Co znamenají označení
Obě třídy spadají do EN 10025-2, normy pro výrobky válcované za tepla z konstrukčních ocelí ve skupinách nelegované jakosti a speciální konstrukční oceli. Označení vychází ze symbolu S pro konstrukční ocel, minimální meze kluzu v MPa pro nejtenčí rozsah tloušťky a písmen kvality rázu. S235JR tedy znamená konstrukční ocel s minimální mezí kluzu 235 MPa a S355JR konstrukční ocel s minimální mezí kluzu 355 MPa; v obou případech JR označuje Charpyho dopadovou energii alespoň 27 J při 20 stupních C.
Jeden bod, který stojí za to opravit, protože se často objevuje v kolujících srovnáních: S355JR je nelegovaná konstrukční ocel, nikoli ocel odolná proti povětrnostním vlivům. Třídy odolné proti povětrnostním vlivům nesou v označení W, jako například S355J0W nebo S355J2W podle samostatné normy pro oceli odolné proti povětrnostním vlivům, a své odolnosti proti korozi dosahují malým přídavkem mědi, chrómu a dalších prvků. S355JR nemá žádnou takovou přísadu slitiny a neměl by být vybrán pro odolnost proti atmosférické korozi.
Porovnání mechanických vlastností
| Vlastnictví | S235JR | S355JR |
|---|---|---|
| Minimální mez kluzu, tloušťka 16 mm a méně | 235 MPa | 355 MPa |
| Minimální mez kluzu od 16 mm do 40 mm | 225 MPa | 345 MPa |
| Minimální mez kluzu od 40 mm do 63 mm | 215 MPa | 335 MPa |
| Rozsah pevnosti v tahu | 360 až 510 MPa | 470 až 630 MPa |
| Charpy dopadová energie, kvalita JR | 27 J minimálně při 20 stupních C | 27 J minimálně při 20 stupních C |
Přečtěte si tabulku odshora dolů: mez kluzu není jedno číslo pro žádnou jakost. S rostoucí tloušťkou produktu klesá, což odráží nižší rychlost ochlazování a hrubší mikrostrukturu těžších sekcí, a kontrola návrhu musí použít hodnotu pro skutečnou používanou tloušťku.
Úvahy o chemii a svařitelnosti
Obě třídy jsou nízkouhlíkové konstrukční oceli s omezeným obsahem manganu a omezeného obsahu fosforu a síry a obě jsou snadno svařitelné běžnými obloukovými procesy. Liší se v množství uhlíku a manganu potřebné k dosažení vyšší pevnosti S355JR a následně hodnoty uhlíkového ekvivalentu. Vyšší uhlíkový ekvivalent znamená větší péči s přívodem tepla, předehříváním a regulací vodíku, zejména na tlustých úsecích a při nízkých okolních teplotách. Kvalifikace svařovacího postupu a doporučení pro svařování podle EN 1011-2 by měly být dodrženy pro oba jakostní třídy a u těžkých profilů záleží na úrovni uchycení spoje stejně jako na oceli samotné.
Výběr mezi nimi
Rozhodnutí je váha proti srovnání nákladů. S235JR je třída s nižší pevností a obecně nižší cenou a je výchozí pro obecné konstrukční práce - budov, rámů, konzol, strojních základen a obecné výroby -, kde je dostatečná mez kluzu 235 MPa. S355JR umožňuje konstruktérovi zmenšit velikost sekce pro stejné zatížení, což šetří hmotnost, snižuje objem svařování a může značně vadit u konstrukcí s dlouhým rozpětím, komponentů jeřábů, dopravních zařízení a sloupů přenášejících vysoké axiální zatížení. Poplatek za tunu pro S355JR musí být kompenzován ušetřenou hmotností; na málo namáhaných konstrukcích není co šetřit a na vysoce namáhaných je úspora většinou jasná.
Dvě praktické poznámky. Nejprve potvrďte produktovou normu a také jakost: za tepla dokončované duté profily se vyrábějí podle EN 10210-1 a za studena tvarované duté profily podle EN 10219-1 a každý má svá vlastní rozměrová a toleranční pravidla, takže objednávka dutých profilů by měla uvádět jakost se správnou produktovou normou. Zadruhé, pokud je konstrukce vystavena atmosféře bez silné ochrany nebo mořskému či průmyslovému prostředí, ani jedna z těchto tříd není správnou odpovědí a místo toho by se mělo uvažovat o řešení povětrnostních vlivů nebo nátěru.
Kontrola a dokumentace
Obě třídy jsou dodávány podle dokumentu o kontrole mlýna, který uvádí tepelnou analýzu, výsledky tahu a výsledek rázové zkoušky kvality JR. U stavebních prací se certifikát běžně kontroluje podle objednaného druhu a rozsahu tloušťky, protože hodnoty pevnosti v certifikátu musí odpovídat tloušťce dodaného výrobku. Stav povrchu a rozměrové tolerance jsou pokryty výrobkovou normou a pravidly stavu povrchu pro výrobky válcované za tepla a jakákoliv oprava povrchových vad svařováním je řízena výrobkovou normou.
Často kladené otázky
Q:Je S355JR silnější než S235JR?
A: Ano. S355JR má minimální mez kluzu 355 MPa proti 235 MPa pro S235JR při tloušťce 16 mm a méně, takže poměr pevnosti je zhruba 1,5 ku 1.
Q:Je S355JR ocel odolná proti povětrnostním vlivům?
Odpověď: Č. S355JR je nelegovaná konstrukční ocel podle normy EN 10025-2. Druhy odolné proti povětrnostním vlivům mají v označení W a přídavek malé slitiny a vztahuje se na ně samostatná norma.
Q:Co znamená přípona JR?
Odpověď: Definuje rázovou houževnatost: minimální Charpyho rázová energie 27 J testovaná při 20 stupních C. Je to stejný požadavek u S235JR i S355JR.
Q:Která třída se snáze svařuje?
Odpověď: S235JR má nižší uhlíkový ekvivalent a je z nich shovívavější, zejména na silných úsecích a v chladném počasí. Oba mohou být úspěšně svařovány, pokud postupy dodržují EN 1011-2.
Q:Lze S235JR a S355JR použít společně v jedné struktuře?
Odpověď: Ano, jsou k sobě běžně svařovány za předpokladu, že postup svařování je kvalifikovaný pro kombinaci, pro příslušné tloušťky a pro vyšší pevnost obou. Návrh by měl používat pevnost nižší třídy, kde je prvek řízen tímto materiálem.