מה המשמעות של הכינויים
שתי הדרגות נמצאות בתקן EN 10025-2, התקן למוצרים מגולגלים חמים של פלדות מבניות בקבוצות הפלדה המבנית האיכותית והמיוחדת ללא סגסוגת. הייעוד בנוי מהסמל S עבור פלדה מבנית, חוזק התפוקה המינימלי ב-MPa עבור טווח העובי הדק ביותר, ואותיות איכות ההשפעה. S235JR פירושו אפוא פלדה מבנית בעלת חוזק תפוקה מינימלי של 235 MPa, ו-S355JR פלדה מבנית בעלת חוזק תנובה מינימלי של 355 MPa; בשני המקרים JR מציין אנרגיית השפעה של Charpy של לפחות 27 J ב-20 מעלות צלזיוס.
נקודה אחת שכדאי לתקן מכיוון שהיא מופיעה לעתים קרובות בהשוואות בתפוצה: S355JR היא פלדה מבנית שאינה-מסגסוגת, לא פלדה מתבלת. דרגות בליה נושאות W בייעוד, כגון S355J0W או S355J2W תחת תקן פלדת בליה נפרדת, והן משיגות את עמידותן בפני קורוזיה באמצעות תוספות קטנות של נחושת, כרום ואלמנטים אחרים. ל-S355JR אין תוספת סגסוגת כזו, ואין לבחור בו עבור עמידות בפני קורוזיה אטמוספרית.
מאפיינים מכניים בהשוואה
| נֶכֶס | S235JR | S355JR |
|---|---|---|
| חוזק תנובה מינימלי, עובי 16 מ"מ ומטה | 235 MPa | 355 MPa |
| חוזק תנובה מינימלי, מעל 16 מ"מ עד 40 מ"מ | 225 MPa | 345 MPa |
| חוזק תנובה מינימלי, מעל 40 מ"מ עד 63 מ"מ | 215 MPa | 335 MPa |
| טווח חוזק מתיחה | 360 עד 510 MPa | 470 עד 630 MPa |
| אנרגיית השפעה של Charpy, איכות JR | 27 J מינימום ב-20 מעלות צלזיוס | 27 J מינימום ב-20 מעלות צלזיוס |
קרא את הטבלה מלמעלה למטה: חוזק התפוקה אינו מספר בודד עבור אף כיתה. זה יורד ככל שעובי המוצר גדל, מה שמשקף את קצב הקירור הנמוך יותר ואת המבנה המיקרו גס יותר של מקטעים כבדים יותר, ובדיקת העיצוב חייבת להשתמש בערך של העובי בפועל שבו נעשה שימוש.
שיקולי כימיה וריתוך
שתי הדרגות הן פלדות מבניות דלת פחמן עם מנגן מוגבל ותכולת זרחן וגופרית מוגבלת, ושתיהן ניתנות לריתוך בקלות על ידי תהליכי הקשת הנפוצים. מה ששונה הוא רמת הפחמן והמנגן הדרושה כדי להגיע לחוזק הגבוה יותר של S355JR, וכתוצאה מכך, הערך המקביל לפחמן. שווה ערך פחמן גבוה יותר פירושו זהירות רבה יותר עם כניסת חום, חימום מוקדם ובקרת מימן, במיוחד בקטעים עבים ובטמפרטורות סביבה נמוכות. יש לעקוב אחר ההסמכה של הליך הריתוך והמלצות הריתוך של EN 1011-2 עבור שתי הדרגות, ורמת הריסון של המפרק חשובה לא פחות מהפלדה עצמה בקטעים כבדים.
בחירה ביניהם
ההחלטה היא משקל מול השוואת עלויות. S235JR הוא דרגת החוזק הנמוכה יותר ובדרך כלל עלות נמוכה יותר, והוא ברירת המחדל עבור עבודות מבניות כלליות - בניינים, מסגרות, סוגרים, בסיסי מכונות וייצור כללי - שבהם 235 MPa של חוזק תפוקה מספיקים. S355JR מאפשר למעצב להקטין את גודל המקטע עבור אותו עומס, מה שחוסך משקל, מפחית את נפח הריתוך ויכול להיות משמעותי במבנים ארוכים, רכיבי מנוף, ציוד הובלה ועמודים הנושאים עומס צירי גבוה. יש לקזז את הפרמיה לטון עבור S355JR כנגד המשקל שנחסך; על מבנים לחוצים קלות אין מה לחסוך, ובמבנים לחוצים מאוד החיסכון ברור בדרך כלל.
שתי הערות מעשיות. ראשית, אשר את תקן המוצר כמו גם את הציון: חלקים חלולים בגימור חם מיוצרים לפי EN 10210-1 וחלקים חלולים בצורת קר לפי EN 10219-1, ולכל אחד יש כללי מימד וסובלנות משלו, כך שסדר חתך חלול צריך לציין את הדרוג עם תקן המוצר הנכון. שנית, אם המבנה חשוף לאטמוספרה ללא הגנה כבדה, או לסביבה ימית או תעשייתית, אף אחת מהדרגות הללו אינה התשובה הנכונה ויש לשקול פתרון בליה או ציפוי במקום.
בדיקה ותיעוד
שתי הדרגות מסופקות כנגד מסמך בדיקת טחנה המדווח על ניתוח החום, תוצאות המתיחה ותוצאת בדיקת ההשפעה עבור איכות JR. עבור עבודות מבנה התעודה נבדקת בדרך כלל מול הדרגה והעובי שהוזמנו, מכיוון שערכי החוזק בתעודה חייבים להתאים לעובי המוצר הנמסר. מצב פני השטח וסובלנות ממדים מכוסים על ידי תקן המוצר ועל ידי כללי מצב פני השטח עבור מוצרים מגולגלים חמים, וכל תיקון על ידי ריתוך של פגמים פני השטח נשלט על ידי תקן המוצר.
שאלות נפוצות
Q:האם S355JR חזק יותר מ-S235JR?
ת: כן. ל-S355JR חוזק תפוקה מינימלי של 355 MPa לעומת 235 MPa עבור S235JR בעובי של 16 מ"מ ומטה, כך שיחס החוזק הוא בערך 1.5 ל-1.
Q:האם S355JR פלדת בליה?
ת: מס' S355JR היא פלדה מבנית ללא-סגסוגת לפי EN 10025-2. דרגות בליה נושאות W בייעוד ותוספת סגסוגת קטנה, והן מכוסות בתקן נפרד.
Q:מה המשמעות של סיומת JR?
ת: הוא מגדיר את קשיחות ההשפעה: אנרגיית השפעת Charpy מינימלית של 27 J נבדקה ב-20 מעלות צלזיוס. זוהי אותה דרישה גם ב-S235JR וגם ב-S355JR.
Q:איזו כיתה קל יותר לרתך?
ת: ל-S235JR יש את שווי הפחמן הנמוך יותר והוא הסלחן מבין השניים, במיוחד בקטעים עבים ובמזג אוויר קר. ניתן לרתך את שניהם בהצלחה כאשר הנהלים פועלים לפי EN 1011-2.
Q:האם ניתן להשתמש ב-S235JR ו-S355JR יחד במבנה אחד?
ת: כן, הם מרותכים זה לזה באופן שגרתי, בתנאי שהליך הריתוך מתאים לשילוב, לעוביים המעורבים ולחוזק הגבוה יותר של השניים. העיצוב צריך להשתמש בחוזק של הדרגה הנמוכה יותר כאשר חבר נשלט על ידי החומר הזה.