Uhlíkový ekvivalent (CE, CET, Pcm) a zvariteľnosť
Naposledy skontrolované 4. novembra 2026
Uhlíkový ekvivalent prepočíta vplyv legúr na zakaliteľnosť ocele na „ekvivalentný obsah uhlíka“. Čím vyšší, tým tvrdšia TOO po zváraní a tým vyššie riziko vodíkových (studených) trhlín. Počíta sa z chemického zloženia v hmotnostných % (atest / inšpekčný certifikát 3.1 materiálu).
Vzorce (hm. %)
| Vzorec | Tvar | Kde sa používa |
|---|---|---|
| CE (IIW), CEV | C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 | EN 10025 (limity ocelí), EN 1011-2 metóda A; IIW 1967 |
| CET | C + (Mn+Mo)/10 + (Cr+Cu)/20 + Ni/40 | EN 1011-2 metóda B (výpočet predohrevu) |
| Pcm | C + Si/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B | Japonsko (Ito-Bessyo), AWS D1.1; moderné ocele s C ≤ ~0,11 % |
| CEN | (Yurioka) | široký rozsah ocelí; pri C ≤ 0,17 % ≈ 2·Pcm − 0,092, pri C ≥ 0,17 % ≈ CE(IIW) + 0,012 |
AWS D1.1 používa upravený CE s členom +Si/6. Pcm podľa TWI pri uhlíkových oceliach riziko nadhodnocuje.
Orientačné prahy (TWI, pre C-Mn a nízkolegované ocele)
- CE < 0,4: spravidla bez predohrevu, ak je proces/elektróda nízkovodíková. Hrubé diely, veľká tuhosť alebo vysoký vodík môžu predohrev aj tak vyžadovať.
- CE 0,4–0,5: tenké diely bez predohrevu, hrubšie s nízkym predohrevom a nízkovodíkovými elektródami.
- CE > 0,5: predohrev, nízkovodíkový proces, dohrev a pomalé chladnutie.
Príklad výpočtu (ilustračný)
Oceľ s C 0,18, Mn 1,40, Cr 0,05, Mo 0,02, V 0,01, Ni 0,05, Cu 0,10 (hm. %): CE = 0,18 + 1,40/6 + (0,05+0,02+0,01)/5 + (0,05+0,10)/15 = 0,18 + 0,233 + 0,016 + 0,010 = 0,44 → pásmo 0,4–0,5; pri hrúbke 20 mm a vyššej treba posúdiť predohrev podľa EN 1011-2.
Dôležité
- CE nie je jediný faktor: rozhoduje aj hrúbka (kombinovaná hrúbka spoja), vodík z prídavného materiálu, tepelný príkon a tuhosť spoja – pozri Predohrev a medzihúsenicová teplota.
- Pri CET platí podľa sekundárnych zdrojov podmienka: ak CET zvarového kovu prevyšuje CET základného materiálu o menej ako 0,03, použije sa CET zvarového kovu + 0,03.
Rozpory medzi zdrojmi
Prahové hodnoty CE sa v literatúre mierne líšia (0,40 vs 0,42–0,45 podľa normy a hrúbky). Pre výrobu rozhoduje WPS a norma, nie tabuľka z článku.
Súvisiace
Vodíkové (studené) trhliny · Predohrev a medzihúsenicová teplota · Uhlíkové a konštrukčné ocele (S235, S355) a ich zvariteľnosť · Nízkolegované a vysokopevné ocele · Tepelne ovplyvnená oblasť (TOO, HAZ)
Zdroje
- TWI Job Knowledge 046 a FAQ o vzorcoch CE (TWI – The Welding Institute (Job Knowledge, FAQ)) – prahy, applicability (vzorce na stránke ako obrázky).
- wermac.org – textové znenie CET a Pcm; Dillinger Hütte – rozsah platnosti CET metódy.
Zdroje
- twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/defects-hydrogen-cracks-in-steels-prevention-and-best-practice-046
- twi-global.com/technical-knowledge/faqs/faq-what-is-the-difference-between-the-various-carbon-equivalent-formulae-used-in-relation-to-hydrogen-cracking
- wermac.org/others/welding_calc_steel.html
- service.dillinger.de/d/en/e-service/tools/welding/help/embed_index.shtml