Zkouška Z (zúžení) – vlastnosti oceli v kolmé směru k povrchu výrobku

Mechanické vlastnosti oceli (pevnost, tažnost) uváděné v normách jsou obvykle určovány ve směru válcování. Ocelové prvky s tloušťkou přesahující 15 mm mají výrazně horší mechanické vlastnosti ve směru kolmo na povrch (napříč tloušťkou) ve srovnání s těmi, které jsou dosaženy ve směru válcování. Tato anizotropie v některých projektových situacích představuje riziko pro svařované konstrukce – může způsobovat lamelární praskání. Tento jev je velmi nepříznivý pro konstrukce, kde jsou prvky zatíženy silami působícími ve směru tloušťky materiálu. Nejčastěji se s ním setkáváme ve tuhých konstrukčních uzlech. Hlavní příčinou vzniku těchto prasklin jsou nemetalické inkluze a obsah síry (max 0,015%).

Zkouška podle EN10164, známá také jako zkouška tažení Z, je jednou z populárnějších metod, jejímž cílem je vyhnout se riziku zmíněných prasklin. Oceli s běžnou a zvýšenou pevností, které kromě Re, Rm, A, KV mají navíc kontrolovanou tažnost ve směru tloušťky materiálu. V uvedené normě rozlišujeme tři třídy v závislosti na velikosti zúžení: Z15, Z25, Z35. Normu PN-EN 10164 se běžně používá k testování ocelových výrobků o nominální tloušťce 15 mm – 400 mm. V nejnovějším vydání dokumentu se také povoluje provedení zkoušky „Z“ na výrobcích o tloušťkách v rozmezí 10 mm-15 mm a nad 400 mm. Pro tloušťku t ≤ 20 mm je povinné použití prodlužovacích koncovek. Zkouška se provádí na 3 vzorcích, jejichž počet může být zvýšen na 6 – v závislosti na dosažených výsledcích:

– 3 vzorky, pokud průměrná hodnota z kompletu 3 vzorků splňuje stanovené požadavky (Zśr=15%, Zśr=25% nebo Zśr=35%) a maximálně jedna hodnota se nachází v rozmezí mezi minimální hodnotou jednotlivého pokusu a minimální hodnotou ze tří pokusů.

– 6 vzorků, pokud nebyly splněny výše uvedené podmínky. Podmínkou splnění požadavků pro rozšířený soubor vzorků je dosažení výsledků, pro které zároveň:

• průměrná hodnota ze 6 vzorků je alespoň rovna stanovenému požadavku.
• ne více než 2 z 6 získaných výsledků jsou nižší než minimální průměrná hodnota.
• ne více než 1 z 6 získaných výsledků je nižší než minimální hodnota jednotlivého pokusu.

Požadavky PN-EN 10164:2018-11 jsou shodné s těmi, které jsou uvedeny v předpisech DNVGL-OS-B101 2019-07, RINA (Pravidla pro klasifikaci lodí Část D Materiály a svařování) a Lloyd’s Register (Pravidla pro výrobu, zkoušení a certifikaci materiálů, červenec 2019). Na rozdíl od normy se v předpisech nepoužívá zkouška „Z15“, rozdíly mezi dokumenty se mohou týkat také umístění vzorků.