.
11.
Identifizierung und Kennzeichnung der
Gussstücke
11.1
Der Hersteller muss ein Kontrollsystem einrichten, das es ermöglicht, alle Gussstücke bis zur
Erschmelzung zurückzuverfolgen und dieses dem
Besichtiger auf Verlangen nachweisen.
11.2
Alle Gussstücke sind durch den Hersteller
vor der Endprüfung an mindestens einer Stelle wie
–
Gusssorte
–
–
Schmelzennummer, Gussstücknummer, Gießdatum oder ein Kurzzeichen, das die Verfolgung
des Herstellungsganges ermöglicht
–
Proben-Nummer
13.
Ausbesserung von Fehlstellen
13.1
Verfahren
Fehlstellen können durch mechanische Bearbeitung,
Schleifen, Brennflämmen und/oder Fugenhobeln oder
Schweißen ausgebessert werden. Das Verfahren ist mit
dem Besichtiger abzustimmen, sofern nicht beim
Schweißen hochbeanspruchter Gussstücke die Genehmigung der Unternehmenszentrale des GL erforderlich
ist, z. B. bei Dieselmotoren-Bauteilen und Turbinen.
13.2
Mechanische Bearbeitung und Schleifen
Die Ausbesserung muss so erfolgen, dass die Fehlstelle vollständig beseitigt ist und die verbleibende Vertiefung einen sanften Übergang zur Gussstück-Kontur
erhält. Dieser sollte das 2fache bis 3fache der Vertiefung betragen. Durch die Tiefe der Ausbesserung darf
die Festigkeit des Bauteiles nicht beeinträchtigt bzw.
die vorgeschriebene Mindestwanddicke nicht unterschritten werden.
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Brennflämmen und Fugenhobeln
Wärmebehandlungszustand vorliegen. Dies gilt
auch für alle anderen Gussstücke, wenn daran
größere Fehlstellen auszubessern sind.
Kapitel 2
Seite 4–4
13.3
Abschnitt 4 A
Brennflämmen und Fugenhobeln können zur Fehlerbeseitigung angewendet werden. Gusswerkstoffe, die
zur Aufhärtung neigen, sind entsprechend vorzuwärmen. Durch die Ausarbeitung hervorgerufene Vertiefungen müssen anschließend metallisch blank geschliffen werden. Dabei ist soweit zu schleifen, dass
ggf. durch die Wärmeeinwirkung beeinflusstes Gefüge
mit Sicherheit entfernt wird.
13.4
–
Das Ausarbeiten von Fehlstellen ist so vorzunehmen, dass eine gute Zugänglichkeit beim
Schweißen sichergestellt ist. Nach der Vorbereitung zum Schweißen sind die betreffenden Stellen durch zerstörungsfreie Prüfungen zu untersuchen, ob fehlerhafter Werkstoff restlos entfernt ist. Die zum Schweißen vorbereiteten
Gussstücke sind dem Besichtiger vorzustellen.
–
Die Stahlgussstücke sind zum Schweißen angemessen vorzuwärmen. Die Höhe der Vorwärmung ist in Abhängigkeit von der chemischen
Zusammensetzung, dem Kohlenstoffäquivalent
und der Wanddicke von Fall zu Fall festzulegen,
siehe B.4.1.4. Von dieser Regelung ausgenommen sind austenitische Stahlgusssorten und bei
Zustimmung des Besichtigers auch unlegierte
Stahlgusssorten geringer Wanddicke, die aufgrund ihrer Zusammensetzung (C ≤ 0,18 %) als
nicht rissempfindlich gelten.
–
Alle Schweißarbeiten sind an geschützten Plätzen frei von Zug- und Witterungseinflüssen
durch geprüfte und bei der Arbeit überwachte
Schweißer auszuführen. Soweit durchführbar, ist
in Wannenlage zu schweißen.
–
Die zu verwendenden Zusatzwerkstoffe müssen
ein Schweißgut ergeben, welches in seinen mechanischen Güteeigenschaften denen des Gusswerkstoffes angepasst ist und bei nichtrostenden
Stahlgusssorten eine genügende chemische Beständigkeit der Schweißstelle aufweist. Es ist
vorzugsweise das Lichtbogen-Handschweißen
mit kalkbasisch umhüllten Elektroden mit kontrolliertem niedrigen Wasserstoffgehalt anzuwenden.
–
Nach dem Schweißen sind die Gussstücke einer
sachgemäßen Wärmebehandlung zu unterziehen. Hierfür kommen in Betracht:
Fertigungsschweißen
13.4.1 Müssen größere Fehlstellen an Stahlgussstücken geschweißt werden, sind dem GL die Einzelheiten des vorgesehenen Schweißverfahrens in Form
einer WPS 1 zur Genehmigung einzureichen. Dieser
sind Skizzen oder Bilder über die Lage größerer, die
Festigkeit beeinträchtigender Fehlstellen beizufügen.
Als größere Fehlstellen im Sinne dieser Vorschrift
gelten jene, deren Tiefe 25 % der Wanddicke oder
2,5 cm überschreitet, deren flächige Ausdehnung
1 250 cm2 überschreitet und jene, die aufgrund ihrer
Anzahl und Verteilung einen Flächenanteil von 2 %
der Gussstückoberfläche überschreiten.
Die Güteeigenschaften von Fertigungsschweißungen
sind anhand von Verfahrensprüfungen nachzuweisen.
Diese sind an Probestücken gemäß Kapitel 5 – Propellerwerkstoffe, Anhang B unter Verwendung von GL
zugelassenen Schweißzusätzen durchzuführen. Verfahrensprüfungen bzw. Schweißprüfungen, die an o. g.
Probestücken durchgeführt wurden, gelten für einen
Zeitraum von 3 Jahren und für alle Dicken bis 1,5 "t",
wobei "t" die Dicke des Probestückes ist.
Bei unbedeutenden Ausbesserungen entscheidet der
Besichtiger über die Art der Ausführung, wozu das
Verfahren mit ihm zu vereinbaren ist.
Mit dem Schweißen größerer Fehlstellen darf grundsätzlich erst begonnen werden, wenn die Genehmigung dazu erteilt ist und die Stücke dem Besichtiger in
zum Schweißen vorbereitetem Zustand vorgestellt
worden sind.
– bei unlegiertem Stahlguss ein Spannungsarmglühen im Temperaturbereich von 580 bis
620 °C oder ein erneutes Normalglühen
13.4.2 Firmen, die Fertigungsschweißungen an
Gussstücken vornehmen wollen, müssen über die
erforderlichen Werkstätten, Hebezeuge, Schweißgeräte, Vorwärm- und Glüheinrichtungen, Prüfgeräte
bzw. Prüfmittel sowie über geprüfte Schweißer und
eine sachkundige Schweißaufsicht verfügen, um die
Arbeiten sachgemäß ausführen zu können. Die Erfüllung dieser Voraussetzungen ist dem GL erstmalig
nachzuweisen, und es ist eine Beschreibung des
schweißtechnischen Betriebes einzureichen.
13.4.3 Für die Durchführung der Schweißarbeiten
sind folgende Bedingungen einzuhalten:
–
Hochbeanspruchte Teile und legierter Stahlguss
müssen zum Schweißen in vorgeschriebenem
––––––––––––––
1
WPS = Schweißtechnische Verfahrensanweisung
– bei vergütetem Stahlguss ein erneutes Anlassen oder ein neues Vergüten
– bei nichtrostendem ferritischem Stahlguss
und allen austenitischen Stahlgusssorten die
in der Norm bzw. in der anerkannten Werkstoffspezifikation vorgeschriebene Wärmebehandlung
–
Der Einfluss der Wärmebehandlung auf die
mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes
ist zu beachten.
–
Nach erfolgter Schweißung und Wärmebehandlung sind Schweißstellen und deren Umgebung
glatt zu schleifen und durch Magnetpulver- oder
Farbeindring-Verfahren zu prüfen. Weitere zer-
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
B
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–5
störungsfreie Prüfungen durch Ultraschall oder
Durchstrahlung können abhängig von Art und
Größe der ursprünglichen Fehlstelle gefordert
werden. Für die Bewertung von Anzeigen gilt
10.4.2.
3.
–
Normalglühen
13.4.4 Alle Gussstücke sind dem Besichtiger nach
der Ausbesserung und abschließender Wärmebehandlung zur erneuten Prüfung vorzustellen, wobei die
Riss- und Ultraschallprüfungen nach dem Ermessen
des Besichtigers teilweise oder ganz in seiner Gegenwart auszuführen sind. Bei Durchstrahlungsprüfungen
sind ihm die Aufnahmen zur Begutachtung vorzulegen.
–
Normalglühen und Anlassen
–
Vergüten
13.4.5 Für größere Schweißungen an hochbeanspruchten oder legierten Stahlgussstücken muss der
Hersteller dem Besichtiger ein Protokoll aushändigen,
in dem alle Einzelheiten der zerstörungsfreien Prüfungen angegeben sind. Er muss ferner darin bestätigen,
dass die Schweißung nach einem genehmigten Verfahren durchgeführt wurde.
B.
Stahlguss für den Maschinen- und Schiffbau
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Gussstücke aus unlegierten und legierten Stahlgusssorten, die für die Herstellung von Bau- und Konstruktionsteilen im Maschinenund Schiffbau bestimmt sind, z. B. Teile für Dieselmotore, ausgenommen Kurbelwellen, für Getriebe,
Kupplungen, ferner Steven, Stevenrohre, Wellenböcke, Ruderlager und Anker.
2.
Geeignete Stahlgusssorten
Unter der Voraussetzung, dass sie die Anforderungen
gemäß 4. erfüllen, können folgende Stahlgusssorten
verwendet werden.
2.1
Stahlguss für allgemeine Verwendungszwecke nach DIN 1681.
2.2
Stahlguss mit verbesserter Schweißeignung
und Zähigkeit für allgemeine Verwendungszwecke
nach DIN 17182.
2.3
Vergütungsstahlguss nach DIN 17205.
2.4
Hochfester Stahlguss mit guter Schweißeignung nach Stahl-Eisen-Werkstoffblatt SEW 520.
2.5
Sonstige Stahlgusssorten mit Mindestanforderungen an die Kerbschlagarbeit nach anderen Normen oder Werkstoffspezifikationen, wenn sie den
unter 2.1 bis 2.4 genannten Sorten gleichwertig sind
und ihre Eignung durch den GL bestätigt ist. Hierfür
kann eine erstmalige Eignungsprüfung gefordert werden.
3.1
Alle Gussstücke müssen sachgemäß wärmebehandelt sein. Hierfür kommen in Betracht:
3.2
Gussstücke, für die besondere Anforderungen
an die Form- und Maßbeständigkeit gestellt werden
oder ein besonders eigenspannungsarmer Zustand
notwendig ist, z. B. Dieselmotoren-Grundplatten und
Steventeile, müssen zusätzlich spannungsarmgeglüht
werden. Die Glühbehandlung ist bei Kohlenstoff- und
Kohlenstoff-Mangan-Stählen bei mindestens 550 °C
mit anschließender Ofenabkühlung bis unterhalb
300 °C vorzunehmen. Für Vergütungsstahlguss sind
die Glühtemperaturen besonders festzulegen. Das
Spannungsarmglühen kann bei Vergütungsstahlguss,
der nach der Anlassbehandlung mit einer Abkühlgeschwindigkeit bis zu 15 °C/h abkühlt, entfallen.
4.
4.1
4.1.1
Für Gussstücke aus Kohlenstoff- und Kohlenstoff-Mangan-Stählen einschließlich der Gusssorten
nach 2.1 und 2.5 gelten die Grenzen für die chemische
Zusammensetzung der Schmelze nach Tabelle 4.1.
Erforderlichenfalls kann der Hersteller feinkornbildende Elemente, z. B. Aluminium, zusetzen.
4.1.2
Für Gusssorten nach 2.2, 2.3 und 2.4 gelten
die in den Normen genannten Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung.
4.1.3
Für legierte Gusssorten nach 2.5 gelten die in
den anerkannten Normen bzw. Werkstoffspezifikationen genannten Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung.
4.1.4
Bei besonderen Anforderungen an die
Schweißbarkeit des Gussstückes ist das KohlenstoffÄquivalent nach folgender Formel zu berechnen:
Cäq = C +
4.2
Mn
Cr + Mo + V
Ni + Cu
+
+
6
5
15
[ %]
4.2.1
Für Stahlgusssorten nach 2.1 bis 2.4 gelten
die in den jeweiligen Normen genannten Anforderungen, vgl. Tabelle 4.2 (Stahlguss nach DIN 1681) und
Tabelle 4.3 (Stahlguss nach DIN 17182).
4.2.2
Sonstige Stahlgusssorten nach 2.5 müssen die
die jeweilige Gusssorte kennzeichnenden Eigenschaften nach Norm oder Spezifikation aufweisen. Darüber
hinaus gelten für Gussstücke aus C- und CMn-Stahl
die in Tabelle 4.4 genannten Mindestanforderungen.
Abschnitt 4 B
Kapitel 2
Seite 4–6
Tabelle 4.1
Stahlguss
Grenzwerte der chemischen Zusammensetzung [%]
C
max.
Si
max.
Mn
Gussstücke für
den allgemeinen
Schiff- und
Maschinenbau
0,40 1
0,60
Gussstücke für
schiffbauliche
Schweißkonstruktionen
0,23
0,60
Anwendung
1
II - Teil 1
GL 2009
S
max.
P
max.
0,50 – 1,60
0,040
1,60
max.
0,015
Begleitelemente
Summe
der max.
zulässigen
Begleitelemente
Cu
Cr
Ni
Mo
0,040
0,30
0,30
0,40
0,15
0,80
0,020
0,30
0,30
0,40
0,15
0,80
für Schweißkonstruktionen Maschinenbau C ≤ 0,23 oder Cäq ≤ 0,49
Tabelle 4.2
Mechanische Eigenschaften von Stahlguss nach DIN 1681
Streckgrenze
ReH
[N/mm2]
min.
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
min.
Bruchdehnung
A
[%]
min.
Brucheinschnürung
Z
[%]
min.
GS–38
200
380
25
GS–45
230
450
GS–52
260
GS–60
300
Stahlgusssorte
Kerbschlagarbeit 1
KV
[J] 2
min.
t ≤ 30 mm 3
t > 30 mm 3
40
35
35
22
31
27
27
520
18
25
27
22
600
15
21
27
20
1
Prüftemperatur = Raumtemperatur
Für Gussstücke für schiffbauliche Schweißkonstruktionen gelten die Anforderungen nach Tabelle 4.3.
2
Mittelwert aus drei Versuchen
3
t = Dicke des Probenstückes
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
Tabelle 4.3
Mechanische Eigenschaften von Stahlguss in Anlehnung an DIN 17182
Stahlgusssorte
Wärmebehandlungszustand 1
B
Stahlguss
Wanddicke [mm]
Kapitel 2
Seite 4–7
Streckgrenze 2
ReH
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
[N/mm2]
min.
GS-16Mn5
GS-20Mn5
GS-20Mn5
(V)
Übergangstemp.
TÜ
[27 J] 5
≈
260
430 – 600
25
65
–25 °C
über 50 bis 100
230
430 – 600
25
45
–15 °C
bis 50
300
500 – 650
22
55
–20 °C
über 50 bis 100
260
500 – 650
22
40
–10 °C
über 100 bis 160
(260) 4
480 – 630
20
35
0 °C
über 160
(240) 4
450 – 600
20
27
RT
bis 50
360
500 – 650
24
70
–30 °C
über 50 bis 100
300
500 – 650
24
50
–20 °C
über 100 bis 160
(280) 4
500 – 650
22
40
–10 °C
über 160
(260) 4
480 – 630
22
30
RT
1
(N) = normalgeglüht; (V) = vergütet
2
Falls keine ausgeprägte Streckgrenze auftritt, gilt die 0,2 %-Dehngrenze.
3
Mittelwert aus drei Versuchen bei Raumtemperatur (Einzelwert mind. 70 %).
4
Eingeklammerte Werte gelten lediglich als Anhalt für die Mindeststreckgrenze im Stück.
5
Anforderungen für schiffbauliche Schweißkonstruktionen.
4.2.3
Stahlguss gemäß Tabelle 4.4 kann mit beliebiger Mindestzugfestigkeit geliefert werden, die innerhalb der in der Tabelle genannten Grenzen liegen
muss. Die Abstufungen mit Unterschieden von jeweils
40 N/mm2 gelten dabei nicht als Mindestzugfestigkeiten bestimmter Stahlgusssorten, sondern sollen die
Ermittlung der Güteanforderungen in Abhängigkeit
vorgeschriebener Mindestzugfestigkeiten durch Interpolation ermöglichen.
5.2
An jedem Prüflos bzw. Gussstück ist der Kerbschlagbiegeversuch auszuführen. Die Probenentnahme erfolgt nach A.10.2.2. Die Probenform richtet sich nach
der Norm bzw. Spezifikation.
5.3
4.3
Kerbschlagarbeit
KV
[J] 3
min.
bis 50
(N)
(N)
Bruchdehnung
A
[%]
min.
Kerbschlagarbeit
Alle Stahlgusssorten müssen die für die jeweilige
Gusssorte vorgeschriebenen Anforderungen an die
Kerbschlagarbeit erfüllen.
5.
Prüfung
5.1
Zugversuch
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Die Probenentnahme erfolgt nach
A.10.2.2.
Sind an Gussstücken zerstörungsfreie Prü5.3.1
fungen vorgeschrieben, so sind diese gemäß G. bis J.
durchzuführen.
5.3.2
Werden Gussstücke durch Schweißen zusammengefügt, sind die Verbindungsnähte durch
Magnetpulver- und Ultraschallprüfung bzw. Durchstrahlungsprüfung zu untersuchen. Der Prüfumfang ist
der Genehmigungszeichnung zu entnehmen oder wird
bei der Verfahrenszulassung festgelegt.
Kapitel 2
Seite 4–8
Tabelle 4.4
Abschnitt 4 C
C- und CMn-Stahlguss
in Normalgüte
C- und CMn-Stahlguss
in Sondergüte
2
3
5.4
II - Teil 1
GL 2009
Mechanische Eigenschaften von Stahlguss nach B.2.5
Stahlgusssorten
1
Stahlguss
Rm
[N/mm2]
Streckgrenze
ReH
[N/mm2]
min.
Bruchdehnung
A5
[%]
min.
Brucheinschnürung
Z
[%]
min.
400
200
25
440
220
480
Kerbschlagarbeit 3
KV
[J]
min.
KU
[J]
min.
40
25
25
22
30
20
22
240
20
27
18
20
520
260
18
25
15
17
560
280
15
20
12
15
600
300
13
20
10
12
400
200
28
45
32
30
440
220
26
45
28
27
480
240
24
40
25
25
520
260
22
40
20
22
560
280
20
35
18
20
600
300
18
35
15
17
Liegt die Mindestzugfestigkeit der Stahlgusssorte zwischen zwei Festigkeitsstufen, dürfen die Anforderungen durch Interpolation
ermittelt werden.
Die ermittelte Zugfestigkeit darf bei den Normalgüten höchstens 150 N/mm2, bei den Sondergüten höchstens 120 N/mm2 über der
vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit liegen.
Mittelwert aus drei Versuchen bei Raumtemperatur (Einzelwert mind. 70 %).
Dichtheitsprüfung
2.
Zugelassene Gusssorten
Gussstücke, die auf Innendruck beansprucht werden,
z. B. Stevenrohre, sind durch den Wasserinnendruckversuch zu prüfen. Die Prüfung ist im bearbeiteten
Zustand des Gussstückes vorzunehmen. Der Prüfdruck
beträgt das 1,5fache des Betriebsdrucks, bei Stevenrohren einheitlich 2 bar. Der Prüfdruck muss für mindestens 10 Min. gehalten werden.
Es dürfen nur Stahlgusssorten verwendet werden,
deren Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck vom GL bestätigt ist. Dafür muss der Motorenhersteller dem GL Spezifikationen oder Zeichnungen
mit allen für die Beurteilung der Gussstücke notwendigen Angaben, wie Herstellungsverfahren, chemische
Zusammensetzung, Wärmebehandlung sowie mechanische Eigenschaften zur Genehmigung einreichen.
C.
Stahlguss für Kurbelwellen und Pleuelstangen
3.
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschrift gilt für Hubstücke und Wangen von
gebauten Kurbelwellen sowie Pleuelstangen aus Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Mangan- und niedrig legierten
Stahlgusssorten.
3.1
Für die chemische Zusammensetzung, die
mechanischen Eigenschaften, Anforderungen an die
Kerbschlagarbeit und an die Härte gelten die in der
genehmigten Spezifikation oder in den Zeichnungen
enthaltenen Angaben. Es sind jedoch mindestens die
Anforderungen nach B.2.5 bzw. Tabelle 4.4 für Stahlguss in Sondergüte zu erfüllen.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
D
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–9
3.2
Der Stahlguss muss nach seiner Erschmelzung einer Vakuum-Entgasung oder einer anderen
geeigneten Behandlung unterzogen werden, so dass
die in der Spezifikation genannten Eigenschaften
eingestellt werden können.
D.
Stahlguss für Dampfkessel, Druckbehälter
und Rohrleitungen
1.
Geltungsbereich
4.
1.1
Diese Vorschriften gelten für Gussstücke aus
unlegierten und legierten Stahlgusssorten zur Herstellung von Armaturen- und Pumpengehäusen, Böden,
Flanschen, Stutzen und Rohrfittingen. Für Stahlguss
zur Verwendung bei tiefen Temperaturen gilt E.
Herstellungsverfahren und Wärmebehandlungszustand
4.1
Das Herstellungsverfahren erfordert die Zulassung des GL. Die Einzelheiten der Zulassungsprüfung werden von Fall zu Fall vom GL festgelegt.
4.2
Alle Gussstücke müssen in einem der Gusssorte entsprechenden Wärmebehandlungszustand sein.
Hierfür kommen in Betracht:
–
Normalglühen
–
Normalglühen und Anlassen
–
Vergüten
Die Wärmebehandlung soll möglichst nach mechanischer Vorbearbeitung erfolgen. Ist dies nicht möglich,
ist ein zusätzliches Spannungsarmglühen nach der
Vorbearbeitung bei geringst möglicher Schnittzugabe
durchzuführen.
2.
Geeignete Stahlgusssorten
Es dürfen folgende Stahlgusssorten verwendet werden:
2.1
Stahlgusssorten für die Verwendung bei
Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen nach
EN 10213-2, Technische Lieferbedingungen für
Stahlguss für Druckbehälter, Teil 2.
Die chemische Zusammensetzung gebräuchlicher
Stahlgusssorten ist in Tabelle 4.5, und die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 4.6 enthalten.
4.3
Fehlstellen sind im Regelfall durch Schleifen,
Ausmulden und/oder mechanische Bearbeitung zu
beseitigen. Dabei ist sicherzustellen, dass die erforderlichen Mindestquerschnitte erhalten bleiben.
2.2
Ferritische
Stahlgusssorten
GS-38 und
GS-45 nach DIN 1681 bis zu Wandtemperaturen von
300 °C.
Eine Fehlerbeseitigung durch Schweißen bedarf
grundsätzlich der Zustimmung des GL und ist nur
dann in Betracht zu ziehen, wenn Fehler durch die
vorgenannten Maßnahmen nicht entfernt werden können.
2.3
Hitzebeständige
ferritische,
ferritischaustenitische und austenitische Stahlgusssorten sowie
Nickel- und Cobaltbasislegierungen nach EN 10295.
5.
Prüfung
5.1
Zugversuch
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Zur Entnahme der Zugproben sind
jedem Gussstück Probenleisten an einer in der Spezifikation festgelegten Stelle mit anzugießen. Es ist
jedes Stück einzeln zu prüfen.
5.2
Von jedem Stück sind Kerbschlagbiegeproben zu
entnehmen und zu prüfen. Für die Probenlage gilt 5.1.
Es ist die in der Spezifikation festgelegte Probenform
(Charpy-V- oder Charpy-U-Probe) zu wählen.
5.3
2.4
Sonstige Stahlgusssorten nach anderen Normen oder Werkstoffspezifikationen, wenn sie mit den
Stahlgusssorten gemäß 2.1 bis 2.3 vergleichbar sind
und ihre Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen ist. Hierfür kann eine
erstmalige Eignungsprüfung gefordert werden.
2.4.1
Ferritische Stahlgusssorten müssen darüber
hinaus folgende Mindestanforderungen erfüllen:
–
Die Bruchdehnung A soll die die Stahlsorte
kennzeichnenden, vom GL festgelegten Mindestwerte der Bruchdehnung, jedoch nicht weniger als 15 % aufweisen.
–
Die Kerbschlagarbeit soll bei Raumtemperatur
mindestens 27 J an der Charpy-V-Probe betragen. Dabei wird zähes Bruchverhalten gefordert.
–
Die Warmstreckgrenze und die LangzeitWarmfestigkeitswerte sind erforderlichenfalls
durch den Hersteller unter Festlegung der
Richtwerte der chemischen Zusammensetzung
nachzuweisen.
Kurbelwellen und Pleuelstangen sind nach den in G.
bis J. genannten Bedingungen zerstörungsfrei zu prüfen.
Je nach Vereinbarung zwischen Gießerei und Kurbelwellen- bzw. Pleuelstangen-Hersteller können die
Prüfungen sowohl in der Gießerei als auch beim Hersteller ausgeführt werden.
Der Nachweis der Schweißeignung ist durch den Hersteller zu führen.
Kapitel 2
Seite 4–10
Abschnitt 4 D
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.5 Chemische Zusammensetzung [%] gebräuchlicher Stahlgusssorten nach EN 10213-2
Stahlgusssorte
C
Si
max.
Mn
P
max.
S
max.
Cr
Mo
GP240GH
0,18 – 0,23
0,60
0,50 – 1,20
0,030
0,020 1
––
––
GP280GH
0,18 – 0,25 2
0,60
0,80 – 1,20 2
0,030
0,020 1
––
––
––
0,40 – 0,60
G20Mo5
0,15 – 0,23
0,60
0,50 – 1,00
0,025
0,020 1
G17CrMo5-5
0,15 – 0,20
0,60
0,50 – 1,00
0,020
0,020 1
1,00 – 1,50
0,45 – 0,65
0,020
0,020 1
2,00 – 2,50
0,90 – 1,20
G17CrMo9-10 0,13 – 0,20
0,60
0,50 – 0,90
1
Für Gussstücke mit einer maßgeblichen Wanddicke < 28 mm ist 0,030 % S zulässig.
2
Für je 0,01 % Absenkung gegenüber dem festgelegten Höchstgehalt an Kohlenstoff ist eine Anhebung um 0,04 % Mangan über den
festgelegten Höchstgehalt bis zu höchstens 1,40 % zulässig.
Tabelle 4.6 Mechanische Eigenschaften gebräuchlicher Stahlgusssorten nach EN 10213-2
Kerbschlagarbeit
Zugversuch
Stahlgusssorte
Wärmebehandlung
Symbol 1
Wanddicke
[mm]
max.
N
GP240GH
QT
N
GP280GH
QT
Rp0,2
[N/mm2]
min.
Rm
[N/mm2]
A
[%]
min.
100
240
420 – 600
22
100
280
480 – 640
22
KV 2
[J]
min.
27
40
27
35
G20Mo5
QT
100
245
440 – 590
22
27
G17CrMo5-5
QT
100
315
490 – 690
20
27
G17CrMo9-10
QT
100
400
590 – 740
18
40
1
Es bedeuten:
N
=
QT =
2
3.
Normalglühen
Vergüten
Prüftemperatur = Raumtemperatur (Einzelwert mind. 70 %)
für Dampfkessel TRD 103 bzw. das AD-Merkblatt W5.
Alle Stahlgussstücke sind in einem der Stahlgusssorte
entsprechenden Wärmebehandlungszustand zu liefern.
5.
4.
5.1
Äußere und innere Beschaffenheit
Für die Anforderungen an die äußere und innere Beschaffenheit gilt TRD 103. Dazu ist der Stahlguss
entsprechend der vorgesehenen Betriebstemperatur
und dem vorgesehenen Betriebsüberdruck in Gütestufen einzuteilen, siehe hierzu die Technischen Regeln
Für die chemische Zusammensetzung der Gusssorten,
ihre mechanischen und technologischen Eigenschaften, Anforderungen an die Kerbschlagarbeit und Härte
gelten die in 2.1 und 2.2 genannten Normen bzw. die
in den genehmigten Spezifikationen enthaltenen Angaben.
II - Teil 1
GL 2009
5.2
Abschnitt 4
E
Stahlguss
Schweißeignung
Gusssorten nach dieser Vorschrift müssen bei Anwendung werkstattüblicher Verfahren schweißgeeignet
sein. Je nach der chemischen Zusammensetzung können dazu Vorwärmen und/oder Wärmenachbehandlungen notwendig sein.
6.
Zugversuch
Die mechanischen Eigenschaften sind durch den Zugversuch zu prüfen. Die Prüfungen sind schmelzenweise so durchzuführen, dass jeweils Teile gleicher Wärmebehandlung zu Prüflosen gemäß A.10.2.2 zusammengefasst werden. Jedem Prüflos ist eine Zugprobe
zu entnehmen und zu prüfen. Gussstücke mit Stückgewichten > 1 000 kg sind einzeln zu prüfen.
6.2
Härteprüfung
Alle vergüteten Stahlgussteile sind bei schmelzenweiser Prüfung einer vergleichenden Härteprüfung zu
unterziehen. Das Ergebnis der Härteprüfung muss eine
gleichmäßige Vergütung erkennen lassen (der Härteunterschied darf zwischen dem härtesten und weichsten geprüften Teil des Prüfloses nicht größer als
30 HB sein).
6.4
E.
Stahlguss für die Verwendung bei tiefen
Temperaturen
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Stahlgussstücke, die für
Lade- und Prozesseinrichtungen auf Gastankern für
Entwurfstemperaturen unter 0 °C verwendet werden
sollen, z. B. Flansche, Armaturenteile, An- und Einschweißteile.
2.
Zugelassene Stahlgusssorten
Es dürfen Stahlgusssorten innerhalb der in Tabelle 4.7
genannten Grenzen für die niedrigsten Entwurfstemperaturen verwendet werden, wenn sie die Anforderungen nach 5. erfüllen.
Die Gussstücke sind durch den Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Die Anzahl der Probensätze (jeweils 3
Charpy-V-Proben) ist wie die der Zugproben festzulegen.
6.3
TRD 110. Es sind ferner die Vorschriften in Kapitel 1
– Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3 zu beachten.
Prüfung
Die Gussstücke sind in fertigem Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzulegen und den nachfolgenden
Prüfungen zu unterziehen.
6.1
Kapitel 2
Seite 4–11
Der Hersteller muss durch zerstörungsfreie Prüfungen an seinen Erzeugnissen sicherstellen, dass die
Anforderungen an die äußere und innere Beschaffenheit gemäß 4 eingehalten sind. Sofern nichts anderes
vereinbart ist, gilt für den Prüfumfang die TRD 103
bzw. das AD-Merkblatt W5, für Armaturen gilt die
2.1
Stahlgusssorten für die Verwendung bei
tiefen Temperaturen nach EN 10213-3, Technische
Lieferbedingungen für Stahlguss für Druckbehälter
Teil 3. Die chemische Zusammensetzung der gebräuchlichsten Stahlgusssorten ist in Tabelle 4.8, und
die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 4.9
enthalten.
2.2
Sonstige Stahlgusssorten
Sonstige Stahlgusssorten nach anderen Normen oder
Werkstoffspezifikationen, wenn diese mit den Stahlgusssorten nach 2.1 vergleichbar sind, die Anforderungen gemäß 3. bis 5. erfüllen und ihre Eignung für
den vorgesehenen Verwendungszweck nachgewiesen
ist. Hierfür kann eine erstmalige Eignungsprüfung
gefordert werden.
3.
Alle Stahlgussstücke sind in einem der Stahlgusssorte
entsprechenden Wärmebehandlungszustand zu liefern,
siehe auch Tabelle 4.9.
Kapitel 2
Seite 4–12
Abschnitt 4 E
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.7 Zugelassene Stahlgusssorten für die Verwendung bei tiefen Temperaturen
Stahlgusssorten
Zulässige niedrigste
Entwurfstemperatur
Bezeichnung bzw.
Werkstoff-Nummer
Norm
Schweißgeeigneter
Kohlenstoff-ManganStahlguss
–20 °C 1
G17Mn5
EN 10213-3
–40 °C 1
G20Mn5
EN 10213-3
1,5 % Nickelstahlguss
–40 °C 1
GS-10Ni6
SEW 685
–65 °C
G9Ni10
EN 10213-3
–90 °C
G9Ni14
EN 10213-3
1.4308 2
EN 10213-4
1.4408
EN 10213-4
1.4581 3
EN 10213-4
Austenitische
Stahlgusssorten
–165 °C
1
Eine niedrigste Entwurfstemperatur von bis zu – 55 °C ist möglich, wenn dieses durch Eignungsprüfungen nachgewiesen wird.
2
Es gilt ferner die EN 10283.
3
Nicht für den Ammoniak-Transport geeignet.
Tabelle 4.8 Chemische Zusammensetzung [%] gebräuchlicher Stahlgusssorten nach EN 10213-3
Stahlgusssorte
C
Si
max.
Mn
P
max.
S
max.
Ni
G17Mn5
0,15 – 0,20
0,60
1,00 – 1,60
0,020
0,020 1
––
G20Mn5
0,17 – 0,23
0,60
1,00 – 1,60
0,020
0,020 1
max. 0,80
G9Ni10
0,06 – 0,12
0,60
0,50 – 0,80
0,020
0,015
2,00 – 3,00
G9Ni14
0,06 – 0,12
0,60
0,50 – 0,80
0,020
0,015
3,00 – 4,00
1
Für Gussstücke mit einer maßgeblichen Wanddicke < 28 mm ist 0,030 % S zulässig.
Tabelle 4.9 Mechanische Eigenschaften gebräuchlicher Stahlgusssorten nach EN 10213-3
Stahlgusssorte
G17Mn5
2
Kerbschlagarbeit 2
Rp0,2
[N/mm2]
min.
Rm
[N/mm2]
A
[%]
min.
KV
[J]
min.
Prüftemp.
[°C]
240
450 – 600
24
27
– 40
480 – 620
20
500 – 650
22
QT
50
N
30
QT
100
G9Ni10
QT
35
280
480 – 630
24
34
– 70
G9Ni14
QT
35
360
500 – 650
20
34
– 95
G20Mn5
1
WärmeWanddicke
behandlung
[mm]
max.
Symbol 1
Zugversuch bei Raumtemperatur
300
N = Normalglühen, QT = Vergüten
Anforderungen an die Kerbschlagarbeit nach Tabelle 4.11 müssen eingehalten werden!
27
– 30
– 40
II - Teil 1
GL 2009
4.
Abschnitt 4
E
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–13
Tabelle 4.11
Für die äußere und innere Beschaffenheit gelten in
Abhängigkeit von der niedrigsten Entwurfstemperatur
die Gütestufen nach Tabelle 4.10.
Anforderungen an die Kerbschlagarbeit bei tiefen Temperaturen
Wird nach anderen Normen bewertet, müssen die
Anforderungen den in Tabelle 4.10 genannten gleichwertig sein.
Stahlgusssorte
Falls Gussstücke nach den AD-Merkblättern abgenommen werden, sind die Gütestufen und Prüfumfänge nach diesem Regelwerk nachzuweisen.
Schweißgeeigneter
Kohlenstoff-ManganStahlguss
Tabelle 4.10 Zuordnung der Gütestufen
Niedrigste
Entwurfstemperatur t
Gütestufen nach:
1, 2, 3, 4
≥ –105 °C
SM4, LM4, AM4 1,
SP4, CP3, LP4, AP4 2,
UV4 3, RV4 4
< –105 °C
SM3, LM3, AM3 1,
SP3, CP3, LP3, AP3 2,
UV3 3, RV3 4
Anschweißenden 5
SM011
CP01 2
1
EN 1369
2
EN 1371-1
3
EN 12680-2
4
EN 12681 und ehem. DIN 1690-2
5
Bei der Oberflächenrissprüfung sind lineare Anzeigen
nach 1 und 2 nicht zulässig.
5.
5.1
Für die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften gelten die in den Normen bzw.
genehmigten Spezifikationen genannten Anforderungen, vgl. Tabellen 4.8 und 4.9.
5.2
Schweißeignung
Gusssorten nach diesen Vorschriften müssen bei Anwendung werkstattüblicher Verfahren schweißgeeignet sein.
5.3
Die in der Tabelle 4.11 für die betreffenden Stahlgusssorten festgelegten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit müssen bei Verwendung von Charpy-V-Proben
bei den dort genannten Prüftemperaturen erfüllt werden.
Prüftemperatur
[C°]
5K
unterhalb
niedrigster
Entwurfstemperatur,
nicht höher
als
–20 °C
Kerbschlagarbeit
KV
[J] 1
min.
27 (19)
34 (24)
–70 °C
34 (24)
–95 °C
34 (24)
Austenitische
Stahlgusssorten 2
–196 °C
41 (27) 3
1
2
3
6.
Mittelwert aus drei Proben, Angaben in Klammern gelten
für den niedrigsten Einzelwert.
Bei Entwurfstemperaturen von –105 °C und höher kann der
Nachweis der Kerbschlagarbeit entfallen.
Für einige austenitische Stahlgusssorten gelten höhere Anforderungen an die Kerbschlagarbeit, vgl. Tabelle 4.13, Abschnitt F.
Prüfung
Die Gussstücke sind in fertigem Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzulegen und nachfolgenden
Prüfungen zu unterziehen.
6.1
Zugversuch
6.2
Die Gussstücke sind unter Beachtung der vorgeschriebenen Prüftemperatur gemäß Tabelle 4.11 durch den
Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Die Anzahl der
Probensätze (jeweils 3 Charpy-V-Proben) ist wie die
der Zugproben festzulegen.
Bei Gussstücken aus austenitischen Stahlgusssorten
für Entwurfstemperaturen von –105 °C und höher
kann der Versuch entfallen.
Kapitel 2
Seite 4–14
6.3
Abschnitt 4 F
Stahlguss
Härteprüfung
Alle vergüteten Stahlgussteile sind bei schmelzenweiser Prüfung einer vergleichenden Härteprüfung zu
unterziehen. Das Ergebnis der Härteprüfung muss eine
gleichmäßige Vergütung erkennen lassen (der Härteunterschied darf zwischen dem härtesten und weichsten geprüften Teil des Prüfloses nicht größer als
30 HB sein).
6.4
Der Hersteller muss durch zerstörungsfreie Prüfungen
an seinen Erzeugnissen sicherstellen, dass die Anforderungen an die äußere und innere Beschaffenheit
gemäß 4. eingehalten sind. Sofern nichts anderes vereinbart ist, gilt für den Prüfumfang das ADMerkblatt W5, bei Armaturen gilt das AD-Merkblatt
AD-W 10. Es sind ferner die Vorschriften in Kapitel 1
– Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3 zu beachten.
F.
Nichtrostender Stahlguss
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Stahlgussstücke aus
austenitischen und austenitisch-ferritischen Stahlsorten, die für Lade- und Prozesseinrichtungen für Chemikalientanker und andere Einrichtungen verwendet
werden sollen, für die eine chemische Beständigkeit
gegenüber dem Ladegut bzw. Betriebsmedium gefordert ist. Sie gelten auch für Bezüge und Buchsen für
Propellerwellen und Ruderschäfte.
Die Vorschriften gelten ferner in Verbindung mit E.
für austenitische Stahlgusssorten, die für Lade- und
Prozessanlagen von Gastankern bestimmt sind.
2.
Geeignete Gusssorten
Es dürfen folgende Gusssorten verwendet werden,
wenn sie die Anforderungen gemäß 6. erfüllen.
2.1
Austenitische und austenitisch-ferritische
Stahlsorten nach EN 10213-4, Technische Lieferbedingungen für Stahlguss für Druckbehälter sowie die
in der EN 10283, korrosionsbeständiger Stahlguss,
genannten Sorten. Die chemische Zusammensetzung
dieser Stahlgusssorten ist in Tabelle 4.12, und die
mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 4.13
angegeben.
2.2
Sonstige nichtrostende Stahlgusssorten nach
anderen Normen oder Spezifikationen nach Eignungsfeststellung durch den GL. Hierfür kann eine erstmalige Eignungsprüfung beim Hersteller gefordert werden.
3.
Auswahl der Stahlgusssorten
Für die Auswahl der Stahlgusssorten im Hinblick auf
ihre chemische Beständigkeit ist die Stoffliste des
II - Teil 1
GL 2009
Betreibers maßgebend, die Auskunft über die Art der
Stoffe gibt, die zu transportieren oder zu lagern sind.
3.1
Sollen austenitische Stahlgusssorten für Lade- und Prozesseinrichtungen von Gastankern verwendet werden, gelten die Anforderungen an die
Gussstücke gemäß E., Stahlguss für die Verwendung
bei tiefen Temperaturen.
4.
Alle Stahlgussstücke müssen sich in einem der Stahlgusssorte entsprechenden Wärmebehandlungszustand
befinden, d. h. die in Tabelle 4.13 genannten Sorten
müssen lösungsgeglüht und in Wasser abgeschreckt
sein.
5.
Anforderungen an die äußere und innere Beschaffenheit von Gussstücken sind zwischen dem Besteller und
Hersteller zu vereinbaren. Anforderungen an Anschweißenden und Sonderrandzonen sind gesondert zu
vereinbaren. Wurden keine Vereinbarungen getroffen,
gilt G.3.
6.
6.1
6.1.1
Es gelten die in Tabelle 4.12 bzw. vom GL
genehmigten Spezifikationen genannten Grenzen.
6.1.2
Bei Stahlguss für die Lade- und Prozesseinrichtungen von Chemikalientankern ist die Zusammensetzung so zu wählen, dass unter Berücksichtigung des vorgesehenen Wärmebehandlungszustandes
die für den jeweiligen Verwendungszweck geforderte
chemische Beständigkeit sichergestellt ist. Darüber
hinaus muss bei Stahlguss für geschweißte Konstruktionen die Zusammensetzung so gewählt werden, dass
die Eignung für das vorgesehene Schweißverfahren
und die chemische Beständigkeit auch nach dem
Schweißen ggf. unter Berücksichtigung nachträglicher
Wärmbehandlungen gewährleistet sind, wobei für
austenitische und austenitisch-ferritische Gusssorten
6.2 zu beachten ist. Der Hersteller muss die Schweißeignung auf Verlangen nachweisen.
6.1.3
Wird für einen besonderen Anwendungsfall
die Einhaltung eines Mindestwertes für die ChromWirksumme W gefordert, so errechnet sich diese wie
folgt:
W [ %] = [ % ] Cr + 3,3 ⋅ [ %] Mo
Hinweis
Diese Formel gilt für austenitischen Stahlguss mit
einem Molybdängehalt < 3 %.
1.4552 1
1.4409 1
1.4408 1
1.4581 1
1.4458 1
1.4470
1.4517
1.4469 2
GX5CrNiNb19-11 1
GX2CrNiMo19-11-2 1
GX5CrNiMo19-11-2 1
GX5CrNiMoNb19-11-2 1
GX2NiCrMo28-20-2 1
GX2CrNiMoN22-5-3
GX2CrNiMoCuN25-6-3-3
GX2CrNiMoN26-7-4 2
2
0,030
0,030
0,030
0,030
0,07
0,07
0,030
0,07
0,07
1,00
1,00
1,00
1,00
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,50
1,00
1,50
2,00
2,00
1,50
1,50
2,00
1,50
1,50
2,00
max.
Mn
0,035
0,035
0,035
0,035
0,040
0,040
0,035
0,040
0,040
0,035
max.
P
0,025
0,025
0,025
0,025
0,030
0,030
0,025
0,030
0,030
0,025
max.
S
25,00 bis 27,00
24,50 bis 26,50
21,00 bis 23,00
19,00 bis 22,00
18,00 bis 20,00
18,00 bis 20,00
18,00 bis 20,00
18,00 bis 20,00
18,00 bis 20,00
18,00 bis 20,00
Cr
9,00 bis 12,00
9,00 bis 12,00
9,00 bis 12,00
9,00 bis 12,00
8,00 bis 11,00
9,00 bis 12,00
Ni
3,00 bis 5,00
2,50 bis 3,50
2,50 bis 3,50
6,00 bis 8,00
5,00 bis 7,00
4,50 bis 6,50
2,00 bis 2,50 26,00 bis 30,00
2,00 bis 2,50
2,00 bis 2,50
2,00 bis 2,50
Mo
max. 1,30
2,75 bis 3,50
max. 2,00
Cu
N: 0,12 bis 0,22
N: 0,12 bis 0,22
N: 0,12 bis 0,20
N: max. 0,20
Nb: 8 × C, max. 1,00
N: max 0,20
Nb: 8 × C, max. 1,00
N: max. 0,20
Sonstige
Für diese Stahlsorte kann ein Mindestwert für den "Lochfraßindex" Pl = Cr + 3,3 Mo + 16 N ³ 40 verlangt werden.
Entsprechend dem Verwendungszweck, z. B. bei hohen oder tiefen Temperaturen, können nach Absprache zwischen Gießerei und Besteller für einige Elemente engere Grenzen festgelegt werden.
1.4308 1
GX5CrNi19-10 1
0,030
max.
Si
F
1
1.4309 1
Werkstoff- max.
nummer
C
Abschnitt 4
GX2CrNi19-11 1
Stahlgußsorte
Bezeichnung
II - Teil 1
GL 2009
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–15
Tabelle 4.12 Chemische Zusammensetzung [%] von geeigneten Stahlgusssorten in Anlehnung an EN 10213-4
und EN 10283
Kapitel 2
Seite 4–16
Abschnitt 4 F
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.13 Mechanische Eigenschaften von geeignetem Stahlguss
Bezeichnung
Werkstoffnummer
Wärmebehandlung
+ AT 1
[°C]
Zugversuch bei
Raumtemperatur
Dicke
[mm]
Rp1,0 4
[N/mm2]
max.
min.
Rm
A
[%]
KV 6
[J]
min.
min.
[N/mm2]
GX2CrNi19-11
1.4309
1050 – 1150
150
210
440 – 640
30
80
GX5CrNi19-10
1.4308
1050 – 1150
150
200
440 – 640
30
60
GX5CrNiNb19-11
1.4552
1050 – 1150
150
200
440 – 640
25
40
GX2CrNiMo19-11-2
1.4409
1080 – 1150
150
220
440 – 440
30
80
GX5CrNiMo19-11-2
1.4408
1080 – 1150
150
210
440 – 640
30
60
GX5CrNiMoNb19-11-2
1.4581
1080 – 1150
150
210
440 – 640
25
40
GX2NiCrMo28-20-2
1.4458
1100 – 1180
150
190
430 – 630
30
60
GX2CrNiMoN22-5-3
1.4470
1120 – 1150
2, 3
150
420 5
600 – 800
20
30
GX2CrNiMoCuN25-6-3-3
1.4517
1120 – 1150
2, 3
150
480 5
650 – 850
22
50
GX2CrNiMoN26-7-4
1.4469
1140 – 1180
2, 3
150
480 5
650 – 850
22
50
1 Die Wärmebehandlung für alle Stahlsorten ist + AT + QW (Lösungsglühen + Wasserabschreckung)
2 Nach einem Lösungsglühen bei höherer Temperatur können die Gussstücke vor dem Abschrecken in Wasser auf 1040 °C bis 1010 °C
abgekühlt werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und bei komplizierter Gestalt Risse zu vermeiden.
3 Soweit es sich um Stahlguss für Druckbehälter handelt, kommt für die austenitisch-ferritischen Stähle der ausscheidungsgehärtete
Zustand nicht in Betracht.
4 R
2
p0,2 kann durch Absenkung des Rp1,0-Wertes um 25 N/mm abgeschätzt werden.
5 R
p0,2
6 Prüftemperaturen = Raumtemperatur RT (Einzelwert mind. 70 %)
6.2
Korrosion
Austenitische Stahlgusssorten müssen im Lieferzustand gegenüber interkristalliner Korrosion beständig
sein. Sollen Gussstücke ohne nachträgliche Wärmebehandlung geschweißt werden, sind nur solche Gusssorten zu verwenden, die auch in diesem Zustand
beständig sind, z. B. Nb-stabilisierte Gusssorten oder
Gusssorten mit nicht mehr als 0,03 % C.
6.3
Mechanische Güteeigenschaften und
Kerbschlagarbeit
Es gelten die in Tabelle 4.13 bzw. die in den genehmigten Spezifikationen festgelegten Anforderungen.
7.
Prüfung
Die Gussstücke sind in fertigem Zustand (Lieferzustand) zur Prüfung vorzustellen und folgenden Prüfungen zu unterziehen:
7.1
Zugversuch
II - Teil 1
GL 2009
7.2
Abschnitt 4
G
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–17
Tabelle 4.14
Die Gussstücke sind durch den Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen. Die Anzahl der Probensätze (jeweils 3
Charpy-V-Proben) ist wie die der Zugproben festzulegen.
7.3
Prüfung der Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion
Bei Gussstücken aus austenitischen und austenitischferritischen Stahlgusssorten erfolgt die Prüfung auf
nach ISO 3651-1 oder -2 je Schmelze und Wärmebehandlungslos. Bei austenitisch-ferritischen Stahlgusssorten ist ferner eine Prüfung nach Stahl-EisenPrüfblatt SEP 1877, Verfahren I oder einem gleichwertigen Verfahren vorzunehmen. Die Prüfungen sind
vom Hersteller zu bescheinigen.
7.4
Der Hersteller muss durch zerstörungsfreie Prüfungen
an seinen Erzeugnissen sicherstellen, dass die Anforderungen an die äußere und innere Beschaffenheit
gemäß 5. eingehalten sind. Sofern nichts anderes vereinbart ist, gilt für den Prüfumfang das ADMerkblatt W5, für Armaturen gilt die TRD 110. Es
sind ferner die Vorschriften in Kapitel 1 – Grundsätze
und Prüfverfahren, Abschnitt 3 zu beachten.
G.
1.
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung an
Stahlgussstücken
1
1.2
Eine Aufstellung der prüfpflichtigen Gussstücke und der daran durchzuführenden Prüfungen ist
in H. enthalten. Für Propeller aus nichtrostendem
Stahlguss gelten die Angaben in Kapitel 5 – Propellerwerkstoffe, Abschnitt 2.
1.3
Die allgemeinen Anforderungen an Prüfstellen, Prüfpersonal, Prüfverfahren und Bescheinigung
der Prüfergebnisse sind in Kapitel 1 – Grundsätze und
Prüfverfahren, Abschnitt 3 beschrieben und für alle
Prüfungen verbindlich.
1.4
Diese Vorschriften gelten für folgende gemäß
EN 473 definierte Prüfverfahren:
Verfahren 1
Kurzzeichen
Visuelle Prüfung
VT
Magnetpulverprüfung
MT
Farbeindringprüfung
PT
Ultraschallprüfung
UT
Durchstrahlungsprüfung
RT
Für die Prüfung von nichtrostendem austenitischen Stahlguss kommen nur die Verfahren VT, PT, und RT in Betracht.
1.5
Die in G. beschriebenen Verfahren sind von
den Gussherstellern bzw. -verarbeitern und den GLBesichtigern anzuwenden.
1.6
Für die Prüfung sind die Gussstücke in Prüfzonen mit unterschiedlichen Anforderungen an deren
Gütestufen eingeteilt. Diese Einteilung beruht auf
einem oder mehreren der nachfolgenden Grundsätze:
–
zu erwartende Betriebsbeanspruchungen
–
Auswirkung von Fehlstellen auf die Bauteilsicherheit
–
mögliches Schadensrisiko beim Versagen des
Bauteils
–
geforderte Schweißsicherheit an den Anschlussstellen
–
erforderliche Fehlerfreiheit nach mechanischer
Bearbeitung
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für zerstörungsfreie Prüfungen an Stahlgussstücken, für die
gemäß B. bis F. und H. entsprechende Forderungen
enthalten sind und sofern keine anderen Regelwerke
oder Herstellerspezifikationen Gegenstand von Vereinbarungen sind.
Prüfverfahren
Für die wichtigsten Gussstücke des Schiffbaus und der
Antriebsanlage sind die Prüfzonen in I. und J. beschrieben.
2.
Durchführung der Prüfungen
2.1
Nach Durchführung der vorgeschriebenen
Prüfungen durch Prüfer der werkseigenen oder beauftragten Prüfstelle sind dem GL-Besichtiger alle Gussstücke zur visuellen Prüfung vorzustellen.
2.2
Bei den Prüfungen wird zwischen Vor- und
Abnahmeprüfungen unterschieden. Vorprüfungen
dienen zur Entscheidung über die Prüfbarkeit und
Verwendbarkeit des Gussstückes und sind im allgemeinen Angelegenheit des Gussherstellers.
Abnahmeprüfungen sind möglichst am fertigbearbeiteten Gussstück nach der für die Güteeigenschaften
maßgeblichen Wärmebehandlung durchzuführen. Der
Besichtiger ist von den geplanten Prüfungen rechtzeitig in Kenntnis zu setzen. Er nimmt nach seinem Ermessen an den Prüfungen teil.
Kapitel 2
Seite 4–18
Abschnitt 4 G
Stahlguss
2.3
Die Prüfungen sind an den in der Spezifikation oder im Prüfplan bezeichneten Stellen durchzuführen. Lassen die Prüfergebnisse vermuten, dass weitere
Fehlstellen im Gussstück vorhanden sind, ist der Prüfumfang nach Absprache mit dem Besichtiger zu erweitern.
2.4
Gussstücke, für die eine Prüfpflicht besteht,
sind unter H. genannt. Für den Prüfumfang und die
Güteklassenanforderungen für bestimmte Schiffbaukonstruktionsteile und für Bauteile des Maschinenbaus sind Prüfanleitungen gemäß I. und J. festgelegt,
die neben den Herstellerspezifikationen zu beachten
sind.
3.
Einteilung nach Gütestufen
3.1
Die Einteilung nach Gütestufen für die äußere und innere Beschaffenheit erfolgt nach den Merkmalen, die in den Tabellen für die einzelnen Prüfverfahren festgelegt sind. Eine Übersicht über die verschiedenen Gütestufen gibt Tabelle 4.15.
3.2
Die Auswahl von Gütestufen ist im Rahmen
der Bestellung nach EN 1559-1 und EN 1559-2 zu
vereinbaren.
Dies ist im Regelfall Angelegenheit des Bestellers,
wobei die Prüfzonen nach 1.6 festzulegen und folgende Anforderungen zu berücksichtigen sind:
Tabelle 4.15
II - Teil 1
GL 2009
Bei Schweißkanten mit Dicken größer 50 mm genügen die Gütestufen SM2, LM2, AM2, SP2, CP2, LP2,
AP2, UV2 und RV2.
Für Armaturengehäuse gelten DIN 1690 Teil 10.
3.2.2
Für Fertigungsschweißungen gelten grundsätzlich dieselben Anforderungen wie für den Grundwerkstoff.
3.2.3
Für Stahlguss für den Maschinenbau, für
Armaturengehäuse sowie für dynamisch beanspruchte
Schiffbau-Konstruktionsteile sind für Bereiche, für die
keine höheren Anforderungen vorgeschrieben sind,
mindestens die Gütestufen SM3, LM3 und AM3 einzuhalten.
3.2.4
Abgesehen von den Festlegungen nach 3.2.1
bis 3.2.3 bzw. wenn in den Bestellunterlagen keine höheren Einstufungen gefordert werden, gilt für nicht gekennzeichnete Bereiche mindestens die Gütestufe V2.
3.2.5
Für die innere und äußere Beschaffenheit
von Gussstücken können neben gleichwertigen Gütestufen auch unterschiedliche Gütestufen festgelegt
werden.
3.3
Vor Beginn der Prüfung müssen in Prüfplänen, Zeichnungen oder Spezifikationen die Lage und
Ausdehnung der zu prüfenden Bereiche und die einzuhaltenden Gütestufen unter Berücksichtigung von
1.6, 3.1 und 3.2 festgelegt werden. Dem GL sind diese
Unterlagen zur Verfügung zu stellen.
Übersicht über Gütestufen
4.
Prüfung
Prüfverfahren
Gütestufenbezeichnungen 1
VT
V1, V2, V3, V4
MT
SM1, SM2, SM3, SM4
LM1, LM2, LM3, LM4
AM1, AM2, AM3, AM4
PT
SP1, SP2, SP3, SP4,
CP1, CP2, CP3
LP1, LP2, LP3, LP4
AP1, AP2, AP3, AP4
UT
UV1, UV2, UV3, UV4
RT
RV1, RV2, RV3, RV4
der äußeren
Beschaffenheit
der inneren
Beschaffenheit
1
In Anlehnung an EN 12454, EN 1369, EN 1371-1,
EN 12680-2, EN 12681 und DIN 1690-2
Sofern vom Besteller gewünscht oder aus technischen
Gründen erforderlich, können für die Oberflächenrauheit
Grenzwerte, z.B. nach Vergleichsmusterreihen 2 vereinbart werden. Anforderungen für den Oberflächenzustand
von Gussstückoberflächen in Abhängigkeit der kleinsten
nachzuweisenden Anzeigengröße sind für die Magnetpulverprüfung und Farbeindringprüfung in den Tabellen
4.16 und 4.17 gestellt. Für die Oberflächenrauheit bei
zerstörungsfreien Prüfungen gilt dann:
–
Gussstücke, für die Anforderungen an die Oberflächengüte gestellt werden, sind visuell nach 5.
zu prüfen.
–
Gussstücke, die einer Durchstrahlungs-, Magnetpulver- oder Ultraschallprüfung unterworfen
werden, müssen mindestens den Vergleichsmustern 3 S1 oder 4 S2 entsprechen.
––––––––––––––
2
3.2.1
Sonderrandzonen wie Schweißkanten sind
auf ganzer Länge und in einer Breite von 3 × Wanddicke, mindestens aber von 50 mm, in die Gütestufen
SM1, LM1, AM1, SP1, CP1, LP1, AP1, UV1 und
RV1 einzustufen.
Sondervereinbarungen für die Oberflächenrauheit
Hinweise auf Normen:
– "Technische Empfehlung 359-1 des Bureau de Normalisation de l' Industrie de la Fonderie"
– "SCRATA comparators for the definition of surface quality
of steel castings"; Steel castings Technology International;
7, East Bank road, Sheffield, S2 3PL United Kingdom
II - Teil 1
GL 2009
–
Abschnitt 4
G
Stahlguss
Gussstücke, die nach dem Eindringverfahren
geprüft werden, müssen mindestens dem Vergleichsmuster 3 S2 entsprechen.
Tabelle 4.16
Empfohlener Oberflächenzustand
für die Magnetpulverprüfung
Abmessung Oberflächen-Vergleichsmuster 1
der kleinsten
Anzeige
BNIF 2
SCRATA 2
[mm]
1
2
1,5
1 S1 – 2 S1
3 S2 – 4 S2
––
2
2 S1 – 3 S1
4 S2 – 5 S2
A2
H2
≥3
nicht spezifiziert
(raue Oberfläche)
A3 – A4
H3
Maß der
kleinsten
Anzeige
[mm]
1
2
5.
sche Einschlüsse, Lunker, Blasen und Risse sind nicht
zulässig und müssen ausgebessert werden.
5.3
Nach besonderer Vereinbarung mit dem GL
oder wenn dies in der Bestellung festgelegt wird, kann
die Beurteilung der Oberflächenbeschaffenheit anhand
von Vergleichsmustern nach Tabelle 4.18 vorgenommen werden (vgl. hierzu EN 12454 "Visuelle Bestimmung von Oberflächenfehlern - Stahlsandgussstücke").
5.4
Der Besichtiger bestätigt auf dem Abnahmeprüfzeugnis des GL die Durchführung der visuellen
Prüfung. Hierfür genügt z. B. folgender auf das Prüfzeugnis aufgedruckte Text:
"Vorstehend beschriebene Gussstücke
wurden visuell geprüft.
Die gestellten Bedingungen
wurden dabei erfüllt."
5.5
Sofern vom Besteller gewünscht, muss der
Hersteller ein Prüfprotokoll mit den Einzelheiten der
Prüfung, den vorgegebenen Gütestufen und dem Prüfergebnis ausstellen.
Siehe EN 1370.
Siehe Anhang A der EN 1369.
Tabelle 4.17
Kapitel 2
Seite 4–19
Empfohlener Oberflächenzustand
für die Eindringprüfung
Oberflächen-Vergleichsmuster 1
BNIF 2
SCRATA 2
1,5
1 S1 – 2 S1
3 S2 – 4 S2
A1
H1
2
2 S1 – 3 S1
4 S2 – 5 S2
A2
H2
≥3
nicht spezifiziert
(raue Oberfläche)
A3 – A4
H3
Siehe EN 1370.
Siehe Anhang A der EN 1371-1.
6.
Magnetpulverprüfung (MT)
6.1
Die zu prüfende Gussstückoberfläche soll frei
von Öl, Fett, Formstoff- und Schlichteresten, sowie
von Zunder, Staub und anderen Verunreinigungen
sein.
Der erforderliche Oberflächenzustand kann durch
Strahlen, Schleifen oder mittels mechanischer Bearbeitung hergestellt werden. Die Einhaltung einer bestimmten Oberflächenrauheit kann vereinbart werden
(vgl.4.).
6.2
Die Magnetpulverprüfung von Gussstücken
ist gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren,
Abschnitt 3, I. durchzuführen. Bei Verwendung
schwarzer Magnetpulver ist die zu prüfende Oberfläche mit einer weißen nichtabwischbaren Kontrastfarbe
in möglichst geringer Schichtdicke (max. 20 μm)
einzufärben. Eine Minderung der damit verbundenen
Prüfemfpindlichkeit ist zu beachten.
Visuelle Prüfung (VT)
5.1
Der Gusshersteller muss die Gussstücke in
jeder Verarbeitungsstufe auf die äußere Beschaffenheit und die Einhaltung der Abmessungen prüfen.
Untergeordnete Gussfehler, wie kleine Sand- und
Schlackenstellen, kleine Kaltschweißen und kleine
Schülpen sind auszuputzen, wenn sie die Prüfbarkeit
beeinträchtigen können.
5.2
Fehler, welche die Verwendbarkeit und
werkstoffgerechte Verarbeitbarkeit mehr als unerheblich beeinträchtigen können, wie größere nichtmetalli-
6.3
Zwecks Vermeidung von Brandstellen auf
der Gussstückoberfläche bei Vergütungsstahlguss sind
bei der Magnetisierung mittels wechselstromdurchflossener Aufsatzelektroden ausschließlich selbstabschmelzende Elektroden aus Zinn-AluminiumLegierungen zu verwenden.
Auf der Oberfläche sichtbare Kontaktstellen sind ggf.
zu beschleifen und mittels Jochmagnetisierung nachzuprüfen.
Bereits bearbeitete Gussstückoberflächen sind ausschließliche mittels Jochmagnetisierung zu prüfen.
Kapitel 2
Seite 4–20
Abschnitt 4 G
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.18 Zuordnung von Gütestufen zu gewählten Vergleichsmustern 1 für die Oberflächenbeschaffenheit
Gütestufen
Kategorien
V1
V2
V3
V4
Kennzeichnung nach der Technischen Empfehlung 359-1 2
Einschlüsse an der
Oberfläche
B1
B2
B4
B5
Gasporosität
C1
C2
C3
C4
Kaltschweißstellen
D1
D2
D5
––
Schülpen
E3
E5
––
––
Kernstützen
F1
F3
––
––
Schweißungen
J1
J2
J3
J5
1
2
Die verlangte Gütestufe kann für jede Kategorie unterschiedlich sein.
Siehe Hinweise auf Normen unter 4.
6.4
Die Magnetpulveranzeigen sind hinsichtlich
ihrer Art, Größe und Häufigkeit entsprechend den
Tabellen 4.19, 4.20 und 4.21 zu bewerten.
–
nichtlinear: Der Abstand zwischen den Anzeigen ist kleiner als 2 mm und mindestens drei
Anzeigen werden beobachtet
Als Bezugsfläche dient hierfür ein Rechteck von
105 mm × 148 mm (Format DIN A6), das auf die
jeweils ungünstigste Stelle (Stelle mit der größten
Anzeigenhäufigkeit) aufzulegen ist. Zusätzlich sind
zur Bewertung die Bildreihen nach EN 1369 heranzuziehen.
–
linear: Der Abstand zwischen zwei Anzeigen ist
kleiner als die Länge L des längsten Fehlers in
einer Reihe.
6.5
6.5.1
6.5.2
Lineare Anzeigen (LM)
Die Anzeigen gelten als linear, wenn L größer oder
gleich 3 W ist.
Das Bezeichnungssymbol für lineare Anzeigen ist LM
(L für linear und M für Magnetpulver).
6.5.3
1
Nichtlineare Anzeigen (SM)
Das Bezeichnungssymbol für nichtlineare Anzeigen
ist SM (S für Oberfläche und M für Magnetpulver).
In Reihe angeordnete Anzeigen (AM)
Die Anzeigen gelten in folgenden Fällen als in Reihe
angeordnet:
5
3
Definition der Anzeigen der Magnetpulverprüfung
Die Anzeigen gelten als nichtlinear, wenn die Länge L
kleiner als 3mal die Breite W ist.
4
2
Abb. 4.1 Beispiel für L
In Reihe angeordnete Anzeigen werden als eine einzige Anzeige betrachtet. Ihre Länge entspricht der Gesamtlänge L dieser Reihe, siehe Abb. 4.1.
Das Bezeichnungsymbol für in Reihe angeordnete
Anzeigen ist AM (A für in Reihe angeordnet und M
für Magnetpulver)
Hinweis
Die Gesamtlänge L ist der sich ergebende Abstand
zwischen dem Beginn des ersten Fehlers und dem
Ende des letzten Fehlers.
Beispiel: L = A 1 + A 2 + A 3 + A 4 + A 5
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
G
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–21
Tabelle 4.19 Art der Fehler und Typen der entsprechenden Anzeigen bei der Magnetpulverprüfung
Typen von Anzeigen bei der Magnetprüfung
Art der Fehler
Kennbuchstabe
nichtlinear
linear
SM
LM
in Reihe
angeordnet
AM
Gasporosität
A
X
––
X
Sand und Schlackeneinschlüsse
B
X
––
X
Risse
D
––
X
X
Warmrisse
E
––
X
X
Eingießteile
F
––
X
X
Kaltschweißstellen
H
––
X
X
Tabelle 4.20 Gütestufen der Magnetpulverprüfung - Nichtlineare vereinzelte Anzeigen (SM)
Merkmal
Gütestufen
SM 1
SM 2
Prüfmittel
Länge L1 der kleinsten zu berücksichtigenden
Anzeige [mm]
1
SM 4
Auge
Vergrößerung bei Betrachtung von Anzeigen der
Magnetpulverprüfung
Nichtlineare
Anzeigen (SM)
SM 3
1
1,5
2
3
5
größte zulässige
Gesamtfläche [mm2]
10
35
70
200
größte zulässige
Einzellänge L2 [mm]
21
41
61
10 1
Höchstens 2 Anzeigen mit der angegebenen größten Einzelabmessung sind zulässig.
Hinweis
Nur die in dieser Tabelle angegebenen Werte gelten. Die Vergleichsbilder nach EN 1369 Anhänge B und C
dienen lediglich zur Information.
Kapitel 2
Seite 4–22
Abschnitt 4 G
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.21 Gütestufen der Magnetpulverprüfung – Lineare (LM) und in Reihe angeordnete (AM)
Anzeigen
Gütestufen
Merkmal
LM 1
AM 1
LM 2
AM 2
Prüfmittel
LM 4
AM 4
3
5
Auge
Vergrößerung bei Betrachtung von Anzeigen
der Magnetpulverprüfung
1
Länge L1 der kleinsten zu berücksichtigenden
Anzeige [mm]
Anordnung der Anzeigen 1
vereinzelt (I) oder kumulativ (C)
Größte Länge L2 von
linearen (LM) und in
Reihe angeordneten (AM)
Anzeigen in Abhängigkeit von der Wanddicke t
[mm]
LM 3
AM 3
1,5
2
I
C
I
C
I
C
I
C
Wanddicke Klasse a
t £ 16 mm
2
4
4
6
6
10
10
18
Wanddicke Klasse b
16 mm < t £ 50 mm
3
6
6
12
9
18
18
27
Wanddicke Klasse c
t > 50 mm
5
10
10
20
15
30
30
45
Bild
C.3
Bild
Bild
Bild
C.4
C.5
C.6
Vergleichsbilder gemäß EN 1369 Anhang C
1 Die linearen und in Reihe angeordneten Anzeigen sind bei der Berechnung der kumulativen Länge zu berücksichtigen.
Hinweis
Nur die in dieser Tabelle angegebenen Werte sind verbindlich. Die Vergleichsbilder nach EN 1369 Anhang C
6.6
Fehler, die in Bezug auf ihre Größe und Häufigkeit die für die vorgeschriebenen Gütestufen geforderten Werte überschreiten, sowie Risse sind unzulässig und müssen beseitigt werden. Ausgebesserte Fehlstellen müssen erneut geprüft werden.
7.
Eindringprüfung (PT)
7.1
Die Prüfung ist mit einem Prüfmittelsystem
bestehend aus Reiniger, Eindringmittel und Entwickler gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren,
Abschnitt 3, J. durchzuführen.
7.2
Die zu prüfende Gussstückoberfläche soll den
in 6.1 bzw. 4. genannten Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit entsprechen.
7.3
Die Anzeigen sind hinsichtlich ihrer Art,
Größe und Häufigkeit entsprechend den Tabelle 4.22,
4.23 und 4.24 zu bewerten. Als Bezugsfläche dient
hierfür ein Rechteck von 105 mm × 148 mm (Format
DIN A6), das auf die jeweils ungünstigste Stelle (Stelle mit der größten Anzeigenhäufigkeit) aufzulegen ist.
Zusätzlich können zur Bewertung die Bildreihen nach
EN 1371-1 Teil 2, oder einer anderen anerkannten
Norm mit herangezogen werden.
7.4
7.4.1
Definition der Anzeigen der Eindringprüfung
Lineare Anzeige (LP)
Anzeige, bei der die größte Abmessung mindestens
dem 3fachen der kleinsten Abmessung entspricht
(d. h. L ≥ 3 W)
Abschnitt 4
II - Teil 1
GL 2009
G
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–23
Tabelle 4.22 Art der Fehler und Typen der entsprechenden Anzeigen bei der Eindringprüfung
Typen von Anzeigen bei der Eindringprüfung
Art der Fehler
Kennbuchstabe
nichtlinear
linear
in Reihe
angeordnet
Gasporosität
A
vereinzelt
SP
X
gehäuft
CP
X
LP
AP
––
X
Sand und Schlackeneinschlüsse
B
X
X
––
X
Risse
D
––
––
X
X
Warmrisse
E
––
––
X
X
Eingießteile
F
X
––
X
X
Kaltschweißstellen
H
––
––
X
X
Tabelle 4.23 Gütestufen der Eindringprüfung – Nichtlineare Anzeigen 1, vereinzelt (SP) oder gehäuft (CP)
Gütestufen
Merkmal
SP1
CP1
SP2
CP2
Prüfmittel
SP3
CP3
SP4
Auge
Vergrößerung bei Betrachtung von Anzeigen der Magentpulverprüfung
Durchmesser der kleinsten zu berücksichtigenden Anzeige [mm]
1
1,5
2
3
5
Höchste Anzahl zulässiger nichtlinearer Anzeigen
8
8
12
20
Höchstzulässiges Maß der Fehleranzeigen A, B und F [mm]
– vereinzelte Anzeigen SP
– gehäufte Anzeigen CP
3
10
6
16
9
25
14
––
1
Nichtlineare Anzeigen für L ≤ 3 W; dabei ist L die Länge und W die Breite der Anzeige.
Hinweis
Nur die in dieser Tabelle angegebenen Werte sind verbindlich. Die Vergleichsbilder nach EN 1371-1 Anhänge B
und C diesen lediglich zur Information.
7.4.2
Nichtlineare Anzeige
Anzeige bei der die größte Abmessung weniger als das
3fache der kleinsten Abmessung beträgt (d. h. L < 3 W):
–
vereinzelt (SP)
–
gehäuft (CP): Bereich mit vielen Anzeigen, der
Abstand zwischen den Anzeigen ist nicht messbar
(sie bilden scheinbar nur eine einzige Anzeige);
7.4.3
–
In Reihe angeordnete Anzeigen (AP)
linear: Der Abstand zwischen zwei Anzeigen ist
kleiner als die Länge des längsten Fehlers in der
Reihenanordnung; oder
–
nichtlinear: Der Abstand zwischen zwei Anzeigen beträgt weniger als 2 mm und es werden
mindestens drei Anzeigen beobachtet.
7.5
Fehler, die in Bezug auf ihre Größe und Häufigkeit die für die vorgeschriebene Prüfklasse geforderten Werte überschreiten, sowie Materialtrennungen (Risse) sind unzulässig und müssen beseitigt
werden.
Ausgebesserte Fehlstellen müssen erneut geprüft werden. Hierfür ist das zuvor angewendete Prüfmittelsystem zu verwenden.
Kapitel 2
Seite 4–24
Abschnitt 4 G
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Tabelle 4.24 Gütestufen der Eindringprüfung – Lineare (LP) und in Reihe angeordnete (AP) Anzeigen 1
Gütestufen
Merkmal
LP 1
AP 1
LP 2
AP 2
Prüfmittel
LP 4
AP 4
3
5
Auge
Vergrößerung bei Betrachtung von Anzeigen
der Eindringprüfung
1
Länge der kleinsten zu berücksichtigenden
Anzeige [mm]
Anordnung der Anzeigen
vereinzelt (I) oder kumulativ (C)
Größte Länge von
linearen (LP) und in
Reihe angeordneten (AP)
Anzeigen in Abhängigkeit von der Wanddicke t
[mm]
LP 3
AP 3
1,5
2
I
C
I
C
I
C
I
C
Wanddicke Klasse a
t £ 16 mm
2
4
4
6
6
10
10
18
Wanddicke Klasse b
16 mm < t £ 50 mm
3
6
6
12
9
18
18
27
Wanddicke Klasse c
t > 50 mm
5
10
10
20
15
30
30
45
Nach Anhang D
Bild
D.3
Bild
D.4
Bild
D.5
Bild
D.6
Hinweis
Die Anzeigen bei der Eindringprüfung können sich über einen Zeitraum entwickeln; dies sollte berücksichtigt
werden.
1 Die Länge L einer in Reihe angeordneten Anzeige ist der Abstand zwischen dem Beginn des ersten Fehlers und dem entgegengesetzten
Ende des letzten Fehlers (L ³ 3 W).
Hinweis
Nur die in dieser Tabelle angegebenen Daten sind verbindlich. Die Vergleichsbilder nach EN 1371-1 Anhang D
8.
Ultraschallprüfung (UT)
8.1
Die Ultraschallprüfung kommt bevorzugt für
dickere Gussstücke und zur Untersuchung von Fertigungsschweißungen sowie als Ergänzung zur Durchstrahlungsprüfung für die Ermittlung der Tiefenlage
und Ausdehnung von Fehlstellen in Betracht, und ist
gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren,
Abschnitt 3, K. durchzuführen.
8.2
Alle Gussstücke müssen für die Prüfung in
wärmebehandeltem Zustand vorliegen. Ultraschallprüfungen kommen für austenitische und austenitischferritische Stahlgusssorten im Regelfall nicht in Betracht.
8.3
An den zu prüfenden Bereichen muss die
Gussstückoberfläche in einen Zustand gebracht werden, der ein einwandfreies Ankoppeln des Prüfkopfes
erlaubt. Dazu muss die Oberfläche frei von Formstoffund Schlichteresten, Zunder, Staub und anderen Verunreinigungen sein, welche die Ankopplung beeinträchtigen können.
Die Einhaltung einer bestimmten Oberflächenrauheit
gemäß 4. kann vereinbart werden.
8.4
Eine ausreichende Ultraschallprüfbarkeit ferritischer Gussstücke ist gegeben, wenn Kreisscheibenreflektoren von 3 mm, 4 mm und 6 mm Durchmesser für
den jeweiligen Wanddickenbereich mit ausreichender
Abschnitt 4
II - Teil 1
GL 2009
G
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–25
Sicherheit nachgewiesen werden können, vgl. Tabelle
4.25. Die Echohöhen dieser kleinsten nachzuweisenden Kreisscheibenreflektoren sollen mindestens 6dB
über dem Störuntergrund am Ende des zu beurteilenden
Tiefenbereiches liegen. Die Erfüllung vorgenannter
Bedingungen ist dem GL-Besichtiger im Rahmen der
Prüfung nachzuweisen.
8.5
Wenn möglich, müssen die zu prüfenden Bereiche von beiden Seiten geprüft werden. Ist nur eine
Seite zugänglich, müssen nahauflösende Prüfköpfe, SEPrüfköpfe, zum Nachweis oberflächennaher Inhomogenitäten eingesetzt werden. Die Prüfung mit SE-Prüfköpfen ist nur für Wanddicken bis 50 mm zweckmäßig.
8.6
Zusätzlich müssen, wenn nicht anders zwischen Käufer und Hersteller vereinbart, bei allen Guss-
stücken folgende Bereiche bis zu einer Tiefe von 50
mm mit SE-Senkrecht- und/oder Winkelprüfköpfen
geprüft werden:
–
Hohlkehlen, Wanddickenübergänge, Bereiche
mit äußeren Kühlrippen
–
Fertigungsschweißungen, Anschweißenden und
Sonderrandzonen
–
Fertigungsschweißungen mit einer Tiefe von
mehr als 50 mm müssen ergänzend mit anderen
geeigneten Winkelprüfköpfen geprüft werden.
8.7
Es sind alle Echoanzeigen oder Rückwandechoschwächungen zu erfassen, die die in Tabelle 4.26
genannten Registriergrenzen erreichen oder überschreiten.
Tabelle 4.25 Anforderungen an die Ultraschallprüfbarkeit nach EN 12680-1
Wanddicke
[mm]
Kleinster nachweisbarer Durchmesser
der Flachbodenbohrung [mm]
≤ 300
3
> 300 bis ≤ 400
4
> 400 bis ≤ 600
6
Tabelle 4.26 Registriergrenzen für die Ultraschallprüfung von Gussstücken aus ferritischen Stählen nach
EN 12680-1
Wanddicke
Geprüfter
Bereich
[mm]
Anzeigen ohne messbare Anzeigen mit messbarer Ausdehnung
Ausdehnung
Durchmesser
Durchmesser
der äquivalenten
der äquivalenten
Flachbodenbohrung 1 Flachbodenbohrung 1
min.
min.
[mm]
[mm]
Rückwandechoabnahme
min.
[mm]
≤ 300
–
4
3
> 300 bis ≤ 400
–
6
4
> 400 bis ≤ 600
–
6
6
–
Bereiche mit
Gütestufe 1
3
3
6
–
Sonderrandzone
3
3
–
1 Umrechnungsformel für Durchmesser von Flachbodenbohrungen in die von Querbohrungen siehe EN 12680-1.
12
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
8.9
Für die Bestimmung der Zulässigkeitskriterien nach Tabelle 4.27 ist die Gusswand in Rand- und
Kernzonen nach Abb. 4.2 einzuteilen.
a
Randzone
Kernzone
t
8.8
Anzeigen, welche die nach Tabelle 4.27 bzw.
nach Abb. 4.3 gültigen Höchstwerte überschreiten, sind
unzulässig und führen zur Zurückweisung des Gussstückes durch den Besichtiger. Eine Abnahme des Gussstückes kann dennoch in Betracht gezogen werden,
wenn nach einer weiteren Beurteilung der Anzeigen
durch den Besteller und den GL der Nachweis erbracht
wird, dass die Verwendbarkeit des Gussstückes bei
Verzicht auf eine Ausbesserung nicht wesentlich beeinträchtigt ist, oder wenn der Fehler ausgebessert wird. In
diesem Fall ist die Prüfung zu wiederholen.
a
Abschnitt 4 G
Randzone
a
Kapitel 2
Seite 4–26
a = t/3 (max. 30 mm)
(Die Wandeinteilung bezieht sich auf die Maße
des einbaufertigen Gussstückes)
Abb. 4.2 Wandeinteilung in Zonen
900
a [mm2]
800
5
700
600
4
500
400
3
300
2
200
100
0
10
20
30
40
50
b [mm]
Legende
UV 2
UV 3
UV 4
UV 5
Gütestufe 2
Gütestufe 3
Gütestufe 4
Gütestufe 5
a
b
höchstzulässige Einzelanzeige [mm2]
Abstand von der Prüffläche [mm]
Anzeigen mit messbaren Ausdehnungen sind in Gütestufe 1 nicht zulässig.
Abb. 4.3 Zulässigkeitsgrenzen für die Ultraschallprüfung für einzelne weitgehend in Wanddickenrichtung
ausgerichtete, flächige Anzeigen, bestimmt mit Winkelprüfköpfen in Anlehnung an EN 12680-1
mm
mm
mm2
mm2
mm2
Anzahl der registrierpflichtigen Reflektoren in einer Fläche von 100 mm × 100mm
Größter Durchmesser der äquivalenten
Flachbodenbohrung
Größte Ausdehnung des Reflektors in
Wanddickenrichtung
Größte Länge ohne messbare Breite
Größte Einzelfläche 3, 4
Größte Gesamtfläche pro Bezugsfläche 3
Bezugsfläche
-
UV 1
£ 50
> 50
£ 100
£ 50
> 50
£ 100
> 100
£ 600
UV 3
UV 2
Gütestufe
> 100
£ 600
£ 50
> 50
£ 100
UV 4
> 100
£ 600
150000 »
(390 mm × 390 mm)
Stahlguss
4 Wenn die Anzeige in der Kernzone durch einen Einzelreflektor verursacht ist, dessen Dicke 10 % der Wanddicke nicht überschreitet (z. B. Mittellinienlunker), sind im
Falle der Gütestufen 2 bis 4 bis zu 50 % höhere Werte als in der Tabelle angegeben und im Falle von Gütestufe 5 unbegrenzte Anzeigeflächen zulässig.
3 Anzeigen mit einem Abstand unter 25 mm sind als eine Anzeige zu betrachten.
2 Kernzone + Randzone.
Bei Wanddicken größer als 50 mm muss die Zulässigkeit von Anzeigen entsprechend Flachbodenbohrungen über 8 mm Durchmesser in der Randzone zwischen Hersteller
und Käufer vereinbart werden.
100000 » (320 mm × 320 mm)
G
-
Reflektoren ohne messbare Ausdehnung
Rand
1
3
Kern
Rand
3
5
6
6
nicht als Merkmal
32
bewertet
Kern
nicht als Merkmal bewertet
Reflektoren mit messbarer Ausdehnung
Rand
1
3
Kern
15 % der Zonendicke
Rand
Kern
15 % der Wanddicke
75
75
75
75
75
75
75
75
75
Rand
75
75
100
75
75
120
100
100
150
Kern
600
1000
1000
600
2000
2000
2000
2000
2000
Rand
nicht
zulässig 10000 10000 15000 15000 15000 20000 15000 15000 20000
Kern
10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 15000 15000
Rand
10000 15000 15000 15000 20000 20000 15000 20000 20000
Kern
Zone
(siehe
Bild 2)
Abschnitt 4
1 Bei Wanddicken nicht größer als 50 mm sind Flachbodenbohrungen mit Durchmessern über 8 mm unzulässig.
mm
mm
Gussstückwanddicke
im geprüften Bereich
Größter Durchmesser der äquivalenten
Flachbodenbohrung
Einheit
Merkmal
II - Teil 1
GL 2009
Kapitel 2
Seite 4–27
Tabelle 4.27 Zulässigkeitsgrenzen für die Ultraschallprüfung für räumliche Reflektoren in Anlehnung
an EN 12680-1
Kapitel 2
Seite 4–28
9.
Abschnitt 4 G
Stahlguss
Durchstrahlungsprüfung (RT)
9.1
Die Durchstrahlungsprüfung von Gussstücken ist gemäß Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 3, L. durchzuführen.
9.2
Die Wahl der Strahlenquelle ist abhängig von
der geforderten Prüfklasse und der zu durchstrahlenden
Gusswanddicke, siehe Tabelle 4.28. Erforderlichenfalls
ist die Durchstrahlungsprüfung in Ergänzung zur Ultraschallprüfung anzuwenden, wenn Zweifel hinsichtlich der Bewertung von Ultraschallanzeigen bestehen.
II - Teil 1
GL 2009
9.3
Fehler, deren Art und Größe die in der
Tabelle 4.29 für die geforderte Prüfklasse gültigen
Höchstwerte überschreiten, sind unzulässig und führen
zur Zurückweisung des Gussstückes durch den Besichtiger. Eine Abnahme des Gussstückes kann dennoch in Betracht gezogen werden, wenn nach einer
weiteren Beurteilung der Fehler durch den Besteller
und den GL der Nachweis erbracht wird, dass die
Verwendbarkeit des Gussstückes bei Belassen des
Fehlers nicht wesentlich beeinträchtigt ist, oder wenn
der Fehler ausgebessert worden ist. In diesem Fall ist
die Prüfung zu wiederholen.
Tabelle 4.28 Strahlenquelle in Abhängigkeit von der Prüfklasse und der zu durchstrahlenden Dicke in
Anlehnung an EN 444 und EN 12681
Durchstrahlte Dicke ω [mm]
Strahlungsquelle
Klasse A
Klasse B
TM 170
w≤5
w≤5
Yb 169
1 ≤ w ≤ 15
2 ≤ w ≤ 15
Se 75
10 ≤ w ≤ 40
14 ≤ w ≤ 40
Ir 192
20 ≤ w ≤ 100
20 ≤ w ≤ 90
Co 60
40 ≤ w ≤ 170
60 ≤ w ≤ 150
Röntgenstrahlen mit Energie über 1 MeV bis 4 MeV
30 ≤ w ≤ 200
50 ≤ w ≤ 180
Röntgenstrahlen mit Energie über 4 MeV bis 12 MeV
w ≥ 50
w ≥ 80
Röntgenstrahlen mit Energie über 12 MeV
w ≥ 80
w ≥ 100
D+E
Risse
5
3
4
2
1
E 186
E 280
über 50 bis 115
über 115 bis 300
E 446
E 186
E 280
E 446
bis 50
bis 50
über 50 bis 115
über 115 bis 300
E 446
E 186
E 280
bis 50
über 50 bis 115
über 115 bis 300
B3
B3
B3
A3
A3
A3
RV 2 2
B3
B3
B3
A3
A3
A3
RV 3 2
B4
B4
B4
A4
A4
A4
RV 4 2
unzulässig
unzulässig
unzulässig
unzulässig
unzulässig 4
unzulässig
unzulässig
unzulässig
unzulässig 4
unzulässig
unzulässig
unzulässig
unzulässig 4
F15
F15
F15
Ca2, Cb2,
Ca1, Cb1,
Ca3, Cb3,
Ca4, Cb4,
Cc2, Cd2,
Cc1, Cd1,
Cc3, Cd3,
Cc4, Cd4,
Ca1, Cb1, Cc1, Ca3, Cb2, Cc2, Ca3, Cb3, Cc3, Ca4, Cb4, Cc4,
3
Ca2, Cb2, Cc2 Ca3, Cb3, Cc3 Ca4, Cb4, Cc4
3
B1
B1
3
A1
A1
RV 1
Höchstzulässige Fehler für Gütestufe
Kernstützen dürfen vorhanden sein, müssen jedoch rissfrei an der Oberfläche verschweißt werden.
Titel: ASTM-E 446 ¾ Reference radiographs for steel castings up to 2 in. (51 mm) in thickness,
ASTM-E 186 ¾ Reference radiographs for heavy walled (2 to 4 1/2 in. (51 to 114 mm) steel castings sowie
ASTM-E 280 ¾ Reference radiographs for heavy walled (4 1/2 to 12 in. (114 to 305 mm) steel castings.
Wenn z.B. durch Ultraschallprüfungen nachgewiesen wird, daß sich die Fehler in der Kernzone (siehe Abb. 4.1) befinden, so gelten die Angaben für die zahlenmäßig
höhere Gütestufe (z.B. 3 statt 2), sofern in der Werkstoffnorm oder Bestellung nichts Gegenteiliges festgelegt ist.
Die einzuhaltenden Werte sind zu vereinbaren.
Sofern nicht durch bruchmechanische Untersuchungen die Unbedenklichkeit der Risse nachgewiesen wird.
F
C
Lunker
Kernstützen
und Kühleisen
B
Nichtmetallische
Einschlüsse
E 446
E 186
E 280
bis 50
über 50 bis 115
über 115 bis 300
Beurteilung
nach ASTM 1
G
A
bei
Wanddicken
[mm]
Abschnitt 4
Gasblasen
Art
Kennbuchstabe
nach ASTM 1
Fehler
II - Teil 1
GL 2009
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–29
Tabelle 4.29 Höchstzulässige Fehler bei der Durchstrahlungsprüfung
Kapitel 2
Seite 4–30
H.
Abschnitt 4 H
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Aufstellung der Stahlgussstücke, die zerstörungsfreien Prüfungen unterliegen
Tabelle 4.30 Anzuwendende Prüfverfahren
Anzuwendende Prüfverfahren 1
Bezeichnung des Bauteils
VT
MT
PT
UT
RT
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
(×) 2
(×) 2
×
×
×
×
×
×
(×) 2
–
–
(×) 2
×
×
×
×
×
×5
×5
×5
×
×
×
–
×5
×5
×
×
×
×
–
Lagerstühle
×
×
×
×
×
×
Lagerkörper und -deckel für Grund-, Kreuzkopf- und
Treibstangenlager
×
×
–
×
–
Anlassventilgehäuse
×
×
–
–
×
×
×
×
×
–
–
×
×
×
×
×
×
–
–
×4
Schiffbau-Konstruktionsteile
Steven
Propellerwellen-Nuss
Ruderhorn
Ruderlager
Ruderkupplungsteile
Wellenböcke
Ruderschaft
Ruderjoch
(×) 2
(×) 2
–
(×) 2
–
–
–
Dieselmotorenteile
Kolbenoberteile
Zylinderdeckel
Zahnräder und Kettenräder für Steuerwellenantriebe
Kurbelwangen und Hubstücke
Pleuelstangen
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Sonstige Bauteile der Antriebsanlage
Turbinengehäuse
Getrieberäder
Armaturengehäuse
Armaturengehäuse der Rohrleitungsklassen I 3 ab NW 100
1 Prüfung in den vorgegebenen Bereichen.
2 PT kann anstelle von MT angewendet werden.
3 Vergleiche Klassifikations- und Bauvorschriften I – Teil 1, Kapitel 2 – Maschinenanlagen, Abschnitt 11, A.3.
4 Stichprobenweise gemäß Prüfplan.
5 Für Dieselmotoren mit Zylinderdurchmessern > 400 mm.
II - Teil 1
GL 2009
I.
Abschnitt 4
I
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–31
Prüfanleitungen für Schiffbau-Konstruktionsteile
In den Abbildungen 4.4 bis 4.11 sind die Vorgaben für die zerstörungsfreien Prüfungen definiert.
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Magnetpulverprüfung:
Anschweißenden (
Durchstrahlungsprüfung:
Anschweißenden (
)
Ultraschallprüfung:
Anschweißenden (
), wenn die Geometrie dies
)
zulässt
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für Anschweißenden; V3 restliche Bereiche
SM1; LM1; AM1 für Anschweißenden; SM2; LM2; AM2
restliche Bereiche
RV1 bis 50 mm und
RV2 größer 50 mm Dicke 1
1
UV2 anstelle der Durchstrahlungsprüfung bei Dicken
größer 50 mm 1
Dicke = Dicke des Gussstückes an der zu prüfenden Stelle.
Abb. 4.4 Prüfanleitung für Vorsteven
Kapitel 2
Seite 4–32
Abschnitt 4 I
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
A
A
B-B
A-A
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
mit (
) markierte Bereiche
mit (
) markierte Bereiche
Visuelle Prüfung:
V2 (
)
SM2, LM2, AM2 (
)
SM3, LM3, AM3 restliche Bereiche
UV2
Gütestufen:
Abb. 4.5 Prüfanleitung für Ruderschaft
B
B
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
I
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–33
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
), (
Anschweißenden (
)
Bereiche gekennzeichnet mit (
)
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
); V2 für die mit (
)
SM1, LM1, AM1 für (
); SM2, LM2, AM2 für
die mit (
) gekennzeichneten Bereiche; SM3, LM3, AM3 für
die restlichen Bereiche
RV1 bis 50 mm Dicke und
gekennzeichneten Bereiche, restliche Bereiche V3
RV2 größer 50 mm Dicke
UV2; sowie anstelle der Durchstrahlungsprüfung bei Dicken
größer 50 mm
Abb. 4.6 Prüfanleitung für Stevennuss
Kapitel 2
Seite 4–34
Abschnitt 4 I
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
), (
Anschweißenden (
)
)
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
) und V3 restliche Bereiche
(
); SM2, LM2, AM2 für die mit
) gekennzeichneten Bereiche; SM3, LM3, AM3 für die restlichen
Bereiche
UV2; sowie anstelle der Durchstrahlungsprüfung bei Dicken größer 50 mm
Abb. 4.7 Prüfanleitung für Ruderhorn
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
I
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–35
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
), (
Anschweißenden (
)
)
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
) und V2 restliche Bereiche
(
) gekennzeichneten Bereiche; SM3, LM3, AM3 für die
restlichen Bereiche
größer 50 mm
Abb. 4.8 Prüfanleitung für obere Ruderkupplung
Kapitel 2
Seite 4–36
Abschnitt 4 I
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
), (
Anschweißenden (
)
)
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
); V2 restliche Bereiche
(
) gekennzeichneten Bereiche; SM3, LM3, AM3 für die
restlichen Bereiche
größer 50 mm
Abb. 4.9 Prüfanleitung für untere Ruderkupplung
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 4
I
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–37
B-B
"Z"
B
A
A-A
A
B
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
), (
Anschweißenden (
)
)
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
); V2 restliche Bereiche
); SM2, LM2, AM2 für die mit (
)
gekennzeichneten Bereiche; SM3, LM3, AM3 für die restlichen
Bereiche
größer 50 mm
Abb. 4.10 Prüfanleitung für Hintersteven
Kapitel 2
Seite 4–38
Abschnitt 4 I
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
3d
3d
1,75 d
d
3b
b
3d
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
(
)
Eindringprüfung:
(
)
Ultraschallprüfung
Bereiche gekennzeichnet mit
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1
Passfedernut, Schaftbohrung: konisch oder zylindrisch,
restliche Oberfläche V2
oder
Eindringprüfung:
SM1, LM1, AM1
SP1, CP1, LP1, AP1
Jocharme:
Kontaktflächen für Gleitstein und Grund, untere und
obere Planflächen
oder
Eindringprüfung:
SP2, LM2, AM2
Restliche Oberfläche
SP2, CP2, LP2, AP2
Restliche Oberfläche
UV2
Für die gekennzeichneten Bereiche, Gleitsteinbereiche
sind vor dem Bearbeiten der Gleitbahnen zu prüfen,
restliche Oberfläche UV3
Risse sind unzulässig. Die bearbeiteten Stellen dürfen keine offenen Sandstellen aufweisen.
Über ein Belassen, Verschleifen oder Fertigungsschweißen enscheidet der GL.
Abb. 4.11 Prüfanleitung für Ruderjoch
II - Teil 1
GL 2009
J.
Abschnitt 4
J
Stahlguss
Kapitel 2
Seite 4–39
Prüfanleitung für Dieselmotorenteile
200
Zone I
200
30
In den Abbildungen 4.12 und 4.13 sind für die Vorgaben für die zerstörungsfreien Prüfungen definiert.
Zone II
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
gesamte Oberfläche
Schaft und Lagerbereiche
Eindringprüfung:
mechanisch bearbeitete Lagerflächen (
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für Zone I und II; Rest V2
SM1, LM1, AM1 für Zone I und II; Rest SM2, LM2, AM2
UV1 für Zone I und II; Rest UV2
Eindringprüfung:
SP2, CP2, LP2, AP2 für die mit (
Bereiche
Abb. 4.12 Prüfanleitung für Pleuelstangen
) gekennzeichneten
Kapitel 2
Seite 4–40
Abschnitt 4 J
Stahlguss
II - Teil 1
GL 2009
G
G
H
H
Prüfumfang:
Visuelle Prüfung:
gesamte Oberfläche
Anschweißenden (
)
Eindringprüfung:
)
), (
)
Gütestufen:
Visuelle Prüfung:
V1 für (
SM1, LM1, AM1, für die mit (
zeichneten Bereiche;
) gekenn-
SM2, LM2, AM2, für die mit (
Bereiche
) gekennzeichneten
UV1 für die mit (
UV2 für die mit (
Eindringprüfung:
), Rest V2
) gekennzeichneten Bereiche;
) gekennzeichneten Bereiche
SP2, CP2, LP2, AP2 für die mit (
Bereiche
Abb. 4.13 Prüfanleitung für Lagerschild-Mittelstück
) gekennzeichneten
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
A
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–1
Abschnitt 5
Gusseisen
A.
1.
Geltungsbereich
A. enthält allgemeine Vorschriften, die bei der Herstellung und Prüfung von Gusseisen mit Kugel- bzw.
Lamellengraphit zu beachten sind.
2.
Auswahl der Gusseisensorten
2.1
Alle Gussstücke müssen für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet sein und die in den
nachfolgenden Einzelvorschriften genannten Mindestanforderungen erfüllen. Unter diesen Voraussetzungen
können Gusssorten nach den Normen oder vom GL
genehmigten Werkstoffspezifikationen verwendet
werden.
2.2
Für die Kennzeichnung der Gusssorten sind
die Normenbezeichnungen oder die in den Spezifikationen genannten Bezeichnungen zu verwenden.
3.
Anforderungen an die Gießerei
3.1
Gießereien, die Gussstücke nach diesen Vorschriften liefern wollen, müssen vom GL zugelassen
– Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 1, C. genannten Anforderungen erfüllen und dieses dem GL
3.2
Unabhängig von den Forderungen nach 2.1
muss der Hersteller durch erstmalige Eignungsprüfungen an den Erzeugnissen selbst nachgewiesen haben,
dass er diese bedingungsgemäß herstellen kann. Der
Umfang dieser Prüfungen wird von Fall zu Fall vom
GL festgelegt.
4.
Allgemeine Gussstückbeschaffenheit
4.1
Alle Gussstücke müssen eine den Herstellungsbedingungen entsprechende saubere Oberfläche
haben. Untergeordnete Gussfehler, wie Sand- und
Schlackenstellen, kleine Kaltschweißen und Schülpen
sind auszuputzen, wobei die Mindestwanddicke nicht
unterschritten werden darf. Die Gussstücke müssen
frei von solchen Fehlern sein, welche die vorgesehene
Verwendung und Bearbeitung mehr als unerheblich
beeinträchtigen können.
Hierzu sind Vereinbarungen zwischen dem Besteller
und Hersteller hinsichtlich der Festlegung von Gütestufen gemäß EN 1369, EN 1371-1, EN 12680-3 und
EN 12681 zu treffen.
4.2
Speiser und anderer überschüssiger Werkstoff sind durch geeignete Verfahren zu entfernen.
Tritt durch das Trennverfahren eine Gefügeveränderung ein, z. B. beim Brennschneiden, müssen die
Trennstellen anschließend mechanisch bearbeitet
werden.
4.3
Fertigungsschweißungen und Reparaturschweißungen, seien es artfremde Schweißungen
mittels hoch nickelhaltiger Schweißzusätze oder artgleiche Schweißungen, d. h. Schweißen mit artgleichen Schweißzusätzen, bedürfen in jedem Fall der
Durchführung von schweißtechnischen Verfahrensprüfungen im Beisein des GL. Über eine gussteilbzw. bauteilspezifische Anwendung der o. g.
Schweißverfahren entscheidet der GL.
4.4
Bei Zustimmung des Besichtigers dürfen
örtliche poröse Stellen an Gussstücken, die nicht auf
Innendruck beansprucht werden, durch Anwendung
geeigneter Verfahren, wie den Einsatz von Füllstücken aus artgleichem Werkstoff nachgebessert werden. Hierbei ist vorausgesetzt, dass die Verwendbarkeit der Gussstücke nicht beeinträchtigt wird.
5.
Für die Maße und zulässigen Maß- und Formabweichungen gelten die in den Bestellzeichnungen bzw. in
den betreffenden Normen genannten Werte. Entsprechende Angaben hierfür sind in den Bestellunterlagen
zu machen und dem Besichtiger bekannt zu geben.
6.
Dichtheit
Alle Gussstücke, die durch das Betriebsmittel auf
inneren Druck beansprucht werden oder für die ein
besonderer Nachweis der Dichtheit gefordert ist, müssen bei den vorgeschriebenen Prüfdrücken dicht sein.
7.
Allgemeine Anforderungen an die Gusswerkstoffe
7.1
Sofern nichts anderes vereinbart oder in den Normen
festgelegt, bleibt die Wahl der chemischen Zusammensetzung dem Hersteller überlassen. Der Hersteller
muss die Zusammensetzung so wählen, dass die geforderten Güteeigenschaften erreicht werden.
Kapitel 2
Seite 5–2
7.2
Abschnitt 5 A
Gusseisen
Die in den Tabellen in B. und C. bzw. in den Normen
genannten Werte müssen bei der Prüfung erreicht
werden.
Die für Gusseisen mit Kugelgraphit in Sondergüte
vorgeschriebene Kerbschlagarbeit muss als Mittelwert
aus 3 Proben erreicht werden.
8.
Prüfungen
8.1
Soweit gefordert, muss der Hersteller die Zusammensetzung jeder Behandlungseinheit (Pfanne) bestimmen
und dem Besichtiger eine Bescheinigung darüber
aushändigen.
8.2
und Probenentnahme
8.2.1
den Zugversuch zu prüfen. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit in Sondergüte, für welches eine Kerbschlagarbeit vorgeschrieben ist, ist zusätzlich der Kerbschlagbiegeversuch durchzuführen.
8.2.2
Je Gussstück bzw. je Prüflos ist Probenwerkstoff in ausreichendem Maße zur Durchführung der
erforderlichen Prüfungen und möglicher Wiederholungsprüfungen vorzusehen.
8.2.3
Für den Nachweis der mechanischen Eigenschaften können getrennt gegossene Probestücke,
angegossene Probestücke oder dem Gussstück entnommene Probestücke verwendet werden.
8.2.4
Die Art, Anzahl und Positionierung der jeweiligen Probestücke sind wenn nicht anders festgelegt zwischen dem Hersteller und Besteller bis zum
Zeitpunkt der Annahme der Bestellung zu vereinbaren.
8.2.5
Für Gussstücke, mit Gussgewichten von
maximal 2 000 kg und einer maßgebenden Wanddicke
bis 200 mm, sind angegossene Probestücke zu verwenden. Überschreitet das Gussstückgewicht 2 000 kg
und die maßgebende Wanddicke 200 mm sind angegossene Probestücke oder dem Gussstück entnommene Probestücke zu verwenden. Letzteres ist zwischen
dem Hersteller und Besteller sowie dem GL unter
Berücksichtigung von 8.2.4 zu vereinbaren.
8.2.6
Werden getrennt gegossene Probestücke
verwendet, sind diese in Formen zu gießen, die aus
dem gleichen Formstoff bestehen, wie er für das Gussstück selbst verwendet wird. Die Proben dürfen nicht
aus den Formen genommnen werden, bevor nicht
deren Temperatur unter 500 °C gefallen ist. Für die
Probenentnahme bei Kokillen-, Schleuder- oder
Strangguss sind mit dem GL Sondervereinbarungen zu
treffen.
II - Teil 1
GL 2009
8.2.7
Alle Proben sind so zu kennzeichnen, dass
eine zweifelsfreie Zuordnung zu den Gussstücken
möglich ist, für welche sie repräsentativ sein sollen.
8.2.8
Werden Gussstücke in wärmebehandeltem
Zustand geliefert, müssen die Probestücke zusammen
mit den betreffenden Gussstücken wärmebehandelt
werden.
8.2.9
Werden Gussstücke in Serien hergestellt,
kann der Hersteller bei Zustimmung des GL gleichwertige andere Verfahren für die Prüfung anwenden.
In diesem Fall muss der Hersteller die Güteeigenschaften der Erzeugnisse durch eine erstmalige Typprüfung nachgewiesen haben und durch fortlaufende
Kontrolle gleich bleibende Eigenschaften sicherstellen.
9.
und der Abmessungen
Der Hersteller muss jedes Gussstück auf die Oberflächenbeschaffenheit und die Einhaltung der zulässigen
Maß- und Formabweichungen prüfen und die Stücke
anschließend dem Besichtiger zur Endprüfung vorstellen. Hierfür müssen die Gussstücke in einen formstofffreien und prüfgerecht vorbereiteten Oberflächenzustand gebracht werden.
10.
Eine zerstörungsfreie Prüfung ist im Allgemeinen nur
durchzuführen, wenn dieses in der Bestellung gemäß
4.1 festgelegt ist. Darüber hinaus kann der Besichtiger
geeignete zerstörungsfreie Prüfungen fordern, wenn
begründete Zweifel an der Fehlerfreiheit der Gussstücke bestehen.
11.
Innendruckversuch
Soweit vorgeschrieben, sind die Gussstücke durch
einen Innendruckversuch zu prüfen. Die Prüfung ist in
Gegenwart des Besichtigers, möglichst nach Bearbeitung des Gussstückes vorzunehmen. Der Prüfdruck
beträgt das 1,5fache des Betriebsdruckes, sofern kein
anderer Prüfdruck festgelegt ist.
12.
von Proben
Werden bei der Prüfung von Zug- oder Kerbschlagbiegeproben die Anforderungen nicht erreicht oder
liegt bei den Kerbschlagbiegeversuchen ein Einzelwert niedriger als nach der Vorschrift zulässig, dürfen,
bevor die Prüfeinheit oder das Gussstück zurückgewiesen wird, die in Kapitel 1 – Grundsätze und Prüfverfahren, Abschnitt 2, H. beschriebenen Verfahren
für Wiederholungsprüfungen angewendet werden. Die
zusätzlichen Proben sind entweder vom gleichen Probestück wie die Originalprobe oder von anderen Probestücken zu nehmen, welche für das Gussstück oder
das Prüflos repräsentativ sind.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
B
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–3
Identifizierung und Kennzeichnung
B.
Gusseisen mit Kugelgraphit
13.1
Der Hersteller muss ein Kontrollsystem einrichten, das es ermöglicht, alle Gussstücke bis zur
Erschmelzung zurückzuverfolgen und dieses dem
Besichtiger auf Verlangen nachweisen.
1.
Geltungsbereich
13.
13.2
Alle Gussstücke sind durch den Hersteller
vor der Endprüfung an mindestens einer Stelle wie
13.3
Gusssorte, Werkstoffsymbol und/oder die
Werkstoffnummer des Gusswerkstoffs:
–
Schmelzen-Nr. bzw. Kennzeichen, welches es
gestattet, den Herstellungsgang des Gussstückes
zurückzuverfolgen
–
Name oder Zeichen des Herstellers
–
Prüfdruck, soweit zutreffend
13.4
Bei Gussstücken, die in Serien gefertigt werden, können mit dem Besichtiger abweichende Vereinbarungen über die Kennzeichnung getroffen werden.
14.
Diese Vorschriften gelten für Gusseisen mit Kugelgraphit zur Herstellung von Bauteilen im Maschinenund Rohrleitungsbau, z. B. Armaturen, Flansche,
Gehäuse, Naben, Grundplatten und ähnliche Teile,
deren Verwendung und Prüfung auf normale Umgebungstemperaturen abgestimmt sind.
Bei Verwendung der Gussstücke bei erhöhten Betriebstemperaturen oder bei niedrigen Temperaturen,
im Allgemeinen unter 0° C, sind die Anforderungen
mit dem GL besonders zu vereinbaren.
2.
Geeignete Gusseisensorten
Es dürfen folgende Gusseisensorten verwendet werden:
2.1
Gusseisen mit Kugelgraphit nach DIN
EN 1563 mit den in der Norm genannten Eigenschaften.
2.2
Gusseisen mit Kugelgraphit nach anderen
Normen, soweit sie den unter 2.1 genannten Sorten
gleichwertig sind und die Anforderungen nach 4.2 bis
4.4 erfüllen.
Bescheinigungen
Der Hersteller muss dem Besichtiger für jede Lieferung eine Bescheinigung mit mindestens folgenden
Angaben übergeben:
–
–
–
Positionsnummern und Stückzahl
–
Art der Gussstücke und Gusssorte
–
soweit erforderlich
–
–
Herstellverfahren
–
Schmelzennummer bzw. Identifikations-Kennzeichen
–
–
Lieferzustand
–
Einzelheiten der Wärmebehandlung, soweit
erforderlich
–
Kennzeichnung
–
Prüfdrucke, soweit erforderlich
–
3.
3.1
Abgesehen von den Ausnahmen gemäß 3.2
dürfen die Gussstücke im Gusszustand oder wärmebehandelt geliefert werden. Die Art der Behandlung ist
bei der Zulassungsprüfung festzulegen.
3.2
Die Gusseisensorten EN-GJS-350-22-LT/22-U-LT bis EN-GJS-400-18-LT/-18U-LT sowie die
Sondergüten nach Tabelle 5.1 mit Nennfestigkeiten
von 350 N/mm2 und 400 N/mm2, müssen ferritisierend geglüht sein.
3.3
Bei Gussstücken, für die eine besondere
Maß- und Formbeständigkeit gefordert sind, sind ggf.
erforderliche Wärmebehandlungen vor der mechanischen Bearbeitung der Stücke durchzuführen.
Wärmebehandlungen zum Beseitigen von Gussspannungen oder zum Richten dürfen wegen der Gefahr
von Eigenschaftsänderungen nur bei Temperaturen bis
zu 550 °C durchgeführt werden.
4.
4.1
Gusseisen mit Kugelgraphit nach
DIN EN 1563
Es gelten die in der Norm genannten Anforderungen
welche von getrennt gegossenen Probestücken in
Tabelle 5.2 bzw. angegossenen Probestücken in
Tabelle 5.3 aufgeführt sind.
Kapitel 2
Seite 5–4
Abschnitt 5 B
Gusseisen
II - Teil 1
GL 2009
Werden Anforderungen an die Kerbschlagarbeit verlangt, so sind die in den Tabellen 5.4 und 5.5 genannten Mindestwerte nachzuweisen.
Ferner gelten die in 4.3 und 4.4 genannten Anforderungen an die Graphit- bzw. Gefügeausbildung.
4.2
Sonstige Gusseisensorten
4.2.2
Gussstücke in Sondergüte müssen die in
Tabelle 5.1 genannten Anforderungen an die Kerbschlagarbeit erfüllen.
Graphitausbildung
Durch das Herstellungsverfahren muss sichergestellt
sein, dass 90 % des Graphits in kugeliger Form gemäß Form VI nach EN ISO 945 ausgeschieden ist.
Restlicher Graphit muss zumindest in einer Ausbildung gemäß Form V nach o. g. Norm vorliegen.
4.4
Gefügeausbildung
Die metallische Grundmasse muss die in Tabelle 5.1
angegebene Gefügeausbildung zeigen. Bei den ferriti-
Tabelle 5.1
2
3
4
Prüfungen
5.1
jeder Behandlungseinheit bestimmen und dem Besichtiger bekannt geben. Es sind dabei mindestens folgende Elemente anzugeben:
C, Si, Mn P, S und Mg sowie ggf. auch Ni und Cu
sofern diese zur Erzielung der geforderten Eigenschaften zulegiert werden.
5.2
und Probenentnahme
5.2.1
Die mechanischen Eigenschaften, wie die
Zugfestigkeit, die 0,2% Dehngrenze als auch die
Bruchdehnung sind durch den Zugversuch zu prüfen.
Bei ferritischen Sorten darf anstelle der 0,2 %Dehngrenze die aus dem Diagramm der Prüfmaschine
ermittelte Streckgrenze angegeben werden.
Mechanische Eigenschaften und Gefüge von Gusseisen mit Kugelgraphit
Rm 1
[N/mm2]
1
5.
4.2.1
Die Gussstücke müssen abhängig von ihrer
Mindestzugfestigkeit die in Tabelle 5.1 genannten
mechanischen Güteeigenschaften bei der Prüfung
erreichen. Die Angaben über die Brinellhärte gelten
nur als Richtwerte.
4.3
schen Sorten darf der Perlitanteil 10 % nicht überschreiten. Die Gefüge- und Graphitausbildung sind
anhand von Gefügeaufnahmen nachzuweisen.
Rp0,2
min.
A
[%]
min.
Härte
HB 10 2
min.
Normalgüten
370
400
450
500
600
700
800
230
250
310
320
370
420
480
17
15
10
7
3
2
2
Sondergüten
350
400
220
250
22 4
18 4
[N/mm2]
Kerbschlagarbeit
Vorherrschendes
Gefüge
Prüftemp.
[°C]
KV 3
[J]
min.
120 – 180
140 – 200
160 – 210
170 – 240
190 – 270
230 – 300
250 – 350
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
––
Ferrit
Ferrit
Ferrit
Ferrit/Perlit
Perlit/Ferrit
Perlit
Perlit
110 – 170
140 – 200
–20
–20
17 (14)
14 (11)
Ferrit
Ferrit
Liegt die Mindestzugfestigkeit des Gussstückes zwischen den genannten Stufen, dürfen die Anforderungen durch Interpolation
ermittelt werden.
Die Angaben der Härte gelten als Richtwerte und sind bei der Prüfung nicht verbindlich.
Mittelwert aus drei Charpy-V-Proben. Hiervon darf ein Wert als niedrigster Einzelwert anfallen, siehe Angaben in Klammern.
Bei angegossenen Probekörpern kann die Dehnung 2 %-Einheiten geringer sein.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
Tabelle 5.2
Mechanische Eigenschaften, gemessen an Proben aus getrennt gegossenen Probestücken
B
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–5
Kurzzeichen
Nummer
Zugfestigkeit
Rm
[N/mm2]
min.
EN-GJS-350-22-LT 1
EN-JS1015
350
220
22
Ferrit
EN-GJS-350-22-RT 2
EN-JS1014
350
220
22
Ferrit
EN-GJS-350-22
EN-JS1010
350
220
22
Ferrit
EN-GJS-400-18-LT 1
EN-JS1025
400
240
18
Ferrit
2
EN-JS1024
400
250
18
Ferrit
EN-GJS-400-18
EN-JS1020
400
250
18
Ferrit
EN-GJS-400-15
EN-JS1030
400
250
15
Ferrit
EN-GJS-450-10
EN-JS1040
450
310
10
Ferrit
ENGJS-500-7
EN-JS1050
500
320
7
Ferrit/Perlit
EN-GJS-600-3
EN-JS1060
600
370
3
Perlit/Ferrit
EN-GJS-700-2
EN-JS1070
700
420
2
Perlit
EN-GJS-800-2
EN-JS1080
800
480
2
Perlit
Werkstoffbezeichnung
EN-GJS-400-18-RT
0,2-Dehngrenze
Rp0,2
[N/mm2]
min.
Dehnung
A
[%]
min.
Vorherrschendes
Gefüge
1 LT für tiefe Temperaturen
2 RT für Raumtemperatur
Hinweis
Die Werte für diese Werkstoffe gelten für in Sandformen mit vergleichbarer Temperaturleitfähigkeit gegossene
Gussstücke.
Abschnitt 5 B
Kapitel 2
Seite 5–6
Tabelle 5.3
Gusseisen
Mechanische Eigenschaften, gemessen an Proben aus angegossenen Probestücken
Kurzzeichen
EN-JS1019
EN-GJS-350-22U-RT 2
EN-JS1029
EN-GJS-350-22U
EN-JS1032
EN-GJS-400-18U-LT 1
EN-JS1049
EN-GJS-400-18U-RT 2
EN-JS1059
EN-GJS-400-18U
EN-JS1062
EN-GJS-400-15U
EN-JS1072
EN-GJS-450-10U
EN-JS1132
EN-GJS-350-22U-LT
EN-GJS-500-7U
EN-JS1082
EN-GJS-600-3U
EN-JS1092
EN-GJS-700-2U
EN-JS1102
EN-GJS-800-2U
EN-JS1112
2
Maßgebende
Wanddicke
t
[mm]
Zugfestigkeit
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
t ≤ 30
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
Nummer
1
1
II - Teil 1
GL 2009
LT für tiefe Temperaturen
RT für Raumtemperatur
Dehnung
Rm
[N/mm2]
min.
0,2 %
Dehngrenze
Rp0,2
[N/mm2]
min.
350
330
320
350
330
320
350
330
320
400
390
370
400
390
370
400
390
370
400
390
370
450
220
210
200
220
220
210
220
220
210
240
230
220
250
250
240
250
250
240
250
250
240
310
22
18
15
22
18
15
22
18
15
18
15
12
18
15
12
18
15
12
15
14
11
10
A
[%]
min.
zu vereinbaren
500
450
420
600
600
550
700
700
660
800
320
300
290
370
360
340
420
400
380
480
zu vereinbaren
7
7
5
3
2
1
2
2
1
2
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
Tabelle 5.4
Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit, gemessen an Proben mit V-Kerb aus getrennt
gegossenen Probestücken
B
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–7
Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit [J]
bei RT
(23 ± 5) °C
bei
(– 20 ± 2) °C
bei
(– 40 ± 2) °C
Kurzzeichen
Nummer
Mittelwert
aus 3
Prüfungen
Einzelwert
Mittelwert
aus 3
Prüfungen
Einzelwert
Mittelwert
aus 3
Prüfungen
Einzelwert
EN-GJS-350-22-LT 1
EN-JS1015
––
––
––
––
12
9
EN-GJS-350-22RT 2
EN-JS1014
17
14
––
––
––
––
1
EN-JS1025
––
––
12
9
––
––
EN-GJS-400-18-RT 2
EN-JS1024
14
11
––
––
–––
––
EN-GJS-400-18-LT
1
2
LT für tiefe Temperaturen
RT für Raumtemperatur
Hinweis
Die Werte für diese Werkstoffe gelten für in Sandformen gegossene Gussstücke mit vergleichbarer Temperaturleitfähigkeit.
Tabelle 5.5
Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit, gemessen an Proben mit V-Kerb aus angegossenen
Probestücken
Mindestwerte für die Kerbschlagarbeit [J]
Kurzzeichen
Nummer
EN-GJS-350-22U-LT 1
EN-JS1019
EN-GJS-350-22U-RT 2
EN-JS1029
EN-GJS-400-18U-LT 1
EN-JS1049
EN-GJS-400-18U-RT 2
EN-JS1059
RT
bei
bei
Maßgebende
(23 ± 5) °C
(– 20 ± 2) °C
(– 40 ± 2) °C
Wanddicke
t
MittelMittelMittel[mm]
wert aus Einzel- wert aus Einzel- wert aus Einzelwert
wert
wert
3 Prü3 Prü3 Prüfungen
fungen
fungen
t ≤ 60
––
––
t ≤ 60
17
14
60 < t ≤ 200
15
12
––
––
30 < t ≤ 60
14
11
60 < t ≤ 200
12
9
60 < t ≤ 200
30 < t ≤ 60
60 < t ≤ 200
––
––
––
––
12
9
10
7
––
––
12
9
10
7
––
––
––
––
––
––
1 LT für tiefe Temperaturen
2 RT für Raumtemperatur
Hinweis
Die Werte für diese Werkstoffe gelten in der Regel für Gussstücke mit Dicken zwischen 30 und 200 mm.
Abschnitt 5 B
Kapitel 2
Seite 5–8
Gusseisen
II - Teil 1
GL 2009
5.2.2
Für den Zugversuch ist je eine Probe aus
einem getrennt gegossenen U- oder Y-Probestück
gemäß Abb. 5.1 bzw. 5.2 oder aus einem angegossenen Probestück gemäß Abb. 5.3 zu entnehmen. Die
Probestücke sollen im Regelfall der Normalform U
bzw. Y 2 mit 25 mm Dicke entsprechen. Für Sonderfälle können Probestücke mit anderen Abmessungen
vereinbart werden. Für die Entnahme der Probestücke
gilt folgendes:
Für schwere Gussstücke mit einem Rohgewicht
von mindestens 1 000 kg sind 1 Probestück plus
jeweils 1 Probestück je Behandlungseinheit vorzusehen.
–
Für Gussstücke mit einem Rohgewicht von
weniger als 1 000 kg ist ein Prüfstück je Behandlungseinheit vorzusehen. Bei losweiser Prüfung sind je 1 000 kg Rohgewicht des Prüfloses
ein Probestück und für jede weiteren 2 000 kg
Rohgewicht des Prüfloses ein zusätzliches Probestück vorzusehen. Voraussetzung hierfür ist,
dass alle Gussstücke einer Serie gleichen Typs
entstammen und aus der gleichen Behandlungseinheit abgegossen und gegebenenfalls wärmebehandelt wurden.
–
h
K
Z
Probenlage
Z = Zugprobe
K = Kerbschlagbiegeprobe
Maß
a
b
c
h
Lt
12
40
25
135
Y2
Y3
Y4
25
55
40
140
50
100
50
150
75
125
65
175
³ 200
Abb. 5.2 Y-Probestück
5.3
3° Schrägung
c
h
K
a
Abmessungen [mm] für Probenstücke
Typ
Y1
b
a
Lt
a
Sind Wärmebehandlungen durchzuführen, dürfen angegossene Probestücke erst nach dem
Glühen vom Gussstück abgetrennt werden. Getrennt gegossene Probestücke müssen mit dem
Gussstück gemeinsam wärmebehandelt werden.
Z
c
–
b
Lt
a
Abmessungen
Probenlage
a = 25 mm
b = 90 mm
c = 40 mm
h = 100 mm
Lt ³ 200 mm
Z = Zugprobe
Abb. 5.1
U-Probestück
Bei Gusssorten, für die eine Kerbschlagarbeit vorgeschrieben ist, ist diese durch den Kerbschlagbiegeversuch an Charpy-V-Proben bei vorgeschriebener Prüftemperatur zu ermitteln. Die Anforderungen an die
Kerbschlagarbeit sind für die jeweiligen Gusssorten in
den Tabellen 5.1, 5.4 und 5.5 aufgeführt. Zur Durchführung des Versuches ist den nach 5.2.2 vorgeschriebenen Probestücken je ein Satz Proben zu entnehmen.
5.4
und der Abmessungen
Jedes Gussstück ist durch den Hersteller auf die Oberflächenbeschaffenheit und die Einhaltung der Maßund Formabweichungen zu prüfen und anschließend
dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
C
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–9
c
b
A)
h
K
Z
Lt
a
Probenlage
Z = Zugprobe
A) Gussstück (oder Gießsystem)
Maße in Millimeter
a
b
c
h
Lt
I
Maßgebende
Wanddicke des
Gussstücks
t
30 < t £ 60
40
30
20
40 bis 60
³ 200
II
60 < t £ 200
70
52,5
35
70 bis 105
³ 200
Typ
1
Werden kleinere Maße vereinbart, gelten folgende Zusammenhänge: b = 0,75 × a und c =
a
2
Abb. 5.3 Angegossene Probestücke
C.
Gusseisen mit Lamellengraphit
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Gusseisen mit Lamellengraphit zur Herstellung von Bauteilen im Maschinen- und Rohrleitungsbau, z. B. Armaturen, Flansche,
Gehäuse, Naben, Radkörper, Grundplatten, Zylinder
und ähnliche Teile.
2.
Geeignete Gusseisensorten
Es dürfen folgende Gusseisensorten verwendet werden:
2.1
Gusseisen mit Lamellengraphit (Grauguss)
nach DIN EN 1561 mit Ausnahme der Sorten ENGJL-100 und EN-GJL-150.
2.2
Gusseisensorten nach anderen Normen, soweit sie den unter 2.1 genannten Sorten gleichwertig
sind und die Anforderungen nach 4. erfüllen.
3.
Die Gussstücke können nach Wahl des Herstellers im
Gusszustand oder wärmebehandelt geliefert werden,
sofern nicht wegen besonderer Anforderungen an die
Form- und Maßbeständigkeit oder an die mechanische
Bearbeitbarkeit eine Wärmebehandlung vorgeschrieben ist.
Kapitel 2
Seite 5–10
Abschnitt 5 C
Gusseisen
4.
4.1
Festigkeitseigenschaften
II - Teil 1
GL 2009
5.2
Die Gussstücke sind im Regelfall mit einer der folgenden Mindestzugfestigkeiten Rm zu liefern:
200 N/mm2
250 N/mm2
und Probenentnahme
5.2.1
Es ist die Zugfestigkeit anhand des Zugversuches zu prüfen. Hierfür können sowohl getrennt
gegossene Probestücke mit 30 mm Rohgussdurchmesser und 200 mm Mindestlänge, nach Abb. 5.4 als auch
angegossene Probestücke des Typs 2, nach DIN EN
1561, verwendet werden, siehe auch Abb. 5.5.
300 N/mm2
350 N/mm2
Æ50
Formstoff
N/mm2
L ³ 200
4.2
50
Gussstücke mit Mindestzugfestigkeiten < 200
sind nicht zugelassen. Die Anforderungen gelten für
Proben mit 20 mm Durchmesser gemäß 5.2.4. Die
Anforderungen an die Mindestzugfestigkeit für getrennt und angegossene Probestücke sind der Tabelle
5.6 zu entnehmen. Anforderungen für aus dem Gussstück entnommene Probestücke (z. B. Bohrkernproben) müssen zwischen dem Hersteller und Besteller
sowie dem GL besonders vereinbart werden.
Graphitausbildung und Gefüge
Durch das Herstellungsverfahren muss sichergestellt
sein, dass der Graphit in gleichmäßiger Verteilung
lamellar ausgeschieden ist und ein Sättigungsgrad Sc
von 1,0 nicht überschritten wird. Der Sättigungsgrad
ist nach folgender Formel zu bestimmen:
%C
4,3 − 0,33 (% Si + % P)
50
Sc =
Die Bruchfläche geprüfter Zugproben muss ein
gleichmäßiges graues kristallines Aussehen haben.
5.
Prüfungen
5.1
jeder Behandlungseinheit (Pfanne) und deren Sättigungsgrad fortlaufend kontrollieren und dem Besichtiger auf Anforderung bekannt geben. Hierfür ist mindestens die Bestimmung der Elemente C, Mn, Si, P
und S erforderlich.
50
Abb. 5.4
Æ30+20
50
Gussform für getrennt gegossene Probestücke
Der Probestücktyp muss so gewählt werden,
5.2.2
dass etwa dieselben Abkühlungsbedingungen wie für
das Gussstück vorliegen.
5.2.3
Für Gussstücke, deren maßgebende Wanddicke größer als 20 mm ist und deren Rohgewicht mehr
als 200 kg beträgt, sind angegossene Probestücke zu
verwenden.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 5
Tabelle 5.6
Zugfestigkeit von Gusseisen mit Lamellengraphit
C
Gusseisen
Kapitel 2
Seite 5–11
Maßgebende
Wanddicke
Kurzzeichen
Nummer
EN-GJL-200
EN-JL1030
EN-GJL-250
EN-JL1040
EN-GJL-300
EN-JL1050
EN-GJL-350
EN-JL1060
Zugfestigkeit
Rm
einzuhaltende Werte
[mm]
über
2,5 2
5
10
20
40
80
150
52
10
20
40
80
150
10 2
20
40
80
150
10 2
20
40
80
150
bis
5
10
20
40
80
150
300
10
20
40
80
150
300
20
40
80
150
300
20
40
80
150
300
in
getrennt
gegossenen
Probestücken
[N/mm2]
200 – 300 3
250 – 350 3
300 – 400 3
350 – 450 3
in
angegossenen
Probestücken
[N/mm2]
min.
––
––
––
170
150
140
130 1
––
––
210
190
170
160 1
––
250
220
210
190 1
––
290
260
230
210 1
1
Diese Werte sind Anhaltswerte.
2
Dieser Wert ist als untere Grenze für den Bereich der maßgebenden Wanddicke eingeschlossen.
3
Die Werte beziehen sich auf Proben mit einem Rohgussdurchmesser von 30 mm; dies entspricht einer maßgebenden Wanddicke
von 15 mm.
Kapitel 2
Seite 5–12
Abschnitt 5 C
Gusseisen
Jedem dieser Probestücke ist eine Probe von
5.2.4
20 mm Durchmesser zu entnehmen und zu prüfen.
Dabei ist die Bruchfläche der Proben zu beurteilen.
Über die Probenform siehe Kapitel 1 – Grundsätze
und Prüfverfahren, Abschnitt 2, D.1.3.6.
5.2.5
Es ist folgende Anzahl von Probestücken vorzusehen:
–
Für schwere Gussstücke mit einem Rohgewicht
von mindestens 1 000 kg sind ein Probestück
plus jeweils ein Probestück je Behandlungseinheit vorzusehen.
–
Für Gussstücke mit einem Rohgewicht von
weniger als 1 000 kg ist ein Probestück je Behandlungseinheit vorzusehen. Bei losweiser Prüfung sind je 1 000 kg Rohgewicht des Prüfloses
ein Probestück und für jede weiteren 2 000 kg
Rohgewicht des Prüfloses ein zusätzliches Prüfstück vorzusehen. Voraussetzung hierfür ist,
dass alle Gussstücke einer Serie gleichen Typs
entstammen und aus der gleichen Behandlungseinheit abgegossen und gegebenenfalls wärmebehandelt wurden.
L
50 ±5
Maße in [mm]
II - Teil 1
GL 2009
5.3
Werden Gussstücke im wärmebehandeltem
Zustand geliefert, müssen die Probestücke zusammen
mit den betreffenden Gussstücken wärmebehandelt
werden.
R1
» 33 (» 53)
5
(R
25
) 0+1
50 ±5
Die Ziffern in Klammern gelten für Gussstücke
mit Wanddicken gleich oder größer 80 mm
Abb. 5.5 Angegossenes Probestück
Die Ausführungen in 5.2.2 sind hierbei zu berücksichtigen.
Angegossene Probestücke dürfen erst nach der Wärmebehandlung vom Gussstück abgetrennt werden.
5.4
und der Abmessungen
Jedes Gussstück ist durch den Hersteller auf die Oberflächenbeschaffenheit und die Einhaltung der zulässigen Maß- und Formabweichungen zu prüfen und
anschließend dem Besichtiger zur Endprüfung vorzustellen.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 6
A
Kapitel 2
Seite 6–1
Abschnitt 6
A.
Pressteile
4.
1.
Geltungsbereich
Hierfür gelten die Normen und/oder die Angaben in
den Bestellunterlagen. Der Hersteller muss entsprechende Unterlagen für die Prüfung bereithalten.
1.1
Diese Vorschrift gilt für die Prüfung von
Pressteilen für Druckbehälter, z. B. gepresste Böden
und Mantelteile aus ferritischen oder austenitischen
Stahlblechen, welche durch Warmumformung oder
Kaltumformung mit anschließender Wärmebehandlung hergestellt werden. Sie gilt ferner für das im
Anschluss an die Verformung ggf. erforderliche Wärmebehandlungsverfahren.
1.2
Diese Vorschrift gilt auch für aus Einzelteilen
durch Schweißen und anschließendem Umformen
hergestellte Pressteile. Die Prüfung dieser Schweißverbindungen vor und nach dem Umformen hat gemäß
den GL Vorschriften Teil 3 - Schweißen zu erfolgen.
2.
Anforderungen an die Herstellerwerke
Herstellerwerke, die Erzeugnisse nach diesen Vorschriften liefern wollen, müssen vom GL zugelassen
vor Beginn der Lieferungen nachweisen. Zusätzlich
sind Eignungsprüfungen an dafür ausgewählten Erzeugnissen durchzuführen.
3.
Anforderungen an die Ausgangsbleche
3.1
Die Stahlsorten der Ausgangsbleche müssen
in der Bestellung genannt sein. Sie sind so auszuwählen, dass sie nach dem Umformen und ggf. erforderlichen Wärmebehandlungen die an den betreffenden
Grundwerkstoff zu stellenden Anforderungen erfüllen.
3.2
Die Bleche können im vorgeschriebenen
Endwärmebehandlungszustand oder aber in einem
anderen, für das nachfolgende Umformen günstigeren
Zustand geliefert werden. Im letztgenannten Fall ist
die Prüfung der Ausgangsbleche - wenn gefordert - an
Proben vorzunehmen, welche die für das Fertigteil
vorgesehene Wärmebehandlung erfahren haben. Lieferzustand der Bleche und Wärmebehandlung der
Proben sind in der Prüfbescheinigung anzugeben.
5.
Grundsätze für das Warmumformen und
die Wärmebehandlung
5.1
Der Fertigteil-Hersteller muss über geeignete
Einrichtungen verfügen, um die erforderlichen Wärmebehandlungen sachgemäß durchführen zu können.
Hierüber ist dem Besichtiger ein erstmaliger Nachweis
zu erbringen.
5.2
Die Wärmebehandlungseinrichtungen müssen mit einer ausreichenden Anzahl von geeichten
Temperatur-Messgeräten, ortsfeste Anlagen darüber
hinaus mit selbstschreibenden Geräten ausgerüstet
sein, die in regelmäßigen Abständen nachzueichen
sind.
5.3
Alle Teile sind soweit wie möglich im ganzen
anzuwärmen bzw. zu glühen. Hiervon kann bei Einverständnis des Besichtigers abgewichen werden,
wenn nur örtlich umgeformt wird. In diesem Fall muss
jedoch die Verformungszone durch die Wärmebehandlung voll erfasst werden.
5.4
Die Temperaturen, Haltezeiten, Aufheiz- und
Abkühlgeschwindigkeiten sind werkstoff- und bauteilabhängig nach den Angaben in den Normen oder
nach Spezifikationen der Hersteller festzulegen. Die
Einhaltung der Bedingungen ist durch den Hersteller
zu gewährleisten.
5.5
Dürfen für die Prüfung von Fertigteilen getrennte Probenabschnitte verwendet werden, muss
sichergestellt werden, dass diese die gleiche Wärmebehandlung wie das Fertigteil erhalten. Zu diesem
Zweck sind die Probenabschnitte beim Glühvorgang
auf die zugehörigen Fertigteile mit aufzulegen.
6.
Wärmebehandlung nach dem Warmumformen
6.1
Ferritische Stähle
6.1.1
Nach dem Warmumformen ist im Regelfall
eine erneute, wie für den betreffenden Grundwerkstoff
vorgeschriebene Wärmebehandlung vorzunehmen.
Kapitel 2
Seite 6–2
Abschnitt 6 A
Hiervon darf bei normalgeglühten und luftvergüteten
Stählen mit Ausnahme der kaltzähen Stähle abgewichen werden, wenn die Warmumformung innerhalb
des in der Norm oder in der Werkstoffspezifikation
des Herstellers dafür genannten Temperaturbereiches
angefangen und beendet worden ist. In diesem Fall
kann bei den normalgeglühten Stählen die erneute
Wärmebehandlung entfallen, bei luftvergüteten Stählen ein Anlassen genügen.
6.1.2
Bei den kaltzähen Stählen muss der erstmalige Nachweis erbracht werden, dass mit dem vorgesehenen Wärmebehandlungsverfahren die geforderte
Kerbschlagarbeit bei vorgeschriebener Prüftemperatur
am fertigen Stück erreicht wird. Ist dieses der Fall,
kann bei Einhaltung der unter 6.1.1 genannten Voraussetzungen bei den normalgeglühten Stählen die
nachträgliche Wärmebehandlung entfallen, bei den
luftvergüteten (normalgeglühten und angelassenen)
Stählen ein nachträgliches Anlassen genügen und bei
den dreifach wärmezubehandelnden 9 %-Nickelstählen (X8Ni9 und X7Ni9) können das zweite Normalglühen und das Anlassen ausreichen.
6.1.3
Für wasservergütete Stähle ist die Art der
Wärmebehandlung nach dem Warmumformen besonders festzulegen.
6.1.4
Bei örtlicher Warmumformung können die in
6.1.1 bzw. 6.1.2 genannten Ausnahmeregelungen
ebenfalls angewendet werden, wenn sich die Bleche
vor dem Umformen in werkstoffgerechtem Wärmebehandlungszustand befanden.
6.2
1
Teile aus austenitischen Stählen sind nach dem
Warmumformen einer erneuten Wärmebehandlung,
im Regelfall Lösungsglühen und Abschrecken, zu
unterwerfen. Hiervon kann abgewichen werden, wenn
die Umformung im Temperaturbereich von 1 150 bis
1 000 °C begonnen worden ist und bei stabilisierten
Stählen und Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von
C ≤ 0,03 % über 750 °C, bei unstabilisierten Stählen
mit einem C-Gehalt ≤ 0,08 % über 875 °C beendet
worden ist und eine schnelle Abkühlung aus der Umformtemperatur erfolgt ist.
6.3
Plattierte Bleche
Bei Teilen aus plattierten Blechen richtet sich die Art
der Wärmebehandlung nach dem Grundwerkstoff, vgl.
6.1. Erfordert der Auflagenwerkstoff ein vom Grundwerkstoff abweichendes Wärmebehandlungsverfahren, sind die Einzelheiten hierfür durch den Werkstoffhersteller festzulegen und dem GL bekannt zu
geben.
––––––––––––––
1
Weitere Einzelzeiten über die Wärmebehandlung austenitischer Stähle sind dem AD-Merkblatt HP 7/3 zu entnehmen.
II - Teil 1
GL 2009
7.
Wärmebehandlung nach dem Kaltumformen
7.1
Ferritische Stähle
Vor dem Kaltumformen müssen sich alle Bleche im
vorgeschriebenen Lieferzustand befinden, vgl. Einzelvorschriften in Abschnitt 1. Wegen der durch Kaltumformen und Altern möglichen Veränderungen der
Werkstoffeigenschaften ist wie folgt zu verfahren:
7.1.1
Pressteile für Druckbehälter, die bei Umgebungstemperaturen oder Temperaturen der Beschickungsmittel herab bis – 10 °C betrieben werden, sind
bei einem Umformgrad > 5 % (bei zylindrischen
Schüssen
und
Kugelsegmenten
Wanddicke
s > 0,05 × Dm) entsprechend den Festlegungen in den
Normen oder Werkstoffspezifikationen wärmezubehandeln (Normalglühen oder Vergüten).
7.1.2
Pressteile für Druckbehälter, die bei Temperaturen der Beschickungsmittel unter – 10 °C betrieben werden, sind
–
bei Stahlsorten nach EN 10028-2, EN 10028-3,
EN 10028-4 und EN 10028-6 ausgenommen
12Ni14, 12Ni19, X7Ni9 und X8Ni9 - bei Umformgraden > 2 %
–
bei Stahlsorten 12Ni14, 12Ni19, X7Ni9 und
X8Ni9 nach EN 10028-4 - bei Umformgraden
>5%
entsprechend den Festlegungen in den Normen oder
Werkstoffspezifikationen wärmezubehandeln (Normalglühen oder Vergüten).
7.1.3
Pressteile für Gastanks mit Entwurfstemperaturen unter 0 °C sind nach 7.1.2 zu behandeln.
7.1.4
Kaltumgeformte Böden, auch solche, die aus
geschweißten Ronden hergestellt wurden, sind entsprechend den Festlegungen in den Normen oder
Werkstoffspezifikationen wärmezubehandeln (Normalglühen oder Vergüten).
7.1.5
Von den Festlegungen nach 7.1.1, 7.1.2 und
7.1.4 kann abgewichen werden, wenn der Nachweis
erbracht wird, dass die Werkstoffe in ihren Eigenschaften den Beanspruchungen beim Betrieb des
Druckbehälters genügen.
7.1.6
Kaltgeformte
Klöpperböden
aus
den
Stahlsorten S235 JR, S235 J0, S235 J2 und
S235 J2+N nach EN 10025-2, P235 GH und P265 GH
nach EN 10028-2, P275 N nach EN 10028-3 sowie
aus anderen Stahlsorten vergleichbarer Festigkeit
brauchen nicht wärmebehandelt zu werden, sofern die
Temperatur der Beschickungsmittel – 10 °C nicht
unterschreitet und die Berechnungstemperatur entsprechend den Bauvorschriften des GL 120 °C nicht
überschreitet und die Nennwanddicke ≤ 8 mm ist.
II - Teil 1
GL 2009
Abschnitt 6
A
7.1.7
Werden die zulässigen Umformgrade bei
Kaltumformung überschritten, ist die Wärmebehandlung im Regelfall vor dem Schweißen durchzuführen.
7.1.8
Bei plattierten Druckbehältern oder Druckbehälterteilen ist die Wärmebehandlung entsprechend
dem Grundwerkstoff durchzuführen, sofern mit Rücksicht auf die Plattierung keine besonderen Vereinbarungen getroffen werden müssen.
7.2
7.2.1
Als Wärmebehandlung kommt ein Lösungsglühen mit Abschrecken oder für stabilisierte Stähle
(Ausnahme: Mo-legierte stabilisierte Stähle mit mehr
als 0,03 % C) und Stähle mit Kohlenstoffgehalten von
C ≤ 0,03 % ein Stabilglühen in Betracht.
Hinweis
Siehe hierzu AD-Merkblatt HP 7/3.
7.2.2
Auf eine Wärmebehandlung von lösungsgeglühtem und abgeschrecktem oder stabilgeglühtem
Werkstoff nach Kaltumformung kann verzichtet werden, wenn:
7.2.2.1 bei austenitischen Stählen mit einzuhaltenden
Mindestwerten für die Bruchdehnung A5 ≥ 30 % am
Ausgangswerkstoff der Kaltumformgrad von 15 %
nicht überschritten ist oder der Nachweis einer Restbruchdehnung A5 von mindestens 15 % nach Kaltumformung erbracht wird. Für Abmessungsbereiche, bei
denen die einzuhaltenden Mindestwerte für die
Bruchdehnung A5 unter 30 % liegen, gilt der Nachweis einer Restbruchdehnung A5 von 15 % als erbracht, wenn im Abnahmeprüfzeugnis eine Bruchdehnung A5 ≥ 30 % nachgewiesen ist;
7.2.2.2 bei Umformgraden über 15 % im Einzelfall
nachgewiesen wird, dass die Restbruchdehnung A5
nach Kaltumformung noch mindestens 15 % beträgt,
7.2.2.3 bei Klöpper-, Korbbogen- und Halbkugelböden im Abnahmeprüfzeugnis der Ausgangswerkstoffe
folgende Bruchdehnungen A5 nachgewiesen sind:
7.3
Kapitel 2
Seite 6–3
Plattierte Bleche
Bei kaltgeformten Fertigteilen aus plattierten Blechen
gelten die für den betreffenden Grundwerkstoff in 7.1
festgelegten Bedingungen.
8.
Prüfung
8.1
Prüfung der mechanisch-technologischen
Eigenschaften
8.1.1
Die Pressteilprüfung ist durch Zug- und
Kerbschlagbiegeversuche an Proben auszuführen, die
den Pressteilen nach der letzten Wärmebehandlung
quer zur ursprünglichen Walzrichtung des Bleches zu
entnehmen sind. Eine Abweichung von bis zu 20° von
der geforderten Probenlage wird nicht beanstandet.
Die dafür erforderlichen Probenabschnitte sind den
Pressteilen aus überschüssigem Werkstoff der Randzone oder von Ausschnitten in dem nach Tabelle 6.1
festgelegten Umfang zu entnehmen.
8.1.2
Genügt ein Spannungsarmglühen nach dem
Umformen, darf der Probenabschnitt vorher vom
Prüfstück abgetrennt und gleichartig geglüht werden.
8.1.3
Ist gemäß Tabelle 6.1 eine Prüfung nach
Prüflosen möglich, dürfen zu einem Prüflos nur Stücke aus Blechen gleicher Schmelze zusammengefasst
werden, die in gleichartiger Weise gepresst und wärmebehandelt worden sind. Die Wanddicke von Teilen
eines Prüfloses darf dabei 20 % von der mittleren
Wanddicke abweichen. Die Anzahl der Probensätze ist
wie folgt zu bestimmen:
–
bis zu 10 Stücke:
1 Probensatz
–
bis zu 25 Stücke:
2 Probensätze
–
über 25 Stücke:
3 Probensätze
8.1.4
Ist eine Einzelprüfung der Pressteile vorgeschrieben, kann eine Prüfung des Ausgangswerkstoffes durch den GL entfallen.
8.1.5
Anstelle einer Einzelprüfung der Pressteile
kann der GL der walztafelweisen Prüfung (1 Satz
Proben je Ausgangsblech) zustimmen, wenn der
Pressteilhersteller dem GL durch eine erstmalige Verfahrensprüfung den Nachweis erbringt, dass die Anforderungen erfüllt und Erzeugnisse mit gleich bleibenden Güteeigenschaften hergestellt werden können.
In diesem Fall müssen die Ausgangsbleche geprüft
sein.
–
≥ 40 % bei Nennwanddicken
≤ 15 mm bei
Entwurfstemperaturen bis – 196 °C
–
≥ 45 % bei Nennwanddicken
> 15 mm bei
Entwurfstemperaturen bis – 196 °C
8.2
–
≥ 50 % bei Entwurfstemperaturen unter –196 °C
Jedes fertige Teil ist durch den Hersteller auf die Beschaffenheit der Oberfläche zu prüfen und nachzumessen. Anschließend sind die Teile dem Besichtiger
zur Endprüfung und Maßkontrolle vorzustellen.
7.2.2.4 bei Druckbehälterteilen, ausgenommen Böden, die bei Entwurfstemperaturen unter – 196 °C
betrieben werden, der Umformgrad von 10 % nicht
überschritten wird.
und der Abmessungen
Dazu muss der Hersteller dem Besichtiger die Aufmassprotokolle aushändigen.
Kapitel 2
Seite 6–4
Tabelle 6.1
Abschnitt 6 B
II - Teil 1
GL 2009
Prüfumfang der Pressteile aus Blechen
Grundwerkstoff
nach
Abschnitt 1 1
Prüfung am
Prüfumfang
für
Pressteile
Alle unlegierten Stähle mit einer
Mindestzugfestigkeit ≤ 410 N/mm2
C, E
Ausgangsblech
nicht gefordert
Unlegierte Stähle und Feinkornbaustähle mit einer
Mindestzugfestigkeit 410 < Rm ≤ 510 N/mm2 und
ReH ≤ 355 N/mm2 ferner 0,3 %-Mo-legierte Stähle
C, E
Ausgangsblech
Pressteil
Prüfung nach
Losen
Feinkornbaustähle ReH > 355 N/mm2
E
Pressteil
1 Satz Proben
von jedem
Pressteil 2
Warmfeste CrMo-legierte Stähle
E
Pressteil
1 Satz Proben
von jedem
Pressteil 2
Kaltzähe Stähle
F
Pressteil
1 Satz Proben
von jedem
Pressteil 2
Ausgangsblech
nicht gefordert
Ausgangsblech
Pressteil
Prüfung nach
Losen
Stahlsorten
Nichtrostende austenitische Stähle
≤ 20
Dicke [mm]
G
> 20
Plattierte Bleche
H
Der Prüfumfang richtet sich
nach dem Grundwerkstoff
1
Für Pressteile, die für die Herstellung von Tanks für druckverflüssigtes Ammoniak bestimmt sind, ist F. 8.2.2 zu beachten.
2
Eine walztafelweise Prüfung kann vereinbart werden, wenn die Voraussetzungen nach 8.1.5 erfüllt werden.
9.
Kennzeichnung
Jedes Teil muss durch den Hersteller mit dem Hersteller-Zeichen, der Werkstoff-Bezeichnung, der Schmelzen-Nummer und der Proben-Nummer gekennzeichnet werden.
10.
geschriebenen Temperaturgrenzen angefangen und
beendet worden ist, wobei die betreffende Norm oder
das Werkstoffblatt zu nennen ist. Ferner sind die Art
der Abkühlung und der Lieferzustand des Vormaterials anzugeben.
Bescheinigungen
10.1
Bei Pressteilen, die nach dem Umformen
wärmebehandelt werden, muss der Hersteller die
sachgemäße Durchführung der Wärmebehandlung
unter Angabe der Temperaturen, Haltezeiten und Art
der Abkühlung bescheinigen.
10.2
Bei Pressteilen, die in Warmgepresstem Zustand geliefert werden dürfen, muss der Hersteller
bescheinigen, dass die Umformung innerhalb der vor-
B.
Rohrformstücke
1.
Geltungsbereich
Diese Vorschriften gelten für Sattelstutzen, T-Stutzen,
konische Übergangsstücke und Rohrbogen zum Einschweißen in Rohrleitungen, die aus Rohr- oder
Blechabschnitten aus ferritischen oder austenitischen
Stählen hergestellt werden.
II - Teil 1
GL 2009
2.
Abschnitt 6
B
Ausgangswerkstoffe
Als Ausgangswerkstoffe sind geeignete Bleche oder
Rohre nach Abschnitt 1 bzw. 2 zu wählen. Sofern vom
GL nichts anderes vorgeschrieben ist, sind die Ausgangswerkstoffe mit Abnahmeprüfzeugnissen nach
EN 10204–3.1 von GL zugelassenen Herstellern zu
bestellen.
3.
Herstellung
3.1
Rohrformstücke können aus Rohrabschnitten
warm oder kalt geformt werden. Sie können ferner aus
Blechabschnitten hergestellt werden, die warm oder
kalt ein- oder mehrschalig geformt und zusammengeschweißt werden.
3.2
Die Eignung des Verfahrens und, bei aus
Einzelteilen zusammengeschweißten Formstücken,
auch die Güteeigenschaften der Schweißverbindungen
sind dem GL erstmalig nachzuweisen. Dazu muss der
Hersteller dem GL eine Verfahrensbeschreibung mit
allen für die Beurteilung erforderlichen Einzelheiten
zur Prüfung zu übersenden. Art und Umfang der Verfahrensprüfung werden von Fall zu Fall vom GL festgelegt.
4.
Wärmebehandlung
Kapitel 2
Seite 6–5
Werden diese Bögen mit Biegeradien rm ≥ 1,3 × da kalt
gebogen, ist bei Außendurchmessern da ≤ 133 mm eine
anschließende Wärmebehandlung nicht erforderlich.
Das gleiche gilt für alle mit Biegeradien rm ≥ 2,5 × da
hergestellten Bögen.
Ausgenommen sind Rohre aus kaltzähen Stählen mit
Wanddicken > 2,5 mm und kaltgebogene Rohre, die
wärmebehandelt werden müssen wegen der Korrosionsbeanspruchung oder weil belastete Teile außerhalb
der neutralen Zone angeschweißt werden.
5.
Anforderungen an die Güteeigenschaften
Die Formstücke müssen in fertigem Zustand alle Anforderungen an die Güteeigenschaften erfüllen, die für
den betreffenden Ausgangswerkstoff (Rohr oder
Blech) vorgeschrieben sind.
6.
Prüfung
6.1
Besichtigung und Maßprüfung
Alle Formstücke sind im Lieferzustand zu besichtigen
und in den Abmessungen nachzuprüfen. Dazu muss
die Oberfläche der Formstücke in einem prüffähigen
Zustand sein, der das Erkennen wesentlicher Fehler
ermöglicht.
4.1
Alle Formstücke müssen sich in dem für den
Werkstoff nach den GL-Vorschriften bzw. mitgeltenden Normen oder Werkstoffspezifikationen festgelegten Wärmebehandlungs- oder Warmverarbeitungszustand befinden.
6.2
4.2
Bei ferritischen Stählen, für die ein Normalglühen vorgeschrieben ist und die warm verformt
werden, kann auf eine nachträgliche Wärmebehandlung verzichtet werden, wenn durch die Warmverarbeitung ein entsprechender Gefügezustand sichergestellt werden kann. Unter gleichen Voraussetzungen
kann bei Vergütungsstählen ein Anlassen genügen.
Ein Prüflos entsprechend Tabelle 6.2 umfasst Formstücke gleicher Werkstoffe und Abmessungen, bei
Formstücken da > 100 aus legierten Stählen auch
gleicher Schmelze. Ist eine abschließende Wärmebehandlung erforderlich, erfolgt die Prüfung auch nach
Wärmebehandlungslosen.
4.3
Durch Kaltumformung hergestellte Erzeugnisse sind im Anschluss an die Verformung im allgemeinen einer erneuten Wärmebehandlung zu unterziehen. Soll darauf verzichtet werden, muss der Hersteller nachweisen, dass die geforderten Eigenschaften im
fertigen Stück noch vorhanden sind.
6.2.1
Für die Durchführung der mechanischtechnologischen Versuche sind die Formstücke in
Prüflose nach Tabelle 6.2 einzuteilen.
Tabelle 6.2
Prüflose für Formstücke
Abmessung da
[mm]
Anzahl der Formstücke
je Prüflos 1
< 100
≤ 200
≥ 100 < 225
≤ 100
≥ 225 < 350
≤ 50
≥ 350
≤ 25
4.4
Bei Formstücken, die aus warm oder kalt
geformten Einzelteilen zusammengeschweißt werden,
wird die Art der Wärmebehandlung bei der Verfahrensprüfung festgelegt.
4.5
Befindet sich der Ausgangswerkstoff im
vorgeschriebenen Wärmebehandlungszustand, kann
bei Rohrbogen, die aus ferritischen oder austenitischen
Stählen hergestellt werden, wie folgt verfahren werden:
Werkstoffprüfung
1
Prüflose gelten für Bögen in 90 Grad-Ausführung.
Bei 180 Grad-Ausführung erfolgt eine Halbierung, bei
45 Grad-Ausführung eine Verdoppelung der Bögen je
Prüflos.
Kapitel 2
Seite 6–6
Abschnitt 6 B
Formstücke gleicher Schmelzen aus unlegierten Stählen, die getrennte aber gleichartige Wärmebehandlung
erfahren haben, können gemeinsam geprüft werden,
wenn die Gleichmäßigkeit der Formstücke durch eine
Härteprüfung an 10 %, mindestens aber an 3 Formstücken dem Besichtiger nachgewiesen ist.
6.2.2
Für den Umfang der mechanisch-technologischen Prüfungen gelten die Angaben in Tabelle 6.3.
Für die Probenentnahme sind entweder zusätzliche
Formstücke vorzusehen oder es sind Formstücke mit
Überlängen anzufertigen. Zug- und Kerbschlagbiegeversuche können entsprechend der Geometrie der Formstücke entweder an Tangential- oder Längsproben durchgeführt werden, wobei für die Probenentnahme die bei
der Härteprüfung ermittelten härtesten und weichsten
Stücke auszuwählen sind. Als Anforderungen gelten
die für die Ausgangswerkstoffe maßgeblichen Werte.
6.2.3
Bei kaltzähen Stählen ist der Kerbschlagbiegeversuch bei der entsprechenden Prüftemperatur
durchzuführen.
Tabelle 6.3
II - Teil 1
GL 2009
6.2.4
Bei Formstücken aus nichtrostenden austenitischen oder austenitisch-ferritischen Stählen für die
Verwendung auf Chemikalientankern ist je Schmelze
und Wärmebehandlungslos die Prüfung auf Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion nach
ISO 3651-2 oder gleichwertiger Norm vom Hersteller
durchzuführen und zu bescheinigen.
6.2.5
Formstücke aus legierten Stählen sind durch
den Hersteller einer geeigneten Prüfung auf Werkstoffverwechslung zu unterziehen.
6.2.6
Geschweißte Formstücke aus legierten Stählen mit Nennweiten > 75 mm sind durch den Hersteller einer stichprobenweisen Durchstrahlungsprüfung
der Schweißnähte zu unterziehen. Sofern nicht in der
Spezifikation oder Bestellvorschrift festgelegt, ist
die Anzahl der zu prüfenden Stücke mit dem Besichtiger zu vereinbaren, wobei die Auswahl so zu treffen
ist, dass jede Formstück-Abmessung dabei erfasst
wird.
Einteilung in Prüfgruppen und Umfang der Prüfungen
Umfang der Prüfungen je Prüflos
Prüfgruppe
Abmessung
da
[mm]
Werkstoff
I
< 100
unlegiert
II
< 100
legiert
III
≥ 100
unlegiert
Rm < 500 N/mm2
≥ 100
IV
≤ 225
(DN ≤ 200)
V
> 225
unlegiert
Rm ≥ 500 N/mm2
oder legiert
(DN > 200)
Härteprüfung 1
Zugversuch
Kerbschlagbiegeversuch 2
(Probensatz =
3 Proben)
14
10 % 3
mind. an
3 Formstücken
10 %
mind. an
3 Formstücken
100 %
14
2, bei weniger als
10 Formstücken
1 Probe
2 Probensätze,
bei weniger als
10 Formstücken
1 Probensatz
5
1
Bei austenitischen Stählen entfällt die Härteprüfung, wenn aufgrund der Geometrie Zugversuche möglich sind.
2
Der Kerbschlagbiegeversuch erfolgt nur bei den Werkstoffen, bei denen für den Ausgangswerkstoff Mindestwerte für die Kerbschlagzähigkeit angegeben sind. Darüber hinaus erfolgt die Probenentnahme nur bei Wanddicken ≥ 6 mm und soweit dies aufgrund der Geometrie möglich ist.
3
Ab dem 2. Los einer geschlossenen Abnahme kann der Prüfumfang für die Härteprüfung auf die Hälfte reduziert werden, wenn
die ermittelten Werte der Härte innerhalb der festgelegten Festigkeitsspanne gelegen haben.
4
Der Zugversuch ist am Ausgangsrohr durchzuführen.
5
Für Bögen aus den Werkstoffen 16Mo3, 13CrMo4-5 und 10CrMo9-10 nach EN 10028-2 gilt der in Prüfgruppe IV genannte Umfang
der Härteprüfung.
II - Teil 1
GL 2009
7.
Abschnitt 6
C
Kennzeichnung
Die Formstücke sind wie folgt zu kennzeichnen:
–
Hersteller-Zeichen
–
–
Gegebenenfalls Gütestufe bei Kesselrohren
–
Schmelzen-Nr. oder Kurzzeichen, wenn der
Ausgangswerkstoff eine entsprechende Kennzeichnung hatte
C.
Schrauben und Muttern
1.
Geltungsbereich
1.1
Diese Vorschriften gelten für die Herstellung,
die mechanischen Eigenschaften und Prüfung von
Schrauben und Muttern für:
Kapitel 2
Seite 6–7
die Werkstoffe die in 4.2.2, 4.2.3 und 4.2.4 genannten
Anforderungen erfüllen.
2.3
Automatenstähle mit erhöhtem Schwefel-,
Phosphor- oder Bleigehalt dürfen nicht verwendet
werden.
3.
Herstellung
3.1
Schrauben und Muttern können durch Warmoder Kaltumformen oder durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden. Kaltumgeformte Schrauben sind anschließend einer Wärmebehandlung zu
unterziehen. Gleiches gilt auch für warmumgeformte
Schrauben und Muttern mit Ausnahme solcher aus
vergüteten Stählen, wenn sie bei normalen Umgebungstemperaturen eingesetzt werden sollen und
durch den Warmumformvorgang ein gleichmäßiger
Gefügezustand erreicht wird.
–
Dampfkessel, Behälter, Apparate und Rohrleitungen
Oberflächenglätten und Rollen des Gewindes gelten
nicht als Kaltumformen in diesem Sinne.
–
Dieselmotore, Getriebe, Wellenleitungen und
Propeller
–
Sonstige Bauteile der Maschinenanlage, für die
nach den Bauvorschriften ein Gütenachweis gefordert wird.
3.2
Schrauben und Muttern müssen sich in dem
für den Werkstoff zum Erreichen der Mindestwerte
vorgesehenen Wärmebehandlungszustand befinden.
Der Werkstoff darf bis zur höchsten im Betrieb auftretenden Temperatur keine unzulässige Versprödung
erfahren. Er muss bei kaltzähen Stählen auch bei der
niedrigsten Entwurfstemperatur noch zähes Verhalten
zeigen. Die Anlasstemperatur muss bei vergüteten
Stählen stets in angemessenem Abstand oberhalb der
höchsten im Betrieb auftretenden Temperatur liegen.
1.2
Die Auswahl der Schrauben und Muttern,
sowie die Art der geforderten Bescheinigung über
Werkstoffprüfungen ist in den einzelnen Kapiteln der
Bauvorschriften festgelegt und muss in der Bestellung
genannt sein.
2.
Werkstoffe
4.
4.1
2.1
Schrauben und Muttern sind nach anerkannten Normen oder vom GL genehmigten WerkstoffKennblättern der Hersteller auszuwählen. Schraubenstähle müssen eine gewährleistete Kerbschlagarbeit
aufweisen. Unter diesen Voraussetzungen kommen
folgende Werkstoffe in Betracht:
gemäß Abschnitt 3, B., Tabelle 3.2 bzw. den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen entsprechen.
2.1.1
Schrauben und Muttern nach ISO 898
(EN 20898-1 und -2) bis zu einem Gewinde von M 39.
Hiervon ausgenommen sind Schrauben der Festigkeitsklassen, für die in der Norm keine Angaben zur
Kerbschlagarbeit gemacht sind.
4.2.1
Schrauben und Muttern nach den unter 2.1.1
bis 2.1.4 genannten Normen müssen die in diesen
Normen vorgeschriebenen mechanischen Eigenschaften haben.
2.1.2
Stähle nach EN 10269 in Verbindung mit
DIN 267-13.
2.1.3
Stähle nach DIN 267-13.
2.1.4
Nichtrostende
und -2.
Stähle
nach
ISO 3506-1
2.2
Schrauben und Muttern nach anderen Normen oder nach den Werkstoffkennblättern der Hersteller können verwendet werden, wenn der GL deren
Eignung für den vorgesehenen Verwendungszweck
bestätigt hat. Sofern nicht anders festgelegt, müssen
4.2
4.2.2
Kaltzähe Stähle für Schrauben und Muttern,
die zum Bau von Gastanks verwendet werden sollen,
müssen eine Kerbschlagarbeit von mindestens 41 J an
Charpy-V-Längsproben bei der vorgeschriebenen
Prüftemperatur erreichen. Die Prüftemperatur ist nach
Abschnitt 3, F. zu bestimmen.
4.2.3
Stähle für Schrauben und Muttern mit Gewinden größer M 39 sowie nach 2.2 sollen die den
Werkstoff kennzeichnenden Werte aufweisen und für
die Probenrichtung längs bei der Prüfung bei Raumtemperatur folgende Bedingungen erfüllen:
–
Bruchdehnung A ≥ 14 %
Abschnitt 6 C
Kapitel 2
Seite 6–8
–
Kerbschlagarbeit an der Charpy-V-Probe bei
vergüteten Stählen ≥ 52 J, bei unlegierten Stählen ≥ 40 J
5.3
Für den Zugversuch können aus dem Prüfstück herausgearbeitete oder abgedrehte Proben nach
Abb. 6.1 verwendet werden.
4.2.4
Stähle für Schrauben und Muttern zur Maschinenfundamentierung mit Gewinde größer M 39
sowie nach 2.2 sollen die den Werkstoff kennzeichnenden Werte aufweisen und für die Probenrichtung
längs bei der Prüfung bei Raumtemperatur die Anforderungen gemäß Abschnitt 3, B., Tabelle 3.5 sowie
nach Tabelle 3.6 erfüllen.
4.2.5
Stähle oder Halbzeuge für Fundamentschrauben von Antriebsanlagen können sowohl gewalzt als
auch geschmiedet sein, müssen jedoch die unter 4.2.4
genannten Anforderungen erfüllen.
Für Gewinde größer M 39 sind geschmiedete Halbzeuge zu verwenden.
4.2.6
Das Ergebnis der Kerbschlagarbeit ist als
Mittelwert von 3 Proben zu bestimmen. Davon darf
eine Probe einen Wert unterhalb des vorgeschriebenen
Mittelwertes aber nicht weniger als 70 % des vorgeschriebenen Mittelwertes haben.
5.
Prüfung von Schrauben
5.1
Der Hersteller muss die chemische Zusammensetzung jeder Schmelze gemäß C.7. nachweisen.
5.2
Schrauben sind durch den Zugversuch und
bei Gewinde-Nenndurchmessern ≥ 16 mm auch durch
den Kerbschlagbiegeversuch zu prüfen.
Für die Probenentnahme sind Schrauben gleicher Art
und Festigkeitsklasse oder aus gleichem Werkstoff zu
Prüflosen nach Tabelle 6.4 zusammenzustellen.
Wird der Nachweis erbracht, dass die Schrauben einer
Lieferung einer Schmelze mit gleicher Wärmebehandlung entstammen, so genügt die Prüfung von vier
Probensätzen unabhängig von der Stückzahl.
Tabelle 6.4 Losgrößen für die Prüfung der mechanischen Eigenschaften
Stückzahl
≤ 200
> 200
> 400
> 800
> 1200
> 1600
> 3500
bis
bis
bis
bis
bis
≤ 400
≤ 800
≤ 1200
≤ 1600
≤ 3500
Anzahl der Probensätze für die
mechanische
Prüfung
1
2
3
4
5
6
7
II - Teil 1
GL 2009
r³4
d0
r³4
L0 = 5 d0
Abb. 6.1 Abgedrehte Probe
5.4
Wird nach der spanenden Fertigung keine
Wärmebehandlung durchgeführt und liegt der Ausgangswerkstoff in endwärmebehandeltem Zustand
vor, genügt hinsichtlich des Nachweises der mechanischen Eigenschaften die Prüfung des Ausgangswerkstoffes. In diesem Fall sind Stabstähle gleicher
Schmelze, gleichen Durchmessers und gleicher Wärmehandlung zu Prüflosen von höchstens 5 000 kg zu
sortieren. Von jedem Prüflos ist ein Probensatz für die
Durchführung der Zug- und Kerbschlagbiegeversuche
zu entnehmen.
5.5
Erfolgt nach der spanenden Fertigung eine
Wärmebehandlung, ist die Prüfung wie bei den entsprechenden spanlos gefertigten Schrauben nach 5.2
durchzuführen.
5.6
Die Oberflächenbeschaffenheit, Abmessungen und Einhaltung der Toleranzen sind durch den
Besichtiger an mindestens 20 Schrauben, bei Losgrößen ≤ 200 Stück an mindestens 10 Schrauben nachzuprüfen. Dazu muss der Hersteller die erforderlichen
Lehren und Kaliber bereitstellen.
5.7
Die Gleichmäßigkeit der Lieferung ist durch
den Hersteller anhand von Härteprüfungen nachzuweisen. Zu diesem Zweck sind von jedem Prüflos
mindestens 20 Schrauben, bei Stückzahlen ≤ 200
mindestens 10 Schrauben zu prüfen. Das Prüfergebnis
ist dem Besichtiger zu bescheinigen.
5.8
Für Schrauben, die auf der Grundlage ihrer
Warmfestigkeitseigenschaften für die Verwendung bei
erhöhten Temperaturen berechnet werden, ist die
0,2 %- bzw. 1 %-Dehngrenze im Warmzugversuch an
einer Probe je Prüflos nachzuweisen. Der Versuch ist
mit einer Temperatur auszuführen, die der der Betriebstemperatur am nächsten liegenden, auf volle
50 °C abgerundeten Temperaturstufe entspricht. Der
Versuch kann entfallen, wenn es sich um Schrauben
nach anerkannten Normen handelt, deren Warmfestigkeitseigenschaften als nachgewiesen gelten.
6.
Prüfung von Muttern
6.1
gemäß Abschnitt 3, B., Tabelle 3.2 bzw. den mitgeltenden Normen oder Spezifikationen entsprechen.
Abschnitt 6
II - Teil 1
GL 2009
C
Kapitel 2
Seite 6–9
Gewinde-Außendurchmesser aufzubohren. Die Aufweitung muss mindestens 6 % bei Muttern mit einer
Höhe von ≥ 0,8 × Gewinde-Nenndurchmesser d (mindestens 4 % bei einer Höhe von ≥ 0,5 bis < 0,8 d)
betragen. Es gelten die Probenzahlen nach Tabelle 6.4,
jedoch sind mindestens 2 Muttern bei Stückzahlen
≤ 200 zu prüfen.
1,06d (1,04d)
1,2 m
6.4
Die Gleichmäßigkeit der Lieferung ist durch
den Hersteller durch Härteprüfungen nachzuweisen.
Zu diesem Zweck sind von jedem Prüflos mindestens
20 Muttern, bei Stückzahlen ≤ 200 mindestens 10
Muttern zu prüfen. Das Prüfergebnis ist dem Besichtiger zu bescheinigen.
(1:100)
6.3
Bei Muttern mit Gewinde-Nenndurchmessern
> 39 mm ist anstelle des Aufweitversuches die Prüfung
des Ausgangswerkstoffes nach 5.2 durchzuführen.
m
d
6.5
Die Oberflächenbeschaffenheit, Abmessungen und Einhaltung der Toleranzen sind durch den
Besichtiger wie in 5.6 beschrieben nachzuprüfen.
1,5 m
7.
d
Prüfdorn für 6 % Aufweitung (1,06d)
bzw. 4 % Aufweitung (1,04d) der Mutter
d =
m =
Gewinde-Nenndurchmesser
Nennhöhe der Mutter
Nachweis der chemischen Zusammensetzung
7.1
Der Hersteller muss dem Besichtiger für jede
Lieferung ein Zeugnis mit den Ergebnissen der chemischen Analyse, den Schmelzennummern, den Abmessungen und dem Lieferzustand des von ihm verarbeiteten Vormaterials übergeben. Der Name des Stahlherstellers muss in dem Zeugnis genannt sein.
7.2
Schrauben und Muttern aus legierten Stählen
sind vom Hersteller einer geeigneten Prüfung auf
Werkstoffverwechslung zu unterziehen.
Kraft
8.
Folgende Schrauben sind durch den Hersteller durch
ein geeignetes Verfahren auf Risse zu prüfen:
³d
gehärtet
–
Teilflanschschrauben von Turbinengehäusen
–
Schrauben in Frischdampfleitungen mit Temperaturen > 350 °C
–
Flügel-Befestigungsschrauben von Propellern
ferner für Dieselmotoren mit Zylinder-Durchmessern
> 400 mm folgende Schrauben:
–
Grundlager-Schrauben
1,1d
–
Treibstangen-Schrauben
Versuchsanordnung
–
Kreuzkopflager-Schrauben
–
Zylinderdeckel-Schrauben
Abb. 6.2 Aufweitversuch an Muttern
9.
6.2
Muttern mit Gewinde-Nenndurchmessern bis
einschließlich 39 mm sind durch den Aufweitversuch
mit einem Dorn mit Kegel 1 : 100 zu prüfen, vgl. Abb.
6.2. Vor dem Versuch sind die Muttern bis auf den
9.1
Genügt eine der für die Prüfung der mechanischen Eigenschaften geforderten Proben nicht den
gestellten Bedingungen, so sind je zwei weitere Proben
Kapitel 2
Seite 6–10
Abschnitt 6 C
bzw. Probensätze zu entnehmen, die den Anforderungen genügen müssen. Versagen auch diese Proben, gilt
das Prüflos als nicht abgenommen. Der Hersteller
kann jedoch das Prüflos erneut wärmebehandeln und
zur Prüfung wieder vorstellen. Genügen auch dann die
Proben nicht, ist das Prüflos endgültig zu verwerfen.
9.2
Genügt eine der für die Härteprüfung, für die
zerstörungsfreie Prüfung auf Oberflächenfehler oder
für die Maßprüfung geforderten Proben nicht den
Anforderungen ist eine weitere Stichprobe von 20
Stück (bzw. 10 Stück bei Losgrößen ≤ 200) zu nehmen, von der alle Proben den Anforderungen genügen
müssen. Anderenfalls gilt das ganze Prüflos als nicht
abgenommen. Im Falle der Härteprüfung kann der
Hersteller dieses Los nach erneuter Wärmebehandlung
wieder vorlegen. Genügen auch diese Proben nicht
den Anforderungen, ist das ganze Los endgültig zu
verwerfen.
10.
II - Teil 1
GL 2009
Kennzeichnung
10.1
Schrauben und Muttern sind mit dem Zeichen
des Herstellers sowie mit dem Kennzeichen für die
Festigkeitsklasse oder dem Kurzzeichen für die Stahlsorte, Schrauben ab M 52 zusätzlich mit der Schmelzen-Nummer zu kennzeichnen. Schrauben ab M 52
werden einzeln, alle anderen Teile auf dem Verpackungsschild mit dem GL-Stempel gekennzeichnet.
10.2
Stabstähle für die spanende Fertigung von
Schrauben und Muttern sind bei Durchmessern > 25
mm an einem Ende mit dem Zeichen des Herstellers,
dem Kurzzeichen für die Stahlsorte und dem Stempel
des GL, legierte Stabstähle zusätzlich mit der Schmelzen-Nummer zu kennzeichnen. Für Stabstähle mit
Durchmessern ≤ 25 mm genügt eine entsprechende
Kennzeichnung auf dem Anhängeschild des Bündels.

(II-1-2) Stahl- und Eisenwerkstoffe

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