21. marraskuu 2011 ... 7 17.9.2013, Uudistettu standardi 2011-03-28 sisältää myös ...
tivalurautastandardissa SFS 4855, jonka uusi SFS-EN 1561 nyt korvaa, ...
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Valustandardit Paavo Tennilä Tuula Höök, alaviitteet (Standardien nimet ja viittaukset uudistettuihin standardeihin)
Standardit Valukappaletta tilattaessa on sovittava sille halutuista ominaisuuksista. Perusominaisuudet ja tavat niiden todentamiseen määritetään valukappalestandardissa:
valukappaleen kemiallinen koostumus (analyysi) valurautakappaleita koskevissa standardeissa kappaleen mikrorakenne analyysin lisäksi tai sen sijasta mekaaniset ominaisuudet eri toimitustiloissa: lujuus, kovuus, venymä ja sitkeys koejärjestelyt, jolla ominaisuudet testataan koesauvan mitat ja tekotapa
Painevalukappaleille ei ole olemassa standardiin kirjattuja lujuusvaatimuksia. Standardi esittää suosituksia, mutta valmiin kappaleen todellisiin ominaisuuksiin vaikuttaa moni erillinen, myös valimosta riippumaton tekijä. Standardin vaatimukset saattavat täyttyä, vaikka kappale ei olisi ostajan mielestä kelvollinen. Tämä johtuu siitä, että hyvin monissa standardeissa valukappaleen mekaaniset perusominaisuudet on määritetty koesauvaan vedoten. Koesauvan ominaisuudet vastaavat vain likimain valukappaleen ominaisuuksia. Todellisiin ominaisuuksiin vaikuttavat esimerkiksi kappaleen seinämäpaksuus ja kappalegeometria. Valumetalliseosten välillä on suuria eroja. Valuraudat ovat kaikkien herkimpiä seinämäpaksuuden vaihteluille. Valukappaleen tilaaja voi halutessaan esittää lisävaatimuksia eli vaatimuksia, joita ei olla kirjattu valukappalestandardiin. Lisävaatimuksia ovat esimerkiksi kriteerit hyväksyttäville valuvikojen määrälle ja laadulle, lämpökäsittelytilaa koskevat ohjeet, standardia tarkemmat ohjeet valukappaleen mikrorakenteelle, vikojen korjausmenettelyt, valukappaleen (ei siis koesauvan) mekaaniset ominaisuudet jne. Suomenkieliset SFS-EN tai englanninkieliset SFS-EN:en -standardit on lueteltu alla. Valuteräksiä tilataan yleisesti myös ASTM -standardien mukaan.
Valurauta1
SFS-EN 1561:en, Founding. Grey cast irons. (Valut. Suomugrafiittivalurauta.), 2011-11-21 SFS-EN 1562:en, Founding. Malleable cast irons. (Valut. Adusoitu valurauta.), 2012-04-16
17.9.2013, Alkuperäinen standardiluettelo on täydennetty ja muokattu voimassa olevien standardien nimillä ja julkaisuajankohdilla. Standardia SFS-EN 12513 lukuun ottamatta käytössä ovat ainoastaan englanninkieliset julkaisut. Luetteloa on täydennetty standardeilla SFS-EN 16079:en ja SFS-EN 16124:en. 1
18.9.2013 - Valustandardit - 1
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
SFS-EN 1563:en, Founding. Spheroidal graphite cast irons. (Valut. Pallografiittivalurauta.), 2012-02-13 SFS-EN 1564:en, Founding. Ausferritic spheroidal graphite cast irons. (Valut. Austemperoitu pallografiittivalurauta.), 2011-12-12 SFS-EN 12513, Valut. Kulumiskestävät valuraudat. 2011-03-28 SFS-EN 12513:en, Founding. Abrasion resistant cast irons. 2011-03-28 SFS-EN 13835:en, Founding. Austenitic cast irons. (Valut. Austeniittiset valuraudat.), 2012-03-05 SFS-EN 16079:en, Founding. Compacted (vermicular) graphite cast irons. 2012-01-23 SFS-EN 16124:en, Founding. Low-alloyed ferritic spheroidal graphite cast irons for elevated temperature applications. 2012-01-23
Valuteräs2
SFS-EN 10213, Painelaiteteräkset. Valuteräkset. 2007-12-17 SFS-EN 10213:en, Steel castings for pressure purposes. 2007-12-17 SFS-EN 10283, Korroosionkestävät valuteräkset. 2010-04-20 SFS-EN 10283:en, Corrosion resistant steel castings. 2010-04-20 SFS-EN 10293, Yleiset valuteräkset. 2005-09-05 SFS-EN 10293:en, Steel castings for general engineering uses. 2005-09-05 SFS-EN 10295, Tulenkestävät valuteräkset. 2003-04-22 SFS-EN 10295:en, Heat resistant steel castings. 2003-04-22 SFS-EN 10340:en, Steel castings for structural uses. 2007-11-26
Alumiiniseokset3
SFS-EN 1706, Alumiini ja alumiiniseokset. Valut. Kemiallinen koostumus ja mekaaniset ominaisuudet. 2010-04-20 SFS-EN 1706:en, Aluminium and aluminium alloys. Castings. Chemical composition and mechanical properties. 2010-04-20
Kupariseokset3
SFS-EN 1982, Kupari ja kupariseokset. Valuharkot ja valukappaleet. 2008-06-23 SFS-EN 1982:en, Copper and copper alloys. Ingots and castings. 2008-06-23
Magnesiumseokset4
SFS-EN 1753:en, Magnesium and magnesium alloys. Magnesium alloy ingots and castings. (Magnesium ja magnesiumseokset. Magnesiumseosharkot ja -valut. Yleistä.), 1997-08-25
17.9.2013, Alkuperäinen luettelo on täydennetty vastaavien englanninkielisinä julkaistujen SFS-EN standardien nimillä, standardien julkaisuajankohdilla ja yhdellä pelkästään englanninkielisenä julkaistulla standardilla SFS-EN 10340:en. 2
17.9.2013, Alkuperäinen luettelo on täydennetty vastaavalla englanninkielisenä julkaistun standardin nimellä ja standardien julkaisuajankohdalla. 3
4
17.9.2013, Lisätty standardin englanninkielinen nimi ja julkaisuajankohta.
18.9.2013 - Valustandardit - 2
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Sinkkiseokset5
SFS-EN 12844:en, Zinc and zinc alloys. Castings. Specifications. (Sinkki ja sinkkiseokset. Valut. Spesifikaatiot.) 1999-01-25
SFS-EN 1559-1 Valut. Tekniset toimitusehdot. Osa 1: Yleistä6
Soveltamisala ja velvoittavuuden osoittamistavat Tätä standardia sovelletaan kaikkiin muihin valumetalleista valmistettuihin valukappaleisiin paitsi kupariseosvaluihin. Tässä standardissa osoitetaan kunkin alakohdan velvoittavuus seuraavasti:
yhdellä pisteellä (.) merkityistä alakohdista on sovittava kyselyn ja tilauksen yhteydessä, kahdella pisteellä (..) merkityistä alakohdista voidaan sopia kyselyn ja tilauksen yhteydessä, pisteettömät alakohdat ovat velvoittavia.
I Tiedot, jotka ostajan on toimitettava valmistajalle eli pakolliset tiedot Standardi SFS-EN 1559-1 luettelee joukon tietoja, jotka ostajan on yksiselitteisesti esitettävä kyselyn ja tilauksen yhteydessä. Nämä tiedot ovat:
valukappaleiden lukumäärä, sen sallitut poikkeamat ja toimitusaikataulu, valumetallin erittely, piirustukset, standardit ja tekniset erittelyt, mallivarusteiden toimitus, valukappaleiden ulkoista ja sisäistä tilaa koskevat vaatimukset.7
Vanhaan käytäntöön verrattuna standardi edellyttää kahta muutosta. Ensimmäinen on toimitettavien valukappaleiden lukumäärän toleranssi. Mikäli standardia aiotaan noudattaa niinkuin tarkoitus on, pitää 100 kpl tilauksen sijasta tilata vastedes esimerkiksi 100 +/-5 kpl tai 100 +/-0 kpl. Toinen tärkeä muutos on vaatimus laatuvaatimusten määrittelemisestä. Kun vielä on otettava huomioon, että standardi edellyttää kunkin kohdan yksiselitteistä esittämistä, aiheuttaa tämä 5
17.9.2013, Lisätty standardin englanninkielinen nimi ja julkaisuajankohta.
17.9.2013, Teksti käsittelee vanhaa julkaisua 1998-01-05. Uudistettu standardi SFS-EN 1559-1 on julkaistu 2011-03-28. Kirjoitusajankohdan jälkeen tapahtuneet huomattavimmat muutokset esitetään alaviitteillä. 6
17.9.2013, Uudistettu standardi 2011-03-28 sisältää myös alakohdan ”työstöä koskevat vaatimukset, kuten sijainti ja kiinnityspisteet”. 7
18.9.2013 - Valustandardit - 3
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
seikka lisätöitä valun käyttäjille ja myös valimoillekin. Toisaalta sekä ostaja että valmistaja säästyvät näin toimittaessa varsin varmasti monilta harmeilta.
II Tiedot, jotka ostaja voi toimittaa valmistajalle eli valinnaiset tiedot Standardi SFS-EN 1559-1 luettelee kaksikymmentä seikkaa, joita ostaja voi tarvittaessa esittää kyselyssä ja tilauksessa. Näitä ovat valukappaleiden määräävä seinämänpaksuus, toimitustila, valumetallistandardissa määrittelemättömät lisäominaisuudet, valukappaleiden massa, alustavien näytekappaleiden ja aloituskappaleiden toimitus, rikkomattoman aineenkoetuksen vaatimukset, työstöt valimon toimesta, ostajan jatkokäsittelyt, kuten hitsaukset tai pintakäsittelyt, erikoiskokeet valimossa, tilastollisten menetelmien arvosteluperusteet, erikoistoimenpiteet, kuten rasitettujen valujen tuotantohitsien tarkastukset, jäljitettävyys, testien raportointi, pinnan suojaus ja pakkaus, mallien ja työkalujen korjaus ja varastointi, koetuserien muodostaminen, sopimus tuotantohitsauksista, erikoisvaatimukset, kuten metallograafinen rakenne, syöpymiskestävyys, työstettävyys, ISO 9000-standardisarjan soveltaminen.8 Pakollisten ja valinnaisten vaatimusten tarkistusluettelo Standardin SFS-EN 1559-1 lopussa on kaksisivuinen tarkistusluettelo, jonka käytöstä on varmaankin hyötyä sekä valun ostajalle että valmistajalle. Standardin SFS-EN 1559-1 tarkistusluetteloon on jäänyt pari valitettavaa virhettä. Eräät kohdat, jotka on tekstiosassa merkitty valinnaisesti sovittavaksi, on tarkistusluettelossa merkitty pakollisesta sovittavaksi. Näitä ovat ainakin kohta 7.3.2 "Valukappaleen mekaaniset ominaisuudet" sekä kohta 7.3.3.4 "Pinnan tila".9
III Standardin SFS-EN 1559-1 määritelmiä Jotta oltaisiin yhtä mieltä siitä, mitä standardissa mainituilla käsitteillä tarkoitetaan, on standardissa 16 määritelmää. Sellaisten sanojen kuin ostajan ja valmistajan merkitys lienee kaikille ilman muuta selvä. Sen sijaan muutamat määritelmät on syytä panna erikseen mieleen. aloituskappale (initial sample) Valukappale, joka on täysin valmistettu sarjavalmistukseen käytetyillä laitteilla ja menetelmillä asianmukaisesti valvotuissa olosuhteissa. Standardissa oleva huomautus: Aloituskappaleella osoitetaan, että valmistaja kykenee täyttämään ostajan edellyttämät laatuvaatimukset (mitat, mallit, valumetalli, toiminta jne.). Edellä olevasta selvinnee, että aloituskappaletta on tarkoitus käyttää sarjatuotannossa mahdollisimman suurta varmuutta vaadittaessa. Aloituskappaleen valmistus voi tulla melko kalliiksi, kun sarjatuotantotyökalut ja -koneet on pakko virittää vain yhden tai muutaman kappaleen toimittamista varten. alustava näytekappale (preliminary sample) Valukappale, joka vastaa suureksi osaksi aloituskappaletta, mutta joka ei ole tai on vain osittain valmistettu sarjavalmistukseen käytetyillä laitteilla ja menetelmillä. 17.9.2013, Uudistetussa standardissa 2011-03-28 on mainittu lisäksi ”Luottamuksellisuutta koskevat vaatimukset (mukaan lukien alihankinta). 8
9
17.9.2013, Jälkimmäinen on korjattu uudistetussa standardissa.
18.9.2013 - Valustandardit - 4
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Kahdesta edellä mainitusta valukappaleesta puhuttaessa on tähän saakka käytetty melko yleisesti sanaa koekappale. Uudessa standardissa tämä sana on varattu muuhun käyttöön, kuten seuraavasta käy ilmi - on siis syytä olla tarkkana. näytekappale (sample casting) Koetuserästä valittu valukappale koekappaleiden ottamista varten. näyte (sample) Yhden tai useamman koekappaleen valmistamiseen riittävä määrä valumetallia. Se voi olla erillään valettu, kiinni valettu tai valukappaleesta leikattu. Uusien standardien sanalla näyte tarkoitetaan siis koesauva-aihiota. Vanhassa suomugrafiittivalurautastandardissa SFS 4855, jonka uusi SFS-EN 1561 nyt korvaa, käytettiin koesauvaaihiosta nimitystä näytekappale. koesauva (test piece) Mitoiltaan määritelty, työstetty tai työstämätön näytteen osa, joka on käsitelty määrättyyn tilaan määrättyä koetta varten. Standardissa oleva huomautus: Tietyissä tapauksissa koekappale voi olla itse näyte. Englanninkielinen teksti ei käytä sanaa koesauva, test bar. Suomenkielellä koesauva on kuitenkin selkeämpi käsite kuin koekappale. Seuraavassa suomenkielisessä painoksessa ei toivottavasti käytetä lainkaan sanaa koekappale. Sanaa tuotantohitsaus ei esitetä standardin SFS-EN 1559-1 määritelmissä. Selvyyden vuoksi niin olisi ehkä pitänyt tehdä. Uudessa standardissa tuotantohitsaus on yhteisnimitys viimeistelyhitsaukselle ja liitoshitsaukselle. Viimeistelyhitsauksesta käytettiin aikaisemmin nimitystä korjaushitsaus. Kun sanan sävy oli negatiivinen, ryhdyttiin puhumaan valmistushitsauksesta. Nyt käytetään jo kolmatta versiota, viimeistelyhitsaus.
IV Standardin SFS-EN 1559-1 muita määrittelyjä Kohta 4.3 Piirustukset, mallit ja työkalut Alakohdassa 4.3.1 mainitaan mm. pakollisesti sovittavana asiana, että piirustuksissa on määriteltävä mikäli mahdollista työstöä ja mittatarkastusta varten työstettävät pinnat ja lähtökohdat. Lähtökohdista viitataan standardiin ISO 5459. Alakohdassa 4.3.2 mainitaan valumalleista asioita, joista voidaan sopia. Sanotaan mm., että ostaja päättää mallivarusteiden sopivuudesta tarkoitukseen, ellei toisin ole sovittu. Toisaalta sanotaan, että valmistajan on fyysisesti todettava, että mallit ja muut varusteet ovat käyttökelpoisia ja täydellisiä ja että ostaja voi vaatia valmistajaa joko täydellisesti tarkastamaan toimitetut varusteet tai varmistamaan, että työvaroja on riittävästi käytettävissä. Sanonnat tuntuvat osittain ristiriitaisilta. Standardia SFS-EN 1559-1 sovellettaessa onkin katsottava tarkkaan millainen merkintä on kyseisen alakohdan alussa, yksi lihava piste, kaksi lihavaa pistettä tai ei pisteitä lainkaan. Kahden pisteen kohtia, joista siis voidaan sopia, tulee soveltaa niin, että valitaan esitetyistä vaihtoehdoista se, joka parhaiten kuhunkin tapaukseen sopii. Tuntuu kuitenkin hieman oudolta, ettei mallivarusteiden tarkastuksesta ole pakko sopia samoin kuin sekin, että ellei toisin ole sovittu, vastaa ostaja toimittamiensa mallien käyttökelpoisuudesta.
18.9.2013 - Valustandardit - 5
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Kohta 4.4 Tiedot massasta Valukappaleen massa on asia, josta voidaan sopia. Jos valukappaleen massalla on toleranssi, on sovittava onko massa piirustuksesta laskettu massa mm. työstövarat huomioon ottaen vai mittatoleranssien rajoissa olevan valukappaleen massa. Kohta 6.2 Hitsaus Tuotantohitsauksen ajoituksesta voidaan sopia yhden tai useamman esitetyn vaihtoehdon puitteissa elleivät muut standardit toisin määrää:
Valmistaja voi aloittaa tuotantohitsauksen ottamatta yhteyttä ostajaan, Valmistajan on ilmoitettava ostajalle tuotantohitsauksen aloittamisesta, Valmistajan on saatava ostajan hyväksyntä ennen tuotantohitsauksen aloittamista.
Voidaan myös sopia hitsattavien alueiden ja hitsien tarkastuksesta, dokumentoinnista ja lämpökäsittelystä. Kohta 7.2.1 Valumetallin kemiallinen koostumus Valumetallin kemiallisen koostumuksen on oltava valumetallistandardin mukainen ellei kyselyssä ja tilauksessa ole toisin määrätty. Kemiallinen koostumus tarkoittaa sulatusanalyysiä ellei tosin ole määrätty. Standardia SFS-EN 1559-1 käytettäessä on syytä huomata, että siinä käsitellään erikseen valumetallille ja valukappaleelle esitettäviä vaatimuksia. Alakohtia lukiessa on muistettava katsoa pääotsakkeista, kummasta on kysymys. Kohta 7.3.1 Valukappaleen kemiallinen koostumus Mikäli kemiallinen analyysi vaaditaan itse valukappaleestakin, on sallittujen poikkeamien oltava valumetallistandardin tai ostajan ja valmistajan sopimuksen mukaisia. Tarvittaessa on ostajan ja valmistajan sovittava näytteenottokohdasta. Kohta 7.3.3 Rikkomaton aineenkoetus Standardi SFS-EN 1559-1 määrää, että ulkoisen ja/tai sisäisen tilan vaatimuksista on sovittava. Koko rikkomatonta aineenkoetusta koskeva osuus on syytä lukea erittäin huolellisesti. Velvoittavassa alakohdassa 7.3.3.2 sanotaan, että pieniä pintavikoja ei tarvitse poistaa kohdista, joissa ne eivät haittaa käyttötarkoitusta tai jos valukappaleen pinta vastaa aloituskappaleen pintaa. Velvoittavassa alakohdassa 7.3.3.3 sanotaan, että työstetyssä pinnassa paljastuneita epäjatkuvuuksia ei katsota vaatimuksista poikkeamiseksi ellei erityisesti ole sovittu.10 Tällaisia kohtia standardiin ei olisi pitänyt koskaan hyväksyä. Jos mainitaan pieni pintavika, olisi ehdottomasti pitänyt määritellä, minkä kokoinen on pieni pintavika. Jos puhutaan epäjatkuvuuksista, olisi ehdottomasti pitänyt määritellä epäjatkuvuuksien tyyppi, koko ja jakauma. Eräissä tarkastusmenetelmästandardeissa on taas menty toiseen äärimmäisyyteen. Sanotaan esimerkiksi, että ultraäänitarkastuksessa lineaariset näyttämät eivät ole sallittuja ellei niiden vaarattomuutta ole todettu murtumismekaanisilla kokeilla.
17.9.2013, Uudistetussa standardissa 2011-03-28 lause ”Ellei erityisesti ole sovittu, työstetyssä pinnassa paljastuneita epäjatkuvuuksia ei katsota vaatimuksista poikkeamiseksi.” on korjattu muotoon ”Ellei erityisesti ole sovittu, tavanomaisen työstön yhteydessä poistettavia epäjatkuvuuksia ei katsota vaatimuksista poikkeamiseksi.”. 10
18.9.2013 - Valustandardit - 6
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Näyttää ilmeiseltä, että järkevä ostaja ja valmistaja eivät jätä sopimatta standardin SFS-EN 1559-1 niistäkään kohdista, joista ei ole pakko sopia. Muuten saattavat juristit saada töitä.
SFS-EN 1559-2 Valut. Tekniset toimitusehdot. Osa 2: Teräsvalujen lisävaatimukset11
Soveltamisala ja velvoittavuuden merkintä Standardia SFS-EN 1559-2 sovelletaan kaikkiin teräsvaluihin, mutta myös nikkeli- ja kobolttiseosvaluihin. Verrattuna päästandardiin SFS-EN 1559-1 lisävaatimusstandardissa on kuitenkin soveltamista koskeva varaus: "ellei kyselyn ja tilauksen yhteydessä ole toisin sovittu." Standardia SFS-EN 1559-2 ei voi käyttää yksinään, vaan ainoastaan standardin SFS-EN 1559-1 kanssa yhdessä. Standardin SFS-EN 1559-2 eri kohtien velvoittavuuden merkinnät ovat seuraavat:
neliöllä merkityt kohdat ja alakohdat eivät sisällä lisävaatimuksia standardin SFS-EN 1559-1 vastaaviin kohtiin, yhdellä pisteellä (.) merkityistä kohdista ja alakohdista on sovittava kyselyn ja tilauksen yhteydessä, kahdella pisteellä (..) merkityistä alakohdista tai niiden kappaleista voidaan sopia kyselyn ja tilauksen yhteydessä. pisteettömät ja neliöttömät alakohdat ovat sitovia.
Yhdellä ja kahdella pisteellä merkitseminen sekä pisteettömyys merkitsevät näin ollen täsmälleen samoja asioita sekä standardissa SFS-EN 1559-1 että standardissa SFS-EN 1559-2. Tietoihin, jotka ostajan on toimitettava valmistajalle, eli pakollisiin tietoihin standardissa SFSEN 1559-2 on tehty seuraava lisäys, "Määräävästä (vallitsevasta) seinämänpaksuudesta on sovittava." Tietoihin, jotka ostaja voi toimittaa valmistajalle, eli valinnaisiin tietoihin standardissa SFSEN 1559-2 on tehty seuraava lisäys: "Erikoistapauksissa joistakin valinnaisista vaatimuksista voi tulla pakollisia tuotestandardin perusteella." Standardissa SFS-EN 1559-2 on eräitä kohtia, joista voidaan sopia päästandardin SFS-EN 1559-1 lisäksi. Kohdassa 7.3.3.1 sanotaan mm.,
Viimeistelyhitseille ovat voimassa perusaineen vaatimukset Pintatarkastusmenetelmissä laatuluokkia 001, 01 ja 1 (PT tai MT) ja sisäisissä tarkastuksissa laatuluokkaa 1 (UT tai RT) saa käyttää vain erikoistapauksissa Sovitut tarkastukset on suoritettava standardin SFS-EN 473 tai vastaavan sertifiointiohjelman mukaisesti sertifioidun tarkastajan vastuulla
Päästandardi SFS-EN 1559-1 esittää velvoittavassa kohdassa 8.4.1, että näytteet on valmistettava joko käytettävän valumetallistandardin mukaisesti tai siten, kuin tilattaessa on sovittu ja
11
17.9.2013, SFS-EN 1559-2 on julkaistu 2000-04-17 ja on edelleen voimassa.
18.9.2013 - Valustandardit - 7
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
että näytteet voivat olla joko erillään valettuja tai kiinni valettuja tai valukappaleesta leikattuja. Standardi SFS-EN 1559-2 määrää velvoittavasti, standardin SFS-EN 1559-1 lisäksi."Mekaaniset ominaisuudet määritetään koesauvoista, jotka on otettu koesauva-aihioista. Koesauva-aihiot voivat olla erillään valettuja, valukappaleeseen valukanavalla liitettyjä tai valukappaleeseen kiinni valettuja." Standardi SFS-EN 1559-2 ei siis tunne lainkaan valukappaleesta leikattuja näytteitä! Standardissa säädetään edelleen, että koesauva-aihion paksuus on enintään 150mm, vaikka tuotestandardissa määritellyt ominaisuudet esitetään paksuuksilla yli 150mm.
Määritelmät ja tilaustiedot Standardissa SFS-EN 1559-2 on kaksi määritelmää, joita ei ole päästandardissa SFS-EN 15591. näyte (sample) Teräsvalimot eivät ole hyväksyneet tätä termiä siinä muodossa kuin se on päästandardissa. Sen perään on liitetty uusi sana koesauva-aihio (test block) sekä huomautus, että se on teräsvalimoteollisuudessa näytteestä käytettävä termi. avaus (excavation) Kuoppa, joka syntyy poistettaessa valumetallia ennen hitsausta.
Rikkomaton aineenkoetus Standardissa SFS-EN 1559-2 on rikkomattomasta aineenkoetuksesta lisäkohtia päästandardin lisäksi, joista on sovittava. Kaikissa tilauksissa on oltava seuraavat tiedot:
Käytettävä rikkomaton aineenkoetusmenetelmä (silmämääräinen, magneettijauhe, tunkeumaneste, ultraääni, radiografia jne.) Kunkin menetelmän laatuluokat Valukappaleen tarkastettavat alueet (sijainti ja laajuus) Tarkastettavien valukappaleiden määrä prosentteina
Standardi edellyttää tarkastusten tekemistä vastaavien eurooppalaisten standardien mukaisesti seuraavalla tavalla12: Tarkastusmenetelmä
Tunnus
Tarkastusvaatimukset
Yleiset periaatteet
Silmämääräinen
VT
-
prEN 12454
Tunkeumaneste
PT
prEN 571-1
SFS-EN 1371-1, EN 1371-2
Magneettijauhe
MT
prEN ISO 9934-1
SFS-EN 1369
Ultraääni
UT
prEN 583-1
prEN 12680-1
Radiografia
RT
EN 444, prEN 462-1
prEN 12681
18.9.2013, Kaikki taulukossa nimetyt standardit ovat voimassa ja ne on julkaistu tai julkaistu ja jo uusittukin. Eli jokainen on siirtynyt prEN vaiheesta vaiheeseen SFS-EN tai SFS-EN ISO. 12
18.9.2013 - Valustandardit - 8
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Luettelossa ei mainita standardia SFS-EN 1370 Valut. Pinnankarheuden silmämääräinen tarkastus13. Sen sijaan tekstissä on sen käyttämisestä seuraava maininta: "Pinnankarheus on tarkastettava standardin SFS-EN 1370 vaatimusten mukaisesti."
Pakollisten ja valinnaisten vaatimusten tarkistusluettelo Standardissa SFS-EN 1559-2 on samantapainen pakollisten ja valinnaisten vaatimusten tarkistusluettelo kuin päästandardissa SFS-EN 1559-1. Standardin tarkistusluettelo on kuitenkin täydellisempi. Siihen sisältyy molemmissa standardeissa mainittuja kohtia.
SFS-EN 1559-3 Valut. Tekniset toimitusehdot. Osa 3: Rautavalujen lisävaatimukset14
Soveltamisala ja määritelmät Standardia SFS-EN 1559-3 sovelletaan kaikista valurautalajeista valettuihin valukappaleisiin valmistustavasta riippumatta. Se ei kuitenkaan koske rautatuotteita, joita käsitellään erillisissä tuotestandardeissa, kuten putkia, kiinnittimiä jne. Standardia SFS-EN 1559-3 ei voi käyttää yksinään, vaan ainoastaan standardin SFS-EN 1559-1 kanssa yhdessä. Standardi SFS-EN 1559-3 ei esitä määritelmiä, vaan viittaa niiden osalta standardiin SFS-EN 1559-1 sekä valumetallistandardeihin.
Tiedot, jotka ostaja voi toimittaa valmistajalle eli valinnaiset tiedot Standardi SFS-EN 1559-3 mainitsee kuusi seikkaa, joista voidaan sopia. Nämä ovat toimitus valutilassa, erikois- ja lisälämpökäsittely, jännityksenpoistohehkutus, valukappaleiden jatkokäsittelyt, kuten emalointi, galvanointi, metallipinnoitus jne., työstön ja lopullisen lämpökäsittelyn järjestys (austemperoiduilla pallografiittivaluraudoilla) sekä koetuserien muodostaminen ellei sitä ole määritelty teknisessä erittelyssä tai valurautalajin standardissa. Hämmästyttävä ero standardien SFS-EN 1559-1 ja SFS 1559-3 velvoittavuuden merkintätavoissa Kuten sivulla SFS-EN 1559-1 Valut. Tekniset toimitusehdot. Osa 1: Yleistä on todettu, ilmoittaa standardi SFS-EN 1559-1 eri alakohtien velvoittavuuden otsakkeen edessä olevilla lihavilla pisteillä. Yksi piste osoittaa asioita, joista on sovittava ja kaksi pistettä asioita, joista voidaan sopia. Pisteettömät kohdat ovat velvoittavia. Sen sijaan standardi SFS-EN 1559-3 mainitsee, että lihava piste otsakkeen edessä merkitsee tässä standardissa sitä, että on nouda-
18.9.2013, Nykyisin voimassa oleva standardi on englanninkielinen SFS-EN 1370:en Founding. Examination of surface condition. 13
17.9.2013, Teksti käsittelee standardin SFS-EN 1559-3 vanhentunutta versiota, joka on julkaistu 1998-01-05. Standardi on uudistettu 2011-11-21. Kirjoitusajankohdan jälkeen tapahtuneet huomattavimmat muutokset esitetään alaviitteillä. 14
18.9.2013 - Valustandardit - 9
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
tettava standardin SFS-EN 1559-1 vastaavia vaatimuksia. Kahta lihavaa pistettä ei standardin SFS-EN 1559-3 otsikoissa käytetä lainkaan. Standardia SFS-EN 1559-3 sovellettaessa pitää harkita kolme kertaa, miten menetellään kohdan 6.2.2 Tuotantohitsaus kanssa. Standardissa SFS-EN 1559-3 on otsakkeen 6.2.2 Tuotantohitsaus edessä yksi piste. Yhden pisteen standardi 1559-3 sanoo merkitsevän sitä, että ko. asiassa noudatetaan standardin SFS-EN 1559-1 määräyksiä. Standardissa SFS-EN 1559-1 on otsakkeen 6.2.2 Tuotantohitsaus edessä kaksi pistettä sen merkiksi, että asiasta voidaan sopia. Asia tuntuisi selvältä, ellei standardin SFS-EN 1559-3 kyseisessä kohdassa olisi lisää tekstiä. Nyt siinä lukee: "Tuotantohitsaus sallitaan vain valmistajan ja ostajan välisen kirjallisen sopimuksen perusteella. Valmistajan ja ostajan välisen kirjallisen sopimuksen perusteella valmistaja voi joko tehdä viimeistelyhitsausta yleisesti tai määrättyyn rajaan saakka ottamatta yhteyttä ostajaan tai valmistajan on hankittava ostajan lupa tapauskohtaisesti. Liitoshitsaukset ovat sallittuja vain valmistajan ja ostajan välisen kirjallisen sopimuksen perusteella."15 Kun standardissa EN 15593 ei ole käytetty samaa velvoittavuuden merkintätapaa kuin päästandardissa 1559-1, jää nyt epäselväksi, ovatko yllämainitun sitaatin lauseet velvoittavaa vai ovatko ne päästandardiin viittaavan lihavan pisteen mukaisesti sellaisia, joista voidaan sopia, kuten päästandardi ko. kohdassa edellyttää. Jonkinlainen epäloogisuus on siinäkin, että mainitaan sekä tuotantohitsauksen että liitoshitsausten olevan sallittuja vain valmistajan ja ostajan välisen kirjallisen sopimuksen perusteella. Päästandardi SFS-EN 1559-1 nimittäin sanoo selvästi, että tuotantohitsaukseen kuuluvat viimeistelyhitsaus ja liitoshitsaus.
SFS-EN 1559-4 Valut. Tekniset toimitusehdot. Osa 4: Alumiiniseosvalujen lisävaatimukset16
Soveltamisala ja velvoittavuuden osoittamistavat Standardin johdannossa mainitaan samaan tapaan kuin teräs- ja rautavalujenkin lisävaatimusstandardeissa, ettei sitä voi käyttää yksinään, vaan yhdessä päästandardin SFS-EN 1559-1 kanssa. Velvoittavuuden merkintätavoissa standardi SFS-EN 1559-4 noudattaa päästandardin menettelyä seuraavasti: yksi lihava piste (.) merkitsee kohtia, joista on sovittava kaksi lihavaa pistettä (..) merkitsee kohtia, joista voidaan sopia merkittämät kohdat ovat velvoittavia. Standardi SFS-EN 1559-4 noudattaa teräsvalujen lisävaatimusstandardin EN 1559-2 merkintää, jonka mukaan lihava neliö merkitsee kohtia, jotka ovat yhteneviä päästandardin vastaavien kohtien kanssa. Standardi SFS-EN 1559-4 käyttää myös seuraavia uusia merkintöjä:
tähti (*) merkitsee, että päästandardin kohta on korvattu standardissa SFS-EN 1559-4 kokonaan uudella
17.9.2013, Uudistettu standardi, joka on julkaistu 2011-11-21, ei sisällä enää lausetta ”Liitoshitsaukset ovat sallittuja vain valmistajan ja ostajan välisen kirjallisen sopimuksen perusteella.”. 15
16
17.9.2013, SFS-EN 1559-4 on julkaistu 1999-10-04 ja on edelleen voimassa.
18.9.2013 - Valustandardit - 10
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
vinoneliöllä on merkitty kohdat, jotka ovat lisävaatimuksia päästandardin vastaaviin kohtiin
Määritelmät avaus on sama termi kuin teräsvalujen lisävaatimuksissakin. Kummassakin tapauksessa on kysymyksessä kuoppa, joka syntyy poistettaessa ainetta vikakohdista. Kuopan täytössä teräsvalustandardi mainitsee vain hitsauksen, mutta alumiiniseosstandardi mainitsee myös muun korjaustavan.
Ostajan toimittamat tiedot Lisävaatimuksena aloituskappaletta koskevaan, sovittavissa olevaan päästandardin kohtaan 4.6 standardi SFS-EN 1559-4 esittää varsin järkevän tuntuisen menettelyn: "Pyydettäessä on ostajalle toimitettava vähintään kaksi aloituskappaletta hyväksyttäväksi. Mikäli aloituskappaleet ovat hyväksyttäviä, toinen niistä jää ostajalle ja toinen niistä on palautettava valmistajalle merkinnällä "hyväksytty"." Kohta 6.2 Hitsaus Pienoinen kömmähdys on standardissa SFS-EN 1559-4 sattunut hitsauksen kohdalla. Kohta 6.2.1 Yleistä on korvattu kokonaan uudella kappaleella, joka on seuraava: "Toimenpiteet valujen viimeistelemiseksi tai valuvirheiden (pitäisi muuten olla valuvikojen) poistamiseksi voivat sisältää joko lisäaineena täyttämisen käyttäen soveltuvaa hitsausmenetelmää tai hitsaamalla liitettävän työstetyn kappaleen lisäämisen." Standardin SFS-EN 1559-4 tekijöiltä on jäänyt huomaamatta, että päästandardin korvattu kohta sisältää määritelmän, jonka mukaan tuotantohitsaus sisältää viimeistelyhitsauksen ja liitoshitsauksen. Kun kohta 6.2.2 Tuotantohitsaus on sekin korvattu uudella kappaleella. Tuotantohitsausta koskeva uusi sitova kohta kuuluu seuraavasti: "Tuotantohitsaus on sallittu, ellei kyselyn ja tilauksen yhteydessä ole toisin sovittu." Tämä pykälä antaa valmistajalle harvinaisen vapaat kädet. Standardin SFS-EN 1559-4 opastavassa liitteessä A on avausten luokitusmenettely viimeistelyhitsausta varten. Siinä on kaksi kuvaa. Ensimmäinen kuva luokittaa avauksia syvyyden ja toinen niiden pinta-alan mukaan. Yhden kuvan sanotaan yleensä selventävän enemmän kuin tuhat sanaa. Silti tulee kuvaa 1 katsellessa mieleen eikö olisi ollut selvempää määritellä sama asia seuraavin lausein:
Pinta-avauksia ovat ne, joiden syvyys on enintään 10% seinämänpaksuudesta Pieniä avauksia ovat ne, joiden syvyys on yli 10%, mutta enintään 50% seinämänpaksuudesta Suuria avauksia ovat ne, joiden syvyys on 50-100% seinämänpaksuudesta
Kullekin avausluokalle on annettu omat opastavat ohjeensa viimeistelyhitsaukseen saatavasta luvasta tai yhteydenotosta. Niissä sanotaan suurista avauksista mm., että valmistajan on saatava ostajan lupa käytettävään korjaus- ja tarkastusmenetelmään. Tämä lause lyö korvalle aikaisemmin tekstissä mainittua velvoittavaa kohtaa, jonka mukaan tuotantohitsaus on sallittua ellei kyselyn ja tilauksen yhteydessä ole toisin sovittu.
18.9.2013 - Valustandardit - 11
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Kohta 7.3.4.4 Puhdistus ja viimeistely Valmistajan etuja suojaa myös seuraava lause puhdistusta ja viimeistelyä koskevassa sovittavissa olevassa kohdassa 7.3.4.4, "Ellei toisin ole sovittu, työstetyiltä pinnoilta havaitut virheet (pitäisi muuten olla viat) eivät saa johtaa kappaleen hylkäämiseen."
Valurautojen nimikejärjestelmästandardi SFS-EN 1560 Vuoden 1998 alussa17 vahvistettiin Suomessa Euroopan standardisointikomitean, CEN:in laatima uusi valurautojen nimikestandardi: SFS-EN 1560 Valut. Valurautojen nimikejärjestelmästandardi. Rautalajien tunnuksiin perustuvat ja numeeriset nimikkeet. CEN:in 19 jäsenmaata, Suomi mukaan luettuna ovat sitoutuneet vahvistamaan tämän standardin kansalliseksi standardiksi ja kumoamaan mahdolliset omat standardinsa. Suomessa ei ole ollut vastaavaa omaa nimikestandardia, mutta valurautastandardeissa on esiintynyt ihan ikiomia suomalaisia valurautojen tunnuksia, kuten GRS ja GRP. Nämä tunnukset ovat olleet sikäli kansainvälisiä, että G on tunnettu valujen eurooppalainen tunnus, mutta R johtunee suomenkielen sanasta rauta ja S sekä P sanoista suomu ja pallo. Näistä tutuiksi käyneistä tunnuksista pitäisi nyt luopua, mikäli tahdomme edelleen olla EU:n mallioppilaita. Standardi SFS-EN 1560 on julkaistu suomalais-englantilaisena painoksena. Tässä, kuten muissakin SFS-ENstandardeissa englanninkielinen alkuperäisteksti on ristiriitatapauksissa pätevä.
Valurautojen tunnuksiin perustuvat nimikkeet Standardin SFS-EN 1560 tunnuksiin perustuvat nimikkeet ovat ainakin suomalaisille huomattavasti tärkeämpiä kuin numeeriset nimikkeet. Jälkimmäiset ovat jatkoa Werkstoffnummerjärjestelmälle, johon saksalaiset ovat kuolettavasti rakastuneita. Tässä kirjoituksessa ei selosteta numeeristen nimikkeiden osaa standardista. Standardin SFS-EN 1560 mukaan valurautojen tunnuksiin perustuva nimike käsittää kuusi positiota. Positioiden välit merkitään väliviivalla. Positiot, joista kaikkia ei ole pakko käyttää, ovat seuraavat:
Positio 1 EN- tai EN ja valurautastandardin numero, esim. EN 1561Positio 2 Valuraudan tunnus GJ (G=valu, J=rauta) Positio 3 Grafiittirakenteen tunnus. L = lamellar, suomumainen, S = spheroidal, pallomainen, M = malleable, adusoitu, temper, V = vermicular, tylppä, vermikulaarinen, N = no graphite, (hard) ledeburitic, grafiititon, (kova), ledeburiittinen Y = erikoisrakenne Positio 4 Mikro- tai makrorakenteen tunnus. A = austenite, austeniitti, F = ferrite, ferriitti, P = pearlite, perliitti, M = martensite, martensiitti, L = ledeburite, ledeburiitti, Q = quenched, karkaistu, T = quenched and tempered, nuorrutettu, B blackheart, mustaydin, W = whiteheart = valkoydin. Tunnuksia B ja W käytetään vain adusoiduilla valuraudoilla. Positio 5 Murtolujuuden, kovuuden tai kemiallisen koostumuksen tunnus.
17.9.2013, Standardi on uudistettu 2011-03-28. Kirjoitusajankohdan jälkeen tapahtuneet huomattavimmat muutokset esitetään alaviitteillä. 17
18.9.2013 - Valustandardit - 12
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Murtolujuuden mukaiset nimikkeet Murtolujuudet ilmoitetaan rautalajin nimikkeessä kolmella numerolla newtoneina neliömillimetriä kohti. Murtolujuuden jälkeen voidaan ilmoittaa myös venymäprosentti väliviivalla erotettuna. Numeroarvojen jälkeen voidaan lisätä kirjaintunnus, joka ilmoittaa näytteen valmistustavan, S = erillään valettu, U = kiinni valettu, C = valukappaleesta leikattu.18 Jos valuraudasta vaaditaan iskukoe, voidaan koelämpötila ilmoittaa kirjaintunnuksella, RT = huoneenlämpötila, LT = matala lämpötila.
Esimerkki EN-GJL-150S = Suomugrafiittivalurauta, murtolujuus 150N/mm2, erillään valettu näyte. Esimerkki EN-GJV-400U = Tylppägrafiittivalurauta, murtolujuus 400N/mm2, kiinni valettu näyte. Esimerkki EN-GJS-350-22U Pallografiittivalurauta, murtolujuus 350N/mm2, murtovenymä 22 kiinni valettu näyte. Esimerkki EN-GJS-400-18S-RT = Pallografiittivalurauta, murtolujuus 400N/mm2, murtovenymä 18%, erillään valettu näyte, iskusitkeys määritetään huoneenlämpötilassa.
Kovuuden mukaiset nimikkeet Kovuuden mukaisissa nimikkeissä ilmoitetaan koetyyppi seuraavilla kirjaintunnuksilla, HB = Brinell-kovuus, HV = Vickers-kovuus, HR = Rockwell-kovuus.
Esimerkki EN-GJL-HB155 = Suomugrafiittivalurauta, Brinell-kovuus enintään 155HB. Huom. Uudessa valurautastandardissa SFS-EN 1561 kovuuden mukaan luokitetuissa valuraudoissa tunnus ilmoittaa enimmäiskovuuden. Vanhassa SFS-järjestelmässä tunnus ilmoitti keskimääräisen kovuuden.
17.9.2013, Kirjaimia S ja U ei käytetä enää uudistetussa standardissa 2011-03-28. C on edelleen käytössä. 18
18.9.2013 - Valustandardit - 13
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Kemiallisen koostumuksen mukaiset nimikkeet Kemiallisen koostumuksen mukaisissa nimikkeissä aloitetaan positio 5 tunnuksella X19. Ellei hiilipitoisuutta ilmoiteta, liitetään seuraavaksi seosaineet pitoisuusjärjestyksessä täysinä prosentteina. Jos hiilipitoisuus ilmoitetaan, kerrotaan sen pitoisuusprosentti sadalla.
Esimerkki EN-GJL-XNiMn13-7 = Seostettu suomugrafiittivalurauta, nikkelipitoisuus 13%, mangaanipitoisuus 7% Esimerkki EN-GJN-X300CrNiSi9-5-2 = Seostettu ledeburiittinen kovavalurauta, hiilipitoisuus 3%, kromipitoisuus 9%, nikkelipitoisuus 5%, piipitoisuus 2% Positio 6 Positiossa 6 voidaan ilmoittaa valurautojen lisäominaisuuksia, kuten D = valutilainen, H lämpökäsitelty, W = liitoshitsaukseen soveltuva, Z lisävaatimuksin valmistettava. Esimerkki EN-GJMW-360-12S-W = Adusoitu valkoydinvalurauta, murtolujuus 360N/mm2, murtovenymä 12%, erillään valettu näyte, soveltuu liitoshitsaukseen.
Suomugrafiittivalurautastandardi SFS-EN 1561 Vuoden 1998 tammikuun lopulla vahvistettiin Suomessa uusi suomugrafiittivalurautastandardi SFS-EN 1561 Valut. Suomugrafiittivalurauta.20 Tämän standardin on laatinut Euroopan standardisointikomitea, CEN ja sen ovat hyväksyneet kaikki 19 CENjäsenmaata, Suomi mukaan luettuna. Jäsenmaat ovat sitoutuneet julkaisemaan tämän, kuten muutkin EN-standardit kansallisilla standardeina ja kumoamaan entiset kansalliset standardinsa. Suomessa SFS-EN 1561 korvaa standardit SFS 4855:1982 Harmaarauta eli suomugrafiittirauta. Luokittelu, näytteenotto ja aineenkoetus sekä SFS 4856:1982 Harmaarauta eli suomugrafiittirauta. Näytekappaleet ja koesauvat.
17.9.2013, Uudistettu standardi erottaa toisistaan niukka- ja runsasseosteiset lajit. Mikäli vähintään yhden seosaineen keskimääräinen pitoisuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 5%, eikä seosaineita ole tarpeen esittää yhden desimaalin tarkkuudella, nimeämiskäytännöksi otetaan runsasseosteisten lajien käytäntö, jossa seosaineiden kemiallisten tunnusten eteen merkitään kirjain X. Niukkaseosteisilla lajeilla etuliitettä X ei käytetä. Tärkeimpien seosaineiden kemialliset merkit esitetään pienenevässä pitoisuusjärjestyksessä ja keskimääräiset pitoisuuden merkitään prosenttilukuna kymmenellä kerrottuna, esimerkiksi EN-GJS-SiMo35-7 (Si 3,5% ja Mo 0,7%). Jos hiilipitoisuus ilmoitetaan, sen pitoisuus merkitään ennen seosaineiden kemiallisia merkkejä sadalla kerrottuna, esimerkiksi EN-GJS320SiMo45-10 (C 3,2%, Si 4,5% ja Mo 1%). Runsasseosteiset lajit merkitään kuten aikaisemmassakin standardissa. 19
17.9.2013, Tekstissä mainittu vuoden 1998 standardi on korvattu vuonna 2011 ilmestyneellä, uudistetulla englanninkielisellä standardilla SFS-EN 1561:en 2011-11-21. 20
18.9.2013 - Valustandardit - 14
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Soveltamisala, määritelmät ja valmistusmenetelmä Standardia SFS-EN 1561 sovelletaan hiekkamuotteihin tai lämpöteknisiltä ominaisuuksiltaan vastaaviin muotteihin valettuihin seostamattomiin ja niukkaseosteisiin suomugrafiittivalurautoihin. Standardi SFS-EN 1561 esittää kolme määritelmää: suomugrafiittivalurauta Valettu rauta-hiiliseos, jossa vapaa hiili esiintyy grafiittina, pääasiassa suomuina (suomugrafiitti). HUOM. Grafiitin muoto ja jakauma määritellään standardissa EN ISO 945. suhteellinen kovuus Mitatun kovuuden suhde mitatusta murtolujuudesta kokemusperäisellä suhteella laskettuun kovuuteen (merkitään myös RH). HUOM. RH riippuu pääasiassa raaka-aineista, sulatusmenetelmästä ja metallurgisesta käsittelytavasta ja se vaihtelee tavallisesti välillä 0,8-1,2. määräävä seinämänpaksuus Seinämänpaksuus, jota esitetyt mekaaniset ominaisuudet koskevat. HUOM. Määräävä seinämänpaksuus on kaksi kertaa moduuli eli kaksi kertaa tilavuuden ja pinta-alan suhde. Standardi SFS-EN 1561 jättää suomugrafiittivaluraudan valmistusmenetelmän ja kemiallisen koostumuksen valmistajan valittavaksi. Sen sijaan suomugrafiittivaluraudan murtolujuuden tai kovuuden on oltava standardin mukaisia. Valmistusta koskevassa kohdassa standardissa on lause: "Valmistajan on varmistettava, että tilauksessa määritelty valurautalaji täyttää tässä standardissa esitetyt vaatimukset." Mekaanisia ominaisuuksia koskevassa kohdassa esitetään, että ellei tilauksessa ole mainittu, onko murtolujuus vai kovuus määräävä, valmistaja pitää murtolujuutta määräävänä ominaisuutena. Edelleen tässä kohdassa on lause: "Määräävä ominaisuus tarkistetaan vain, mikäli siitä on sovittu tilauksen yhteydessä." Siteeratut lauseet tuntuvat ristiriitaisilta.
Uudet ja vanhat valurautalajit murtolujuuden mukaan21 Standardien SFS-EN 1561 ja SFS 4855 esittämät valurautalajit, joiden tunnukset ilmaisevat vähimmäismurtolujuudet erillään valetuista halkaisijaltaan 30mm koesauvoista ovat seuraavat: EN-GJL-100
EN-GJL-150
EN-GJL-200
EN-GJL-250
EN-GJL-300
EN-GJL-350
GRS-100
GRS-150
GRS-200
GRS-250
GRS-300
GRS-350
17.9.2013, Vuoden 1998 ja vuoden 2011 standardit eroavat toisistaan seinämänpaksuusluokkien ja lujuuden minimiarvojen osalta. Arvoja ei ole taulukoitu erikseen erillään tai kiinni valetuille näytteille, vaan seinämänpaksuudet on jaettu kolmeen luokkaan ja näytteen muodosta annetaan seinämänpaksuuden ja valmistustavan perusteella erillinen ohjeistus. 21
18.9.2013 - Valustandardit - 15
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Vanha standardi SFS 4855 ei ilmoittanut murtolujuuden ylärajoja erillään valetuille koesauvoille. Uusi standardi SFS-EN 1561 ilmoittaa myös murtolujuuden ylärajat sitovina arvoina lujuusluokittain seuraavasti: 100-200, 150-250, 200-300, 250-350, 300-400 sekä 350-450N/mm2. Sallittu lujuusalue on siis 100N/mm2, joten se on helppo muistaa. Kiinni valettujen koesauvojen murtolujuuksien minimiarvoissa uusi standardi poikkeaa vanhasta eri lujuusluokissa kahdella tavalla. Uusi standardi SFS-EN 1561 ilmoittaa määräävälle seinämänpaksuudelle 150-300 annettujen murtolujuuden arvojen olevan vain ohjeellisia eikä sitovia.22 Vanha standardi SFS 4855 ilmoitti kaikkien murtolujuuden arvojen olevan tässä kohdassa sitovia. Numeroarvot eroavat uudessa ja vanhassa standardissa tässä kohdassa toisistaan vain kahdessa lujimmassa luokassa oheisen taulukon mukaisesti. Taulukko 1. Murtolujuuden minimiarvot kiinni valetuilla koesauvoilla standardien SFS-EN 1561 ja SFS 4855 mukaan23 Määräävä seinämänpaksuus (mm)
Lujuusluokka 300 murtolujuus (min.)
Lujuusluokka 350 murtolujuus (min.)
SFS-EN 1561 SFS 4855
40-80 40-80
220 225
260 260
SFS-EN 1561 SFS 4855
80-150 80-150
210 200
230 230
SFS-EN 1561 SFS 4855
150-300 150-300
190 (ohje) 185 (sitova)
210 (ohje) 210 (sitova)
Jonkin verran suurempia eroja kuin edellä esitetyt on uuden standardin SFS-EN 1561 ja vanhan standardin SFS 4855 välillä itse valukappaleesta odotettavissa olevissa lujuusarvoissa.
18.9.2013, Uudistetun standardin mukaan lujuusarvoista yli 200 mm seinämänpaksuuksille on sovittava tilaajan ja valimon kesken. 22
18.9.2013, Uudistetun, vuoden 2011 standardin mukainen taulukko, murtolujuuden minimiarvot N/mm2. Lujuusvaatimuksia on ajan kuluessa nostettu. 23
Määräävä seinämänpaksuus (mm)
Lujuusluokka 300 murtolujuus (min.)
Lujuusluokka 350 murtolujuus (min.)
SFS-EN 1561:2011 SFS-EN 1561:1998 SFS 4855
50-100 40-80 40-80
260 220 225
310 260 260
SFS-EN 1561:2011 SFS-EN 1561:1998 SFS 4855
100-200 80-150 80-150
240 210 200
280 230 230
SFS-EN 1561:2011 SFS-EN 1561:1998 SFS 4855
>200 150-300 150-300
sovittava 190 (ohje) 185 (sitova)
sovittava 210 (ohje) 210 (sitova)
18.9.2013 - Valustandardit - 16
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Taulukko 2. Murtolujuuden odotusarvoja N/mm2 standardin SFS-EN 1561 ja standardin SFS 4855 mukaisista suomugrafiittivaluraudoista valmistetuissa valukappaleissa24 Nimike
Seinämänpaksuusalue 20-40mm
40-80mm
80-150mm
150-300mm
EN-GJL-150 GRS T 150
110 120
95 105
80 90
80
EN-GJL-200 GRS T 200
155 165
130 145
115 130
120
EN-GJL-250 GRS T 250
195 205
170 180
155 165
150
EN-GJL-300 GRS T 300
240 245
210 215
195 195
180
EN-GJL-350 GRS T 350
280 285
250 255
225 225
205
Uusi standardi painottaa vielä, että odotusarvot eivät ole sitovia ja mainitsee: "Tässä sarakkeessa esitetään kunkin valurautalajin muodoltaan yksinkertaisten ja seinämänpaksuudeltaan tasaisten valukappaleiden murtolujuuden todennäköinen vaihtelu eri seinämänpaksuuksilla. Seinämänpaksuudeltaan vaihteleville tai keernoitettuja reikiä sisältäville valukappaleille taulukossa esitetään vain likimääräisiä viitteitä eri seinämien todennäköisistä murtolujuuksista. Tällöin valukappaleen suunnitteluarvojen tulisi perustua valukappaleen kriittisistä osista määritettyihin murtolujuuksiin."
18.9.2013, Uudistetun, vuoden 2011 standardin mukainen taulukko, murtolujuuden odotusarvoja N/mm2. Seinämänpaksuusalueet on määritetty uudistetussa standardissa eri tavoin kuin aikaisemmin. Uusien alueiden rajat on merkitty sulkuihin lujuusarvon jälkeen. Lujuusvaatimuksia on ajan kuluessa nostettu. 24
Nimike
Seinämänpaksuusalue 20-40mm
40-80mm
80-150mm
150-300mm
EN-GJL-150:2011 EN-GJL-150:1998 GRS T 150
135 (2,5 ≤ 50 mm) 110 120
120 (50 ≤ 100 mm) 95 105
110 (100 ≤ 200 mm) 80 90
- (> 200 mm) 80
EN-GJL-200:2011 EN-GJL-200:1998 GRS T 200
180 (2,5 ≤ 50 mm) 155 165
160 (50 ≤ 100 mm) 130 145
145 (100 ≤ 200 mm) 115 130
- (> 200 mm) 120
EN-GJL-250:2011 EN-GJL-250:1998 GRS T 250
225 (5 ≤ 50 mm) 195 205
200 (50 ≤ 100 mm) 170 180
185 (100 ≤ 200 mm) 155 165
- (> 200 mm) 150
EN-GJL-300:2011 EN-GJL-300:1998 GRS T 300
270 (10 ≤ 50 mm) 240 245
245 (50 ≤ 100 mm) 210 215
220 (100 ≤ 200 mm) 195 195
- (> 200 mm) 180
EN-GJL-350:2011 EN-GJL-350:1998 GRS T 350
320 (10 ≤ 50 mm) 280 285
290 (50 ≤ 100 mm) 250 255
260 (100 ≤ 200 mm) 225 225
- (> 200 mm) 205
18.9.2013 - Valustandardit - 17
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Uudet ja vanhat rautalajit kovuuden mukaan luokitettuina25 Taulukko 3. Uudet (standardin SFS-EN 1561 mukaan) ja vanhat (standardin SFS 4855 mukaan) suomugrafiittivalurautalajit kovuuden mukaan luokitettuina26 Nimike
Kovuus (HB)
Nimike
min.
max.
EN-GJL-HB155
-
155
EN-GJL-HB175
100
EN-GJL-HB195
Kovuus (HB) min.
max.
GRS H 145
-
170
175
GRS H 175
150
200
120
195
GRS H 195
170
220
EN-GJL-HB215
145
215
GRS H 215
190
240
EN-GJL-HB235
165
235
GRS H 235
210
260
EN-GJL-HB255
185
255
-
-
-
Yllä esitetyt kovuudet pätevät määräävän seinämänpaksuuden ollessa 40-80mm.
Ei seinämänpaksuus-rajoitusta.
Taulukosta käy ilmi, että uudet ja vanhat lajit ovat samantapaisia pehmeintä ja kovinta lajia lukuun ottamatta. Uusissa lajeissa tunnus viittaa kovuuden maksimiarvoon, kun taas van-
17.9.2013, Vuoden 2011 uudistettu painos käsittelee seinämänpaksuusluokkia eri tavoin aikaisempaan, vuoden 1998 painokseen verrattuna. Nimelliskovuus pätee uudessa painoksessa alle 50 mm seinämänpaksuuksille. 25
18.9.2013, Uudistetun, vuoden 2011 standardin mukainen taulukko, minimikovuusarvot HB. Kovuusvaatimuksia on ajan kuluessa nostettu. 26
Nimike
Kovuus (HB) min.
max.
EN-GJL-HB155:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB155:2011 (2,5 – 50 mm)
-
155 155
EN-GJL-HB175:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB175:2011 (2,5 – 50 mm)
100 115
EN-GJL-HB195:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB195:2011 (5 – 50 mm)
Nimike
Kovuus (HB) min.
max.
GRS H 145
-
170
175 175
GRS H 175
150
200
120 135
195 195
GRS H 195
170
220
EN-GJL-HB215:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB215:2011 (5 – 50 mm)
145 155
215 215
GRS H 215
190
240
EN-GJL-HB235:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB235:2011 (10 – 50 mm)
165 175
235 235
GRS H 235
210
260
EN-GJL-HB255:1998 (40 – 80 mm) EN-GJL-HB255:2011 (20 – 50 mm)
185 195
255 255
-
-
-
Yllä esitetyt kovuudet pätevät vuoden 1998 standardin mukaan määräävän seinämänpaksuuden ollessa 4080mm, vuoden 2011 standardissa yläraja on 50 mm ja alaraja alin seinämänpaksuus, joka on toteutettavissa tavanomaisin toimenpitein. Seinämänpaksuudet on merkitty sulkuihin standardin nimen jälkeen.
Ei seinämänpaksuusrajoitusta.
18.9.2013 - Valustandardit - 18
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
hoissa lajeissa se viittasi keskimääräiseen kovuuteen. Vanha standardi ei rajoittanut seinämänpaksuuksia, joille kovuudet pätivät. Sen sijaan uusi standardi ilmoittaa kovuudet eri seinämänpaksuuksille. Em. taulukossa esitetyt kovuudet pätevät määräävän seinämänpaksuuden ollessa 40-80mm. Seuraavassa taulukossa ovat uusien suomugrafiittivalurautalajien Brinell-kovuudet eri seinämänpaksuuksilla. Uuteen standardiin siirtymisen jälkeen ei enää tarvinne keskustella siitä, miten paksusta valukappaleen kohdasta kovuus pitäisi mitata. Sen sijaan hieman mietityttää, miten Brinellkovuus voidaan luotettavasti mitata 2,5 mm paksuisesta seinämästä. Olisi myös mielenkiintoista kuulla, miten annetut kovuusalueet toteutuvat täällä Suomessa, arktisen hysterian maassa. Taulukko 4. Uusien suomugrafiittivalurautalajien kovuudet seinämänpaksuuden mukaan (standardissa SFS-EN 1561)27 Nimike
Määräävä seinämänpaksuus (mm)
Kovuus (HB)
mm
min.
max.
EN-GJLHB155
40-80 20-40 10-20 5-10 2,5-5
-
155 160 170 185 210
EN-GJLHB175
40-80 20-40 10-20 5-10 2,5-5
100 110 125 140 170
EN-GJLHB195
40-80 20-40 10-20 5-10 4-5
120 135 150 170 190
Nimike
Määräävä seinämänpaksuus (mm)
Kovuus (HB)
mm
min.
max.
EN-GJLHB215
40-80 20-40 10-20 5-10
145 160 180 200
215 235 255 275
175 185 205 225 260
EN-GJLHB235
40-80 20-40 10-20
165 180 200
235 255 275
195 210 230 260 275
EN-GJLHB255
40-80 20-40
185 200
255 275
17.9.2013, Taulukon arvot ovat muuttuneet huomattavasti seinämänpaksuuksien ja arvojen osalta vuoden 2011 standardissa. 27
Nimike
Määräävä seinämänpaksuus (mm)
Kovuus (HB) min.
max.
EN-GJL-HB155:2011
2,5 ≤ 50
-
155
EN-GJL-HB175:2011
2,5 ≤ 50 50 ≤ 100
115 105
175 165
EN-GJL-HB195
5 ≤ 50 50 ≤ 100
135 125
195 185
EN-GJL-HB215
5 ≤ 50 50 ≤ 100
155 145
215 205
EN-GJL-HB235
10 ≤ 50 50 ≤ 100
175 160
235 220
EN-GJL-HB255
20 ≤ 50 50 ≤ 100
195 180
255 240
18.9.2013 - Valustandardit - 19
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Standardin SFS-EN 1561 aineenkoetusohjeet ja opastavat tiedot Standardin aineenkoetusohjeissa on eräs mielenkiintoinen lause. Erillään valetuista näytteistä puhuttaessa sanotaan seuraavasti: "Erillään valettujen näytteiden valmistustaajuuden on oltava valmistajan käyttämien menetelmäkohtaisten laadunvarmistusohjeiden mukainen." Tämä lause antaa viitteitä siitä, miten valmistajan on varmistettava, että tilauksessa määritelty valurautalaji täyttää standardissa esitetyt vaatimukset, kuten kohdassa Valmistus mainittiin. On ilmeistä, että valimojen pitää miettiä, millä taajuudella erikseen valettuja näytteitä valetaan ja tehdä siitä standardin edellyttämä menetelmäkohtainen laadunvarmistusohje. Standardi SFS-EN 1561 sisältää peräti viisi sivua opastavia tietoja suomugrafiittirautojen ominaisuuksista sekä 17 kirjallisuusviitettä. On erittäin hyvä, että standardi on tällä tavoin myös ohjevihko valun käyttäjille. Standardissa esitetyt käyrästöt lyövät yksiin edesmenneen valurautagurun Yrjö Ingmanin valimotekniikka-kirjan osassa I vuonna 1982 esittämien tietojen kanssa. Yrjö Ingman viittasi kirjassa mm. Angusiin, Collaud´hon ja Pattersoniin. Niin tekee myös standardi SFS-EN 1561.
Pallografiittivalurautastandardi SFS-EN 1563 Vuoden 1998 maaliskuussa28 vahvistettiin Suomessa Euroopan standardisointikomitean, CEN:in laatima uusi pallografiittivalurautojen SFS-EN-standardi, SFS-EN 1563 Valut. Pallografiittivalurauta. CEN:in 19 jäsenmaata, Suomi mukaan luettuna, ovat sitoutuneet vahvistamaan tämän standardin kansalliseksi standardiksi ja kumoamaan omat standardinsa. Suomessa tämä standardi korvasi standardit SFS 2113:1975, 2114:1975 ja 2115:1975. Standardi SFS-EN 1563 on julkaistu suomalais-englantilaisena painoksena. Tässä, kuten muissakin SFS-ENstandardeissa englanninkielinen alkuperäisteksti on ristiriitatapauksissa pätevä.
Standardin SFS-EN 1563 johdanto, soveltamisala ja määritelmät Sekä standardin johdannossa että soveltamisala-kohdassa kerrotaan, että pallografiittivalurautalajien luokitus perustuu mekaanisiin ominaisuuksiin, jotka on määritelty erillään tai kiinni valetuista tai valukappaleesta leikatuista näytteistä. Johdannossa määritellään kiinni valettu näyte niin, että se voi olla joko valukappaleeseen tai kanavistoon kiinni valettu. Sanotaan myös, että valukappaleesta leikattu näyte tulee kysymykseen vain, jos valmistaja ja ostaja ovat niin sopineet. Standardi esittää vain kaksi määritelmää, pallografiittivaluraudan ja palloutuskäsittelyn. Ensinmainitussa kohdassa annetaan myös englanninkielen opetusta: pallografiittivalurauta Valettu rauta-hiiliseos, jossa hiili esiintyy pääasiassa grafiittipalloina. HUOM: Pallografiittivalurauta on englanniksi paitsi spheroidal graphite iron, myös ductile iron. Vakavan asian keventämiseksi kerrottakoon syrjähyppynä tarina niiltä ajoilta, jolloin pallografiittivalurauta oli uutuus. Vuonna 1958 päivälehdissä oli uutinen, jota myös Suomen
17.9.2013, Vuoden 1998 standardi on korvattu vuonna 2011 uudella versiolla, joka on hyväksytty suomalaiseksi standardiksi englanninkielisenä vuoden 2012 alkupuolella. 28
18.9.2013 - Valustandardit - 20
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Metalliteollisuusyhdistyksen Konepajamies-lehti lainasi: "Pallovalu - taipuva valuputki - - Kun aikaisemmin valumassassa hiili on ollut sauvamaisena, on se pallovalussa pallomaisena. Tästä on seurauksena mm. se, että pallovalua voidaan määrätyissä rajoissa taivuttaa, sillä se joustaa kuitenkaan katkeamatta tai muuten rikkoontumatta. Pallovaluun on saatu teräksen ominaisuudet ja kuitenkin se on valua."
Standardin SFS-EN 1563 kohdat tilaustiedot ja valmistus Tilaustiedot-kohdassa standardi ilmoittaa, että ostajan on toimitettava kolme asiaa: standardin numero (EN 1563), valurautalajin nimike sekä mahdolliset erikoisvaatimukset, joista on sovittava tilauksen yhteydessä. Standardin soveltamisala-kohdassa on mainittu, että standardi ei koske pallografiittirautavalujen teknisiä toimitusehtoja ja viitattu standardeihin SFS-EN 1559-1 ja SFS-EN 1559-3. Siitä huolimatta olisi tämä huomautus pitänyt toistaa myös kohdassa tilaustiedot. Toimitusehtostandardeissahan on lueteltu suuri määrä tietoja, jotka ostajan on pakko toimittaa valmistajalle. Oikeastaan tästä olisi pitänyt vielä erikseen huomauttaa.
Pallografiittivalurautalajien lujuuksia erillään valetuista näytteistä työstetyistä koesauvoista Uudessa standardissa SFS-EN 1563 on peräti 13 pallografiittivalurautalajia29. Vanhassa SFSstandardissa SFS 2113 niitä oli yhteensä 7. Taulukko 5. Murtolujuudet, 0,2-rajat ja murtovenymät erillään valetuista näytteistä uusissa GJS- (standardin SFS-EN 1563 mukaan) ja vanhoissa GRP-lajeissa (standardin SFS 2113 mukaan)30 Laji
Rm MPa
Rp0,2 MPa
Murtovenymä %
Laji
Rm MPa
Rp0,2 MPa
Venymä %
EN-GJS-350-22-LT
350
220
22
GRP 340
340
220
22
EN-GJS-350-22-RT
350
220
22
-
-
-
-
EN-GJS-350-22
350
220
22
GRP 370
370
250
22
EN-GJS-400-18-LT
400
240
18
-
-
-
-
EN-GJS-400-18-RT
400
250
18
-
-
-
-
EN-GJS-400-18
400
250
18
-
-
-
-
EN-GJS-400-15
400
250
15
GRP 400
400
250
15
EN-GJS-450-10
450
310
10
-
-
-
-
EN-GJS-500-7
500
320
7
GRP 500
500
330
7
EN-GJS-600-3
600
370
3
GRP 600
600
390
3
EN-GJS-700-2
700
420
2
GRP 700
700
440
2
EN-GJS-800-2
800
480
2
GRP 800
800
500
2
EN-GJS-900-2
900
600
2
-
-
-
-
ADI-lajit
kts. taulukko "ADI-rautalajien mekaaniset ominaisuudet erillään valetuista näytteistä standardissa SFS-EN 1564".
30
17.9.2013, Vuoden 2011 standardiin on lisätty laadut EN-GJS-450-18, EN-GJS-500-14 ja EN-GJS600-10. 29
18.9.2013 - Valustandardit - 21
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Uudessa standardissa on lujuusluokissa 350 ja 400 kummassakin useita lajeja. Vaikka murtolujuus pysyisikin samana on lajille annettu oma nimikkeensä, jos se poikkeaa lujuusluokan peruslajista 0,2-rajansa, murtovenymänsä tai iskusitkeysvaatimuksensa osalta. Järjestelmä saattaa estää sekaannuksia tai päinvastoin. Uuden standardin SFS-EN 1563 mukaan voidaan iskusitkeysvaatimuksin toimittaa 4 rautalajia. Näiden lajien tunnuksessa esiintyy iskusitkeyskokeen lämpötilaa osoittava tunnus, joko LT = matala lämpötila tai RT = huoneenlämpötila. Iskusitkeydet mitään kuitenkin vain silloin, kun ostaja niin vaatii.
18.9.2013, Uudistetussa vuoden 2011 standardissa on uusien lajien lisäksi ilmoitettu mekaanisille ominaisuuksille seinämänpaksuudesta riippuvat minimiarvot. 30
Laji
Seinämänpaksuus mm
Rm MPa
Rp0,2 MPa
Murtovenymä %
EN-GJS-350-22-LT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
350 330 320
220 210 200
22 18 15
EN-GJS-350-22RT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
350 330 320
220 220 210
22 18 15
EN-GJS-350-22:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
350 330 320
220 220 210
22 18 15
EN-GJS-400-18-LT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
400 380 360
240 230 220
18 15 12
EN-GJS-400-18RT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
400 390 370
250 250 240
18 15 12
EN-GJS-400-18:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
400 390 370
250 250 240
18 15 12
EN-GJS-400-15:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
400 390 370
250 250 240
15 14 11
EN-GJS-450-18:2011
≤ 30 30 ≤ 60 > 60
450 430 sovittava
350 340 sovittava
18 14 sovittava
EN-GJS-450-10:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
450 sovittava sovittava
310 sovittava sovittava
10 sovittava sovittava
EN-GJS-500-14:2011
≤ 30 30 ≤ 60 > 60
500 480 sovittava
400 390 sovittava
14 12 sovittava
EN-GJS-500-7:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
500 450 420
320 300 290
7 7 5
EN-GJS-600-10:2011
≤ 30 30 ≤ 60 > 60
600 580 sovittava
470 450 sovittava
10 8 sovittava
EN-GJS-600-3:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
600 600 550
370 360 340
3 2 1
EN-GJS-700-2:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
700 700 650
420 400 380
2 2 1
EN-GJS-800-2:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
800 sovittava sovittava
480 sovittava sovittava
2 sovittava sovittava
EN-GJS-900-2:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
900 sovittava sovittava
600 sovittava sovittava
2 sovittava sovittava
18.9.2013 - Valustandardit - 22
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Vanhassa standardissa SFS 2113 iskusitkeysarvot annettiin kahdelle ns. erikoislaadulle. Vuonna 1975 ei SFS:ssä oltu vielä huomattu, että laatu ja laji ovat kaksi eri asiaa. Taulukon arvoista voidaan todeta, että suomalaiset valimot uskalsivat jo vuonna 1975 luvata iskusitkeyttä lämpötilassa -40°C saman verran kuin eurooppalaiset valimot uskaltavat luvata nykyisin lämpötilassa +23°C. Taulukko 6. Uusien GJS- (standardin SFS-EN 1563 mukaan) ja vanhojen GRP- (standardin SFS 2113 mukaan) pallografiittirautalajien iskusitkeydet erikseen valetuissa näytteissä31 Rautalaji
Iskusitkeys
Lämpötila
yksittäisarvo
3 kokeen keskiarvo
EN-GJS-350-22-LT
9J
12 J
(-40 +/-2)°C
EN-GJS-350-22-RT
14 J
17 J
(+23 +/-5)°C
EN-GJS-400-18-LT
9J
12 J
(-20 +/-2)°C
EN-GJS-400-18-RT
11 J
14 J
(+23 +/-5)°C
GRP 340
-
14 J
-40°C
GRP 370
-
14 J
-20°C
Pallografiittivalurautalajien lujuuksia kiinni valetuista näytteistä työstetyistä koesauvoista Uudessa standardissa ilmoitetaan eri rautalajien mekaaniset ominaisuudet myös kiinni valetuista näytteistä otetuille koesauvoille. Näitä arvoja ei vanhassa standardissa ollut lainkaan. Lujuudet kiinni valetuista sauvoista annetaan kolmelle seinämänpaksuusluokalle, alle 30mm, 30-60mm sekä 60-200mm. Olisi ehkä ollut järkevämpää yhdenmukaisuuden vuosi käyttää samoja paksuusluokkia kuin suomugrafiittivaluraudoillekin, koska niitä on käytetty jo vuosikymmeniä. Tietenkään pallografiittivalurautojen paksuusluokat eivät olisi voineet siinäkään
18.9.2013, Vuoden 2011 uudistettu standardi määrää myös iskusitkeysarvot seinämänpaksuuden mukaan. Arvot ovat alle 60 mm seinämänpaksuuksilla kuitenkin samoja vuoden 1998 standardiversioon verrattuna. 31
Rautalaji
Seinämänpaksuus
Iskusitkeys
Lämpötila
yksittäisarvo
3 kokeen keskiarvo
EN-GJS-350-22-LT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
9J 9J 7J
12 J 12 J 10 J
(-40 +/-2)°C
EN-GJS-350-22-RT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
14 J 14 J 12 J
17 J 17 J 15 J
(+23 +/-5)°C
EN-GJS-400-18-LT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
9J 9J 7J
12 J 12 J 10 J
(-20 +/-2)°C
EN-GJS-400-18-RT:2011
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 200
11 J 11 J 9J
14 J 14 J 12 J
(+23 +/-5)°C
18.9.2013 - Valustandardit - 23
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
tapauksessa ulottua 300mm:iin saakka. Nyt esitetty seinämänpaksuusalue 60-200mm arveluttaa paitsi laajuudeltaan myös ylärajallaan. Standardin SFS-EN 1563 taulukossa 3 esitetään mekaanisia arvoja kiinni valetuista näytteistä otetuille koesauvoille. Pientä hilpeyttä herättää se, että uuden lajin EN-GJS-450-10U yli 30mm seinämänpaksuuksille ei ole osattu interpoloida arvoja viereisten lujuusluokkien 400 ja 500 arvoista, vaan on mainittu, että niistä on valmistajan ja ostajan keskenään sovittava. Tämän maininnan ymmärtää paremmin lujuusluokissa 800 ja 900. Kiinni valettujen sauvojen mekaanisia arvoja käsittelevän taulukon 3 alareunassa on seuraava huomautus: "HUOM. Kiinni valettujen näytteiden ominaisuudet eivät voi vastata täysin valukappaleen ominaisuuksia, mutta ne voivat olla erillään valetuista näytteistä määritettyjä arvoja tarkempia likiarvoja. Liitteessä D esitetään opastavia tietoja." Liite D esittää todellakin ohjeellisia 0,2-rajan arvoja valukappaleista leikatuista näytteistä työstetyille koesauvoille. Siinä ei sinänsä ole mitään hämmästyttävää. Tarkkaavainen lukija ihmettelee kuitenkin, miksi seinämänpaksuusalueille on keksitty jo kolmas luokitus: alle 50mm, 50-80mm, 80-120mm ja 120-200mm. Valukappaleista leikatuista näytteistä standardi SFS-EN 1563 sanoo seuraavasti: "Valurautalajin vaatimusten lisäksi valmistaja ja ostaja voivat sopia valukappaleen määrättyjen kohtien ominaisuuksista. Nämä ominaisuudet määritetään koestamalla työstettyjä koesauvoja, jotka on leikattu valukappaleen sovituista kohdista. Näiden koesauvojen halkaisijan olisi oltava yli 1/5, mutta enintään 1/3 valukappaleen seinämänpaksuudesta. Suurista yksittäisistä valukappaleista voidaan ottaa putkiporalla näytteitä sovittavista kohdista.
Pallografiittivalurautalajien luokitus kovuuden perusteella Standardi SFS-EN 1563 esittää velvoittavana liitteenä A kovuuden perusteella luokitetut pallografiittivalurautalajit.32 Koska liite on merkitty velvoittavaksi, olisi ollut loogisempaa esittää se varsinaisen standarditekstin yhteydessä. Kovuuden mukaan luokitetut lajit ja niille annetut kovuusalueet ovat taulukossa, jota tutkiessaan tarkkaavainen lukija hämmästelee taaskin kerran. Miksi ihmeessä kovuuden perusteella luokitetun pallografiittivaluraudan tunnus ei viittaa maksimikovuuteen, kuten suomugrafiittivalurautojen uudessa standardissa on laita. Nyt kovuusalueen puolen välin paikkeilla oleva tunnus ei viittaa oikeastaan mihinkään. Eikö standardiehdotuksia todellakaan viitsitä lukea yhdessäkään CEN:in yhdeksässätoista jäsenmaassa?
18.9.2013, Liitteen numero on C. Se on muutettu ohjeelliseksi vuoden 2011 standardissa. Varsinaisia kovuusluokiteltuja lajeja ei enää tunneta. 32
18.9.2013 - Valustandardit - 24
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Taulukko 7.
GJS-lajien kovuusluokitus standardissa SFS-EN 156333
Nimike
Kovuus HB
Lujuuden ohjearvo N/mm2 Rm / Rp0,2
EN-GJS-HB130
alle 160
350 / 220
EN-GJS-HB150
130...175
400 / 250
EN-GJS-HB155
135...180
400 / 250
EN-GJS-HB185
160...210
450 / 310
EN-GJS-HB200
170...230
500 / 320
EN-GJS-HB230
190...270
600 / 370
EN-GJS-HB265
225...305
700 / 420
EN-GJS-HB300
245...335
800 / 480
EN-GJS-HB330
270...360
900 / 600
HUOM. Lajeja EN-GJS-HB300 ja EN-GJS-HB330 ei suositella paksuseinämäisiin valukappaleisiin.
Standardin SFS-EN 1563 muita tietoja Grafiittirakenteesta standardi sanoo seuraavasti: "Grafiitin rakenteen on oltava pääosin muotoa V ja VI standardin EN ISO 945:1994 mukaan. Tarkemmasta määrittelystä voidaan sopia tilauksen yhteydessä. Grafiitin rakenne on varmistettava joko metallograafisella tutkimuksella tai rikkomattomilla menetelmillä. Kiistatapauksissa mikroskooppitutkimuksen tulokset ovat määrääviä." Jokaisen itseään kunnioittavan valimon lienee syytä ainakin vilkaista, millaisia kuvia standardi EN ISO 945 sisältää.
33
18.9.2013, Uudistetun, vuoden 2011 standardin taulukko liitteestä C. Nimike
Ohjeellinen kovuusalue HBW Seinämänpaksuus ≤ 60 mm
Seinämänpaksuus 60 ≤ 200 mm
EN-GJS-350-22
alle 160
alle 160
EN-GJS-400-18
130...175
130…175
EN-GJS-400-15
135...180
135…180
EN-GJS-450-18
170…200
160…190
EN-GJS-450-10
160…210
160…210
EN-GJS-500-14
185…215
170…200
EN-GJS-500-7
170…230
150…230
EN-GJS-600-10
200…230
190…220
EN-GJS-600-3
190…270
180…270
EN-GJS-700-2
225…305
210…305
EN-GJS-800-2
245…335
240…335
EN-GJS-900-2
270…360
270…360
18.9.2013 - Valustandardit - 25
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Näytteenotosta standardi määrää seuraavaa: "Valmistettavia valukappaleita edustavia näytteitä on varattava."34 Erillään valetuista näytteistä sanotaan näin: "Valurautalajia edustavia näytteitä on valmistettava valmistajan käyttämien menetelmäkohtaisten laadunvarmistusohjeiden mukaisella taajuudella."35 Kiinni valetuista näytteistä vastaava teksti kuuluu: "Kiinni valetut näytteet edustavat valukappaleita, joissa ne ovat kiinni ja myös kaikkia muita seinämänpaksuudeltaan vastaavia samaan koetuserään kuuluvia valukappaleita tai samalla aikajaksolla valmistajan käyttämän menetelmäkohtaisen laadunvarmistusohjeen mukaisesti valmistettuja valukappaleita."36 Menetelmäkohtaisiin laadunvarmistusohjeisiin viitataan myös suomugrafiittivalurautoja koskevassa standardissa SFS-EN 1561. Valimojen on siis syytä harkita, millaisella taajuudella näytteitä aiotaan valaa ja kirjoittaa siitä ohje. Sen mukainen toiminta on myös uusien standardien mukaista. Pallografiittivalurautojen ominaisuuksista on standardin liitteissä runsaasti lisätietoja aina hysteresishäviöitä myöten. Kirjallisuusviitteitä sen sijaan on standardissa SFS-EN 1563 yllättävän vähän - vain 4 kpl.
Austemperoitu pallografiittivalurautastandardi SFS-EN 1564 Vuoden 1998 maaliskuussa37 vahvistettiin Euroopassa ja Suomessa ensi kertaa Kymenitekeksinnöstä alkuun lähteneiden ADI-rautojen standardi: SFS-EN 1564 Valut. Austemperoitu pallografiittivalurauta.
Standardin nimi, johdanto, soveltamisala ja määritelmät Uuden standardin nimestä ei näköjään ole päästy yksimielisyyteen kaikkialla Euroopassa. Standardin saksankielinen nimi on Bainitisches Gusseisen ja ranskankielinen nimi on Fonte bainitique. Vanhoillinen Englanti näyttää nyt olevan Manner-Eurooppaa edistyksellisempi sanan vanhassa merkityksessä. Standardin johdannon alaviitteessä esitetään, että austemperoidusta pallografiittivaluraudasta käytetään myös lyhennettä ADI. Standardi SFS-EN 1564 muistuttaa rakenteeltaan hyvin paljon tavanomaisten pallografiittivalurautojen standardia SFS-EN 1563. Suurin osa teksteistäkin on identtisiä. Erillistä standardia tuskin olisi kannattanut tehdä ollenkaan varsinkin, kun ADI-raudoille ei edes ole keksitty
34
18.9.2013, Lausetta ei ole enää uudistetussa, vuoden 2011 standardiversiossa.
18.9.2013, Lausetta on uudistetussa, vuoden 2011 standardiversiossa jatkettu lisäyksellä ”tai kuten on sovittu tilaajan kanssa”. 35
18.9.2013, Lausetta on uudistetussa, vuoden 2011 standardissa lyhennetty muotoon ”Kiinni valetut näytteet edustavat valukappaleita, joissa ne ovat kiinni ja myös kaikkia muita seinämänpaksuudeltaan vastaavia samaan koetuserään kuuluvia valukappaleita”. (Cast-on samples are representative of the castings to which they are attached and also of all other castings of a similar relevant wall thickness from the same test unit.) 36
18.9.2013, Standardi on julkaistu uudistettuna vuonna 2011. Sitä ei ole enää käännetty suomeksi. Standardin nimi on nykyisellään SFS-EN 1564:en Founding. Ausferritic spheroidal graphite cast irons. 37
18.9.2013 - Valustandardit - 26
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
omaa nimikettä, vaan nimikkeet ovat hämäävästi muiden pallografiittivalurautojen nimikkeitten kaltaisia. Koska omia tunnuksia ei ole, on sekaannusten vaara ilmeinen. On vain muistettava, että EN-GJS-800-2 on tavanomainen pallografiittivalurauta, mutta EN-GJS-800-8 on ADI-rauta38. (Iskusitkeys ilmoitetaan standardissa SFS-EN 1564 vain 800-lujuusluokan lajille, joka silloin saa tunnukseensa lisät S = erillään valettu näyte ja RT = huoneenlämpötila. Lajin EN-GJS-800-8S-RT iskusitkeys on huoneenlämpötilassa (23+/-5)°C 10J kolmen kokeen keskiarvolla ja 9J yksittäisarvon miniminä.)39 Johdannossa ja soveltamisala-kohdassa kerrotaan, että pallografiittivalurautojen luokitus perustuu mekaanisiin ominaisuuksiin, jotka on määritelty erillään tai kiinni valetuista tai valukappaleesta leikatuista näytteistä. Viimemainittu näytteenottotapa tulee kysymykseen vain, jos valmistaja ja ostaja ovat niin sopineet. Johdannossa mainitaan, että kiinni valettu näyte voi olla kiinni joko valukappaleessa tai kanavistossa.40
Standardin SFS-EN 1564 määritelmiä austemperoitu pallografiittivalurauta41 Valettu rauta-hiiliseos, jossa hiili esiintyy pääasiassa grafiittipalloina, ja jolla lämpökäsittelyn tuloksena on tavallisiin pallografiittivalurautalajeihin verrattuna (ks. EN 1563) parempi lujuus- ja sitkeysominaisuuksien yhdistelmä. austeniitin muutoskäsittely42 Lämpökäsittely tavallisesti lämpötila-alueella 250-400°C, jossa austeniitti muuttuu valtaosaltaan austeniittis-ferriittiseksi perusrakenteeksi. Tämä käsittely on valmistusmenetelmän oleellinen osa.
38
18.9.2013, Laji on uudistetussa, vuoden 2011 standardissa EN-GJS-800-10.
18.9.2013, Uudistetussa, vuoden 2011 standardissa laji on EN-GJS-800-10 ja sen iskusitkeys on taulukoitu seinämänpaksuuden mukaan seuraavasti: huoneenlämpötilassa (23+/-5)°C 10J kolmen kokeen keskiarvolla ja 9J yksittäisarvon miniminä, kun määräävä seinämänpaksuus on alle 30 mm. Arvot ovat samassa järjestyksessä 9 J ja 8 J, kun määräävä seinämänpaksuus on 30 ≤ 60 mm sekä 8 J ja 7 J, kun määräävä seinämänpaksuus on 60 ≤ 100 mm. 39
18.9.2013, Uudistetussa, vuoden 2011 standardissa, tällaisia asioita ei enää esitetä. Kiinnivaletusta näytteestä mainitaan, että sen kohta sovitaan tilaajan ja valimon kesken. 40
18.9.2013, Uudistetussa, vuoden 2011 standardissa käsite ”austemperoitu pallografiittivalurauta (austempered ductile cast iron)” on muutettu muotoon ”ausferritic spheroidal graphite cast iron” ja määritelty: ”iron based cast material with the carbon being present mainly in the form of spheroidal graphite particles, with an ausferritic matrix structure. NOTE Usually this ausferritic matrix structure is obtained by an austempering heat treatment.” 41
18.9.2013, Uudistetussa, vuoden 2011 standardissa käsite ”austeniitin muutoskäsittely (austenite transformation treatment)” on muutettu muotoon ”austemper heat treatment of spheroidal graphite cast iron” ja määritelty: “process, consisting of heating the castings above the AC1 temperature and holding a sufficient time to increase the carbon content of the austenite, followed by cooling at a rate sufficient to avoid the formation of pearlite and transforming the matrix structure for a time and a temperature (above the martensite start temperature) sufficient to produce the desired properties NOTE This process produces a microstructure that consists predominantly of ferrite and austenite. This microstructure is called ausferrite.” 42
18.9.2013 - Valustandardit - 27
ValuAtlas – Suunnittelijan perusopas – Paavo Tennilä
Taulukko 8. ADI-rautalajien mekaaniset ominaisuudet erillään valetuista näytteistä standardissa 43 SFS-EN 1564 Nimike
Murtolujuus Rm N/mm2
0,2 venymisraja Rp0,2 N/mm2
Murtovenymä %
Kovuus HB
EN-GJS-800-8
800
500
8
260...320
EN-GJS-1000-5
1000
700
5
300...360
EN-GJS-1200-2
1200
850
2
340...440
EN-GJS-1400-1
1400
1100
1
380...480
Standardin SFS-EN 1564 kohdat tilaustiedot ja valmistus Tilaustiedot-kohdassa standardi ilmoittaa, että ostajan on toimitettava kolme asiaa: standardin numero (EN 1564), valurautalajin nimike sekä mahdolliset lisävaatimukset44, joista on sovittava tilauksen yhteydessä. Standardin soveltamisalakohdassa on mainittu, että standardi ei koske pallografiittirautavalujen teknisiä toimitusehtoja ja viitattu standardeihin SFS-EN 1559-1 ja SFS-EN 1559-3. Siitä huolimatta olisi tämä huomautus pitänyt toistaa myös kohdassa tilaustiedot. Toimitusehtostandardeissahan on lueteltu suuri määrä tietoja, jotka ostajan on pakko toimittaa valmistajalle. Oikeastaan tästä olisi pitänyt vielä erikseen huomauttaa.
18.9.2013, Uudistettuun, vuoden 2011 standardiin on lisätty kaksi lujuusluokiteltua lajia, jonka seurauksena laji EN-GJS-1000-5 on poistettu. Lujuuden ja venymän arvot luokitellaan uudessa standardissa seinämänpaksuuden mukaan ja venymän arvoissa on tapahtunut muutoksia. Standardiin on lisätty myös kaksi kovuusluokiteltua, kulumisen kestävää lajia. Kovuusarvot ovat nykyisin ohjeellisia muille, paitsi näille kahdelle kulutusta kestävälle lajille, joille on määrätty kovuuden minimiarvo. 43
44
Nimike
Seinämänpaksuus mm
Murtolujuus Rm N/mm2
0,2 venymisraja Rp0,2 N/mm2
Murtovenymä %
Kovuus HB
EN-GJS-800-10 EN-GJS-800-10-RT
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 100
800 750 720
500
10 6 5
250…310 (ohjeellinen)
EN-GJS-900-8
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 100
900 850 820
600
8 5 4
280…340 (ohjeellinen)
EN-GJS-1050-6
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 100
1050 1000 970
700
6 4 3
320…380 (ohjeellinen)
EN-GJS-1200-3
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 100
1200 1170 1140
850
3 2 1
340...420 (ohjeellinen)
EN-GJS-1400-1
≤ 30 30 ≤ 60 60 ≤ 100
1400 sovittava sovittava
1100
1 sovittava sovittava
380...480 (ohjeellinen)
EN-GJS-HB400
-
1400 (ohjeellinen)
1100 (ohjeellinen)
1 (ohjeellinen)
min. 400
EN-GJS-HB450
-
1600 (ohjeellinen)
1300 (ohjeellinen)
-
min. 450
18.9.2013, Mainittujen lisäksi nykyisin ilmoitetaan vielä määräävä seinämänpaksuus.
18.9.2013 - Valustandardit - 28