Réponse Rapide
Quick Answer
JIS G3114 couvre les tôles, feuilles et profils en acier résistant à la corrosion atmosphérique laminés à chaud avec résistance à la corrosion atmosphérique améliorée par alliage de cuivre, de chrome et de nickel. Trois classes de résistance — SMA400, SMA490 et SMA570 — chacun avec des sous-grades A, B, C et/ou W, permettent aux concepteurs d'équilibrer la résistance, la ténacité au choc et l'apparence de la surface d'oxydation. SMA490W est l'équivalent japonais le plus proche d'ASTM A588 Grade A (Corten) et EN S355W (EN 10025-5).
JIS G3114 (溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材 — acier laminé à chaud résistant à la corrosion atmosphérique pour structures soudées) est la norme japonaise pour acier résistant à la corrosion atmosphérique. Les éléments d'alliage cuivre (Cu), chrome (Cr) et nickel (Ni) favorisent la formation d'une couche de rouille stable et adhérente (錆び — sabi) qui agit comme une barrière protectrice, ralentissant la corrosion à un taux approximativement 4–8 fois plus lent que l'acier au carbone structural ordinaire dans les atmosphères industrielles ou marines modérées. Le matériau JIS G3114 est utilisé sans peinture sur les ponts, bâtiments et sculptures exposés où l'apparence caractéristique brun-orange oxydée est souhaitée ou où une longue durée de vie sans entretien est requise.
Les certificats d'essai d'usine JIS pour G3114 peuvent être en japonais uniquement ou bilingues — consultez [/standards/jis-mill-cert-guide].
Portée et Applicabilité
JIS G3114 s'applique aux tôles, barres plates et profils en acier laminé à chaud utilisés dans les structures soudées. La norme est explicitement pour utilisation soudée (溶接構造用), ce qui signifie que tous les grades incluent des limites de carbone et de CEV, similaires à JIS G3106. Les produits couverts incluent:
- Tôles (厚板) dans les épaisseurs de 6 mm à 100 mm
- Barres plates et bandes
- Profils structuraux (angles, canaux) — soumis à la disponibilité de l'usine
Applications typiques:
- Ponts de route et de chemin de fer sans peinture
- Façades architecturales et sculptures nécessitant une esthétique d'acier oxydé
- Murs de soutènement, écrans acoustiques et structures industrielles en environnement rural ou périurbain
- Situations où l'accès à la peinture est difficile ou où les coûts du cycle de vie de la peinture sont prohibitifs
Limitations importantes: L'acier résistant à la corrosion atmosphérique ne doit pas être utilisé où l'eau stagnante, les cycles humide-sec avec eau contaminée, l'immersion continue ou les embruns salins côtiers sont attendus. Dans ces environnements, la couche protectrice ne se forme pas correctement et la corrosion continue à un taux élevé.
Système de Désignation des Grades JIS
Les grades SMA combinent:
- SMA = Acier pour structures soudées, marines, résistant à la corrosion atmosphérique (溶接構造用耐候性鋼)
- Nombre = résistance à la traction minimale en MPa
- Suffixe A / B / C = sous-grade d'essai d'impact (A = pas d'essai Charpy; B = 27 J à 0 °C; C = 47 J à 0 °C)
- Suffixe W = grade d'oxydation avec alliage amélioré (Cu + Cr + Ni) pour résistance à la corrosion maximale
Le sous-grade W a des exigences d'alliage plus strictes (Cu, Cr, Ni minimum plus élevé) que les sous-grades A/B/C. Pour la plupart des véritables applications d'acier résistant à la corrosion atmosphérique, le sous-grade W doit être spécifié.
Couverture des Grades
| Grade | Sous-grades Disponibles | Min Traction (MPa) | Exigence d'Impact |
|---|---|---|---|
| SMA400 | A, B, C, W | 400 | A: aucun; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C; W: 27 J @ 0 °C |
| SMA490 | A, B, C, W | 490 | A: aucun; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C; W: 27 J @ 0 °C |
| SMA570 | W uniquement | 570 | 47 J @ −5 °C |
SMA570 est disponible uniquement dans le sous-grade W, ce qui reflète le fait que sa haute résistance et ses performances d'oxydation sont toutes deux réalisées par le même système d'alliage contrôlé.
Exigences de Composition Chimique
Toutes les valeurs sont maximales en%pds sauf indication d'une plage. Analyse au creuset (coulée).
SMA400
| Sous-grade | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA400A | 0.18 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA400B | 0.16 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400C | 0.14 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.00 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.36 |
SMA490
| Sous-grade | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA490A | 0.18 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA490B | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490C | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.44 |
SMA570
| Sous-grade | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA570W | 0.18 | 0.80 | 0.50–1.70 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.40 | 0.44 |
Notes importantes sur l'alliage:
- Les sous-grades A/B/C ne contiennent pas de Cu, Cr ou Ni spécifiés et sont fonctionnellement de l'acier au carbone ordinaire avec la même composition que G3106 SM
- Seul le sous-grade W inclut le paquet d'alliage cuivre-chrome-nickel responsable de la performance d'oxydation
- Pour les applications d'oxydation sans peinture, toujours spécifier le sous-grade W
- Le phosphore est également utilisé dans certaines formulations d'acier résistant à la corrosion atmosphérique pour une résistance à la corrosion supplémentaire; la limite P de G3114 de 0.035% est un compromis entre le bénéfice de corrosion et la ténacité de la zone affectée thermiquement par la soudure
Propriétés Mécaniques
SMA400
| Épaisseur (mm) | Min Limite d'Élasticité (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Min Allongement % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SMA490
| Épaisseur (mm) | Min Limite d'Élasticité (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Min Allongement % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 18 |
SMA570
| Épaisseur (mm) | Min Limite d'Élasticité (MPa) | Résistance à la Traction (MPa) | Min Allongement % |
|---|---|---|---|
| ≤ 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 base L₀ = 5.65√A₀.
Exigences d'Essai d'Impact
Charpy à entaille en V selon JIS Z 2242. Éprouvette standard 10 × 10 × 55 mm.
| Grade / Sous-grade | Température d'Essai | Énergie Moyenne Min | Valeur Unique Min |
|---|---|---|---|
| SMA400A, SMA490A | Non requis | — | — |
| SMA400B, SMA490B, SMA400W, SMA490W | 0°C | 27 J | 21 J |
| SMA400C, SMA490C | 0°C | 47 J | 33 J |
| SMA570W | −5°C | 47 J | 33 J |
Notez que les sous-grades W sont testés à l'impact au niveau d'énergie du sous-grade B (27 J) pour SMA400W et SMA490W. SMA570W nécessite une énergie plus élevée à −5°C.
Format du Certificat d'Essai d'Usine JIS
Les certificats d'essai d'usine JIS G3114 suivent le cadre de certificat d'inspection JIS standard (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — consultez [/standards/jis-mill-cert-guide]). Pour les sous-grades W, le certificat doit afficher les éléments d'alliage Cu, Cr et Ni dans la section composition chimique, confirmant la présence du paquet d'alliage résistant à la corrosion atmosphérique. Champs clés à vérifier:
- Le suffixe du sous-grade doit être clairement indiqué (par exemple, SMA490W, pas seulement SMA490)
- Valeurs Cu, Cr, Ni rapportées pour les grades W — confirmer qu'elles se situent dans les plages spécifiées
- CEV rapporté pour les sous-grades B, C et W
- Pour les grades W, le certificat peut également noter "耐候性" (oxydation/résistance à la corrosion atmosphérique) comme caractéristique
Équivalents Normes Croisés
| JIS G3114 | ASTM | EN 10025-5 | BS 7668 | GB/T 4171 |
|---|---|---|---|---|
| SMA400W | A588 Gr.A (approx) | S235W (approx) | WR 235 (approx) | Q235NH (approx) |
| SMA490W | A588 Gr.A / A242 (approx) | S355W (approx) | WR 355 (approx) | Q355NH (approx) |
| SMA570W | A709 HPS 70W (approx) | S460W (approx) | — | Q460NH (approx) |
Tous les équivalents sont approximatifs. ASTM A588 Gr.A a des plages Cu/Cr/Ni différentes et une limite d'élasticité minimale de 345 MPa (50 ksi). EN S355W (EN 10025-5) teste Charpy à −20°C par rapport à 0°C pour SMA490W. La conformité formelle avec n'importe laquelle de ces normes nécessite un matériau certifié séparément.
Liste de Vérification de Vérification MTC
Lors de la vérification d'un certificat d'essai d'usine JIS G3114:
- Norme confirmée comme JIS G3114 (pas G3106)
- Grade et sous-grade (par exemple, SMA490W) correspondent exactement à la commande d'achat
- Numéro de fournée (熱番号) traçable jusqu'aux marquages physiques
- Pour les sous-grades W: Cu, Cr, Ni rapportés et dans les plages spécifiées
- Carbone rapporté et dans les limites pour le grade/sous-grade
- CEV rapporté pour les sous-grades B, C et W — confirmer ≤ limite
- P ≤ 0.035%, S ≤ 0.035%
- Limite d'élasticité répond au minimum approprié pour l'épaisseur
- Résistance à la traction se situe dans la plage spécifiée
- Allongement répond au minimum
- Pour les sous-grades B, C, W: résultats Charpy à la température correcte avec énergie suffisante
- Le type de certificat correspond à l'exigence du contrat
- Signature/cachet de l'inspecteur agréé de l'usine présent
Questions Fréquemment Posées
Quelle est la différence entre SMA490B et SMA490W?
Les deux grades ont la même plage de résistance à la traction (490–610 MPa) et des limites CEV identiques (max 0.44). La différence critique est la composition chimique et la performance de corrosion: SMA490B ne contient pas de cuivre, chrome ou nickel spécifiés, le rendant essentiellement un acier carbone-manganèse avec la même performance d'oxydation que l'acier structural ordinaire. SMA490W contient 0.20–0.75% Cu, 0.30–1.25% Cr et jusqu'à 0.65% Ni, qui produisent la couche stable responsable de la résistance à la corrosion atmosphérique. Pour les applications d'oxydation sans peinture, SMA490W est obligatoire. SMA490B est utilisé dans les structures peintes où la teneur en carbone et les limites CEV sont nécessaires mais la performance d'oxydation est hors de propos.
SMA490W est-il identique à ASTM A588 Grade A (Corten)?
Ce sont les équivalents les plus proches du japonais à l'américain pour acier résistant à la corrosion atmosphérique sans peinture. Les deux réalisent la résistance à la corrosion atmosphérique grâce à l'alliage Cu-Cr-Ni et ont des plages de résistance à la traction comparables. Différences clés: ASTM A588 Gr.A a une limite d'élasticité minimale de 345 MPa (50 ksi) pour les tôles jusqu'à 100 mm, tandis que SMA490W atteint 325 MPa minimum à la même épaisseur. A588 ne nécessite pas de test d'impact Charpy sauf si des exigences supplémentaires sont invoquées; SMA490W inclut une exigence Charpy de 27 J à 0°C comme norme. Pour la conformité formelle ASTM, le matériau certifié A588 doit être obtenu.
SMA490W peut-il être utilisé dans les environnements marins côtiers?
Non sans protection supplémentaire. La couche d'oxydation sur SMA490W et aciers similaires résistants à la corrosion atmosphérique se forme efficacement uniquement dans les environnements avec pollution modérée, cycles alternés humide-sec et humidité modérée. Dans les environnements avec concentrations de chlorure transporté par l'air au-dessus d'environ 0.05 mg/m²/jour (typique à environ 1 km d'une côte ouverte), la couche ne se stabilise pas et l'acier se corrode à des vitesses comparables à l'acier au carbone ordinaire. Dans ces environnements, la peinture, le revêtement ou la protection en acier inoxydable doit être utilisée.
Combien de temps faut-il pour que la couche d'oxydation se stabilise?
Dans les conditions climatiques modérées typiques avec cycles humide-sec adéquats, la couche protectrice stable se développe en 2–5 ans. Au cours de cette période initiale, l'écoulement de la rouille (rayures brunes sur les surfaces adjacentes) est attendu et doit être pris en compte dans la conception. La couleur finale de la couche varie du brun foncé au gris-pourpre selon l'atmosphère locale. Dans les atmosphères très propres ou sèches, la stabilisation complète de la couche peut prendre plus de temps.
JIS G3114 couvre-t-il la même plage d'épaisseur que JIS G3106?
Oui. Les deux normes couvrent les tôles jusqu'à 100 mm d'épaisseur dans les plages d'épaisseur standard. Les propriétés mécaniques de G3114 sont spécifiées pour les mêmes bandes d'épaisseur (≤16, >16–40, >40–75, >75–100 mm). Pour les tôles plus épaisses que 100 mm en acier résistant à la corrosion atmosphérique, des arrangements de commande spéciaux avec des usines individuelles sont nécessaires.
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