Odkazy na zpracovávání korozivzdorné oceli ve stavebnictví

Odkazy na zpracovávání korozivzdorné oceli ve stavebnictví

Informace obsažené v této brožuře poskytují orientační pomoc. Nemohou z ní být vyvozovány žádné nároky na záruku nebo náhradu škody. Zhotovování kopií, a to
jen vybraných částí, není bez souhlasu vydavatele povoleno.

ISBN 2-87997-071-7
© Euro Inox 2002, 2003

Plnoprávní členové

Acerinox
www.acerinox.es

Outokumpu Stainless
www.outokumpu.com/stainless

ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni
www.acciaiterni.it

ThyssenKrupp Nirosta
www.nirosta.de

Ugine & ALZ Belgium
Ugine & ALZ France
Groupe Arcelor
www.ugine-alz.com


Asociovaní členové

British Stainless Steel Association (BSSA)
www.bssa.org.uk

Cedinox
www.cedinox.es

Centro Inox
www.centroinox.it

Informationsstelle Edelstahl Rostfrei
www.edelstahl-rostfrei.de

Institut du Développement de l’Inox
(I.D.-Inox)
www.idinox.com
International Chromium
Development Association (ICDA)
www.chromium-asoc.com

International Molybdenum
Association (IMOA)
www.imoa.info

Nickel Institute
www.nickelinstitute.org

Polska Unia Dystrybutorów Stali (PUDS)
www.puds.com.pl

SWISS INOX
Informationsstelle für nichtrostende Stähle
www.swissinox.ch



1. Úvod

V architektuře se korozivzdorná ocel ("ušlechtilá ocel nerez") používá jak z důvodu odolnosti proti korozi, tak i vzhledem k jejímu atraktivnímu vzhledu. Aby se obojí zachovalo, je důležité její vhodné zpracování. Korozivzdornou ocel není obtížné řezat, stříhat, tvarovat a spojovat jako normální ocel, ale jsou tu některé zvláštnosti. Klíčem k úspěchu je, tyto zvláštnosti respektovat.

Cílovou skupinou tohoto dokumentu jsou architekti a stavitelé, kteří potřebují získat nejdůležitější informace, aniž by se museli zpracováním korozivzdorných ocelí detailně zabývat.

Cílem shromážděných dat je, dát k dispozici některá kritéria, která umožňují:
• co nejlépe projektovat se zřetelem k materiálu,
• nalézat vhodné zpracovatele,
• sledovat pokroky ve stavění a
• kupovat správný korozivzdorný materiál.


2. Výběr jakostí

Souhrnnými pojmy, jako "korozivzdorné oceli", "ušlechtilé nerezavějící oceli" nebo "oceli inox" označovaná rodina materiálů zahrnuje více než sto jakostí. Jejich společným znakem je obsah chrómu minimálně 10,2% a obsah uhlíku maximálně 1,2%. V této skupině ocelí jsou k dispozici vhodné druhy, z nichž každý optimálně splňuje požadavky nejrůznějších korozních prostředí - od mírného namáhaní, které je typické pro obklady stěn v kancelářských budovách až po agresivní podmínky v blízkosti moře nebo v případech skrápění vodou, obsahující sůl.

Tato skupina ocelí pokrývá asi 90 % všech použití:

Na prvním místě se musí stále uvádět chrómem a niklem legované tak zvané austenitické jakosti. Ty se snadno poznají podle toho, že jsou ve výchozím stavu nemagnetické. V místech velkého přetváření se ale mohou naopak stát mírně feromagnetické.


1.4301
Zdaleka nejrozšířenější jakost, která se v hovorové řeči označuje také jako "18/8", "8/10" nebo "V2A", s obsahem asi 18% chrómu (Cr) a 8 - 10,5% niklu (Ni). Označení, které odpovídá normě EN 10088 zní X5CrNi18–10 / 1.4301, a americké označení je 304. Zvláštní přednosti tohoto materiálu spočívají ve vynikající tvařitelnosti a svařitelnosti, která architektům umožňuje realizovat komplexní tvary, ostré hrany a opticky neznatelné svarové spoje.


1.4307
Místo materiálu X5CrNi18-10 / 1.4301 se často také používá varianta s nižším obsahem uhlíku, jakost X2CrNi18-9 / 1.43O7 (304L). Ta je nezbytná v případech, když se mají zhotovovat stěny o tloušťce nad 6 mm. Tuto ocel je možné bez jakýchkoliv nevýhod ve zpracovaní nebo v optice používat namísto jakosti 1.4301 i u menších tlouštěk.

Při vyšších korozních požadavcích se používají jakosti, které se doplňkově legují molybdenem (Mo). Ty se často v hovorové terminologii označují jako "oceli V4A". Již nízké obsahy Mo zlepšují odolnost korozivzdorných ocelí proti důlkové korozi. Molybdenem legované oceli se na příklad používají v blízkosti mořského pobřeží, kde atmosféra obsahuje halogenidy (především chloridy). Ty se s atmosférickou vlhkostí srážejí na dílech z korozivzdorné oceli. Při oschnutí chloridy na povrchu zůstávají. Tento proces se postupně opakuje, takže výskyt koncentrací škodlivých látek je vyšší, než v okolním vzduchu.

Dalším častým zdrojem chloridů je tající rozstříkávaná voda obsahující sůl. Tomuto působení jsou vystavena zejména zařízení silnic a přízemní oblasti fasád. V průmyslových regionech jsou dále odpadní plyny obsahující kysličníky síry důvodem k tomu, aby se dávala přednost jakostem obsahujícím Mo. Oceli s molybdenem se doporučují tam, kde je obtížné příležitostné čištění.


1.4401
Typickým představitelem této skupiny je jakost X5CrNiMo17-12-2 / 1.4401. Pokud jde o obsah chrómu a niklu, podobá se s asi 17% Cr a 12% Ni jakosti 1.4301, obsahuje ale 2 až 2,5% Mo. Srovnatelné označení podle americké normy zní 316.


1.4404
I zde se jedná o variantu se sníženým obsahem uhlíku (X2CrNiMo17-12-2 / 1.4404, americké označení 316 L). Tato ocel obsahující molybden je ekvivalentem jakosti 1.4307 a stejně jako tato se používá na svarové spoje v případě tlouštěk stěn nad 6 mm, bez technické a optické újmy jí lze používat i pro menší tloušťky.


1.4571
Při funkčním používání bez zvláštních optických požadavků je ocel X6CrNiMoTi12-12-2 / 1.4571 (316 Ti) k dispozici jako alternativa k jakosti 1.4401. Namísto sníženého obsahu uhlíku se tu o zachování odolnosti proti korozi i v oblasti svarových spojů v případě tlouštěk stěn nad 6 mm stará stabilizování titanem. Tato ocel ale není schopná leštění, a proto zpravidla nepřichází v úvahu k použití na dekorativní účely.

Další podskupinou korozivzdorných ocelí jsou tak zvané "feritické" jakosti. V tomto případě se jedná o oceli, které jsou v podstatě legovány chrómem. U některých jakostí se přidává ještě molybden a / nebo Titan (Ti), příp. Niob (Nb).


1.4510
Titanem stabilizovaná jakost X3CrTi17 / 1.4510 (s matným cínovým povlakem) je na trhu běžná i jako střešní krytina pro vnější použití. V odolnosti proti korozi se blíží austenitické jakosti 1.4301.


1.4016
Srovnatelná nestabilizovaná jakost X6Cr17 / 1.4016 přichází v úvahu hlavně na použití ve vnitřních prostorách.

S tímto přehledem jakostí lze s úspěchem pokrýt většinu stavebních aplikací. Avšak na některé speciální požadavky je zapotřebí ještě výše legovaných jakostí. Příkladem je oblast střech hal plováren, kde je nerezavějící ocel vystavována extrémním korozním podmínkám. Ale i k těmto účelům jsou k dispozici vhodné vysokolegované oceli, např. jakosti X1NiCrMoCuN25-20-7 / 1.4529 a X1CrNiMoCu25-20-5 / 1.4539 1.

Na dolním konci odolnosti proti korozi jsou ještě feritické jakosti (označované také jako "pomalu korodující") s 10,5 až 12% Cr, např. ocel X2CrNi12 / 1.4003, která se používá jako betonářská ocel, avšak ne na konstrukční díly, které jsou viditelné.



Při posuzování nabídek je bezpodmínečně třeba dbát na to, aby každá jakost oceli měla označení podle EN 1088. Pod jmény používanými v hovorovém jazyce, jako "18/10" nebo "V2A" se totiž skrývá několik druhů materiálu se značně rozdílnými vlastnostmi a cenami a pro objektivní porovnávání jsou nevhodná.



(1) V Německu nahlédněte do Všeobecných podmínek pro stavební dozor Z 30,3-6 ze 3. srpna 1999 "Bauteile und Verbindungsmittel aus nichtrostendem Stahl" ("Konstrukční díly a spojovací prostředky z korozivzdorné oceli"), které je možné jako zvláštní výtisk Sonderdruck 862 zdarma získat od Informations-
stelle Edelstahl Rostfrei, Sohnstr. 65, 40237 Düsseldorf; přímé objednávky na www.edelstahl-rostfrei.de



3. Povrchové úpravy

Požadavky na optickou kvalitu povrchu jsou při architektonickém používání vyšší,
než v oblastech průmyslového používání korozivzdorných ocelí. Proto má nesmírný význam naprosto jasné odsouhlasení zakázky mezi zadavatelem a zpracovatelem.

V EN 10088/3 jsou specifikovány povrchy. Přehled povrchů relevantních pro stavebnictví podává brožura Guide to Stainless Steel Architectural Finishes / Edelstahl-Rostfrei-Oberflächen im Bauwesen (Povrchy korozivzdorných ocelí ve stavebnictví), kterou vydala evropské asociace Euro Inox.

Je ale třeba dbát toho, že i pod jedním označením mohou existovat znatelné rozdíly. Povrchy 2-B mohou být variabilní od jednoho výrobce ke druhému a dokonce i v rámci výrobních šarží. Aby se předešlo názorovým rozdílům, měla by se provést následující předběžná opatření:
• označení povrchů výhradně podle EN 1088/3,
• výměna závazných vzorků mezi zadavatelem zakázky a jejím příjemcem,
• v kritických případech aplikace použít plechy, které pocházejí z jednoho svitku.

Hotové konstrukční díly, např. panely nebo kazety, se musí vyrábět a montovat tak,
aby směr válcování, broušení a leštění materiálu byl jednotný. Jinak může - v závislosti na poměrech osvětlení - docházet k rušivým odchylkám v působení povrchů. V dohodě o dodávce by se mělo proto předpokládat, aby byl na opačné straně konstrukčních dílů označen směr válcování (a u broušených / kartáčovaných povrchů také směr broušení).

Feritické, (tj. v podstatě chrómem legované) a austenitické (v zásadě chrómem a niklem legované) jakosti korozivzdorných ocelí by se neměly na stejné ploše mixovat, i
kdyby to bylo technicky možné. Feritické korozivzdorné oceli mají chladnější, austenitické teplejší barevný tón. Tyto rozdíly v barvě působí při náročnějším řešení rušivě.

CD-ROM asociace Euro Inox Guide to Stainless Steel Architectural Finishes (Korozivzdorná ocel: povrchy ve stavebnictví) obsahuje skutečnosti odpovídající zobrazení různých povrchů. Dokumentace je k dispozici i jako brožura, která vám může být na vyžádání zdarma zaslána.



4. Projektování

Stavební díly by měly být konstruovány tak, aby bylo dosaženo co nejvyššího stupně dílenské výroby. Svařování přímo na místě stavby by mělo být zredukováno na co možná nejmenší míru.

Svarové spoje by se měly předpokládat jen na místech, která jsou přístupná pro svařovací přístroje a brusky.

Zabránit by se mělo vzniku spár a štěrbin, ve kterých by se mohla usazovat nečistota a kde by mohlo docházet ke koncentraci škodlivých látek.



5. Zpracování

Základní předpoklad pro kvalitu prováděných prací je dán již volbou dobře školeného a zkušeného zpracovatele. O standardu kvality zpravidla poskytne dostatečný dojem návštěva pracoviště a prohlídka doporučených objektů. Mimořádná pozornost by se při tom měla věnovat těmto bodům:


5.1 Vyvarovat se cizí rzi

Odolnost nerezavějících ocelí proti korozi může být snížena působením cizích částeček železa. Ty se vyskytují především jako nálet rzi, nebo jako prachy, vznikající při broušení a svařování dílů z nelegovaných ocelí. Proto by se mělo zpracovávání běžné oceli a oceli korozivzdorné neustále provádět v oddělených prostorách. Měly by se rovněž na každý materiál používat separátní nástroje. Kde to není možné, musí se nástroje pečlivě čistit a zbavovat je prášků železa, dříve než se použijí na korozivzdornou ocel.

Při skladování a transportu se musí dbát na to, aby korozivzdorná ocel nepřicházela nechráněná do kontaktu s dopravními prostředky a zvedacími zařízeními, na příklad s vysokozdvižnými vozíky nebo s ocelovými řetězy.


5.2 Svarové spoje

Projektování by mělo probíhat tak, aby se svařování přímo na místě stavby omezilo na co nejmenší míru. Žádoucí pracovní podmínky lze lépe zajistit v dílně, než na staveništi, což dává lepší záruky výsledků.

Většina postupů svařování používaných pro svařování běžných ocelí je použitelných i pro svařování korozivzdorných ocelí. Avšak musí se při tom dbát na vhodné přídavné materiály pro svařování, které musí být zpravidla legovány výše, než základní materiál.

Dobrým indikátorem pro kvalitu zpracování nabízející strany je opracování povrchu svarových spojů.

V oblasti spojů vede svařování k náběhovým barvám. V místech tohoto zabarvení není korozní odolnost základního materiálu zaručena. Musí se proto chemicky (tzn. mořením) nebo mechanicky (broušením a leštěním) odstranit, aby se opět dosáhlo kovově lesklého povrchu.

V místech sváru se původní dekorativní povrchy naruší. Těch lze opět dosáhnout vhodným mechanickým opracováním povrchu. Když se k tomu použije stejné velikosti zrna jako u výchozího materiálu (nejrozšířenější je zrno 180 a 240), lze dosáhnout opticky bezešvých spojů.


5.3 Mechanické spoje

Rozšířenými prostředky spojování korozivzdorných ocelí jsou šrouby a nýty. Často dochází k chybám, že se na části z korozivzdorných ocelí používají upevňovací prostředky z pozinkované oceli, nebo hliníku. V případě, že se provede elektricky vodivý spoj mezi ušlechtilejším kovovým materiálem (korozivzdorná ocel) a materiálem méně ušlechtilým (ocel, hliník) a přidruží se k tomu ještě elektrolyt (atmosférická vlhkost), vzniká galvanický článek. Stejně jako v případě baterie proudí elektrický proud z ušlechtilejšího materiálu do kovu méně ušlechtilého, přičemž méně ušlechtilý kov je rozežírán.

V praxi to vede k tomu, že šrouby, nýty, nebo jiné upevňovací prostředky z oceli nebo hliníku, které by při odborném párování materiálů přečkaly desítky let, v kontaktu s nerezavějící ocelí ve velmi krátké době zkorodují. Částečky rzi mohou následně jako cizí rez napadat i korozivzdornou ocel. Proto je nevyhnutelné, na spojování konstrukčních dílů z korozivzdorné oceli používat výhradně spojovací díly rovněž z nerezu.


5.4 Vliv techniky spojování na rovinnost

Když se šrouby příliš utáhnou, může u šroubových spojů docházet k zakřivení.

Vhodnou alternativu často představuje přivařování svorníků. U plechů od tloušťky asi 1,5 mm se svorníky mohou se spolehlivým výsledkem na rubové straně navařit, aniž by přední strana utrpěla újmu.

U tenčích plechů se často používají techniky lepení. Zabrání se tím pokřivení, ale lepené spoje jsou náchylné na střihové a loupavé síly.

U kazet a velkoplošných panelů se mohou vyskytovat vyboulení. Především austenitické korozivzdorné oceli mají menší tepelnou vodivost a větší tepelnou roztažnost než jiné kovové konstrukční materiály. Proto by se rozměry dílů neměly dimenzovat příliš velké, a konstrukčně by měly tepelné roztažnosti vyhovovat.

I odborně prováděné práce mohou být vážně poškozeny prvním čištěním. Pokyny lze nalézt v dokumentaci asociace Euro Inox Čištění a ošetřování povrchů korozivzdorných ocelí ve stavebnictví.


5.5 Odkazy na literaturu

K získání dalších informací je možné ještě doporučit následující publikace:

V němčině jsou k dispozici návody Edelstahl Rostfrei im Bauwesen: Technischer Leitfaden (Merkblatt 875) - Korozivzdorná ocel ve stavebnictví (Technická příručka 875) a Die Verarbeitung von Edelstahl Rostfrei (Merkblatt 822) - Zpracování korozivzdorné oceli (Technická příručka 822) 2.


V agličtině nabízí britský Steel Construction Institute (SCI) doplňkové pokyny Architects' Guide to Stainless Steel 3.

Euro Inox nabízí za EUR 50,- ve vázaném vydání rozsáhlou vědeckou publikaci o zpracování korozivzdorných ocelí Working with Stainless Steel 3.


(2) Publikace je možné objednat přímo na www.edelstahl-rostfrei.de, případně písemně u Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Sohnstr. 65, 40237 Düsseldorf, Fax +49 211 6707 344

(3) Přímé objednávky na www.euro-inox.org, nebo písemně u Euro Inox, Diamant Building, Bd. Aug. Royers 80, 1030 Brusel, Belgie, Fax +32 2 706 82 69



 PDF: Odkazy na zpracovávání korozivzdorné oceli ve stavebnictví