Aço S235 e S355: tensão de cedência e resistência à tracção
O aço S355 até 16 mm de espessura tem uma tensão de cedência mínima ReH de 355 MPa e uma resistência à tracção Rm de 470–630 MPa; o S235 tem 235 MPa e 360–510 MPa. O número no nome é a tensão de cedência dos produtos mais finos: a partir de 16 mm desce por degraus, e uma chapa de S355 com 50 mm já só garante 335 MPa. Em baixo estão as tabelas da EN 10025-2 por espessura, a energia de impacto, o CEV e os inoxidáveis da EN 10088-2.
Resposta curta
S235: ReH ≥ 235 MPa, Rm 360–510 MPa; S355: ReH ≥ 355 MPa, Rm 470–630 MPa (espessura até 16 mm, EN 10025-2). O S275 fica no meio: 275 MPa e 410–560 MPa. Acima de 16 mm a tensão de cedência é mais baixa: o S355 com 40 mm dá 345 MPa e com 80 mm 325 MPa. As letras a seguir ao número (JR, J0, J2, K2) não falam de resistência mas de tenacidade: a que temperatura estão garantidos 27 ou 40 J. A tabela completa por espessura está mais abaixo.
Tensão de cedência ReH por espessura, MPa
A EN 10025-2 garante uma tensão de cedência superior mínima ReH, e a garantia baixa com a espessura: a chapa grossa arrefece mais devagar na laminagem e fica com o grão mais grosseiro. Espessura em mm, valores em MPa (N/mm²):
| Grau | ≤ 16 | 16–40 | 40–63 | 63–80 | 80–100 |
|---|---|---|---|---|---|
| S235 | 235 | 225 | 215 | 215 | 215 |
| S275 | 275 | 265 | 255 | 245 | 235 |
| S355 | 355 | 345 | 335 | 325 | 315 |
| S460 | 460 | 440 | 420 | 400 | — |
Na edição de 2019 da EN 10025-2, o S460 só abrange produtos longos (perfis e varões); para 80–100 mm as nossas fontes não coincidem, por isso a célula fica vazia. Na EN 10025-2 não existe S420: o S420 é fornecido segundo a EN 10025-3 (normalizado, S420N/NL) ou a EN 10025-4 (laminado termomecânico, S420M/ML) — nesse caso confira o certificado com essa norma.
Resistência à tracção Rm e extensão após rotura A
Rm é dada como intervalo — mínimo e máximo. Os produtos muito finos (menos de 3 mm) têm um intervalo mais alto. A extensão A mede-se num provete proporcional:
| Grau | Rm, MPa, t < 3 mm | Rm, MPa, 3–100 mm | A mín, %, 3–40 mm |
|---|---|---|---|
| S235 | 360–510 | 360–510 | 26 |
| S275 | 430–580 | 410–560 | 23 |
| S355 | 510–680 | 470–630 | 22 |
| S460 | — | 550–720 | 17 |
Para 40–63 e 63–100 mm a extensão mínima é um e dois pontos mais baixa (S355: 21 e 20 %). Em chapa larga (a partir de 600 mm) o provete é retirado na direcção transversal à laminagem e os mínimos são ainda mais baixos — o certificado indica a direcção ensaiada. Para o S355K2 as fontes dão 20–22 %; manda o certificado.
Energia de impacto KV: JR, J0, J2, K2
As letras a seguir ao número dizem a que temperatura foi feito o ensaio Charpy com entalhe em V e que energia o provete tinha de absorver. JR e J2 têm a mesma resistência — só muda a garantia de tenacidade.
| Qualidade | Temperatura de ensaio, °C | KV mín, J | Graus |
|---|---|---|---|
| JR | +20 | 27 | S235, S275, S355, S460 |
| J0 | 0 | 27 | S235, S275, S355, S460 |
| J2 | −20 | 27 | S235, S275, S355, S460 |
| K2 | −20 | 40 | S355, S460 |
Para estruturas ao ar livre com geada ou sob cargas dinâmicas, o projectista exige J2 ou K2; JR (+20 °C) apenas diz que o aço não é frágil à temperatura ambiente.
Carbono equivalente CEV — valores máximos
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 calcula-se a partir da análise de vazamento. A EN 10025-2 limita-o por espessura (mm), em %:
| Grau | ≤ 30 | 30–40 | 40–150 |
|---|---|---|---|
| S235 | 0,35 | 0,35 | 0,38 |
| S275 | 0,40 | 0,40 | 0,42 |
| S355 | 0,45 | 0,47 | 0,47 |
São máximos; o CEV real do vazamento está no certificado 3.1 e costuma ser mais baixo. É esse número, e não a tabela, que entra na calculadora de carbono equivalente e depois na calculadora de pré-aquecimento: o CEV, a espessura combinada da junta, o hidrogénio do consumível e a entrega térmica decidem se é preciso pré-aquecer e a quantos graus. O porquê está em soldabilidade dos aços.
Como ler S355J2+N
A designação completa segundo a EN 10027-1 é composta por partes, e cada uma tem a sua função:
| Parte | Significado |
|---|---|
| S | aço estrutural (structural) |
| 355 | tensão de cedência mínima ReH em MPa para espessuras até 16 mm |
| J2 | energia de impacto de 27 J a −20 °C |
| +N | estado de fornecimento: normalizado ou laminado normalizante; +AR significa tal como laminado |
| 1.0577 | número de material do S355J2 segundo a EN 10027-2 |
Uma chapa marcada S355J2+N garante, portanto, 355 MPa até 16 mm, 27 J a −20 °C e estado normalizado, e o certificado 3.1 (EN 10204) mostra os valores reais desse vazamento. Mais sobre as letras e os substitutos na tabela de equivalências de aços.
O que estes números significam na soldadura
- A soldadura não pode ser mais fraca do que a chapa. Escolha um consumível cujo metal depositado tenha uma tensão de cedência não inferior ao ReH do metal de base; a classe de resistência faz parte da designação do fio ou do eléctrodo.
- Tenacidade à mesma temperatura. Em aço J2, o metal depositado também tem de passar o ensaio de impacto a −20 °C — verifique o símbolo de temperatura de impacto do consumível.
- Mais espessura, mais pré-aquecimento. Acima de 30 mm o S355 pode ter um CEV até 0,47 em vez de 0,45, e a junta escoa o calor mais depressa — calcule na calculadora de pré-aquecimento.
- A garganta do cordão decorre da resistência. A espessura de garganta de um cordão de ângulo dimensiona-se pela carga e pelo grau do aço — calculadora de cordão de ângulo.
Aços inoxidáveis segundo a EN 10088-2: Rp0,2, Rm, A
Os inoxidáveis não têm patamar de cedência marcado, por isso indica-se a tensão limite convencional Rp0,2. Valores para o estado recozido de solubilização: C — banda e chapa laminadas a frio até 8 mm, P — chapa grossa laminada a quente até 75 mm:
| Grau EN | AISI | Produto | Rp0,2 mín, MPa | Rm, MPa | A mín, % |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 | 304 | C, chapa ≤ 8 mm | 230 | 540–750 | 45 |
| 1.4301 | 304 | P, chapa grossa ≤ 75 mm | 210 | 520–720 | 45 |
| 1.4307 | 304L | C, chapa ≤ 8 mm | 220 | 520–700 | 45 |
| 1.4307 | 304L | P, chapa grossa ≤ 75 mm | 200 | 500–700 | 45 |
| 1.4404 | 316L | C, chapa ≤ 8 mm | 240 | 530–680 | 40 |
| 1.4404 | 316L | P, chapa grossa ≤ 75 mm | 220 | 520–670 | 45 |
| 1.4571 | 316Ti | C, chapa ≤ 8 mm | 240 | 540–690 | 40 |
| 1.4571 | 316Ti | P, chapa grossa ≤ 75 mm | 220 | 520–670 | 40 |
| 1.4462 | 2205 | C, chapa ≤ 8 mm | 500 | 700–950 | 20 |
| 1.4462 | 2205 | P, chapa grossa ≤ 75 mm | 460 | 640–840 | 25 |
Os austeníticos têm um Rp0,2 próximo do S235 (200–240 MPa), mas uma extensão de 40–45 % em vez de 26 %. O duplex 1.4462 tem cerca do dobro do Rp0,2 dos austeníticos. Como soldá-los — em soldadura do aço inoxidável.
Para continuar
Equivalências EN, GOST, AISI e PN — tabela de equivalências de aços. Carbono equivalente a partir do certificado — calculadora de CE, temperatura de pré-aquecimento — calculadora de pré-aquecimento, dimensão do cordão — calculadora de cordão de ângulo.
Perguntas frequentes
Qual é a tensão de cedência do aço S355?
355 MPa até 16 mm de espessura, 345 MPa para 16–40 mm, 335 para 40–63, 325 para 63–80 e 315 MPa para 80–100 mm (EN 10025-2). A resistência à tracção Rm é de 470–630 MPa para 3–100 mm.
Qual é a diferença entre o S235 e o S355?
A resistência: ReH 235 contra 355 MPa (até 16 mm), Rm 360–510 contra 470–630 MPa. O S355 tem mais manganês (até 1,60 % contra 1,40 %), por isso o CEV admissível é maior (0,45 contra 0,35 até 30 mm) e as peças grossas pedem pré-aquecimento mais cedo. Em contrapartida, o S235 alonga mais (26 contra 22 %).
Em que diferem o S355JR, S355J0, S355J2 e S355K2?
Só na tenacidade; a resistência é a mesma. JR: 27 J a +20 °C, J0: 27 J a 0 °C, J2: 27 J a −20 °C, K2: 40 J a −20 °C. Para estruturas que trabalham com geada escolhe-se J2 ou K2.
Qual é a tensão de cedência do inox 1.4301 (AISI 304)?
Rp0,2 de pelo menos 230 MPa em chapa laminada a frio e 210 MPa em chapa grossa laminada a quente; Rm de 540–750 e 520–720 MPa, extensão A de pelo menos 45 % (EN 10088-2).
É preciso pré-aquecer o S355 antes de soldar?
O grau, por si só, não o decide. Decidem o CEV real do certificado, a espessura combinada da junta, o hidrogénio difusível do consumível e a entrega térmica. O material fino com CEV baixo costuma soldar-se sem pré-aquecimento; as peças grossas, muitas vezes com ele. Calcule na calculadora de pré-aquecimento.
Actualizado: