Was ist S355JR-Stahlrohr?
S355JR ist ein niedrig-legierter, hoch-fester Baustahl, definiert in EN 10025-2. Im Sortennamen steht S für Baustahl, 355 ist die Mindeststreckgrenze in Megapascal und JR erfordert eine Charpy-Schlagenergie von mindestens 27 J bei 20 °C. Wenn der Stahl zu Rohren geformt wird, wird er als quadratische oder rechteckige Hohlprofile gemäß EN 10210-1 (warmbearbeitet) oder EN 10219-1 (kaltgeformt) oder als Rundrohr für strukturelle und mechanische Zwecke geliefert.
S355JR nimmt die Festigkeitsklasse ein, die am häufigsten für mittlere und schwere Konstruktionen gewählt wird: etwa 30 % stärker als S235JR und 15 % stärker als S275JR, bleibt aber ein schweißbarer, formbarer und wirtschaftlicher unlegierter Stahl. Der regelmäßige Querschnitt-des Vierkantrohrs vereinfacht die Verbindungskonstruktion und der Hohlquerschnitt sorgt für ein hohes Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht, das die Eigenlast in Rahmen und Traversen reduziert.
Chemische Zusammensetzung und Materialeigenschaften
Die Zusammensetzung von S355JR ist auf stabile Festigkeit und gutes Verarbeitungsverhalten abgestimmt:
| Element | Anforderung, % (t<= 40 mm) |
|---|---|
| Kohlenstoff (C), max | 0.24 |
| Silizium (Si), max | 0.55 |
| Mangan (Mn), max | 1.60 |
| Phosphor (P), max | 0.035 |
| Schwefel (S), max | 0.035 |
| Stickstoff (N), max | 0.012 |
Kohlenstoff und Mangan sind die wichtigsten Verstärkungselemente; Silizium verbessert die Festigkeit und unterstützt die Desoxidation; Phosphor, Schwefel und Stickstoff sind streng begrenzt, um die Zähigkeit und Schweißqualität zu erhalten. Spuren von Kupfer können vorhanden sein. Der Stahl wird durch Konverter- oder Lichtbogenofen-Stahlerzeugung als vollständig beruhigter Stahl hergestellt, der eine dichte, homogene Mikrostruktur und stabile mechanische Werte von Hitze zu Hitze ergibt.
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Dicke<= 16 mm | Dicke 16 - 40 mm | Dicke 40 - 63 mm |
|---|---|---|---|
| Mindeststreckgrenze | 355 MPa | 345 MPa | 335 MPa |
| Zugfestigkeit | 470 - 630 MPa | 470 - 630 MPa | 470 - 630 MPa |
| Minimale Dehnung | 22 % | 21 % | 20 % |
| Minimale Aufprallenergie bei 20 °C | 27 J | 27 J | 27 J |
Die hohe Streckgrenze hält Abschnitte und Gewichte unter Last niedrig, während der Zugbereich von 470 - 630 MPa und die Dehnungswerte für Duktilität und Bruchfestigkeit sorgen. Die Sorte weist auch in abrasiven Umgebungen eine gewisse Abriebfestigkeit auf, obwohl es sich nicht um einen abriebfesten Stahl handelt und daher auch nicht als solcher spezifiziert werden sollte.
Eigenschaften von S355JR-Hohlprofilen
Ausgewogenheit von Festigkeit und Zähigkeit: Die Kombination aus 355 MPa Streckgrenze und guter Dehnung macht das Rohr für dynamische Belastungen und stoßanfällige Strukturen wie Kranstützen und Maschinenrahmen geeignet. Gute Schweißbarkeit: Das niedrige Kohlenstoffäquivalent der Sorte hält die Rissempfindlichkeit gering, sodass S355JR in den meisten Abschnitten ohne besondere Maßnahmen mit Standardverfahren geschweißt werden kann. Witterungsbeständigkeit: Im Vergleich zu einfachem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ist sein atmosphärisches Korrosionsverhalten geringfügig besser, es handelt sich jedoch nicht um einen witterungsbeständigen Stahl. Für den Einsatz im Außenbereich ist weiterhin eine Lackierung oder Verzinkung erforderlich. Dimensionsstabilität: Das Hohlprofil widersteht Torsions- und Seitenknicken besser als offene Profile gleichen Gewichts und wird daher bevorzugt für Druckträger und Raumfachwerke verwendet.
Allerdings handelt es sich bei der Sorte nicht um ein Premiummaterial. Bei extrem niedrigen-Temperaturen oder in stark korrosiven Umgebungen können eine höhere Qualität (S355J2 für Stöße bei -20 °C oder ein rostfreies oder beschichtetes Produkt) oder zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sein.
Anwendungen
Gebäudestrukturen: Fabriksäulen und -träger, Treppengeländer, Vordachrahmen, Ausstellungshallen und Stadionrahmen, bei denen es auf Tragfähigkeit und saubere Geometrie ankommt. Mechanische Fertigung: Geräterahmen, Förderbandstützen, Portalkonstruktionen und Maschinenbasen, die dynamische Lasten tragen müssen. Brücken und Infrastruktur: Nebenträger, Portale und Türme, ausgewählt auf der Grundlage der maßgeblichen Entwurfsspezifikation. Bergbau- und Hüttenausrüstung: Rutschen, Stützen und Plattformen, die Stößen und Abrieb ausgesetzt sind. Schiffbau: Deckstrukturen und Versteifungen, bei denen zertifiziertes Material erforderlich ist.
Auswahl- und Designpunkte
Verschiedene Anwendungen stellen sehr unterschiedliche Anforderungen an Größe und Wandstärke, daher muss der Abschnitt anhand des Projektentwurfs ausgewählt und nicht erraten werden: Ein leicht belastetes Geländer verwendet eine dünne Wand, während eine stark belastete Säule eine dicke Wand verwendet. Bestätigen Sie die Auswirkung-Testtemperatur: JR garantiert 27 J nur bei 20 °C, also geben Sie für kalte Umgebungen J0 (0 °C) oder J2 (-20 °C) an. Bei Schweißverbindungen in dicken Abschnitten ein qualifiziertes Schweißverfahren mit kontrollierter Wärmeeinbringung und ggf. Vorwärmen anwenden. Überprüfen Sie die Toleranzen anhand von EN 10219-1 oder EN 10210-1 und fordern Sie das Werkszertifikat für zertifizierte Strukturen an.
Häufig gestellte Fragen
Wie hoch ist die Streckgrenze des S355JR-Rohrs?
Die Mindeststreckgrenze beträgt 355 MPa für Dicken bis 16 mm, 345 MPa für 16 - 40 mm und 335 MPa für 40 - 63 mm. Der Sortenname bezieht sich auf den 355 MPa-Wert.
Wie hoch ist die Zugfestigkeit von S355JR?
Der Zugfestigkeitsbereich beträgt 470 - 630 MPa über gängige Dicken hinweg, mit einer Mindestdehnung von 22 % für dünne Abschnitte. Dies ist deutlich höher als bei S275JR (410 - 560 MPa), weshalb bei schwereren Belastungen S355JR verwendet wird.
Ist S355JR zum Schweißen geeignet?
Ja. Das Kohlenstoffäquivalent ist in den meisten Abschnitten niedrig genug für normales Schweißen ohne Vorwärmen, und die Sorte ist einer der am häufigsten geschweißten Baustähle in Europa. Bei dicken Wänden, niedriger Umgebungstemperatur oder hoher Einspannung empfiehlt sich ein qualifiziertes Verfahren mit mäßiger Vorwärmung.
Kann S355JR bei niedrigen Temperaturen verwendet werden?
Das JR-Suffix garantiert eine Aufprallenergie nur bei 20 °C. Für den Einsatz unterhalb dieser Temperatur geben Sie S355J0 (getestet bei 0 °C) oder S355J2 (getestet bei -20 °C) an. Konstruktionsvorschriften schreiben den JR-Typen auch eigene Regeln für die Mindestgebrauchstemperatur vor.
Ist S355JR ein witterungsbeständiger Stahl?
Nein. Es handelt sich um einen strukturellen Kohlenstoff-Manganstahl. Es enthält keine absichtlich korrosionsbeständigen Zusätze, die über Spuren von Kupfer hinausgehen, und muss für den Einsatz im Freien beschichtet werden. Für unlackierten atmosphärischen-Korrosionseinsatz ist eine witterungsbeständige Stahlsorte erforderlich.
Was ist der Unterschied zwischen S355JR-Vierkantrohr und Rundrohr?
Quadratrohre (SHS) haben die gleiche Biegefestigkeit in zwei senkrechten Achsen und flache Flächen, die die Verbindungen vereinfachen, wodurch sie sich ideal für Säulen, Rahmen und Architekturarbeiten eignen. Rundrohre bieten gleichmäßige Eigenschaften in allen radialen Richtungen und werden bevorzugt für Fachwerkgurte, Förderbänder und rotierende Strukturen verwendet. Beide können aus S355JR nach denselben EN-Normen hergestellt werden.