Jaký je rozdíl mezi S235 a S355? Co je ST 37 a ST 52?

Konstrukční oceli S235, S275, S355, S420 a Vlastnosti
Konstrukční oceli, známé také jako lehké oceli, jsou nejběžnější třídou železa a oceli. Mezi nejčastěji používané třídy (S235, S275, S355 a S420) patří použití ocelí, mechanické použití a chemické komponenty.

Aplikace konstrukční oceli

Konstrukční oceli jsou díky svým dostatečným kvalitám a nízké ceně nejpoužívanějším ocelovým materiálem ve srovnání s ocelí kvalifikovanými. Některé z těchto struktur využívají důvod preference v mnoha různých odvětvích. Každý rok se na stavbě budov na světě podílí kolem 25% nějaké konstrukční oceli. Kliknutím zobrazíte detaily ocelové konstrukce. V roce 2018 bylo vyrobeno 37,3 milionů tun oceli, zatímco turecký vývoz oceli v roce 2018 činil 21,3 milionů tun.

Strojní inženýři jsou odolní vůči vysoké životnosti nebo velkému zatížení.

Někdy je důležitá odolnost proti opotřebení materiálu při zachování nízké hmotnosti. To je případ lesnické a těžařské techniky. Poté se doporučuje vrátit se k otěruvzdorným a vysokopevnostním ocelím, jako jsou Hardox a Strenx.

Ochrana oceli proti korozi

Konstrukční oceli potřebují další vrstvu ochrany proti povětrnostním vlivům. Tato ocel snadno podléhá atmosférické korozi a je široce používána jako povlak oceli s antikorozním povlakem. Pro trvalý nátěr musí být kovový povrch předem upraven (chemické leptání nebo fosfátování) a předvídatelný (tryskání, mytí nebo otírání). Tento proces vyvažuje pískování a lakování. Ocelový materiál procházející tryskacími lakovacími stroji je z povrchu očištěn tenkými ocelovými kuličkami. Ocel má životnost proti korozi minimálně 30 let. Kromě toho lze také použít metodu žárového zinkování pro delší životnost než koroze. Metoda žárového zinkování je druhou preferovanou metodou ochrany proti korozi pro nepřelakování povrchu pozinkovaného materiálu.

 

Koroze si najde cestu i přes lak a naleptá ocel.
Dalším trvanlivým způsobem ochrany konstrukčních ocelí proti korozi je žárové zinkování. Kvalita a použitelnost zinkového povlaku závisí na chemickém složení oceli – rozhodující je procento fosforu (P) a křemíku (Si):

Si + 2,5P <0,05% = 1. třída jakosti
0,05% iSi + 2,5P≤0,15% = špatný výsledek (rozsah Sandelin)
0,151 TP2T <Si + 2.5P <0.25% = 2nd class quality
0,251 TP2T <Si + 2.5P = poor result

V těžších podmínkách, například v přístavech, se doporučuje používat místo nich nerezové oceli.

Mechanické vlastnosti konstrukční oceli

Mechanické vlastnosti konstrukční oceli	Pevnost v tahu, Rm, MPa (N / mm2)	0,2% mez kluzu, Rp0, 2min, (MPa)	Tvrdost podle Brinella, HB max
S235	360 – 510	235	100–154
S275	370–530	275	121 – 163
S355	470–630	355	146 – 187
S420	480–620	420	143 – 184

Pokud neznáte různé mechanické vlastnosti materiálů, můžete si prohlédnout tabulku. Název konstrukční oceli je mez kluzu 235 nebo 355. Udává maximální zatížení v MPa, které nekončí plastickou deformací. Stisknutí nad tuto hodnotu trvale deformuje kov. V případě oceli S235 je tato hodnota 235 MPa. Vše níže způsobuje deformaci, což znamená, že vaše detaily mohou po zvednutí nákladu získat svůj původní tvar.

Pevnost v tahu se vztahuje k maximálnímu zatížení před prasknutím kovu. Pokračujeme v příkladu S235, tato hodnota je někde mezi 360… 510 MPa. Přestože je výrazně vyšší než mez kluzu, měli byste hodnotu meze kluzu zohlednit při výběru správného materiálu pro vaše podmínky. Překročení pevnosti v tahu totiž znamená zhoršení, zatímco překročení meze kluzu má za následek pouze deformaci.

Tabulka Structural Steel Properties ukazuje, že zvýšení počtu povrchů s vyšší kvalitou znamená vyšší pevnost. Oceli S235 a S355 jsou mezi zde prezentovanými nejoblíbenějšími, protože splňují většinu potřeb. S275 nenajde velké využití a může být obtížnější ho najít. S420 je vhodný, když hledáte vyšší pevnost, ale nemusí být snadno dostupný od každého výrobce. Lze jej nalézt se speciálními objednávkami zejména pro výrobce, jako je Erdemir. Nepatří mezi komerční kvalitu.

Tvrdost všech konstrukčních ocelí je poměrně nízká. V případě potřeby lze tyto hodnoty zlepšit kalením. Kalení samozřejmě způsobí ztrátu nákladů i času. V tomto případě by měla být svařovaná ocel zvolena podle místa použití a měla by být preferována s ohledem na rozdíl st 37 nebo st 52.

rozdíl st 37 nebo st 52

Klasifikace oceli St 37 a St 52 a odolnost proti nárazu
Můžete najít různá písmena před a za čísly, které jsme vysvětlili dříve. Konstrukční oceli mají S, což představuje konstrukční oceli jako předběžnou strukturu. Existuje několik alternativ pro různé aplikace (např. P pro oceli tlakových nádob). Oceli skupiny P se obecně označují jako oceli pro tlakové nádoby nebo kotlové oceli. Kromě vysokých hodnot pevnosti jsou to oceli odolné vůči vysokým teplotám.

Feritické oceli mění své chování s teplotou. Při nižších teplotách se stávají křehčími a při vyšších jsou o něco tažnější. Tyto a podobné podmínky by měly být v případě potřeby zohledněny. V zimě může konstrukce, která stojí venku při -20 °C, drobnou nehodou zkřehnout a způsobit prasknutí oceli. Proto byste si měli vybrat ocel, která má správnou odolnost proti nárazu a je vhodná do správných klimatických podmínek.

Odolnost vůči nárazu		Teplota
Dopadový kód	Vyzkoušejte sílu	Kód teploty	Testovací teplota
J	27 J	R	+20 °C
K	40 J	0	0 °C
L	60 J	2	-20 °C

S235JR a S235L2 se chovají odlišně, když čelí impulsům. J znamená, že může být zasažen maximálně 27 joulů, K 40 joulů a L 60 joulů. R znamená, že minimální teplota pro tuto kapacitu je při pokojové teplotě (20 °C), 0 je 0 °C a 2 je -20 °C. Proto S235JR může přijímat pouze 27 Joulů při pokojové teplotě, zatímco S235L2 může přijímat 60 Joulů při -20 °C. Následující video o Charpyho nárazovém testu je dobře ilustrováno.

Když narazíte na ocel s názvem jako S235J0 + N, normalizujete se. Normalizace je metoda tepelného zpracování používaná na ocel pro ztenčení krystalové struktury a poskytnutí rovnoměrnější distribuce velikosti zrn. Odstraňuje vnitřní napětí a napětí. To zvyšuje obrobitelnost, trvanlivost a tažnost oceli bez obětování tvrdosti a pevnosti.

Ačkoli můžete vidět některé další doplňky, omezujeme se na ty nejběžnější. Poslední je MC. Ocel S355MC je termomechanicky zpracovaná a kombinuje pevnost s vlastnostmi vhodnými pro tváření za studena, jako je ohýbání.

S235, S275, S355, S420 Chemické složení

složení	Chemický obsah1 množství TP2T
	S235	S275	S355	S420
Mangan (Mn) max	1,60	1,60	1,60	1,60
Křemík (Si) max	0.05	0.05	0.05	0.5
Uhlík (C) max	0.22	0.25	0.23	0.12
Fosfor (P) max	0.05	0.04	0.05	0.025
Síra (S) max	0.05	0.05	0.05	0.015

Přesné chemické složení se bude lišit v závislosti na požadované síle. Například pevnější konstrukční ocel (např. S355W), která by měla být odolná vůči povětrnostním vlivům, bude mít trochu jinou chemii než standardní S355.

I když je chemie téměř stejná, kombinace různých výrobních procesů (válcování, tepelné zpracování a chlazení) určuje konečnou pevnost. Například čím více oceli je válcováno, tím je pevnější.

Konstrukční oceli jsou známější například jako ocel třídy S355. Každá konstrukční ocel uvedená v tomto článku má však ekvivalent EN. Prozradíme ty nejčastější:

S235JR – EN 1.0038
S235J2 – EN 1.0117
S275JR – EN 1.0044
S275J2 – EN 1.0145
S355JR – EN 1.0045
S355J0 – EN 1.0553
S355J2 – EN 1.0577
S420M – EN 1.8827

Jakou kvalitu oceli byste si měli vybrat?

Opravdu záleží na vašich potřebách. Chystáte se laserem řezat některé kovové díly? Chcete nařezané ocelové díly ohýbat později? Jaký druh nátěru je potřeba pro korozi? Jaký druh nákladu unese? Kde se používá?

Jednoduše řečeno, lepší materiál stojí více. Při montážích je nejlepší omezit různé množství materiálu na minimum, protože jinak se ke konečné ceně připočítají případné náklady na instalaci.

Nejběžnější metodou pro výběr oceli je mez kluzu. Vaše potřeby lze vypočítat pomocí statické analýzy. Snadný způsob, jak toho dosáhnout, je použít možnosti simulace dostupné ve většině 3D CAD programů. Alespoň kritické body musí být stále kontrolovány ručním výpočtem, aby bylo zajištěno, že řádová velikost je správná.

Ne vše přichází ve všech velikostech a tloušťkách. A všechno je vyprodané. Plechy válcované za studena Získáte plechy válcované za tepla do 3 mm. Za studena válcované mají výhodu jednotnější struktury. S355MC poskytuje jednotnou konstrukci a dobré ohybové vlastnosti, pokud vaše konstrukce vyžaduje oceli silnější než 3 mm.

Pokud se zeptáte S235, možná se divíte, proč 2 výrobci nabízejí „stejný materiál“ za velmi odlišné ceny. Někdo vám může nabídnout vyšší kvalitu. Ujistěte se, že přesně víte, co dostáváte, tím, že se zeptáte přesně, jaký kov je použit. Pokud potřebujete kvalitu, ptejte se na detaily, chemický rozbor. Pokud potřebujete nízkou cenu, to je to, co všichni hledáme 🙂 prozkoumejte nebo se nás zeptejte.