Cos'è il tubo SHS S275JR?
Il tubo a sezione cava quadrata (SHS) S275JR è un prodotto strutturale in acciaio realizzato con il materiale di qualità S275JR definito nella norma europea EN 10025-2. Il nome della qualità è un codice: S indica acciaio strutturale, 275 è il carico di snervamento minimo in megapascal e JR specifica un'energia di impatto minima di 27 J a 20 gradi C. Il tubo SHS è prodotto in sezioni trasversali quadrate-con un interno cavo, offrendo un rapporto resistenza-peso molto elevato rispetto alle sezioni solide o ai profili aperti.
Il materiale è classificato come acciaio strutturale non-legato (con carbonio da leggero-a-medio) con limiti di impurità controllati ed è ampiamente utilizzato in edifici, ponti, telai di macchinari, costruzioni navali e apparecchiature energetiche perché combina economia con resistenza, saldabilità e tenacità bilanciate. La sua densità è di circa 7,85 g/cm3, la stessa degli altri acciai strutturali al carbonio.
Composizione chimica
La composizione di S275JR è bilanciata per conferire resistenza adeguata senza sacrificare la saldabilità. I limiti seguenti si applicano allo spessore del prodotto fino a 40 mm secondo EN 10025-2:
| Elemento | Requisito,% | Ruolo |
|---|---|---|
| Carbonio (C), max | 0.21 | Controlla la temprabilità e la saldabilità |
| Manganese (Mn), max | 1.50 | Soluzione solida-rafforzante, migliora la tenacità |
| Silicio (Si), max | 0.55 | Disossidazione, regolazione fine della resistenza |
| Fosforo (P), max | 0.035 | Impurità, mantenuta bassa per evitare fragilità |
| Zolfo (S), max | 0.035 | Impurità, mantenuta bassa per la qualità della saldatura |
| Azoto (N), max | 0.012 | Impurità, controllata per tenacità |
| Rame (Cu), max | 0.55 | Migliora la resistenza alla corrosione atmosferica |
Questi limiti garantiscono che l'acciaio possa essere tagliato,-formato a freddo, forato e saldato con metodi convenzionali senza precauzioni speciali nella maggior parte delle sezioni.
Proprietà tensili e meccaniche
I principali valori meccanici dell'S275JR sono definiti dallo spessore nella norma EN 10025-2:
| Proprietà | Spessore<= 16 mm | Spessore 16 - 40 mm |
|---|---|---|
| Carico di snervamento minimo | 275MPa | 265MPa |
| Resistenza alla trazione | 410 - 560 MPa | 410 - 560 MPa |
| Allungamento minimo (longitudinale) | 22 % | 21 % |
| Energia d'impatto a 20 gradi C, min | 27 J | 27 J |
Quando il tubo SHS viene prodotto secondo EN 10210-1 (sezioni cave finite a caldo-) o EN 10219-1 (sezioni cave saldate formate a freddo), i valori meccanici del tubo finito devono comunque soddisfare i requisiti EN 10025-2 per il materiale di base. In pratica, il carico di snervamento e la resistenza alla trazione sono i valori che dominano la progettazione delle sezioni, mentre l'allungamento e l'energia d'urto proteggono dai guasti fragili in servizio e durante il montaggio.
Gamma di dimensioni e produzione dei tubi SHS
Il tubo SHS è comunemente disponibile con lunghezze laterali da circa 20 mm fino a 400 mm, con spessori di parete da 1,5 mm a 16 mm. Il percorso di produzione inizia con il nastro laminato a caldo-, che viene tagliato in larghezza, formato a freddo-in un profilo quadrato e chiuso mediante saldatura a resistenza-elettrica ad alta frequenza. La saldatura viene quindi ricotta o normalizzata localmente, il tubo viene dimensionato e raddrizzato e i cordoni di saldatura interni ed esterni vengono rifilati. Le tolleranze sulla lunghezza del lato, sullo spessore della parete, sulla rettilineità e sul profilo angolare seguono la norma EN 10219-1 o le specifiche di progetto.
Applicazioni
Il tubo S275JR SHS viene utilizzato ovunque una sezione cava quadrata offra il percorso di carico più efficiente per il peso del materiale:
Strutture edili: travi in acciaio di fabbrica, montanti delle scale, colonne, capriate del tetto e connettori. Macchinari pesanti: bracci di gru, elementi del telaio di escavatori e tralicci di trasporto. Mezzi di trasporto: telai di rimorchi, montanti angolari per container e strutture interne di navi. Infrastruttura: elementi secondari del ponte, rinforzo della torre di trasmissione di potenza e portali di segnaletica. Poiché la sezione quadrata offre uguale resistenza alla flessione nei due assi principali e facce piane che semplificano i giunti bullonati e saldati, è una scelta predefinita per i telai spaziali e la costruzione modulare.
Punti di selezione e fabbricazione
Scegliere il grado S275JR solo quando la resa di progetto di 275 MPa è sufficiente e la temperatura di servizio non è inferiore alla temperatura della prova di impatto-; per i climi freddi, è richiesto un grado di impatto inferiore-zero come S275J2. Per la saldatura, l'equivalente a basso contenuto di carbonio mantiene bassa la sensibilità alle cricche, ma nelle sezioni a pareti spesse-il preriscaldamento e la temperatura di interpass controllata sono ancora una buona pratica. Quando si piega SHS, il raggio di piegatura deve rispettare il rapporto tra-spessore-e-lato-lunghezza per evitare crepe negli angoli e la piegatura a caldo deve essere seguita da un controllo della zona interessata. Ordina il materiale con un certificato dello stabilimento che conferma il numero di colata e il documento di ispezione EN 10204 3.1 se il progetto richiede la tracciabilità.
Domande frequenti
Qual è la resistenza alla trazione del tubo S275JR SHS?
Secondo EN 10025-2, la resistenza alla trazione di S275JR è 410 - 560 MPa su spessori comuni. Il carico di snervamento minimo è 275 MPa per spessori fino a 16 mm e 265 MPa per 16 - 40 mm. Questi sono i valori da utilizzare nella progettazione strutturale.
S275JR è uguale all'acciaio Q275?
Non esattamente. S275JR è la designazione europea EN; Q275 è il corrispondente grado standard cinese. Hanno livelli di resa nominale simili, ma i limiti di impurità, i requisiti delle prove di impatto e i documenti di ispezione differiscono, quindi la sostituzione dovrebbe sempre essere confermata rispetto alle specifiche del progetto e al certificato dello stabilimento.
Il tubo S275JR SHS può essere saldato senza preriscaldamento?
Nella maggior parte delle sezioni-con pareti sottili sì, perché il carbonio equivalente è basso. Per spessori di parete superiori a circa 20 mm, a basse temperature ambiente o quando il giunto è fortemente vincolato, si consiglia il preriscaldamento di 50 - 100 gradi C per evitare fessurazioni da idrogeno. Seguire la qualificazione della procedura di saldatura per il progetto.
Qual è la differenza tra il tubo SHS e quello RHS?
SHS è una sezione cava quadrata con lati uguali; RHS è una sezione cava rettangolare con lati disuguali. Entrambi sono coperti dalla norma EN 10210-1 (finitura a caldo) e EN 10219-1 (formatura a freddo). La scelta dipende dalla direzione del carico di flessione principale: RHS può essere orientato per conferire maggiore rigidità su un asse.
S275JR ha una buona resistenza alla corrosione?
S275JR offre la stessa lieve resistenza alla corrosione atmosferica del normale acciaio al carbonio. Si arrugginirà all'aperto se non protetto da vernice, zincatura o altri rivestimenti. L'aggiunta di rame migliora leggermente la resistenza alla corrosione atmosferica, ma S275JR non deve essere trattato come un acciaio resistente agli agenti atmosferici.
Quale test di impatto richiede il suffisso JR?
Il suffisso JR richiede un'energia d'impatto Charpy V-notch minima di 27 J a 20 gradi C. Se la struttura è esposta a temperature più basse, selezionare S275J0 (0 gradi C), S275J2 (-20 gradi C) o un grado superiore come richiesto dallo standard di progettazione.