Stal konstrukcyjna S235J2 1.0117
S235J2 to niestopowa stal konstrukcyjna przeznaczona do wykonywania elementów nośnych, ram, wsporników oraz konstrukcji spawanych. Gatunek należy do grupy stali konstrukcyjnych walcowanych na gorąco i jest objęty normą EN 10025-2. Oznaczenie S235 wskazuje na minimalną granicę plastyczności wynoszącą 235 MPa dla wyrobów o grubości do 16 mm, natomiast symbol J2 oznacza wymaganą udarność co najmniej 27 J w temperaturze −20°C. Stal S235J2 łączy dobrą spawalność, podatność na typową obróbkę plastyczną oraz właściwości mechaniczne odpowiednie dla wielu standardowych zastosowań konstrukcyjnych. W porównaniu z gatunkami S235JR i S235J0 wyróżnia się wymaganiem udarnościowym określonym dla niższej temperatury badania. Nie oznacza to jednak automatycznie, że każdy element wykonany z tej stali może pracować w dowolnych warunkach niskotemperaturowych — należy uwzględnić grubość wyrobu, stan dostawy, obciążenia oraz wymagania projektowe.
Oznaczenia
Ten sam materiał pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak gatunki opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.0117 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | S235J2 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | St37-3 N/ St37-3 U |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | St3S/ St3W≈ odpowiednik przybliżony |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | ASTM A36≈ odpowiednik przybliżony |
| UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych. | K02600 |
| Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | S235J2 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7850 kg/m³ | EN 10025-2 |
| Moduł Younga | E | 210 GPa | EN 10025-2 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | EN 10025-2 |
| Twardość Brinella | HB | 100–140 HB | EN 10025-2 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 12 10⁻⁶/K | EN 10025-2 |
| Ciepło właściwe | c | 460 J/(kg·K) | EN 10025-2 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1420–1460 °C | EN 10025-2 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 300 °C | EN 10025-2 |
| Rezystywność | ϱ | 0,15 µΩ·m | EN 10025-2 |
Granica plastyczności zależy od grubości wyrobu:
| Stan | Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| +AR walcowany na gorąco | 0–16 mm | 235 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 16–40 mm | 225 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 40–63 mm | 215 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 63–80 mm | 215 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 80–100 mm | 215 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 100–150 mm | 195 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 150–200 mm | 185 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 200–250 mm | 175 MPa | EN 10025-2 |
Wytrzymałość na rozciąganie zależy od grubości wyrobu:
| Stan | Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| +AR walcowany na gorąco | 0–16 mm | 360–510 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 16–40 mm | 360–510 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 40–63 mm | 360–510 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 63–80 mm | 360–510 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 80–100 mm | 360–510 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 100–150 mm | 350–500 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 150–200 mm | 340–490 MPa | EN 10025-2 |
| +AR walcowany na gorąco | 200–250 mm | 340–490 MPa | EN 10025-2 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- C
- maks. 0,17 %
- Mn
- maks. 1,40 %
- P
- maks. 0,025 %
- S
- maks. 0,025 %
- N
- maks. 0,012 %
- Cu
- maks. 0,60 %
- Fe
- 97,60–99,80 %
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Konstrukcje stalowe
belki, słupy i elementy nośne; ramy konstrukcyjne; wsporniki i uchwyty; elementy konstrukcji hal oraz obiektów przemysłowych; blachy i kształtowniki przeznaczone do konstrukcji spawanych
Budowa maszyn
podstawy i ramy maszyn; korpusy oraz wsporniki; osłony i obudowy; płyty montażowe; uchwyty i elementy pomocnicze; konstrukcyjne części urządzeń przemysłowych
Elementy spawane
ramy urządzeń; konstrukcje warsztatowe; podzespoły stalowe; wsporniki i zespoły montażowe; elementy, dla których istotna jest udarność w temperaturze −20°C
Spawalność
Stal S235J2 charakteryzuje się na ogół dobrą spawalnością i może być łączona typowymi metodami spawania stosowanymi do stali konstrukcyjnych. Dobór materiałów dodatkowych, parametrów spawania i ewentualnego podgrzewania wstępnego zależy od grubości elementów, warunków wykonania złącza oraz wymagań technologicznych. W konstrukcjach odpowiedzialnych należy stosować zatwierdzoną technologię spawania.
Obróbka plastyczna
Gatunek nadaje się do typowych operacji obróbki plastycznej, takich jak gięcie, prostowanie i kształtowanie elementów konstrukcyjnych. Przy obróbce na zimno należy uwzględnić grubość materiału, kierunek walcowania, stan krawędzi oraz wymagany promień gięcia. Obróbka na gorąco wymaga doboru parametrów odpowiednich dla procesu i nie powinna być prowadzona na podstawie przypadkowo przyjętego zakresu temperatur.
Obróbka skrawaniem
S235J2 można obrabiać przez toczenie, frezowanie, wiercenie, rozwiercanie i gwintowanie. Skrawalność jest typowa dla niestopowych stali konstrukcyjnych i zależy od stanu materiału, rodzaju narzędzia, sztywności układu oraz przyjętych parametrów skrawania. W porównaniu ze stalami automatowymi, takimi jak 11SMn30 czy 11SMnPb30, S235J2 nie jest zoptymalizowana pod kątem uzyskiwania krótkiego wióra i bardzo wysokiej wydajności obróbki seryjnej.
Obróbka cieplna
S235J2 nie jest stalą przeznaczoną przede wszystkim do ulepszania cieplnego ani uzyskiwania wysokiej twardości przez hartowanie. Normalizowanie lub wyżarzanie odprężające mogą być stosowane w określonych procesach technologicznych, jednak ich parametry należy dobierać do wyrobu i wymagań konstrukcyjnych. Po dodatkowej obróbce cieplnej nie należy automatycznie zakładać zachowania pierwotnych właściwości mechanicznych gwarantowanych dla stanu dostawy.
Odporność na korozję
S235J2 nie jest stalą nierdzewną ani odporną na korozję atmosferyczną w stopniu charakterystycznym dla stali specjalnych. W środowisku wilgotnym lub agresywnym może wymagać zabezpieczenia, np. przez malowanie, cynkowanie lub zastosowanie innego systemu ochronnego odpowiedniego do warunków eksploatacji.
Nawęglanie
Nawęglanie nie jest typowym procesem dla S235J2. Proces ten jest zwykle stosowany do stali o niskiej zawartości węgla, dobranych do uzyskania twardej warstwy powierzchniowej i bardziej ciągliwego rdzenia po dalszej obróbce cieplnej.
S235J2 nie należy automatycznie traktować jako zamiennika stali przeznaczonych do nawęglania. Jeśli konstrukcja wymaga określonej twardości warstwy, głębokości nawęglenia i właściwości rdzenia, gatunek należy dobrać na podstawie wymagań eksploatacyjnych i technologicznych.
Azotowanie
Azotowanie nie jest typowym zastosowaniem S235J2. Stal ta nie zawiera celowo dobranego zestawu dodatków stopowych, który jest wykorzystywany w wielu stalach do azotowania w celu uzyskania wysokiej twardości warstwy powierzchniowej.
Nie należy zakładać, że azotowanie S235J2 zapewni właściwości porównywalne z odpowiednio dobraną stalą do azotowania. W zastosowaniach wymagających wysokiej odporności powierzchni na zużycie należy rozważyć inny materiał lub odrębnie zweryfikowany proces technologiczny.