Stahl S235JR und S355JR -
Eigenschaften, Unterschiede und Blechauswahl
S235JR und S355JR sind unlegierte Baustähle nach EN 10025-2, die sich vor allem in der Festigkeit unterscheiden. Die Mindeststreckgrenze beträgt 235 MPa bei S235JR und 355 MPa bei S355JR (bei Dicken bis 16 mm), also 51 Prozent mehr. Beide Güten tragen das Kurzzeichen JR, das eine Kerbschlagarbeit von mindestens 27 J bei +20°C garantiert. In der Praxis ermöglicht S355JR eine geringere Dicke und ein geringeres Gewicht tragender Bauteile, während S235JR leichter zu biegen und zu schweißen und günstiger im Einkauf ist.
Was die Bezeichnung S235JR bedeutet
Die Bezeichnung folgt der EN 10027-1. Der Buchstabe S steht für Baustahl, die Zahl für die Mindeststreckgrenze in Megapascal im kleinsten Dickenbereich, und JR bezeichnet die Kerbschlagklasse: 27 J bei +20°C. Höhere Klassen sind J0 (27 J bei 0°C), J2 (27 J bei -20°C) und K2 (40 J bei -20°C). Mehr zum Aufbau der Gütebezeichnungen enthält der Beitrag über Stahlblech-Güten.
Die Kerbschlagprüfung wird an Erzeugnissen ab 6 mm Dicke durchgeführt. Bei dünnerem Blech werden die Kerbschlaganforderungen nicht durch Prüfung nachgewiesen, und die Güte wird nach Streckgrenze, Zugfestigkeit und Bruchdehnung gewählt.
Mechanische Eigenschaften
| Kennwert nach EN 10025-2 | S235JR | S355JR |
|---|---|---|
| Mindeststreckgrenze ReH, Dicke bis 16 mm | 235 MPa | 355 MPa |
| Mindeststreckgrenze ReH, Dicke 16-40 mm | 225 MPa | 345 MPa |
| Zugfestigkeit Rm, Dicke unter 3 mm | 360-510 MPa | 510-680 MPa |
| Zugfestigkeit Rm, Dicke 3-100 mm | 360-510 MPa | 470-630 MPa |
| Mindestbruchdehnung A, Dicke 3-40 mm, längs | 26% | 22% |
| Mindestkerbschlagarbeit KV bei +20°C | 27 J | 27 J |
Für Dicken unter 3 mm gibt die Norm eigene, niedrigere Dehnungswerte für eine Messlänge von 80 mm an. Der Elastizitätsmodul beider Güten ist gleich und liegt bei rund 210 GPa, ebenso die Dichte von 7,85 kg/dm³. Das Gewicht einer Tafel oder eines Coils ist daher identisch, und der Bedarf lässt sich mit demselben Blechgewicht-Rechner ermitteln.
Chemische Zusammensetzung und Schweißeignung
| Element (Schmelzenanalyse, max.) | S235JR | S355JR |
|---|---|---|
| Kohlenstoff C, Dicke bis 16 mm | 0,17% | 0,24% |
| Mangan Mn | 1,40% | 1,60% |
| Silizium Si | nicht festgelegt | 0,55% |
| Phosphor P | 0,035% | 0,035% |
| Schwefel S | 0,035% | 0,035% |
| Stickstoff N | 0,012% | 0,012% |
| Kupfer Cu | 0,55% | 0,55% |
| Kohlenstoffäquivalent CEV, Dicke bis 30 mm | 0,35 | 0,45 |
Beide Güten gelten als gut schweißgeeignet. Der Unterschied zeigt sich im Kohlenstoffäquivalent CEV: S235JR liegt in einem Bereich, in dem Vorwärmen praktisch nicht nötig ist, während bei S355JR Dicke, Streckenenergie und Steifigkeit der Verbindung über das Vorwärmen entscheiden. Bei dünnem Blech, wie es für Gehäuse, Profile oder Maschinenteile typisch ist, werden beide Güten mit Standard-MAG-Verfahren ohne zusätzliche Maßnahmen geschweißt.
Wann S355JR statt S235JR
Die Tragfähigkeit eines auf Zug oder Biegung beanspruchten Bauteils im elastischen Bereich wächst proportional zur Streckgrenze. Rechenbeispiel von HEN-STOL: Ein 60 mm breiter Flachstab aus Blech, der eine Zugkraft von 50 kN überträgt, erfordert 213 mm² Querschnitt in S235JR und 141 mm² in S355JR. Das entspricht einer Dicke von rund 3,55 mm statt 2,35 mm, also 34 Prozent weniger Stahl im gleichen Bauteil (vereinfachte Rechnung ohne Sicherheitsbeiwerte).
| Variante | Erforderlicher Querschnitt | Dicke bei 60 mm Breite | Gewicht je 1 m Bauteil |
|---|---|---|---|
| S235JR | 213 mm² | ca. 3,55 mm | ca. 1,67 kg |
| S355JR | 141 mm² | ca. 2,35 mm | ca. 1,11 kg |
Der Vorteil höherer Festigkeit tritt nicht überall auf. Wo Steifigkeit, Durchbiegung oder die Stabilität einer dünnen Wand die Abmessungen bestimmen, verhalten sich beide Stähle gleich, da sie denselben Elastizitätsmodul haben. In solchen Bauteilen erfüllt S235JR die Aufgabe ebenso gut und günstiger. S355JR lohnt sich bei tragenden Bauteilen, Haltern, Rahmen und Konstruktionen, bei denen das Eigengewicht oder die Transportkosten des fertigen Produkts zählen.
Umformen und Schneiden
Die höhere Festigkeit von S355JR bedeutet größere Biegekräfte, stärkere Rückfederung und meist einen größeren Mindestbiegeradius als bei S235JR. Beim Serienbiegen auf der Abkantpresse sollte das im Programm und bei den Werkzeugen berücksichtigt werden. Laser-, Plasma- und Scherenschnitt verlaufen bei beiden Güten ohne wesentliche Unterschiede. Zum Tiefziehen und für starke Umformung sind Stähle der Gruppen DD und DC besser geeignet, wie im Beitrag über warm- und kaltgewalztes Blech beschrieben.
S235JR und S355JR ohne Abnahmeprüfzeugnis 3.1
Beide Stähle gehören zum Angebot von HEN-STOL für warmgewalztes Blech als Material ohne Prüfzeugnis, also ohne Werksbescheinigung verkauft. Werksüberschüsse und Überproduktion in diesen Güten haben dieselben Kennwerte wie zertifizierter Stahl, und der niedrigere Preis ergibt sich ausschließlich aus dem fehlenden Zeugnis. Das ist eine Lösung für Fertigungen, deren Produktdokumentation kein Abnahmeprüfzeugnis verlangt, zum Beispiel Maschinenteile, Gehäuse, Ausrüstung oder Metallwaren. Wo ein Zeugnis Pflicht ist, beschreibt der Beitrag über Prüfbescheinigungen nach EN 10204 die Regeln.
Verfügbare Stahlgüten, Überzugsarten sowie Formate als Coils, Bänder und Tafeln zeigt das Stahlblech-Angebot von HEN-STOL, mit eigenen Seiten zu verzinktem Stahlblech, kaltgewalztem Stahlblech und warmgewalztem Stahlblech.
Erfahren Sie, wie wir helfen können
HEN-STOL liefert warmgewalztes Blech in S235JR und S355JR als Coils, Bänder und Tafeln, ab 5 Tonnen. Senden Sie uns die Spezifikation mit Dicke, Format und Anwendung. Wir prüfen die verfügbaren Partien und empfehlen, welche Güte für das Bauteil günstiger ist.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen S235JR und S355JR?
Der Hauptunterschied ist die Festigkeit. S235JR hat eine Mindeststreckgrenze von 235 MPa, S355JR von 355 MPa (Dicke bis 16 mm). S355JR hat außerdem eine höhere Zugfestigkeit, 470-630 MPa gegenüber 360-510 MPa, und ein etwas höheres Kohlenstoffäquivalent CEV, 0,45 gegenüber 0,35. Beide Stähle haben die gleiche Kerbschlagklasse JR, 27 J bei +20°C.
Was bedeutet JR bei S235JR?
JR ist die Kerbschlagklasse nach EN 10025-2: Eine Probe mit V-Kerb muss bei +20°C mindestens 27 J aufnehmen. Die höheren Klassen J0 und J2 verlangen dieselbe Energie bei 0°C und -20°C, K2 verlangt 40 J bei -20°C. Die Prüfung erfolgt bei Erzeugnissen ab 6 mm Dicke.
Ist S355JR schweißbar?
Ja, S355JR ist gut schweißgeeignet. Das Kohlenstoffäquivalent CEV beträgt höchstens 0,45 bei Dicken bis 30 mm. Dünnes Blech wird mit Standardverfahren ohne Vorwärmen geschweißt, bei dicken und steifen Verbindungen richtet sich das Vorwärmen nach Dicke und Streckenenergie.
Kann S235JR durch S355JR ersetzt werden?
In der Regel ja, da S355JR die Festigkeitsanforderungen von S235JR erfüllt und übertrifft. Beim Ersatz sind größere Biegekräfte und Rückfederung sowie das höhere CEV beim Schweißen dicker Teile zu berücksichtigen. Der umgekehrte Ersatz, S355JR durch S235JR, erfordert eine erneute Prüfung der Tragfähigkeit.
Was entspricht S235JR in alten polnischen Normen?
Die nächste Entsprechung von S235JR ist St3S nach der früheren polnischen Norm PN-88/H-84020. Für S355 wird meist 18G2A genannt, das allerdings näher an S355J2 liegt. Bei der Umstellung von Bezeichnungen in der Dokumentation sollten die Anforderungen verglichen werden, nicht nur die Namen.
Wie viel wiegt Blech aus S235JR und S355JR?
Gleich viel. Beide Güten haben eine Dichte von 7,85 kg/dm³, ein Quadratmeter Blech mit 1 mm Dicke wiegt also 7,85 kg, eine Tafel 1250 x 2500 mm mit 3 mm Dicke rund 73,6 kg. Ein Gewichtsunterschied beim Produkt entsteht erst, wenn die höhere Festigkeit von S355JR dünneres Blech erlaubt.
Quellen
- EN 10025-2, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen - Technische Lieferbedingungen für unlegierte Baustähle, 2019
- EN 10027-1, Bezeichnungssysteme für Stähle - Kurznamen, 2016
- EN 10204, Metallische Erzeugnisse - Arten von Prüfbescheinigungen, 2004
- EN 1090-2, Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken - Technische Regeln für die Ausführung von Stahltragwerken, 2018