Szybka Odpowiedź
Quick Answer
JIS G3106 obejmuje gorącowalcowane blachy stalowe, taśmy i profile do użytku w konstrukcjach spawanych. Określa limity zawartości węgla, wartości równoważnika węgla (CEV) i wymagania udarności Charpy'ego, które G3101 nie posiada, co czyni gatunki SM właściwym wyborem dla spawanych mostów, budynków i konstrukcji morskich. Kluczowe gatunki to SM400, SM490, SM520 i SM570, każdy z podgatunkami A, B lub C wskazującymi na stopniowo bardziej rygorystyczne wymagania udarności.
JIS G3106 (溶接構造用圧延鋼材 — stal walcowana na gorąco dla konstrukcji spawanej) został opracowany specjalnie dla zastosowań, gdzie spawalność musi być gwarantowana przez chemię, a nie zakładana na podstawie praktyki fabrycznej. W porównaniu z JIS G3101, każdy gatunek G3106 zawiera wyraźne limity zawartości węgla i maksymalne wartości równoważnika węgla (CEV), umożliwiając wiarygodne obliczenie podgrzewania przed spawaniem i zmniejszając ryzyko pęknięć indukowanych wodorem. Świadectwa badań fabryki JIS dla materiału G3106 mogą być wydawane tylko w języku japońskim lub dwujęzycznie (japoński/angielski) w zależności od fabryki i miejsca docelowego — zobacz [/standards/jis-mill-cert-guide] dla przewodnika czytania pole po polu.
Oznaczenie "SM" pochodzi od Steel for Marine structure (溶接構造用), odzwierciedlając pochodzenie standardu z zastosowań okrętowych, gdzie integralność spawu jest krytyczna dla bezpieczeństwa.
Zakres Zastosowania
JIS G3106 ma zastosowanie do stali walcowanej na gorąco w następujących formach produktu przeznaczonych do konstrukcji spawanych:
- Blachy (厚板) i płaskie pałki
- Taśmy i arkusze (薄板 / 帯鋼)
- Profile: sekcje H, belek dwuteowe, kanały i kątowniki
- Piłomaty stalowe (鋼矢板)
Typowe zastosowania obejmują:
- Spawane mosty stalowe i belki pudełkowe
- Ramy konstrukcyjne budynków (wieżowce, przemysłowe)
- Budowa okrętów i platformy morskie
- Żurawie, ramy ze zwiększonym ciśnieniem i struktury maszyn
W przypadku ogólnych konstrukcji niespawanych, gdzie gwarancja spawalności nie jest wymagana, JIS G3101 (gatunki SS) może być wystarczający.
System Oznaczania Gatunków JIS
Gatunki G3106 podlegają tej konwencji nazewnictwa:
- SM = Stal dla konstrukcji spawanej (Morskiej) (溶接構造用)
- Liczba = minimalna wytrzymałość na rozciąganie w MPa
- Sufiks A / B / C = podgatunek badania udarności (A = bez badania; B = 27 J przy 0 °C; C = 47 J przy 0 °C)
- Sufiks Y (tylko SM490Y) = wariant o wyższej granicy plastyczności
Przykłady:
- SM490B = stal do konstrukcji spawanej, 490 MPa minimalna wytrzymałość na rozciąganie, 27 J Charpy'ego przy 0 °C
- SM490YA = wariant SM490 o wyższej granicy plastyczności, bez wymagań Charpy'ego
- SM520C = 520 MPa minimalna wytrzymałość na rozciąganie, 47 J Charpy'ego przy 0 °C
Pokrycie Gatunkami
| Gatunek | Podgatunki | Minimalna Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wymaganie Udarności |
|---|---|---|---|
| SM400 | A, B, C | 400 | A: brak; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490 | A, B, C | 490 | A: brak; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490Y | A, B | 490 | A: brak; B: 27 J @ 0 °C |
| SM520 | B, C | 520 | B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM570 | — (jeden podgatunek) | 570 | 47 J @ −5 °C |
SM520 nie ma podgatunku A (badania udarności są zawsze wymagane). SM570 ma jedno oznaczenie z najbardziej rygorystycznym wymaganiem udarności.
Wymagania Składu Chemicznego
Wszystkie wartości są maksymalne w % masowych, chyba że podano zakres. Stosuje się analizę żużla (piec); limity analizy produktu są nieco szersze zgodnie ze standardem.
SM400
| Podgatunek | C maks | Mn | Si maks | P maks | S maks | CEV maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Podgatunek | C maks | Mn maks | Si maks | P maks | S maks | CEV maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Podgatunek | C maks | Mn maks | Si maks | P maks | S maks | CEV maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Podgatunek | C maks | Mn maks | Si maks | P maks | S maks | CEV maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Gatunek | C maks | Mn maks | Si maks | P maks | S maks | CEV maks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM570 | 0,18 | 1,70 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
Wzór równoważnika węgla (JIS G3106): CEV = C + Mn/6 + (Si/24) + (Ni/40) + (Cr/5) + (Mo/4) + (V/14)
Limit CEV zapewnia spójne właściwości strefy wpływu ciepła na całych piecach i fabrikach. Podgatunki C mają ten sam limit CEV co podgatunki B, ale wymagają również wyższej energii 47 J — ulepszona plastyczność osiągana jest poprzez czystszą hutę stali (niższy S, kontrolowana morfologia inkluzji) zamiast niższego CEV.
Właściwości Mechaniczne
SM400
| Grubość (mm) | Granica Plastyczności min (MPa) | Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wydłużenie 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
| Grubość (mm) | Granica Plastyczności min (MPa) | Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wydłużenie 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
| Grubość (mm) | Granica Plastyczności min (MPa) | Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wydłużenie 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
| Grubość (mm) | Granica Plastyczności min (MPa) | Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wydłużenie 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
| Grubość (mm) | Granica Plastyczności min (MPa) | Wytrzymałość na Rozciąganie (MPa) | Wydłużenie min % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
Wydłużenie mierzone na długości pomiaru L₀ = 5.65√A₀.
Wymagania Badania Udarności
Badanie Charpy'ego z nacięciem V zgodnie z JIS Z 2242. Rozmiar próbki: standard 10 × 10 × 55 mm, gdzie grubość pozwala; próbki zmniejszonego rozmiaru używane do materiału cieńszego z dostosowanymi wartościami energii.
| Gatunek / Podgatunek | Temperatura Badania | Minimalna Energia Średnia (3 próbki) | Minimalna Wartość Pojedyncza |
|---|---|---|---|
| SM400A, SM490A, SM490YA | Nie wymagane | — | — |
| 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 |
Dla SM570, niższa temperatura badania −5 °C odzwierciedla jego zastosowanie w wymagających aplikacjach, gdzie wymagana jest ulepszona plastyczność w niskiej temperaturze. Jedna próbka w zestawie trzech może spaść poniżej minimum średniego pod warunkiem, że nie spada poniżej minimum pojedynczej wartości.
Format Świadectwa Badań Fabryki JIS
Świadectwa badań fabryki JIS G3106 podlegają temu samemu ramach certyfikatu inspekcji co G3101 (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — zobacz [/standards/jis-mill-cert-guide]). Dla gatunków konstrukcji spawanych, świadectwo będzie dodatkowo pokazywać:
- 炭素当量 (CEV) — wartość równoważnika węgla dla tygla
- 衝撃試験 (Badanie udarności) — wyniki Charpy'ego dla podgatunków B i C, w tym temperatura badania (試験温度) i absorbowana energia (吸収エネルギー) w dżulach
- Litera podgatunku (np. SM490C, nie tylko SM490)
Sprawdź, czy podgatunek na świadectwie dokładnie odpowiada podgatunkowi na zamówieniu. Świadectwo pokazujące SM490A nie zadowaliłoby zamówienia wymagającego SM490C, nawet jeśli właściwości rozciągające są identyczne — badanie udarności nie zostało przeprowadzone.
Równoważniki Międzystandardowe
| JIS G3106 | ASTM | EN 10025-2 | GB/T 1591 | IS 2062 |
|---|---|---|---|---|
| SM400A/B | A36 (przybliż) | S235JR / S235J0 (przybliż) | Q235B (przybliż) | E250B (przybliż) |
| SM490A/B | A572 Gr.50 (przybliż) | S355JR / S355J0 (przybliż) | Q345B/C (przybliż) | E350B (przybliż) |
| SM490C | A572 Gr.50 + CVN (przybliż) | S355J2 (przybliż) | Q345D (przybliż) | E350C (przybliż) |
| SM520B/C | A572 Gr.60 (przybliż) | S355K2 / S420 (przybliż) | Q390C/D (przybliż) | — |
| SM570 | A633 Gr.E / A572 Gr.65 (przybliż) | S460M/ML (przybliż) | Q460C/D (przybliż) | — |
Wszystkie równoważności są przybliżone. Limity CEV, temperatury badań i pokrycie formy produktu różnią się między standardami.
Lista Kontrolna Weryfikacji MTC
Podczas weryfikacji świadectwa badań fabryki JIS G3106:
- Standard potwierdzony jako JIS G3106 (nie G3101 lub inny standard)
- Gatunek i podgatunek (np. SM490C) dokładnie odpowiadają zamówieniu
- Numer tygla (熱番号) jest możliwy do prześledzenia do znaczników fizycznych
- Węgiel (C) zgłoszony i w limicie dla gatunku/podgatunku
- CEV obliczony lub zgłoszony (dla podgatunków B i C) — potwierdź ≤ limit określony
- P ≤ 0,035% i S ≤ 0,035%
- Granica plastyczności spełnia minimum odpowiednie dla grubości
- Wytrzymałość na rozciąganie mieści się w określonym zakresie
- Wydłużenie spełnia minimum
- Dla podgatunków B i C: wyniki Charpy'ego wyświetlane przy poprawnej temperaturze badania
- Energia średnia Charpy'ego spełnia lub przekracza minimum (27 J lub 47 J zgodnie z zastosowaniem)
- Żadna próbka Charpy'ego poniżej minimum pojedynczej wartości
- Typ świadectwa (3.1B, 3.2 itd.) odpowiada wymaganiu umowy
- Podpis inspektora autoryzowanego fabryki i pieczęć obecne
Często Zadawane Pytania
Jaka jest różnica między SM490A a SM490B i SM490C?
Wszystkie trzy mają ten sam zakres wytrzymałości na rozciąganie (490–610 MPa) i identyczną minimalną granicę plastyczności, oraz identyczne limity składu chemicznego. Jedyne różnice dotyczą wymagań badania udarności Charpy'ego. SM490A nie ma wymagań Charpy'ego. SM490B wymaga minimum średniego 27 J przy 0 °C. SM490C wymaga 47 J przy 0 °C. Dla konstrukcji spawanych narażonych na niskie temperatury lub obciążenia dynamiczne, SM490C zapewnia najwyższą gwarancję oporności na łamanie ciągliwe. Podgatunek A jest zazwyczaj używany dla członków niekrytycznych.
Dlaczego SM490Y jest osobnym oznaczeniem od SM490?
SM490Y (Y oznacza 降伏 — granica plastyczności) jest wariantem SM490 o wyższej granicy plastyczności. Podczas gdy SM490 ma minimalną granicę plastyczności 325 MPa (dla t ≤ 16 mm), SM490Y osiąga 365 MPa minimum w tym samym zakresie grubości. Zakres wytrzymałości na rozciąganie jest identyczny. SM490Y jest używany, gdy projektanci potrzebują dodatkowego marginesu granicy plastyczności bez przechodzenia na wyższe wymagania rozciągania SM520. Dostępny jest tylko w podgatunkach A i B, nie C.
Czy SM490 jest tym samym co ASTM A572 Grade 50?
Są to przybliżone równoważniki do celów wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności, ale nie są bezpośrednio zamienne. SM490 ma minimalną wytrzymałość na rozciąganie 490 MPa (71 ksi) w porównaniu z 450 MPa (65 ksi) minimum dla A572 Gr.50, więc SM490 jest rzeczywiście nieco silniejszy. Profile składu chemicznego również się różnią: A572 kontroluje węgiel, mangan, fosfor i siarkę, podczas gdy SM490 dodatkowo ogranicza CEV. Dla projektów wymagających formalnej zgodności z A572 Gr.50, należy uzyskać osobnie certyfikowany materiał.
Czy JIS G3106 wymaga badania grubości całkowitej (Z-grade)?
Nie. JIS G3106 nie zawiera badania rozciągania grubości całkowitej (oznaczenie "Z25" lub "Z35" w EN 10164). Jeśli wymagana jest plastyczność grubości całkowitej — na przykład w mocno zaciśniętych połączeniach spawanych podatnych na rozsadzenie warstwowe — właściwości grubości całkowitej muszą być określone jako wymaganie uzupełniające w zamówieniu, a fabryka musi potwierdzić, że może dostarczać do tych wymagań.
Jak gatunki JIS G3106 porównują się z gatunkami EN S355?
SM490B/C jest najbliższym japońskim odpowiednikiem EN S355J0/J2. Oba mają minimalne granice plastyczności około 355 MPa dla cienkich sekcji i minimalne wytrzymałości na rozciąganie około 490–510 MPa. Główna różnica dotyczy wymagań temperatury poniżej zera Charpy'ego: EN S355J2 testuje w −20 °C, a SM490C testuje w 0 °C. Dla projektów zaprojektowanych zgodnie z EN 1993 (Eurocode 3) w umiarkowanym klimacie, SM490C może być zaakceptowany przez porozumienie inżynierskie, ale formalna zgodność wymaga materiału certyfikowanego przez EN.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free