JIS G3106 E355D: Hoogsterk Laagkoolstofstaal – Uitgebreide Eigenschappen en Specificaties
Overzicht van JIS G3106 E355D
JIS G3106 E355D is de hoogste sterktegraad binnen de E-serie van JIS G3106, met een minimale uitreksterkte van 355 MPa gecombineerd met gegarandeerde Charpy-slagzwaarte van 27 J bij -20 °C. Deze graad is ontworpen voor zware constructies, hoge drukveren en toepassingen waar maximaal materiaalbesparing en betrouwbaarheid bij lage temperaturen essentieel zijn.
Chemische Samenstelling (Typisch, Weight %)
| Element | Maximaal |
|---|
| Koolstof (C) | 0.20 |
| Silicium (Si) | 0.55 |
| Mangaan (Mn) | 1.60 |
| Fosfor (P) | 0.030 |
| Zwavel (S) | 0.030 |
Microlegeringselementen (Nb, V, Ti) tot max. 0.12% samen voor korrelverfijning zijn toegestaan en gebruikelijk.
Mechanische Eigenschappen
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|
| Treksterkte | 490 – 640 MPa | Bij 23 °C |
| Uitreksterkte | 285 – 355 MPa | Bij 23 °C |
| Rek bij breuk (A5) | 17 – 22 % | Bij 23 °C |
| Slagzwaarte (Charpy-V, -20 °C) | ≥ 27 J | Minimaal gegarandeerd |
| Elasticiteitsmodulus | 200 – 215 GPa | Typisch voor laagkoolstofstaal |
| Schuifmodulus | 82 GPa | Typisch voor laagkoolstofstaal |
| Poisson-getal | 0.29 | Typisch voor laagkoolstofstaal |
Fysieke Eigenschappen
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|
| Dichtheid | 7.8 – 7.9 g/cm³ | Bij 23 °C, typisch voor laagkoolstofstaal |
| Smeltpunt | 1480 – 1526 °C | Typisch voor laagkoolstofstaal |
| Max. diensttemperatuur | 500 °C | Typisch voor koolstofstaal |
| Warmtegeleiding | 25 – 93 W/(m·K) | Bij 23 °C, typisch voor laagkoolstofstaal |
| Specifieke warmte | 465 J/(kg·K) | Bij 23 °C, typisch voor laagkoolstofstaal |
| Thermische uitdijingscoëfficiënt | 13.2 – 13.8 × 10⁻⁶ 1/K | Bij 23 °C, typisch voor laagkoolstofstaal |
| Elektrische weerstand | 1.43 – 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | Bij 23 °C, typisch voor koolstofstaal |
| Curie-temperatuur | 770 °C | Typisch voor laagkoolstofstaal |
Sveetsbaarheid en Vorming
- Koolstofequivalent (CEV): Typisch 0.40–0.48% (goed sveetsbaar, maar voorverwarmen aanbevolen)
- Koudevorming: Matig tot goed, hogere kracht vereist
- Sveetsprocessen: Alle gangbare processen (SMAW, GMAW, FCAW, SAW, ESW)
- Voorverwarmen: Sterk aanbevolen: 50–150 °C afhankelijk van dikte en CEV
- Na-alleiding: Overweeg bij dikke wanden (> 40 mm) of hoge klemspanning: 550–620 °C
- Vulsmateriaal: Laag-waterstof, sterkte-gekoppeld, impactgegetest (E8018, E9018, ER80S-G)
Toepassingen
- Zware staalconstructies (hoogbouw, industriële complexes)
- Bruggen met grote spanten en hoge belasting
- Offshore-platforms, jack-up rigs, windturbine funderingen
- Drukveren en tanks met hoge ontwerpdruk
- Kranen, hefinstallaties, zware transportwagens
- Pijpleidingen voor hoge druk (hoofdtransportlijnen)
- Mijnbouw- en aardoliemachines
Vergelijking Volledige E-serie (JIS G3106)
| Graad | Min. Re (MPa) | Rm (MPa) | A5 (%) | Charpy (°C) | Toepassing |
|---|
| E235B | 185–235 | 340–470 | 21–26 | 20 | Algemeen, lichte constructies |
| E235D | 185–235 | 340–470 | 21–26 | -20 | Algemeen, koude omgeving |
| E275B | 215–275 | 410–540 | 17–22 | 20 | Middelzware constructies |
| E275D | 225–275 | 410–540 | 18–22 | -20 | Middelzware, koude omgeving |
| E355D | 285–355 | 490–640 | 17–22 | -20 | Zware constructies, hoge druk |
Vergelijkbare Normen
| Norm | Vergelijkbare Graad | Opmerking |
|---|
| EN 10025-2 | S355J2 (1.0577) | Direct equivalent |
| EN 10025-3 | S355N / S355NL | Genormaliseerd / TMCP |
| EN 10025-4 | S355ML | TMCP, fijne korrel |
| ASTM A572 | Grade 50 (345 MPa) | Lichte verschil in Re |
| ASTM A992 | Grade 50 (345 MPa) | Profielen, VS standaard |
| ISO 630 | Fe 510 D | Oudere aanduiding |
| GB/T 1591 | Q345D | Chinees equivalent |
Opmerkingen
E355D is de Japanse equivalent van de Europese S355J2/J2+N/NL, de werkpaard voor zware constructies in Europa. De graad wordt bijna altijd geleverd in thermomechanisch gewalste toestand (TMCP) of genormaliseerd om de vereiste zwaarte bij -20 °C te garanderen bij de hoge sterkte. De microlegering (Nb, V, Ti) zorgt voor korrelverfijning en uitstekende sveetsbaarheid ondanks de hogere koolstofequivalent. Voor toepassingen beneden -20 °C of met extreme dikten (> 100 mm) zijn specifieke lage-temperatuur graden (bijv. JIS G3118, EN 10028-4) vereist.
