Stal konstrukcyjna S275J0 1.0143
S275J0 to niestopowa stal konstrukcyjna ogólnego przeznaczenia zgodna z normą EN 10025-2. Należy do grupy stali konstrukcyjnych o podwyższonej wytrzymałości, przeznaczonych do wykonywania konstrukcji stalowych, elementów maszyn oraz zespołów spawanych. W porównaniu z S235J0 charakteryzuje się wyższą minimalną granicą plastyczności, wynoszącą 275 MPa dla wyrobów o grubości do 16 mm. Zapewnia dobrą spawalność i podatność na typowe procesy obróbki plastycznej. Oznaczenie J0 informuje o wymaganej minimalnej energii udarności wynoszącej 27 J w temperaturze 0°C.
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. | 1.0143 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | S275J0 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | St 44-3 U |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | St4W≈ odpowiednik przybliżony |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | A572 Gr. 42≈ odpowiednik przybliżony |
| UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych. | G10200≈ odpowiednik przybliżony |
| Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | S275J0 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7850 kg/m³ | 10025 |
| Moduł Younga | E | 210 GPa | 10025 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | 10025 |
| Twardość Brinella | HB | 120–140 HB | 10025 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 12 10⁻⁶/K | 10025 |
| Przewodność cieplna | λ | 45–54 W/(m·K) | 10025 |
| Ciepło właściwe | c | 460 J/(kg·K) | 10025 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1420–1460 °C | 10025 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 300 °C | 10025 |
| Rezystywność | ϱ | 0,17 µΩ·m | 10025 |
Granica plastyczności zależy od grubości wyrobu:
| Stan | Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| +AR walcowany na gorąco | 0–16 mm | 275 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 16–40 mm | 265 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 40–63 mm | 255 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 63–80 mm | 245 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 80–100 mm | 235 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 100–150 mm | 225 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 150–200 mm | 215 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 200–250 mm | 205 MPa | 10025 |
Wytrzymałość na rozciąganie zależy od grubości wyrobu:
| Stan | Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| +AR walcowany na gorąco | 0–16 mm | 410–560 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 16–40 mm | 410–560 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 40–63 mm | 410–560 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 63–80 mm | 410–560 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 80–100 mm | 410–560 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 100–150 mm | 400–540 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 150–200 mm | 380–540 MPa | 10025 |
| +AR walcowany na gorąco | 200–250 mm | 380–540 MPa | 10025 |
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. 0,18 %
- Mn
- maks. 1,50 %
- P
- maks. 0,03 %
- S
- maks. 0,03 %
- N
- maks. 0,012 %
- Cu
- maks. 0,55 %
- Fe
- 97,50–98,10 %
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Konstrukcje stalowe
belki i elementy nośne; ramy konstrukcyjne; wsporniki i stężenia; konstrukcje hal przemysłowych; konstrukcje spawane i montażowe
Budowa maszyn
podstawy i ramy maszyn; korpusy konstrukcyjne; wsporniki i uchwyty; elementy nośne urządzeń; konstrukcje pomocnicze maszyn i urządzeń.
Przemysł i energetyka
konstrukcje wsporcze instalacji; ramy urządzeń przemysłowych; elementy konstrukcyjne linii technologicznych; konstrukcje platform i podestów; elementy wyposażenia technicznego
Elementy obrabiane
blachy i płaskowniki; profile walcowane; elementy cięte i wiercone; części wykonywane przez frezowanie i toczenie; konstrukcyjne elementy spawane
Skrawalność
S275J0 ma typową skrawalność dla niestopowej stali konstrukcyjnej o podwyższonej wytrzymałości. Nie jest stalą automatową i nie zawiera celowo zwiększonej ilości siarki w celu poprawy skrawalności.
Możliwe procesy:
toczenie;
frezowanie;
wiercenie;
rozwiercanie;
gwintowanie;
cięcie mechaniczne i termiczne.
W porównaniu z S235J0 wyższa wytrzymałość może powodować nieco większe obciążenie narzędzia. Należy uwzględnić właściwy dobór geometrii ostrza, parametrów skrawania, chłodzenia i sztywności układu obróbkowego.
Spawalność
S275J0 charakteryzuje się dobrą spawalnością i jest przeznaczona do wykonywania konstrukcji spawanych.
Możliwe metody spawania:
MAG;
MIG;
TIG;
MMA – elektroda otulona;
inne metody zgodne z odpowiednią technologią spawania.
Podczas spawania należy uwzględnić:
grubość materiału;
równoważnik węgla CEV;
temperaturę otoczenia;
sztywność i stopień skrępowania złącza;
zawartość wodoru w procesie;
wymagania dotyczące udarności i właściwości spoiny.
Dla wielu typowych zastosowań możliwe jest spawanie bez wstępnego podgrzewania, ale decyzja powinna wynikać z technologii spawania, grubości i warunków wykonania złącza. W konstrukcjach odpowiedzialnych należy stosować kwalifikowaną technologię spawania.
Przeróbka plastyczna
S275J0 nadaje się do typowych procesów obróbki plastycznej stosowanych w konstrukcjach stalowych.
Gięcie na zimno
Możliwe jest gięcie blach i profili. Promień gięcia powinien być dobrany do grubości, kierunku walcowania, jakości powierzchni i wymagań dotyczących odkształcenia.
Cięcie i wykrawanie
Możliwe jest cięcie mechaniczne, piłą, laserem, plazmą oraz innymi metodami odpowiednimi dla grubości materiału. Przy cięciu termicznym należy uwzględnić wpływ ciepła na strefę przy krawędzi.
Kształtowanie na gorąco
Możliwe w warunkach odpowiednio dobranych do rodzaju operacji i stanu dostawy. Należy kontrolować temperaturę oraz chłodzenie, aby nie pogorszyć właściwości mechanicznych.
Obróbka cieplna
Nie nadaje się do obróbki cieplnej z względu na niską zawartość węgla w składzie chemicznym
Nawęglanie
Nawęglanie nie jest standardowym procesem zalecanym dla S275J0. Proces może wzbogacić warstwę powierzchniową w węgiel, jednak uzyskanie przewidywalnych właściwości wymaga odpowiednio dobranego materiału i technologii.
Do elementów wymagających twardej warstwy powierzchniowej oraz ciągliwego rdzenia lepiej stosować stale przeznaczone do nawęglania, np. odpowiednie gatunki z grupy stali do obróbki cieplno-chemicznej.
Azotowanie
Azotowanie nie jest typowym procesem dla S275J0. Gatunek ten nie zawiera celowo dobranych ilości pierwiastków stopowych, które umożliwiałyby uzyskanie właściwości warstwy azotowanej porównywalnych ze stalami przeznaczonymi do azotowania.
Jeżeli wymagane są określona twardość powierzchni, głębokość warstwy i odporność na zużycie, należy dobrać odpowiedni gatunek materiału i technologię obróbki cieplno-chemicznej.
Odporność na korozję
S275J0 nie jest stalą nierdzewną ani stalą odporną na korozję atmosferyczną w stopniu eliminującym konieczność zabezpieczenia powierzchni.
W celu ochrony przed korozją stosuje się:
malowanie i systemy powłokowe;
cynkowanie ogniowe;
cynkowanie elektrolityczne w odpowiednich zastosowaniach;
zabezpieczenia konstrukcyjne ograniczające gromadzenie wilgoci;
okresową kontrolę i konserwację powłok.
Dobór zabezpieczenia powinien uwzględniać klasę korozyjności środowiska, oczekiwaną trwałość konstrukcji oraz warunki eksploatacji.