تفاوت ورق S235JR و S355JR (ST37 و ST52)؛ چه فرقی دارند و کجا به کار می‌روند؟

در پیش‌فاکتور ورق سیاه معمولاً یکی از دو نام ST37 یا ST52 را می‌بینید و در نقشه‌های جدیدتر نام‌های S235JR و S355JR را. در این مقاله تفاوت ورق ST37 و ST52 را با عددهای منتشرشدهٔ تولیدکنندگان توضیح می‌دهیم: مقاومت، ترکیب شیمیایی، جوش‌پذیری، وزن و اینکه هر کدام معمولاً کجا انتخاب می‌شود.

ST37 و ST52 همان S235JR و S355JR هستند؟

ST37 و ST52 نام‌های قدیمی و بازاری‌اند که از استاندارد قدیمی آلمانی DIN 17100 به یادگار مانده‌اند. امروز این فولادها با استاندارد اروپایی EN 10025-2 نام‌گذاری می‌شوند. در این نام‌گذاری، حرف S یعنی فولاد سازه‌ای و عدد بعد از آن، حداقل تنش تسلیم بر حسب مگاپاسکال برای ضخامت‌های نازک است. دو حرف آخر (JR) هم کلاس چقرمگی را نشان می‌دهد که پایین‌تر توضیح داده‌ایم.

در کاتالوگ آهن آسا، ورق‌های گرید S235JR در بازار با نام ST37 و ورق‌های S355JR با نام ST52 شناخته می‌شوند. یک نکتهٔ دقیق‌تر هم هست: طبق جدول معادل‌های شرکت فولادسازی Arvedi، معادل مستقیم S235JR در DIN 17100 همان St 37-2 است، اما برای S355JR معادلی در آن استاندارد ذکر نشده و St 52-3 به گریدهای S355J0 و S355J2 نسبت داده شده است. پس «ST52» در بازار یک نام رایج است و گرید دقیق را باید از پیش‌فاکتور و گواهی آنالیز خواند.

مقایسهٔ مشخصات مکانیکی

مهم‌ترین تفاوت دو گرید، مقاومت آن‌هاست. عددهای جدول زیر از صفحهٔ مشخصات Arvedi بر پایهٔ EN 10025-2 است و برگهٔ مشخصات Ovako هم همین مقادیر را برای S355JR تأیید می‌کند.

به زبان ساده، حداقل تنش تسلیم S355JR در ضخامت‌های تا ۱۶ میلی‌متر حدود ۵۱ درصد بیشتر از S235JR است. در مقابل، S235JR ازدیاد طول بیشتری دارد؛ یعنی پیش از گسیختگی کمی بیشتر کش می‌آید. برای ضخامت‌های بیشتر، Ovako حداقل تنش تسلیم S355JR را برای ۱۶ تا ۴۰ میلی‌متر ۳۴۵ و برای ۴۰ تا ۶۳ میلی‌متر ۳۳۵ مگاپاسکال اعلام کرده است.

ترکیب شیمیایی و جوش‌پذیری

حد بیشینهٔ کربن و منگنز در S355JR بالاتر است. حدهای بیشینهٔ جدول Arvedi برای این دو گرید چنین است:

کربن معادل عددی است که نشان می‌دهد جوشکاری فولاد چقدر حساسیت دارد؛ هرچه بیشتر باشد، کنترل روش جوش اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. دستورالعمل جوش برای S355JR باید متناسب با همین گرید نوشته شود. طبق مقالهٔ IDEA StatiCa، در پیش‌نویس جدید Eurocode ۳ (بخش ۱-۸) حداقل بُعد جوش گوشه برای S355 بزرگ‌تر از S235 در نظر گرفته شده است.

حروف JR، J0 و J2 چه می‌گویند؟

این حروف دمای آزمون ضربه (شارپی) را نشان می‌دهند. طبق جدول Arvedi، همهٔ این گریدها باید دست‌کم ۲۷ ژول انرژی جذب کنند؛ گرید JR در ۲۰ درجهٔ سانتی‌گراد، J0 در صفر درجه و J2 در منفی ۲۰ درجه. هر دو گرید ورق کاتالوگ ما از کلاس JR هستند. اگر نقشه برای سازه‌ای در هوای سرد یا با بار ضربه‌ای، گرید J0 یا J2 خواسته است، S235JR یا S355JR را بدون نظر طراح جایگزین آن نکنید.

وزن و ابعاد؛ در دو گرید یکسان

وزن اسمی ورق فقط به ضخامت و ابعاد بستگی دارد، نه به گرید؛ در کاتالوگ آهن آسا وزن اسمی هر ضخامت در هر دو گرید یکسان است. ابعادی که در کاتالوگ آهن آسا برای هر دو گرید ثبت شده:

• ورق سیاه گرم‌نورد S235JR و ورق سیاه گرم‌نورد S355JR: ضخامت ۲ تا ۶ میلی‌متر، ابعاد ۱۰۰۰×۲۰۰۰، ۱۲۵۰×۲۵۰۰ و ۱۵۰۰×۶۰۰۰ میلی‌متر، تلرانس ابعادی طبق EN 10051؛
• ورق ضخیم (پلیت) S235JR و پلیت S355JR: ضخامت ۸ تا ۶۰ میلی‌متر، ابعاد ۱۵۰۰×۶۰۰۰ و ۲۰۰۰×۶۰۰۰ میلی‌متر، تلرانس ابعادی طبق EN 10029.

فروش ورق بر اساس وزن واقعی است و این عددها برای برآورد پیش از خرید به کار می‌آیند. همهٔ اندازه‌ها را در دستهٔ ورق و پلیت می‌بینید.

کدام را انتخاب کنیم؟

انتخاب گرید کار طراح سازه است، اما دانستن منطق آن به خرید درست کمک می‌کند:

• S235JR (ST37) جایی کافی است که ابعاد قطعه را مقاومت تعیین نمی‌کند؛ چون گرید بالاتر سختی را بیشتر نمی‌کند، در این حالت از آن سودی نمی‌برید.
• S355JR (ST52) جایی انتخاب می‌شود که مقاومت تعیین‌کننده است و طراح می‌خواهد با مقطع یا ضخامت کمتر به همان مقاومت برسد.

مقالهٔ IDEA StatiCa سه نکتهٔ مهم را یادآوری می‌کند: هزینه و انرژی تولید هر کیلوگرم S235 و S355 تقریباً یکسان است؛ استفادهٔ بهینه از گرید بالاتر مصرف فولاد را برای همان مقاومت کم می‌کند؛ اما فولاد قوی‌تر سخت‌تر (کم‌تغییرشکل‌تر) نیست، پس مقطع کوچک‌تر ممکن است خیز بیشتر یا خطر کمانش موضعی بیشتری داشته باشد و طراح باید این‌ها را کنترل کند. به همین دلیل گرید بالاتر همیشه به معنای ضخامت کمتر نیست.

نکته‌های خرید

1. گرید را از نقشه بخوانید، نه از نام بازاری. در پیش‌فاکتور، کنار ST37 یا ST52، نام کامل S235JR یا S355JR و ضخامت و ابعاد را ببینید.
2. گواهی آنالیز بخواهید. گرید واقعی، ترکیب شیمیایی و نتیجهٔ آزمون کشش در گواهی آنالیز (MTC) آمده است.
3. ورق‌های دو گرید را در کارگاه جدا نگه دارید. ظاهر دو ورق یکسان است؛ برچسب‌گذاری از همان روز تحویل خطر جابه‌جا شدنشان را کم می‌کند.
4. جایگزینی فقط با تأیید محاسب. گذاشتن S235JR به‌جای S355JR بدون محاسبهٔ دوباره مجاز نیست و عکس آن هم ممکن است جزئیات جوش را تغییر دهد.

جمع‌بندی

ورق S235JR (ST37) و S355JR (ST52) در وزن و ابعاد یکسان‌اند و تفاوتشان در مقاومت است: حداقل تنش تسلیم ۲۳۵ در برابر ۳۵۵ مگاپاسکال برای ضخامت‌های تا ۱۶ میلی‌متر. S355JR کربن و کربن معادل بیشتری دارد و جوشکاری آن به دستورالعمل مناسب نیاز دارد؛ ازدیاد طول S235JR کمی بیشتر است. گرید را نقشه تعیین می‌کند و گواهی آنالیز آن را تأیید می‌کند. برای استعلام ورق در ضخامت و گرید مورد نیاز پروژه، از صفحهٔ تماس با ما در ارتباط باشید.