Què és el tub d'acer S355JR?
S355JR és un acer estructural de baixa-aliatge i-alta resistència definit a la norma EN 10025-2. En el nom del grau, S significa acer estructural, 355 és el límit elàstic mínim en megapascals i JR requereix una energia d'impacte Charpy mínima de 27 J a 20 graus C. Quan l'acer es forma en tub, es subministra com a seccions buides quadrades o rectangulars segons EN 10210-1 (acabat en calent) o EN-1021 per a tub estructural (format en calent) o EN-1021. i ús mecànic.
S355JR ocupa el nivell de resistència escollit amb més freqüència per a estructures mitjanes i pesades: aproximadament un 30% més resistent que S235JR i un 15% més resistent que S275JR, tot i que continua sent un acer no-aliatable soldable, conformable i econòmic. La secció transversal regular-del tub quadrat simplifica el disseny de la connexió, i la secció buida proporciona una relació de resistència-a-elevada que redueix la càrrega morta en marcs i encavallades.
Composició química i característiques del material
La composició de S355JR està formulada per a una resistència estable i un bon comportament de processament:
| Element | Requisit, % (t<= 40 mm) |
|---|---|
| Carboni (C), màx | 0.24 |
| Silici (Si), màx | 0.55 |
| Manganès (Mn), màx | 1.60 |
| Fòsfor (P), màx | 0.035 |
| Sofre (S), màx | 0.035 |
| Nitrogen (N), màx | 0.012 |
El carboni i el manganès són els principals elements de reforç; el silici millora la força i ajuda a la desoxidació; el fòsfor, el sofre i el nitrogen estan molt limitats per preservar la duresa i la qualitat de la soldadura. Pot ser que hi hagi traces de coure. L'acer es produeix mitjançant la fabricació d'acer amb convertidor o-forn d'arc elèctric com un acer totalment mort, que proporciona una microestructura densa i homogènia i uns valors mecànics estables de calor a calor.
Propietats mecàniques
| Propietat | Gruix<= 16 mm | Gruix 16 - 40 mm | Gruix 40 - 63 mm |
|---|---|---|---|
| Limitació de fluència mínima | 355 MPa | 345 MPa | 335 MPa |
| Resistència a la tracció | 470 - 630 MPa | 470 - 630 MPa | 470 - 630 MPa |
| Mínim allargament | 22 % | 21 % | 20 % |
| Energia d'impacte mínima a 20 ºC | 27 J | 27 J | 27 J |
L'elevat límit elàstic manté les seccions i els pesos sota càrrega, mentre que el rang de tracció 470 - 630 MPa i els valors d'allargament proporcionen ductilitat i resistència a la fractura. El grau també mostra un cert grau de resistència a l'abrasió en entorns abrasius, tot i que no és un acer resistent a l'abrasió-i no s'ha d'especificar com un.
Característiques de les seccions buides S355JR
Equilibri de resistència i tenacitat: la combinació de rendiment de 355 MPa amb un bon allargament fa que el tub sigui adequat per a càrregues dinàmiques i estructures propenses a impactes-com ara suports de grues i bastidors de màquines. Bona soldabilitat: l'equivalent baix en carboni del grau manté baixa la sensibilitat a les esquerdes, de manera que S355JR es pot soldar mitjançant processos estàndard a la majoria de seccions sense mesures especials. Resistència a la intempèrie: en comparació amb l'acer normal de baix-carboni, el seu comportament a la corrosió atmosfèrica és lleugerament millor, però no és un acer degradat; L'ús a l'aire lliure encara requereix pintura o galvanització. Estabilitat dimensional: la secció buida resisteix millor el panyament torsional i lateral que els perfils oberts del mateix pes, per això és preferible per a membres de compressió i marcs espacials.
Tanmateix, el grau no és un material premium. En servei a temperatures extremament baixes-, o en entorns fortament corrosius, pot ser necessari un grau superior (S355J2 per a impactes de -20 ºC, o un producte inoxidable o recobert) o mesures de protecció addicionals.
Aplicacions
Estructures d'edificis: columnes i bigues de fàbrica, baranes d'escales, marcs de marquesines, sales d'exposicions i marcs d'espais d'estadi, on la capacitat de càrrega i la geometria neta són importants. Fabricació mecànica: bastidors d'equips, suports de transport, estructures de pòrtic i bases de màquines que han de suportar càrregues dinàmiques. Ponts i infraestructures: elements secundaris, pòrtics i torres, seleccionats en funció de l'especificació de disseny rector. Equips miners i metal·lúrgics: tobogans, suports i plataformes subjectes a impactes i abrasió. Construcció naval: estructures de coberta i reforços on es requereix material certificat.
Punts de selecció i disseny
Les diferents aplicacions fan exigències molt diferents de mida i gruix de paret, de manera que la secció s'ha de triar a partir del disseny del projecte, no endevinat: una barana amb càrrega lleugera utilitza una paret prima mentre que una columna amb molta càrrega utilitza una paret gruixuda. Confirmeu la temperatura de la prova d'impacte-: JR només garanteix 27 J a 20 ºC, per tant, per a entorns freds, especifiqueu J0 (0 ºC) o J2 (-20 ºC). Per a connexions soldades en seccions gruixudes, utilitzeu un procediment de soldadura qualificat amb entrada de calor controlada i, si cal, preescalfament. Verificar toleràncies respecte a EN 10219-1 o EN 10210-1 i sol·licitar el certificat de molí per a estructures certificades.
Preguntes freqüents
Quina és la força de fluència del tub S355JR?
El límit elàstic mínim és de 355 MPa per a un gruix de fins a 16 mm, 345 MPa per a 16 - 40 mm i 335 MPa per a 40 - 63 mm. El nom del grau fa referència al valor de 355 MPa.
Quina és la resistència a la tracció de S355JR?
El rang de resistència a la tracció és de 470 - 630 MPa en gruixos comuns, amb un allargament mínim del 22 % per a seccions primes. Això és notablement superior a S275JR (410 - 560 MPa), per això S355JR s'utilitza per a càrregues més pesades.
S355JR és adequat per a la soldadura?
Sí. L'equivalent de carboni és prou baix per a la soldadura normal sense preescalfament a la majoria de seccions, i el grau és un dels acers estructurals més soldats d'Europa. Per a parets gruixudes, temperatura ambient baixa o alta contenció, es recomana un procediment qualificat amb preescalfament moderat.
Es pot utilitzar S355JR a baixes temperatures?
El sufix JR només garanteix l'energia d'impacte a 20 ºC. Per a un servei inferior, especifiqueu S355J0 (provat a 0 ºC) o S355J2 (provat a -20 ºC). Els codis de disseny també imposen les seves pròpies regles de temperatura mínima de servei als graus JR.
S355JR és un acer degradat?
No. És un acer estructural al carboni-manganès. No té addicions deliberades-resistents a la corrosió més enllà de traces de coure, i s'ha de recobrir per a l'exposició a l'exterior. Per al servei de corrosió-atmosfèrica sense pintar, cal un grau d'acer per a la intempèrie.
Quina diferència hi ha entre el tub quadrat S355JR i el tub rodó?
El tub quadrat (SHS) té la mateixa resistència a la flexió en dos eixos perpendiculars i cares planes que simplifiquen les juntes, el que el fa ideal per a columnes, marcs i treballs arquitectònics. El tub rodó ofereix propietats uniformes en totes les direccions radials i es prefereix per a cordes, transportadors i estructures giratòries. Tots dos es poden produir a partir de S355JR amb els mateixos estàndards EN.