Что такое стальная труба S355JR?
S355JR — это низко-легированная высоко-конструкционная сталь, определенная стандартом EN 10025-2. В названии марки S означает конструкционную сталь, 355 — минимальный предел текучести в мегапаскалях, а JR требует минимальной энергии удара по Шарпи 27 Дж при 20 градусах C. Когда сталь формуется в трубы, она поставляется в виде квадратных или прямоугольных полых профилей в соответствии с EN 10210-1 (горячая обработка) или EN 10219-1 (холодная обработка) или в виде круглых труб для конструкционных и механических целей.
S355JR занимает уровень прочности, который чаще всего выбирается для средних и тяжелых конструкций: примерно на 30 % прочнее, чем S235JR, и на 15 % прочнее, чем S275JR, оставаясь при этом свариваемой, формуемой и экономичной не-легированной сталью. Обычное поперечное-сечение квадратной трубы упрощает конструкцию соединений, а полое сечение обеспечивает высокое соотношение прочности-к-весу, что снижает статические нагрузки в рамах и фермах.
Химический состав и характеристики материала
Состав S355JR разработан для обеспечения стабильной прочности и хороших технологических свойств:
| Элемент | Требование, % (т<= 40 mm) |
|---|---|
| Углерод (С), не более | 0.24 |
| Кремний (Si), не более | 0.55 |
| Марганец (Mn), не более | 1.60 |
| Фосфор (Р), не более | 0.035 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
| Азот (N), не более | 0.012 |
Углерод и марганец являются основными упрочняющими элементами; кремний повышает прочность и способствует раскислению; фосфор, сера и азот строго ограничены для сохранения прочности и качества сварного шва. Могут присутствовать следы меди. Сталь производится конвертерной или электродуговой-сталеплавильной выплавкой как полностью раскисленная сталь, которая дает плотную, однородную микроструктуру и стабильные механические свойства от плавки к плавке.
Механические свойства
| Свойство | Толщина<= 16 mm | Толщина 16 - 40 мм | Толщина 40 - 63 мм |
|---|---|---|---|
| Минимальный предел текучести | 355 МПа | 345 МПа | 335 МПа |
| Предел прочности | 470 - 630 МПа | 470 - 630 МПа | 470 - 630 МПа |
| Минимальное удлинение | 22 % | 21 % | 20 % |
| Минимальная энергия удара при 20 градусах Цельсия | 27 J | 27 J | 27 J |
Высокий предел текучести удерживает секции и вес под нагрузкой, а диапазон растяжения 470 - 630 МПа и значения удлинения обеспечивают пластичность и сопротивление разрушению. Эта марка также демонстрирует определенную степень стойкости к истиранию в абразивных средах, хотя она не является-стойкой к истиранию стали и не должна указываться как таковая.
Характеристики полых профилей S355JR
Баланс прочности и ударной вязкости: сочетание предела текучести 355 МПа с хорошим удлинением делает трубу пригодной для динамических нагрузок и ударных-конструкций, таких как опоры кранов и рамы машин. Хорошая свариваемость: низкоуглеродистый эквивалент этой марки снижает чувствительность к образованию трещин, поэтому S355JR можно сваривать стандартными методами в большинстве секций без специальных мер. Устойчивость к атмосферным воздействиям: по сравнению с простой низко-углеродистой сталью ее поведение при атмосферной коррозии немного лучше, но она не является атмосферостойкой сталью; использование на открытом воздухе по-прежнему требует покраски или цинкования. Стабильность размеров: полый профиль сопротивляется скручиванию и поперечному изгибу лучше, чем открытые профили того же веса, поэтому его предпочитают для компрессионных элементов и пространственных рам.
Однако этот сорт не является материалом премиум-класса. При эксплуатации при экстремально низких-температурах или в сильно агрессивных средах может потребоваться более высокая марка (S355J2 для ударов при температуре -20 градусов Цельсия или изделие из нержавеющей стали или с покрытием) или дополнительные защитные меры.
Приложения
Строительные конструкции: заводские колонны и балки, лестничные перила, каркасы навесов, каркасы выставочных залов и стадионов, где важна несущая способность и чистая геометрия. Механическое производство: каркасы оборудования, опоры конвейеров, портальные конструкции и основания машин, которые должны нести динамические нагрузки. Мосты и инфраструктура: второстепенные элементы, порталы и башни, выбранные на основе действующей проектной спецификации. Горно-металлургическое оборудование: желоба, опоры и платформы, подверженные ударам и истиранию. Судостроение: палубные конструкции и элементы жесткости, где требуются сертифицированные материалы.
Точки выбора и проектирования
Различные применения предъявляют очень разные требования к размеру и толщине стены, поэтому секцию необходимо выбирать из проекта, а не угадывать: для легко нагруженных перил используется тонкая стена, а для сильно нагруженных колонн — толстая стена. Подтвердите температуру испытания на удар-: JR гарантирует 27 Дж только при 20 градусах Цельсия, поэтому для холодных условий укажите J0 (0 градус Цельсия) или J2 (-20 градус Цельсия). Для сварных соединений в толстых сечениях используйте квалифицированную процедуру сварки с контролируемым подводом тепла и, при необходимости, предварительным нагревом. Проверьте допуски на соответствие EN 10219-1 или EN 10210-1 и запросите сертификат завода для сертифицированных конструкций.
Часто задаваемые вопросы
Каков предел текучести трубы S355JR?
Минимальный предел текучести составляет 355 МПа для толщины до 16 мм, 345 МПа для 16 - 40 мм и 335 МПа для 40 - 63 мм. Название марки относится к значению 355 МПа.
Какова прочность на разрыв S355JR?
Диапазон прочности на разрыв составляет 470 - 630 МПа для обычных толщин, с минимальным удлинением 22 % для тонких сечений. Это заметно выше, чем у S275JR (410 - 560 МПа), поэтому S355JR применяют для более тяжелых нагрузок.
Подходит ли S355JR для сварки?
Да. Углеродный эквивалент достаточно низок для обычной сварки без предварительного подогрева в большинстве секций, а эта марка является одной из самых свариваемых конструкционных сталей в Европе. В случае толстых стен, низкой температуры окружающей среды или высоких ограничений рекомендуется квалифицированная процедура с умеренным предварительным нагревом.
Можно ли использовать S355JR при низких температурах?
Суффикс JR гарантирует энергию удара только при 20 градусах Цельсия. Для эксплуатации ниже этого значения укажите S355J0 (испытано при 0 градусах Цельсия) или S355J2 (испытано при -20 градусах Цельсия). Нормы проектирования также налагают свои собственные правила минимальной рабочей температуры на марки JR.
Является ли S355JR атмосферостойкой сталью?
Нет. Это конструкционная углеродистая-марганцевая сталь. Он не содержит преднамеренных-добавок, защищающих от коррозии, кроме следов меди, и на него необходимо наносить покрытие для использования на открытом воздухе. Для неокрашенной атмосферной-коррозионной эксплуатации требуется марка стали, устойчивой к атмосферным воздействиям.
В чем разница между квадратной трубой S355JR и круглой трубой?
Квадратная труба (SHS) имеет одинаковое сопротивление изгибу по двум перпендикулярным осям и плоские поверхности, которые упрощают соединения, что делает ее идеальной для колонн, рам и архитектурных работ. Круглая труба обеспечивает одинаковые свойства во всех радиальных направлениях и предпочтительна для поясов ферм, конвейеров и вращающихся конструкций. Оба могут быть изготовлены из S355JR по тем же стандартам EN.