Trả Lời Nhanh
Quick Answer
JIS G3106 bao gồm tấm thép cuộn nóng, dải và hình dạng để sử dụng trong kết cấu hàn. Nó chỉ định giới hạn carbon, giá trị tương đương carbon (CEV) và yêu cầu tác động Charpy mà G3101 không có, làm cho các cấp SM trở thành lựa chọn đúng cho cầu hàn, tòa nhà và kết cấu biển. Các cấp chính là SM400, SM490, SM520 và SM570, mỗi cấp có các cấp phụ A, B hoặc C biểu thị các yêu cầu tác động ngày càng khắt khe hơn.
JIS G3106 (溶接構造用圧延鋼材 — thép cuộn nóng cho kết cấu hàn) được phát triển đặc biệt cho các ứng dụng nơi tính năng hàn phải được đảm bảo bằng hóa học thay vì được giả định từ thực tiễn nhà máy. So với JIS G3101, mỗi cấp G3106 bao gồm các giới hạn nội dung carbon rõ ràng và tối đa tương đương carbon (CEV), cho phép tính toán lâu nóng hàn đáng tin cậy và giảm nguy hiểm nứt gây ra bởi hydro. Chứng chỉ kiểm tra nhà máy JIS cho vật liệu G3106 có thể được phát hành chỉ bằng tiếng Nhật hoặc song ngữ (Nhật/Anh) tùy thuộc vào nhà máy và điểm đến — xem [/standards/jis-mill-cert-guide] để hướng dẫn đọc từng trường.
Ký hiệu "SM" xuất phát từ Steel for Marine structure (溶接構造用), phản ánh nguồn gốc tiêu chuẩn trong các ứng dụng đóng tàu nơi tính toàn vẹn hàn là rất quan trọng.
Phạm vi và Khả năng Ứng dụng
JIS G3106 áp dụng cho thép cuộn nóng ở các dạng sản phẩm sau dự định cho kết cấu hàn:
- Tấm (厚板) và thanh phẳng
- Dải và tờ (薄板 / 帯鋼)
- Hình dạng: tiết diện H, dầm I, kênh và góc
- Cọc thép (鋼矢板)
Ứng dụng điển hình bao gồm:
- Cầu thép hàn và dầm hộp
- Khung kết cấu tòa nhà (tòa nhà cao tầng, công nghiệp)
- Đóng tàu và nền tảng biển
- Cần cẩu, khung chịu áp lực và cấu trúc máy móc
Đối với kết cấu chung không hàn nơi không yêu cầu đảm bảo tính năng hàn, JIS G3101 (các cấp SS) có thể đủ.
Hệ Thống Chỉ Định Cấp JIS
Các cấp G3106 tuân theo quy ước đặt tên này:
- SM = Thép cho kết cấu hàn (Biển) (溶接構造用)
- Số = cường độ kéo tối thiểu tính bằng MPa
- Hậu tố A / B / C = cấp phụ kiểm tra tác động (A = không kiểm tra; B = 27 J ở 0 °C; C = 47 J ở 0 °C)
- Hậu tố Y (chỉ SM490Y) = biến thể giới hạn chảy cao hơn
Ví dụ:
- SM490B = thép kết cấu hàn, cường độ kéo tối thiểu 490 MPa, Charpy 27 J ở 0 °C
- SM490YA = biến thể SM490 giới hạn chảy cao hơn, không yêu cầu Charpy
- SM520C = cường độ kéo tối thiểu 520 MPa, Charpy 47 J ở 0 °C
Phạm Vi Cấp
| Cấp | Cấp Phụ | Cường Độ Kéo Tối Thiểu (MPa) | Yêu Cầu Tác Động |
|---|---|---|---|
| SM400 | A, B, C | 400 | A: không; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490 | A, B, C | 490 | A: không; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490Y | A, B | 490 | A: không; B: 27 J @ 0 °C |
| SM520 | B, C | 520 | B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM570 | — (cấp phụ đơn) | 570 | 47 J @ −5 °C |
SM520 không có cấp phụ A (kiểm tra tác động luôn bắt buộc). SM570 có một ký hiệu duy nhất với yêu cầu tác động khắt khe nhất.
Yêu Cầu Thành Phần Hóa Học
Tất cả các giá trị là tối đa tính bằng % trọng lượng trừ khi có phạm vi được nêu. Phân tích lò (nhiệt) áp dụng; giới hạn phân tích sản phẩm rộng hơn một chút theo tiêu chuẩn.
SM400
| Cấp Phụ | C tối đa | Mn | Si tối đa | P tối đa | S tối đa | CEV tối đa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Cấp Phụ | C tối đa | Mn tối đa | Si tối đa | P tối đa | S tối đa | CEV tối đa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Cấp Phụ | C tối đa | Mn tối đa | Si tối đa | P tối đa | S tối đa | CEV tối đa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Cấp Phụ | C tối đa | Mn tối đa | Si tối đa | P tối đa | S tối đa | CEV tối đa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Cấp | C tối đa | Mn tối đa | Si tối đa | P tối đa | S tối đa | CEV tối đa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM570 | 0,18 | 1,70 | 0,55 | 0,035 | 0,035 | 0,44 |
Công thức tương đương carbon (JIS G3106): CEV = C + Mn/6 + (Si/24) + (Ni/40) + (Cr/5) + (Mo/4) + (V/14)
Giới hạn CEV đảm bảo các đặc tính HAZ hàn nhất quán trong các lò nóng chảy và nhà máy. Các cấp phụ C có cùng giới hạn CEV như các cấp phụ B nhưng cũng yêu cầu năng lượng tác động 47 J cao hơn — độ dẻo cải thiện được đạt được thông qua luyện thép sạch hơn (S thấp hơn, hình thái bao gồm được kiểm soát) thay vì CEV thấp hơn.
Đặc Tính Cơ Học
SM400
| Độ dày (mm) | Giới Hạn Chảy tối thiểu (MPa) | Cường Độ Kéo (MPa) | Kéo dài tối thiểu % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SM490
| Độ dày (mm) | Giới Hạn Chảy tối thiểu (MPa) | Cường Độ Kéo (MPa) | Kéo dài tối thiểu % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 21 |
SM490Y
| Độ dày (mm) | Giới Hạn Chảy tối thiểu (MPa) | Cường Độ Kéo (MPa) | Kéo dài tối thiểu % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 490–610 | 19 |
SM520
| Độ dày (mm) | Giới Hạn Chảy tối thiểu (MPa) | Cường Độ Kéo (MPa) | Kéo dài tối thiểu % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 520–640 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 520–640 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 520–640 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 520–640 | 19 |
SM570
| Độ dày (mm) | Giới Hạn Chảy tối thiểu (MPa) | Cường Độ Kéo (MPa) | Kéo dài tối thiểu % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
Kéo dài được đo ở chiều dài máy L₀ = 5.65√A₀.
Yêu Cầu Kiểm tra Tác Động
Kiểm tra Charpy V-notch theo JIS Z 2242. Kích thước mẫu: tiêu chuẩn 10 × 10 × 55 mm nơi độ dày cho phép; mẫu kích thước nhỏ được sử dụng cho vật liệu mỏng hơn với các giá trị năng lượng được điều chỉnh.
| Cấp / Cấp Phụ | Nhiệt Độ Kiểm tra | Năng Lượng Trung Bình Tối Thiểu (3 mẫu) | Giá Trị Tối Thiểu Đơn Lẻ |
|---|---|---|---|
| SM400A, SM490A, SM490YA | Không bắt buộc | — | — |
| 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 |
Đối với SM570, nhiệt độ kiểm tra thấp hơn −5 °C phản ánh việc sử dụng của nó trong các ứng dụng khắt khe nơi cần độ dẻo ở nhiệt độ thấp cải thiện. Một mẫu trong một bộ ba có thể rơi dưới mức tối thiểu trung bình miễn là nó không rơi dưới mức tối thiểu giá trị đơn.
Định Dạng Chứng Chỉ Kiểm tra Nhà Máy JIS
Chứng chỉ kiểm tra nhà máy JIS G3106 tuân theo cùng khung chứng chỉ kiểm tra như G3101 (3.1A, 3.1B, 3.1C, 3.2 — xem [/standards/jis-mill-cert-guide]). Đối với các cấp kết cấu hàn, chứng chỉ sẽ hiển thị thêm:
- 炭素当量 (CEV) — giá trị tương đương carbon cho lò nóng chảy
- 衝撃試験 (Kiểm tra tác động) — kết quả Charpy cho các cấp phụ B và C, bao gồm nhiệt độ kiểm tra (試験温度) và năng lượng hấp thụ (吸収エネルギー) tính bằng joules
- Chữ cấp phụ (ví dụ, SM490C, không chỉ SM490)
Xác minh rằng cấp phụ trên chứng chỉ khớp chính xác với cấp phụ trên đơn hàng mua. Chứng chỉ hiển thị SM490A sẽ không thỏa mãn đơn hàng yêu cầu SM490C, ngay cả khi các tính chất kéo giống hệt nhau — kiểm tra tác động chưa được thực hiện.
Tương Đương Tiêu Chuẩn Chéo
| JIS G3106 | ASTM | EN 10025-2 | GB/T 1591 | IS 2062 |
|---|---|---|---|---|
| SM400A/B | A36 (xấp xỉ) | S235JR / S235J0 (xấp xỉ) | Q235B (xấp xỉ) | E250B (xấp xỉ) |
| SM490A/B | A572 Gr.50 (xấp xỉ) | S355JR / S355J0 (xấp xỉ) | Q345B/C (xấp xỉ) | E350B (xấp xỉ) |
| SM490C | A572 Gr.50 + CVN (xấp xỉ) | S355J2 (xấp xỉ) | Q345D (xấp xỉ) | E350C (xấp xỉ) |
| SM520B/C | A572 Gr.60 (xấp xỉ) | S355K2 / S420 (xấp xỉ) | Q390C/D (xấp xỉ) | — |
| SM570 | A633 Gr.E / A572 Gr.65 (xấp xỉ) | S460M/ML (xấp xỉ) | Q460C/D (xấp xỉ) | — |
Tất cả các giá trị tương đương là xấp xỉ. Giới hạn CEV, nhiệt độ kiểm tra và phạm vi dạng sản phẩm khác nhau giữa các tiêu chuẩn.
Danh Sách Kiểm tra Xác Minh MTC
Khi xác minh chứng chỉ kiểm tra nhà máy JIS G3106:
- Tiêu chuẩn được xác nhận là JIS G3106 (không phải G3101 hay tiêu chuẩn khác)
- Cấp và cấp phụ (ví dụ, SM490C) khớp chính xác với đơn hàng mua
- Số lò nóng chảy (熱番号) có thể truy xuất được các dấu vật lý
- Carbon (C) được báo cáo và nằm trong giới hạn cho cấp/cấp phụ
- CEV được tính toán hoặc báo cáo (cho các cấp phụ B và C) — xác nhận ≤ giới hạn được chỉ định
- P ≤ 0,035% và S ≤ 0,035%
- Giới hạn chảy đáp ứng mức tối thiểu thích hợp cho độ dày
- Cường độ kéo nằm trong phạm vi được chỉ định
- Kéo dài đáp ứng mức tối thiểu
- Đối với các cấp phụ B và C: kết quả Charpy được hiển thị ở nhiệt độ kiểm tra chính xác
- Năng lượng trung bình Charpy đáp ứng hoặc vượt quá mức tối thiểu (27 J hoặc 47 J theo áp dụng)
- Không có mẫu Charpy nào dưới mức tối thiểu giá trị đơn
- Loại chứng chỉ (3.1B, 3.2, v.v.) khớp với yêu cầu hợp đồng
- Chữ ký và dấu của nhân viên kiểm tra được ủy quyền từ nhà máy
Câu Hỏi Thường Gặp
Sự khác biệt giữa SM490A và SM490B và SM490C là gì?
Cả ba đều có cùng phạm vi cường độ kéo (490–610 MPa) và giới hạn chảy tối thiểu giống hệt nhau, và giới hạn thành phần hóa học giống hệt nhau. Sự khác biệt duy nhất là trong yêu cầu kiểm tra tác động Charpy. SM490A không có yêu cầu Charpy. SM490B yêu cầu tối thiểu trung bình 27 J ở 0 °C. SM490C yêu cầu 47 J ở 0 °C. Đối với kết cấu hàn tiếp xúc với nhiệt độ thấp hoặc tải động, SM490C cung cấp sự đảm bảo cao nhất về khả năng chống gãy dẻo. Cấp phụ A thường được sử dụng cho các thành viên không quan trọng.
Tại sao SM490Y là ký hiệu riêng từ SM490?
SM490Y (Y có nghĩa là 降伏 — giới hạn chảy) là biến thể giới hạn chảy cao hơn của SM490. Mặc dù SM490 có giới hạn chảy tối thiểu 325 MPa (cho t ≤ 16 mm), SM490Y đạt 365 MPa tối thiểu trong cùng phạm vi độ dày. Phạm vi cường độ kéo giống hệt. SM490Y được sử dụng khi các nhà thiết kế cần thêm khoảng cách giới hạn chảy mà không cần bước tới yêu cầu kéo cao hơn của SM520. Nó chỉ có sẵn trong các cấp phụ A và B, không phải C.
Có phải SM490 giống như ASTM A572 Grade 50 không?
Chúng là những giá trị tương đương gần đúng cho mục đích cường độ kéo và giới hạn chảy, nhưng không thể hoán đổi trực tiếp. SM490 có cường độ kéo tối thiểu 490 MPa (71 ksi) so với 450 MPa (65 ksi) tối thiểu của A572 Gr.50, vì vậy SM490 thực tế mạnh hơn một chút. Các hồ sơ thành phần hóa học cũng khác nhau: A572 kiểm soát carbon, mangan, phosphor và lưu huỳnh, trong khi SM490 thêm giới hạn CEV. Đối với các dự án yêu cầu tuân thủ chính thức với A572 Gr.50, phải lấy vật liệu được chứng nhận riêng.
Có phải JIS G3106 yêu cầu kiểm tra xuyên suốt độ dày (Z-grade) không?
Không. JIS G3106 không bao gồm kiểm tra kéo xuyên suốt độ dày (ký hiệu "Z25" hoặc "Z35" trong EN 10164). Nếu cần độ dẻo xuyên suốt độ dày — chẳng hạn như trong các khớp hàn bị hạn chế cao dễ bị xé laminat — các tính chất xuyên suốt độ dày phải được chỉ định như một yêu cầu bổ sung trên đơn hàng mua, và nhà máy phải xác nhận nó có thể cung cấp cho các yêu cầu đó.
Cách các cấp JIS G3106 so sánh với các cấp EN S355 là gì?
SM490B/C là phiên bản Nhật Bản gần nhất của EN S355J0/J2. Cả hai đều có giới hạn chảy tối thiểu khoảng 355 MPa cho các tiết diện mỏng và cường độ kéo tối thiểu khoảng 490–510 MPa. Sự khác biệt chính là trong các yêu cầu nhiệt độ dưới không Charpy: EN S355J2 kiểm tra ở −20 °C trong khi SM490C kiểm tra ở 0 °C. Đối với các dự án được thiết kế theo EN 1993 (Eurocode 3) ở khí hậu ôn hòa, SM490C có thể được chấp nhận bằng thỏa thuận kỹ thuật, nhưng tuân thủ chính thức yêu cầu vật liệu được chứng nhận EN.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free