Réponse Rapide
Quick Answer
JIS G3106 couvre les tôles d'acier laminées à chaud, les bandes et les profils pour utilisation dans les structures soudées. Il spécifie les limites de carbone, les valeurs d'équivalent carbone (CEV) et les exigences de résilience Charpy que G3101 ne possède pas, ce qui rend les nuances SM le bon choix pour les ponts soudés, les bâtiments et les structures marines. Les nuances clés sont SM400, SM490, SM520 et SM570, chacune avec des sous-nuances A, B ou C indiquant des exigences de résilience progressivement plus strictes.
JIS G3106 (溶接構造用圧延鋼材 — acier laminé pour structure soudée) a été développé spécifiquement pour les applications où la soudabilité doit être garantie par la chimie plutôt que supposée à partir de la pratique d'usine. Comparé à JIS G3101, chaque nuance G3106 inclut des limites explicites de teneur en carbone et des maximums d'équivalent carbone (CEV), permettant un calcul fiable du préchauffage de soudage et réduisant le risque de fissures induites par l'hydrogène. Les certificats d'essai d'usine JIS pour le matériau G3106 peuvent être émis uniquement en japonais ou bilingues (japonais/anglais) selon l'usine et la destination — voir [/standards/jis-mill-cert-guide] pour un guide de lecture champ par champ.
La désignation « SM » provient de Steel for Marine structure (溶接構造用), reflétant l'origine de la norme dans les applications navales où l'intégrité de la soudure est critique pour la sécurité.
Domaine d'Application
JIS G3106 s'applique à l'acier laminé à chaud dans les formes de produit suivantes destinées aux structures soudées :
- Tôles (厚板) et barres plates
- Bandes et feuillards (薄板 / 帯鋼)
- Profils : sections H, poutres I, canaux et cornières
- Palplanches en acier (鋼矢板)
Les applications typiques incluent :
- Ponts d'acier soudés et poutres caisson
- Structures de bâtiments (gratte-ciel, industriels)
- Construction navale et plates-formes marines
- Grues, cadres de pression et structures de machines
Pour les structures générales non soudées où la garantie de soudabilité n'est pas requise, JIS G3101 (nuances SS) peut être suffisant.
Système de Désignation des Nuances JIS
Les nuances G3106 suivent cette convention de nomenclature :
- SM = Acier pour structure soudée (Marine) (溶接構造用)
- Chiffre = limite d'élasticité minimale en MPa
- Suffixe A / B / C = sous-nuance de l'essai de résilience (A = pas d'essai ; B = 27 J à 0 °C ; C = 47 J à 0 °C)
- Suffixe Y (SM490Y uniquement) = variante à limite d'élasticité plus élevée
Exemples :
- SM490B = acier pour structure soudée, 490 MPa de résistance minimale, 27 J Charpy à 0 °C
- SM490YA = variante SM490 à limite d'élasticité plus élevée, sans exigence Charpy
- SM520C = 520 MPa de résistance minimale, 47 J Charpy à 0 °C
Couverture des Nuances
| Nuance | Sous-nuances | Résistance Minimale à la Traction (MPa) | Exigence de Résilience |
|---|---|---|---|
| SM400 | A, B, C | 400 | A : aucun ; B : 27 J @ 0 °C ; C : 47 J @ 0 °C |
| SM490 | A, B, C | 490 | A : aucun ; B : 27 J @ 0 °C ; C : 47 J @ 0 °C |
| SM490Y | A, B | 490 | A : aucun ; B : 27 J @ 0 °C |
| SM520 | B, C | 520 | B : 27 J @ 0 °C ; C : 47 J @ 0 °C |
| SM570 | — (sous-nuance unique) | 570 | 47 J @ −5 °C |
SM520 n'a pas de sous-nuance A (les essais de résilience sont toujours requis). SM570 a une seule désignation avec l'exigence de résilience la plus stricte.
Exigences de Composition Chimique
Toutes les valeurs sont maximales en % en masse sauf si une plage est indiquée. L'analyse de poche (coulée) s'applique ; les limites d'analyse du produit sont légèrement plus larges selon la norme.
SM400
| Sous-nuance | C max | Mn | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM400A | 0,23 | — | — | 0,035 | 0,035 | — |
| SM400B | 0,20 | 0,60–1,40 | 0,35 | 0,035 | 0,035 | 0,36 |
| SM400C | 0,18 | 0,60–1,40 | 0,35 | 0,035 | 0,035 | 0,36 |
SM490
| Sous-nuance | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM490A | 0,20 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | — |
| SM490B | 0,18 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
| SM490C | 0,18 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
SM490Y
| Sous-nuance | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM490YA | 0,20 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | — |
| SM490YB | 0,20 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
SM520
| Sous-nuance | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM520B | 0,20 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
| SM520C | 0,20 | 1,60 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
SM570
| Nuance | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM570 | 0,18 | 1,70 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
Formule d'équivalent carbone (JIS G3106) : CEV = C + Mn/6 + (Si/24) + (Ni/40) + (Cr/5) + (Mo/4) + (V/14)
La limite de CEV assure des propriétés cohérentes de la zone affectée thermiquement sur les différentes coulées et usines. Les sous-nuances C ont la même limite de CEV que les sous-nuances B mais nécessitent également l'énergie supérieure de 47 J — la ténacité améliorée est réalisée par une sidérurgie plus propre (S plus bas, morphologie d'inclusions contrôlée) plutôt que par un CEV plus bas.
Propriétés Mécaniques
SM400
| Épaisseur (mm) | Limite d'Élasticité min (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Allongement min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SM490
| Épaisseur (mm) | Limite d'Élasticité min (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Allongement min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 21 |
SM490Y
| Épaisseur (mm) | Limite d'Élasticité min (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Allongement min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 490–610 | 19 |
SM520
| Épaisseur (mm) | Limite d'Élasticité min (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Allongement min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 520–640 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 520–640 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 520–640 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 520–640 | 19 |
SM570
| Épaisseur (mm) | Limite d'Élasticité min (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Allongement min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
L'allongement est mesuré sur longueur de mesure L₀ = 5.65√A₀.
Exigences d'Essai de Résilience
Essai Charpy entaille en V selon JIS Z 2242. Taille de l'éprouvette : standard 10 × 10 × 55 mm où l'épaisseur le permet ; éprouvettes de petite taille utilisées pour matériau plus fin avec valeurs d'énergie ajustées.
| Nuance / Sous-nuance | Température d'Essai | Énergie Moyenne Minimale (3 éprouvettes) | Valeur Minimale Unique |
|---|---|---|---|
| SM400A, SM490A, SM490YA | Non requise | — | — |
| SM400B, SM490B, SM490YB, SM520B | 0 °C | 27 J | 21 J |
| SM400C, SM490C, SM520C | 0 °C | 47 J | 33 J |
| SM570 | −5 °C | 47 J | 33 J |
Pour SM570, la température d'essai plus basse de −5 °C reflète son utilisation dans les applications exigeantes où une ténacité améliorée à basse température est nécessaire. Une éprouvette dans un ensemble de trois peut être inférieure au minimum moyen à condition qu'elle ne soit pas inférieure au minimum de valeur unique.
Format du Certificat d'Essai d'Usine JIS
Les certificats d'essai d'usine JIS G3106 suivent le même cadre de certificat d'inspection que G3101 (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — voir [/standards/jis-mill-cert-guide]). Pour les nuances de structure soudée, le certificat montrera en outre :
- 炭素当量 (CEV) — valeur d'équivalent carbone pour la coulée
- 衝撃試験 (Essai de résilience) — résultats Charpy pour sous-nuances B et C, incluant température d'essai (試験温度) et énergie absorbée (吸収エネルギー) en joules
- Lettre de sous-nuance (par exemple, SM490C, pas seulement SM490)
Vérifiez que la sous-nuance sur le certificat correspond exactement à la sous-nuance sur le bon de commande. Un certificat montrant SM490A ne satisferait pas une commande exigeant SM490C, même si les propriétés de traction sont identiques — l'essai de résilience n'a pas été effectué.
Équivalents Interstandards
| JIS G3106 | ASTM | EN 10025-2 | GB/T 1591 | IS 2062 |
|---|---|---|---|---|
| SM400A/B | A36 (approx) | S235JR / S235J0 (approx) | Q235B (approx) | E250B (approx) |
| SM490A/B | A572 Gr.50 (approx) | S355JR / S355J0 (approx) | Q345B/C (approx) | E350B (approx) |
| SM490C | A572 Gr.50 + CVN (approx) | S355J2 (approx) | Q345D (approx) | E350C (approx) |
| SM520B/C | A572 Gr.60 (approx) | S355K2 / S420 (approx) | Q390C/D (approx) | — |
| SM570 | A633 Gr.E / A572 Gr.65 (approx) | S460M/ML (approx) | Q460C/D (approx) | — |
Tous les équivalents sont approximatifs. Les limites de CEV, les températures d'essai et la couverture des formes de produits diffèrent entre les normes.
Liste de Contrôle de Vérification MTC
Lors de la vérification d'un certificat d'essai d'usine JIS G3106 :
- La norme est confirmée comme JIS G3106 (pas G3101 ou autre norme)
- La nuance et la sous-nuance (par exemple, SM490C) correspondent exactement au bon de commande
- Le numéro de coulée (熱番号) est traçable aux marques physiques
- Le carbone (C) est rapporté et dans la limite pour la nuance/sous-nuance
- CEV calculé ou rapporté (pour sous-nuances B et C) — confirmez ≤ limite spécifiée
- P ≤ 0,035 % et S ≤ 0,035 %
- La limite d'élasticité répond au minimum approprié pour l'épaisseur
- La résistance à la traction se situe dans la plage spécifiée
- L'allongement répond au minimum
- Pour sous-nuances B et C : résultats Charpy affichés à la bonne température d'essai
- L'énergie moyenne Charpy répond ou dépasse le minimum (27 J ou 47 J selon la cas)
- Aucune éprouvette Charpy en dessous du minimum de valeur unique
- Le type de certificat (3.1B, 3.2, etc.) correspond à l'exigence du contrat
- Signature et cachet de l'inspecteur autorisé de l'usine présents
Questions Fréquemment Posées
Quelle est la différence entre SM490A et SM490B et SM490C ?
Les trois ont la même plage de résistance à la traction (490–610 MPa) et limite d'élasticité minimale identique, et limites de composition chimique identiques. Les seules différences résident dans l'exigence d'essai de résilience Charpy. SM490A n'a pas d'exigence Charpy. SM490B exige un minimum moyen de 27 J à 0 °C. SM490C exige 47 J à 0 °C. Pour les structures soudées exposées à de basses températures ou à des charges dynamiques, SM490C fournit la plus grande assurance de résistance à la rupture ductile. La sous-nuance A est généralement utilisée pour les membres non critiques.
Pourquoi SM490Y est-il une désignation séparée de SM490 ?
SM490Y (le Y signifie 降伏 — limite d'élasticité) est une variante de SM490 avec limite d'élasticité plus élevée. Alors que SM490 a une limite d'élasticité minimale de 325 MPa (pour t ≤ 16 mm), SM490Y atteint 365 MPa minimum dans la même plage d'épaisseur. La plage de résistance à la traction est identique. SM490Y est utilisé lorsque les concepteurs ont besoin d'une marge de limite d'élasticité supplémentaire sans augmenter jusqu'à l'exigence de traction plus élevée de SM520. Il n'est disponible que dans les sous-nuances A et B, pas C.
SM490 est-il identique à ASTM A572 Grade 50 ?
Ils sont des équivalents approximatifs à des fins de résistance à la traction et de limite d'élasticité, mais ne sont pas directement interchangeables. SM490 a une résistance minimale à la traction de 490 MPa (71 ksi) par rapport à 450 MPa (65 ksi) minimum pour A572 Gr.50, donc SM490 est en réalité légèrement plus résistant. Les profils de composition chimique diffèrent également : A572 contrôle le carbone, le manganèse, le phosphore et le soufre, tandis que SM490 limite en outre le CEV. Pour les projets nécessitant une conformité formelle avec A572 Gr.50, un matériau certifié séparément doit être obtenu.
JIS G3106 nécessite-t-il un essai d'épaisseur complète (Z-grade) ?
Non. JIS G3106 n'inclut pas l'essai de traction d'épaisseur complète (la désignation « Z25 » ou « Z35 » en EN 10164). Si la ductilité d'épaisseur complète est requise — par exemple dans les joints soudés fortement confinés sujets au déchirement laminaire — les propriétés d'épaisseur complète doivent être spécifiées comme exigence supplémentaire sur le bon de commande, et l'usine doit confirmer qu'elle peut fournir à ces exigences.
Comment les nuances JIS G3106 se comparent-elles aux nuances EN S355 ?
SM490B/C est la contrepartie japonaise la plus proche d'EN S355J0/J2. Les deux ont des limites d'élasticité minimales autour de 355 MPa pour les sections fines et des résistances minimales à la traction autour de 490–510 MPa. La différence principale réside dans les exigences de température sous-zéro Charpy : EN S355J2 teste à −20 °C tandis que SM490C teste à 0 °C. Pour les projets conçus selon EN 1993 (Eurocode 3) dans les climats modérés, SM490C peut être accepté par accord d'ingénierie, mais la conformité formelle nécessite un matériau certifié EN.
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