Разделы

Карта сайта →

RU
Инструменты

Сталь S235, S355: предел текучести и прочности

Сталь S355 толщиной до 16 мм имеет минимальный предел текучести ReH 355 МПа и временное сопротивление Rm 470–630 МПа, S235 — 235 МПа и 360–510 МПа. Число в названии марки — это предел текучести самого тонкого проката: с 16 мм он ступенями снижается, и лист S355 толщиной 50 мм гарантирует уже только 335 МПа. Ниже — таблицы EN 10025-2 по толщинам, ударная вязкость, CEV, сравнение со Ст3сп и 09Г2С и нержавейка по EN 10088-2.

Короткий ответ

S235: ReH ≥ 235 МПа, Rm 360–510 МПа; S355: ReH ≥ 355 МПа, Rm 470–630 МПа (толщина до 16 мм, EN 10025-2). S275 — посередине: 275 МПа и 410–560 МПа. Толще 16 мм предел текучести ниже: S355 толщиной 40 мм — 345 МПа, 80 мм — 325 МПа. Буквы после числа (JR, J0, J2, K2) — не прочность, а ударная вязкость: при какой температуре гарантированы 27 или 40 Дж. Полная таблица по толщинам — ниже.

Предел текучести ReH по толщинам, МПа

EN 10025-2 гарантирует минимальный верхний предел текучести ReH, и гарантия падает с толщиной проката: толстый лист медленнее остывает при прокатке, и зерно у него крупнее. Толщина в мм, значения в МПа (Н/мм²):

Минимальный предел текучести ReH, МПа, по номинальной толщине в мм (EN 10025-2:2019)
Марка≤ 1616–4040–6363–8080–100
S235235225215215215
S275275265255245235
S355355345335325315
S460460440420400—

S460 в редакции EN 10025-2 2019 года — только фасонный и сортовой прокат; для 80–100 мм наши источники расходятся, поэтому ячейка пустая. S420 в EN 10025-2 нет: её поставляют по EN 10025-3 (нормализованная, S420N/NL) или EN 10025-4 (термомеханическая прокатка, S420M/ML) — тогда сверяйте сертификат с этим стандартом.

Реклама

Временное сопротивление Rm и удлинение A

Rm задаётся диапазоном — минимум и максимум. У очень тонкого проката (меньше 3 мм) диапазон выше. Удлинение A измеряют на пропорциональном образце:

Временное сопротивление Rm и минимальное удлинение A (продольные образцы, L₀ = 5,65√S₀)
МаркаRm, МПа, t < 3 ммRm, МПа, 3–100 ммA min, %, 3–40 мм
S235360–510360–51026
S275430–580410–56023
S355510–680470–63022
S460—550–72017

Для 40–63 и 63–100 мм минимальное удлинение на один и на два пункта ниже (S355: 21 и 20 %). На широком листе (от 600 мм) образец вырезают поперёк прокатки, и минимумы ещё ниже — в сертификате указано направление. Для S355K2 источники дают 20–22 %; решает сертификат.

Ударная вязкость KV: JR, J0, J2, K2

Буквы после числа говорят, при какой температуре делали испытание по Шарпи на образце с V-надрезом и какую работу удара должен показать образец. Прочность у JR и J2 одна и та же — различается только гарантия вязкости.

Работа удара KV (Шарпи, V-надрез) по символу качества
СимволТемпература испытания, °CKV min, ДжМарки
JR+2027S235, S275, S355, S460
J0027S235, S275, S355, S460
J2−2027S235, S275, S355, S460
K2−2040S355, S460

Для конструкций, работающих на улице в мороз и под динамической нагрузкой, проектировщик задаёт J2 или K2; JR (+20 °C) говорит лишь о том, что сталь не хрупкая при комнатной температуре.

Углеродный эквивалент CEV — предельные значения

CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 считают по анализу плавки. EN 10025-2 ограничивает его по толщине (мм), в %:

Максимальный CEV, %, по номинальной толщине в мм (анализ плавки)
Марка≤ 3030–4040–150
S2350,350,350,38
S2750,400,400,42
S3550,450,470,47

Это максимумы; фактический CEV плавки указан в сертификате 3.1 и обычно ниже. Именно его, а не таблицу, вводят в калькулятор углеродного эквивалента, а затем в калькулятор подогрева: CEV, суммарная толщина соединения, водород в сварочном материале и погонная энергия решают, нужен ли подогрев и до скольких градусов. Почему так — в статье о свариваемости сталей.

Как читать обозначение S355J2+N

Полное обозначение по EN 10027-1 собирается из частей, у каждой своя задача:

Обозначение S355J2+N по частям
ЧастьЧто значит
Sсталь строительная (structural)
355минимальный предел текучести ReH в МПа для толщины до 16 мм
J2работа удара 27 Дж при −20 °C
+Nсостояние поставки: нормализованный или нормализующая прокатка; +AR — после прокатки без обработки
1.0577номер материала S355J2 по EN 10027-2

Лист с маркировкой S355J2+N гарантирует 355 МПа до 16 мм, 27 Дж при −20 °C и нормализованное состояние, а сертификат 3.1 (EN 10204) показывает фактические значения этой плавки. Подробнее о буквах и заменах — в таблице соответствия марок сталей.

Ст3сп и 09Г2С рядом с S235 и S355

В ГОСТ предел текучести обозначают σт, временное сопротивление — σв. Ст3сп по ГОСТ 14637 — толстолистовой прокат; 09Г2С по ГОСТ 19281 поставляется классами прочности (номер класса равен σт). Строки 09Г2С ниже — лист по ГОСТ 19281-89, где класс задан толщиной (приложение 4); в редакции ГОСТ 19281-2014 привязка классов к толщине другая, поэтому класс проката проверяйте по сертификату:

Ст3сп (ГОСТ 14637-89) и 09Г2С (ГОСТ 19281-89, лист: класс прочности по толщине)
МаркаСтандартТолщина, ммσт min, МПаσв, МПаδ5 min, %
Ст3спГОСТ 14637-89≤ 20245370–48026
Ст3спГОСТ 14637-8920–40235370–48025
Ст3спГОСТ 14637-8940–100225370–48023
09Г2СГОСТ 19281-89≤ 10345≥ 490—
09Г2СГОСТ 19281-8910–20325≥ 470—
09Г2СГОСТ 19281-8920–32295≥ 430—
09Г2СГОСТ 19281-8932–160265≥ 43021

Ближайший аналог Ст3сп по прочности — S235JR, 09Г2С — S355, но это не тождество. 09Г2С догоняет S355 только в тонком прокате: уже при 10–20 мм у неё 325 МПа против 345–355 у S355, а при 20–32 мм — 295. σв в таблице — для листа по ГОСТ 19281-89 (для 09Г2С класса 325 толщиной 10–20 мм стандарт отдельно требует не менее 470 МПа); у сортового проката и по ДСТУ 8541 σв классов 345 и 325 ниже — 480 и 450 МПа. В строительных конструкциях те же стали заказывают по ГОСТ 27772 как С245 и С345 — смотрите таблицу этого стандарта и сертификат.

Что эти числа значат для сварки

  • Шов не слабее листа. Сварочный материал подбирают так, чтобы предел текучести металла шва был не ниже ReH основного металла; класс прочности указан в обозначении проволоки или электрода.
  • Вязкость при той же температуре. Для стали J2 металл шва тоже должен пройти испытание на удар при −20 °C — проверьте символ температуры у сварочного материала.
  • Толще — больше подогрева. Свыше 30 мм у S355 допускается CEV до 0,47 вместо 0,45, а соединение быстрее отводит тепло — посчитайте в калькуляторе подогрева.
  • Катет шва — от прочности. Расчётную толщину углового шва подбирают по нагрузке и марке стали — калькулятор катета углового шва.

Нержавеющие стали по EN 10088-2: Rp0,2, Rm, A

У нержавеющих сталей нет выраженной площадки текучести, поэтому дают условный предел Rp0,2. Значения для аустенизированного состояния: C — холоднокатаная лента и лист до 8 мм, P — горячекатаный толстый лист до 75 мм:

Нержавеющие стали после аустенизации: Rp0,2, Rm, A по EN 10088-2
Марка ENAISIПрокатRp0,2 min, МПаRm, МПаA min, %
1.4301304C, лист ≤ 8 мм230540–75045
1.4301304P, толстый лист ≤ 75 мм210520–72045
1.4307304LC, лист ≤ 8 мм220520–70045
1.4307304LP, толстый лист ≤ 75 мм200500–70045
1.4404316LC, лист ≤ 8 мм240530–68040
1.4404316LP, толстый лист ≤ 75 мм220520–67045
1.4571316TiC, лист ≤ 8 мм240540–69040
1.4571316TiP, толстый лист ≤ 75 мм220520–67040
1.44622205C, лист ≤ 8 мм500700–95020
1.44622205P, толстый лист ≤ 75 мм460640–84025

Аустенитные марки по Rp0,2 близки к S235 (200–240 МПа), но удлинение у них 40–45 % вместо 26 %. У дуплекса 1.4462 Rp0,2 примерно вдвое выше, чем у аустенитных. Как их варить — в статье сварка нержавейки.

Аналоги марок EN, ГОСТ, AISI и PN — таблица соответствия марок сталей. Углеродный эквивалент по сертификату — калькулятор CE, температура подогрева — калькулятор подогрева, катет шва — калькулятор углового шва.

Частые вопросы

Какой предел текучести у стали S355?

355 МПа для толщины до 16 мм, 345 МПа для 16–40 мм, 335 для 40–63, 325 для 63–80 и 315 МПа для 80–100 мм (EN 10025-2). Временное сопротивление Rm — 470–630 МПа для 3–100 мм.

Чем S235 отличается от S355?

Прочностью: ReH 235 против 355 МПа (до 16 мм), Rm 360–510 против 470–630 МПа. В S355 больше марганца (до 1,60 % против 1,40 %), поэтому допустимый CEV выше (0,45 против 0,35 до 30 мм) и толстый металл раньше требует подогрева. Зато у S235 больше удлинение (26 против 22 %).

Чем отличаются S355JR, S355J0, S355J2 и S355K2?

Только ударной вязкостью, прочность одна. JR — 27 Дж при +20 °C, J0 — 27 Дж при 0 °C, J2 — 27 Дж при −20 °C, K2 — 40 Дж при −20 °C. Для конструкций, работающих в мороз, берут J2 или K2.

09Г2С — это то же, что S355?

Нет, это ближайший аналог. По пределу текучести они совпадают только в тонком прокате: до 10 мм 09Г2С идёт классом 345 (σт ≥ 345 МПа). При 10–20 мм у неё 325 МПа, при 20–32 мм — 295, а S355 в тех же толщинах держит не меньше 345. Замену S355 на 09Г2С толще 10 мм проверяют расчётом.

Нужно ли подогревать S355 перед сваркой?

Одна марка этого не решает. Решают фактический CEV из сертификата, суммарная толщина соединения, диффузионный водород в сварочном материале и погонная энергия. Тонкий металл с низким CEV обычно варят без подогрева, толстый — часто с ним. Посчитайте в калькуляторе подогрева.

Автор: , сварщик, изготовление металлоконструкций Обновлено:

Реклама