Risposta Rapida
Quick Answer
JIS G3106 copre lamiere d'acciaio laminato a caldo, fogli e sezioni per uso strutturale saldato. Specifica limiti di carbonio, valori equivalenti di carbonio (CEV) e requisiti d'impatto Charpy che JIS G3101 non possiede, rendendo i gradi SM la scelta corretta per ponti saldati, edifici e strutture offshore. I gradi chiave sono SM400, SM490, SM520 e SM570, ciascuno con sottograduazioni A, B o C che indicano requisiti d'impatto progressivamente più rigorosi.
JIS G3106 (acciaio laminato per strutture saldate) è stato sviluppato specificamente per applicazioni dove la saldabilità deve essere garantita dalla composizione chimica piuttosto che assunta dalla pratica del mulino. Rispetto a JIS G3101, ogni grado G3106 include limiti espliciti di contenuto di carbonio e massimi di equivalente di carbonio (CEV), consentendo il calcolo affidabile del preriscaldamento della saldatura e riducendo il rischio di cricche indotte da idrogeno. I certificati del mulino JIS per materiale G3106 possono essere emessi solo in giapponese o bilingui giapponese/inglese a seconda del mulino e della destinazione — consultare [/standards/jis-mill-cert-guide] per indicazioni sulla lettura campo per campo.
La designazione "SM" deriva da Steel per Marine structure (strutture saldate), riflettendo l'origine della norma nelle applicazioni di costruzione navale dove l'integrità della saldatura è critica per la sicurezza.
Ambito di Applicazione
JIS G3106 si applica all'acciaio laminato a caldo nelle seguenti forme di prodotto destinate a strutture saldate:
- Lamiere e piatti piatti
- Nastri e fogli
- Sezioni: profili H, travi I, canali e angolari
- Pali di sponda d'acciaio
Le applicazioni tipiche includono:
- Ponti in acciaio saldato e travi scatolare
- Strutture di telai edilizi (grattacieli, industriali)
- Costruzione navale e piattaforme offshore
- Gru, telai antiurto e strutture di macchinari
Per strutture generali non saldate dove l'assicurazione della saldabilità non è richiesta, JIS G3101 (gradi SS) può essere sufficiente.
Sistema di Designazione dei Gradi JIS
I gradi G3106 seguono questa convenzione di denominazione:
- SM = Acciaio per strutture saldate
- Numero = resistenza a trazione minima in MPa
- Suffisso A / B / C = sottograduazione della prova d'impatto (A = nessuna prova d'impatto; B = 27 J a 0 °C; C = 47 J a 0 °C)
- Suffisso Y (solo SM490Y) = variante con carico di snervamento più elevato
Esempi:
- SM490B = acciaio per strutture saldate, 490 MPa min resistenza a trazione, 27 J Charpy a 0 °C
- SM490YA = variante SM490 con carico di snervamento più elevato, senza requisito Charpy
- SM520C = 520 MPa min resistenza a trazione, 47 J Charpy a 0 °C
Copertura dei Gradi
| Grado | Sottograduazioni | Min Resistenza a Trazione (MPa) | Requisito d'Impatto |
|---|---|---|---|
| SM400 | A, B, C | 400 | A: nessuno; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490 | A, B, C | 490 | A: nessuno; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490Y | A, B | 490 | A: nessuno; B: 27 J @ 0 °C |
| SM520 | B, C | 520 | B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM570 | — (singola sottograduazione) | 570 | 47 J @ −5 °C |
SM520 non ha sottograduazione A (il test d'impatto è sempre richiesto). SM570 ha una singola designazione con il requisito d'impatto più rigoroso.
Requisiti di Composizione Chimica
Tutti i valori sono percentuali in peso massime salvo diversa indicazione di intervallo. L'analisi del forno (calore) si applica; i limiti dell'analisi del prodotto sono leggermente più ampi secondo la norma.
SM400
| Sottograduazione | 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
| Sottograduazione | 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
| Sottograduazione | 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
| Sottograduazione | 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
| Grado | 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 |
Formula equivalente di carbonio (JIS G3106): CEV = C + Mn/6 + (Si/24) + (Ni/40) + (Cr/5) + (Mo/4) + (V/14)
Il limite CEV assicura proprietà HAZ della saldatura coerenti tra gli assaggi e i mulini. Le sottograduazioni C hanno lo stesso limite CEV delle sottograduazioni B ma richiedono anche l'energia d'impatto più elevata di 47 J — la tenacità migliorata si ottiene attraverso acciaio più pulito (S inferiore, morfologia di inclusioni controllata) piuttosto che un CEV inferiore.
Proprietà Meccaniche
SM400
| Spessore (mm) | Carico di Snervamento min (MPa) | Resistenza a Trazione (MPa) | Allungamento 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
| Spessore (mm) | Carico di Snervamento min (MPa) | Resistenza a Trazione (MPa) | Allungamento 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
| Spessore (mm) | Carico di Snervamento min (MPa) | Resistenza a Trazione (MPa) | Allungamento 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
| Spessore (mm) | Carico di Snervamento min (MPa) | Resistenza a Trazione (MPa) | Allungamento 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
| Spessore (mm) | Carico di Snervamento min (MPa) | Resistenza a Trazione (MPa) | Allungamento 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'allungamento è misurato su lunghezza di misura L₀ = 5.65√A₀.
Requisiti della Prova d'Impatto
Prova Charpy V-notch per JIS Z 2242. Dimensione del provino: 10 × 10 × 55 mm standard dove lo spessore lo permette; provini di dimensioni ridotte utilizzati per materiale più sottile con valori energetici regolati.
| Grado / Sottograduazione | Temperatura di Prova | Energia Media Minima (3 provini) | Valore Singolo Minimo |
|---|---|---|---|
| SM400A, SM490A, SM490YA | Non richiesto | — | — |
| 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 |
Per SM570, la temperatura di prova più bassa di −5 °C riflette il suo utilizzo in applicazioni esigenti dove è necessaria una tenacità a bassa temperatura migliorata. Un provino in una serie di tre può cadere al di sotto della media minima a condizione che non cada al di sotto della media minima del valore singolo.
Formato del Certificato del Mulino JIS
I certificati del mulino JIS G3106 seguono lo stesso framework del certificato d'ispezione come G3101 (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — consultare [/standards/jis-mill-cert-guide]). Per i gradi di strutture saldate, il certificato mostrerà inoltre:
- CEV (Equivalente di carbonio) — valore equivalente di carbonio per il calore
- Risultati della prova d'impatto — Risultati Charpy per sottograduazioni B e C, compresa la temperatura di prova e l'energia assorbita in joule
- Lettera di sottograduazione (ad es. SM490C, non solo SM490)
Verificare che la sottograduazione sul certificato corrisponda alla sottograduazione nell'ordine di acquisto. Un certificato che mostra SM490A non soddisferebbe un ordine di acquisto che richiede SM490C, anche se le proprietà di resistenza a trazione sono identiche — la prova d'impatto non è stata eseguita.
Equivalenti Intersistemici
| 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) | — |
Tutte le equivalenze sono approssimative. I limiti CEV, le temperature d'impatto e la copertura della forma di prodotto differiscono tra le norme.
Elenco di Controllo di Verifica MTC
Durante la verifica di un certificato di prova del mulino JIS G3106:
- La norma è confermata come JIS G3106 (non G3101 o un'altra norma)
- Grado e sottograduazione (ad es. SM490C) corrispondono esattamente all'ordine di acquisto
- Numero di calore è tracciabile ai segni fisici
- Carbonio (C) segnalato e entro il limite per il grado/sottograduazione
- CEV calcolato o segnalato (per sottograduazioni B e C) — confermare ≤ limite specificato
- P ≤ 0.035% e S ≤ 0.035%
- Carico di snervamento soddisfa il minimo appropriato dello spessore
- Resistenza a trazione rientra nell'intervallo specificato
- L'allungamento soddisfa il minimo
- Per sottograduazioni B e C: risultati Charpy mostrati alla temperatura di prova corretta
- L'energia media Charpy soddisfa o supera il minimo (27 J o 47 J come applicabile)
- Nessun provino Charpy singolo al di sotto del valore minimo singolo
- Tipo di certificato (3.1B, 3.2, ecc.) corrisponde al requisito contrattuale
- Firma e timbro dell'ispettore autorizzato del mulino presenti
Domande Frequenti
Qual è la differenza tra SM490A e SM490B e SM490C?
Tutti e tre hanno lo stesso intervallo di resistenza a trazione (490–610 MPa) e carico di snervamento minimo e limiti di composizione chimica identici. Le uniche differenze riguardano il requisito della prova d'impatto Charpy. SM490A non ha requisiti Charpy. SM490B richiede una media minima di 27 J a 0 °C. SM490C richiede 47 J a 0 °C. Per strutture saldate esposte a temperature basse o carichi dinamici, SM490C fornisce la massima garanzia di resistenza a frattura duttile. La sottograduazione A è tipicamente utilizzata per i membri non critici.
Perché SM490Y è una designazione separata da SM490?
SM490Y (la Y sta per carico di snervamento) è una variante con carico di snervamento più elevato di SM490. Mentre SM490 ha un carico di snervamento minimo di 325 MPa (per t ≤ 16 mm), SM490Y raggiunge un minimo di 365 MPa nello stesso intervallo di spessore. L'intervallo di resistenza a trazione è identico. SM490Y è utilizzato dove i progettisti necessitano di margine di carico di snervamento supplementare senza passare al requisito di resistenza a trazione più elevato di SM520. È disponibile solo in sottograduazioni A e B, non C.
SM490 è lo stesso di ASTM A572 Grado 50?
Sono equivalenti approssimativi ai fini della resistenza a trazione e del carico di snervamento, ma non direttamente intercambiabili. SM490 ha una resistenza a trazione minima di 490 MPa (71 ksi) rispetto al minimo di 450 MPa (65 ksi) di A572 Gr.50, quindi SM490 è effettivamente leggermente più resistente. Anche i profili di composizione chimica differiscono: A572 controlla carbonio, manganese, fosforo e zolfo, mentre SM490 limita inoltre CEV. Per i progetti che richiedono la conformità formale ad A572 Gr.50, il materiale certificato separatamente deve essere ottenuto.
JIS G3106 richiede test di tenacità spessore (Z-grado)?
No. JIS G3106 non include test di tenacità a trazione spessore (la designazione "Z25" o "Z35" in EN 10164). Se la tenacità spessore è richiesta — per esempio in giunti saldati fortemente vincolati soggetti a strappi laminari — le proprietà spessore devono essere specificate come requisito supplementare nell'ordine di acquisto e il mulino deve confermare che può fornire a quei requisiti.
Come si confrontano i gradi JIS G3106 con i gradi EN S355?
SM490B/C è il più stretto controparte giapponese di EN S355J0/J2. Entrambi hanno carichi di snervamento minimi intorno a 355 MPa per sezioni sottili e resistenze a trazione minime intorno a 490–510 MPa. La differenza principale è nei requisiti Charpy a temperature sottozero: EN S355J2 esegue il test a −20 °C mentre SM490C esegue il test a 0 °C. Per i progetti progettati a EN 1993 (Eurocode 3) in climi moderati, SM490C può essere accettato da accordo ingegneristico, ma la conformità formale richiede materiale certificato EN.
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