S355J2 köracél: jelölés, szabvány és kémiai összetétel

A sorozat első négy cikke az alapfogalmakat tisztázta: hogyan kell olvasni egy acél jelölését, mi történik a szövetszerkezetben hőkezeléskor, és mit jelent az edzhetőség. Ezekre az alapokra építve mostantól minőségenként haladunk tovább, és elsőként a koracel.eu egyik legkeresettebb szerkezeti acélját, az S355J2 köracélt vesszük górcső alá: pontosan mit jelent a jelölése, milyen szabványcsaládba tartozik, és mi a pontos kémiai összetétele.

A jelölés jelentése: S355J2

A sorozat első cikkében bemutatott MSZ EN 10027 jelölési rendszer szerint az S betű szerkezeti acélt (structural steel) jelöl, a 355 szám a minimális folyáshatárt adja meg N/mm²-ben (a legkisebb, legfeljebb 16 mm vastagságú méretre vonatkoztatva), a J2 pedig a garantált ütőmunka-vizsgálati feltételt jelöli: 27 joule minimális Charpy-ütőmunka, -20°C-os vizsgálati hőmérsékleten. Ez az utótag közvetlenül befolyásolja, hogy az acél milyen alacsony hőmérsékletű, dinamikus igénybevételű alkalmazásra alkalmas – minél negatívabb a jelzett hőmérséklet, annál jobb a hidegszívóssága.

Az S355J2 szabványos háttere az EN 10025-2 (ötvözetlen szerkezeti acélok műszaki szállítási feltételei), anyagszáma 1.0577. Fontos megkülönböztetni: az EN 10025 az acél mechanikai és kémiai tulajdonságait, minőségi követelményeit írja elő, míg a koracel.eu meglévő S355J2 minőség-oldalán már bemutatott EN 10060 a hengerelt kör keresztmetszetű rudak méret- és alaktűrését szabályozza – a kettő nem ugyanazt fedi le, hanem kiegészíti egymást.

Miért éppen „J2”? A JR, J0 és J2 alváltozatok

Az EN 10025-2 az S355 alapminőséget több ütőmunka-alváltozatban is szabványosítja, ezek csak a garantált Charpy-ütőmunka vizsgálati hőmérsékletében térnek el egymástól, a kémiai összetétel és a szilárdsági jellemzők gyakorlatilag azonosak. Az S355JR csak szobahőmérsékleten (20°C) garantál 27 J ütőmunkát, az S355J0 már 0°C-on, az S355J2 pedig -20°C-on is. Minél hidegebb környezetben, minél nagyobb dinamikus terhelésnek kitett szerkezetben (például kültéri acélszerkezet, mezőgazdasági vagy építőipari gép téli üzemben) használják az alkatrészt, annál inkább indokolt a szigorúbb J2 alváltozat választása, még ha a beszerzési ár emiatt valamivel magasabb is JR-hez képest.

Régi szabványok és nemzetközi megfelelők

Az S355J2 jelenlegi elnevezése viszonylag fiatal: az EN 10025 szabványcsalád 2004-es felülvizsgálata előtt, az 1990-es EN 10025-95 kiadásban ugyanez a minőség S355J2G3 néven szerepelt (a „G3” utótag az akkori szállítási állapotot jelölte, ez mára elhagyásra került). A nemzetközi szabványok között is megtalálható a közvetlen megfelelője: Olaszországban (UNI EN 10025-90) Fe 510 D, Németországban a korábbi DIN 17100 szerint St 52-3N, az Egyesült Királyságban (BS 4360) 50 D, Spanyolországban (UNE 36080) AE 355 D néven futott. Ezek a régi jelölések ma már nem hivatalosak, de beszállítói dokumentációban, régebbi tervrajzokon vagy nemzetközi beszerzésnél még előfordulhatnak, ezért érdemes ismerni a megfeleltetésüket.

Ország / szabvány	Régi jelölés
EN 10025-95	S355J2G3
Olaszország (UNI EN 10025-90)	Fe 510 D
Németország (DIN 17100)	St 52-3N
Egyesült Királyság (BS 4360)	50 D
Spanyolország (UNE 36080)	AE 355 D

Kémiai összetétel az EN 10025-2 szerint

Az S355J2 összetétele viszonylag egyszerű, alapvetően szén-mangán ötvözésű szerkezeti acél, különleges ötvözőelemek nélkül. A megengedett maximális értékek a szabvány szerint, a legfeljebb 16 mm vastagságú termékekre vonatkoztatva:

Elem	Megengedett max. (tömeg%)
Szén (C)	0,20 (≤16 mm), 0,22 (>40 mm felett)
Mangán (Mn)	1,60
Szilícium (Si)	0,55
Foszfor (P)	0,025
Kén (S)	0,025

Jól látszik, hogy a szén- és a kéntartalom is alacsony a szabványban – ez az S355J2-t jó hegeszthetőségűvé teszi, ami az egyik legfontosabb oka annak, hogy szerkezeti alkalmazásokban (acélszerkezetek, hidak, gépipari alvázak) ilyen elterjedt. A vastagság növekedésével a megengedett szén- és foszfortartalom is enyhén emelkedik, mivel a vastagabb keresztmetszet lassabb hűlése miatt a szövetszerkezet amúgy is kedvezőbben alakul ki.

Mit jelent ez a gyakorlatban?

A pontos kémiai összetétel ismerete elsősorban minőségbiztosítási és tanúsítási szempontból fontos: az anyagbizonylat (jellemzően 3.1-es típusú tanúsítvány) ezekhez a határértékekhez viszonyítva igazolja az adott tétel megfelelőségét. A hegeszthetőség szempontjából a szén-egyenérték (amely a szén- és az ötvözőtartalom együttes hatását fejezi ki egyetlen számban) az S355J2 esetében jellemzően alacsony, ezért különösebb előmelegítés vagy speciális hegesztéstechnológia nélkül is jól feldolgozható a legtöbb hegesztési eljárással.

A sorozat következő cikke ugyanennél a minőségnél folytatja: az S355J2 mechanikai tulajdonságait (folyáshatár, szakítószilárdság, nyúlás vastagság szerint) és a hegeszthetőség gyakorlati vonatkozásait mutatja be részletesen.