JIS G3138 SNR400B 低碳钢:建筑结构用钢性能与规格详解
JIS G3138 SNR400B 低碳钢概述
JIS G3138 SNR400B 是日本工业标准中规定的建筑结构用热轧钢材("SR" 系列),专为建筑结构设计。"SNR" 表示 "Steel New for Building Structure","400" 代表最小抗拉强度 400 MPa,"B" 级要求 0°C 冲击功 ≥27 J。该钢材采用细晶粒控制轧制工艺,兼顾强度、韧性、焊接性和成形性,是日本建筑结构钢的基础牌号,广泛用于 H 型钢、箱型柱、钢管柱等建筑主体结构。
化学成分典型值(质量分数,%)
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | 碳当量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 典型范围 | ≤0.18 | ≤0.55 | ≤1.60 | ≤0.030 | ≤0.015 | ≤0.36% |
主要性能参数
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 低碳钢典型值 |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 低碳钢典型值 |
| 断后伸长率 A5 | 23.0 °C | 21 - 24 % | |
| 冲击韧性 Charpy V 型缺口 | 0.0 °C | ≥27 kJ/m² | JIS 标准要求 |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 低碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 400 - 510 MPa | 标准规定 ≥400 MPa |
| 屈服强度 | 23.0 °C | 215 - 355 MPa | 标准规定 ≥215 MPa(厚度≤16mm) |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | 23.0 °C | 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K | 低碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点 | - | 1480 - 1526 °C | 低碳钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 低碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 25 - 93 W/(m·K) | 低碳钢典型值 |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 碳钢典型值 |
磁学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
SNR 系列建筑结构钢对比
| 牌号 | 最小屈服强度 (MPa) | 抗拉强度 (MPa) | 伸长率 A5 (%) | 冲击温度 (°C) | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| SNR400A | 215 | 400-510 | 21-24 | 常温 | 一般建筑结构 |
| SNR400B | 215 | 400-510 | 21-24 | 0°C | 重要建筑结构 |
| SNR400C | 215 | 400-510 | 21-24 | -20°C | 寒冷地区/重要结构 |
| SNR490B | 295 | 490-610 | 17-23 | 0°C | 高层/大跨度结构 |
建筑结构应用要点
设计优势
- 屈强比低(约 0.53-0.70),抗震延性好
- 碳当量低(≤0.36%),焊接性极佳,无需预热
- 屈服点明确,便于塑性设计
- 厚度方向性能可保证(Z 向性能)
常见产品形式
- H 型钢(JIS G3192)
- 钢板(JIS G3136/3138)
- 方矩形钢管(JIS G3466)
- 圆钢管(JIS G3444)
质量保证要求(JIS G3138)
- 化学成分分析:每炉取样
- 力学性能试验:每热轧批取样
- 拉伸试验:室温
- 冲击试验:0°C,3 个试样平均 ≥27 J,单值 ≥19 J
- 厚度方向性能(Z 向):按合同要求 Z15/Z25/Z35
- 超声波探伤:厚板按 JIS G0901
对标牌号
| 标准体系 | 对应牌号 | 备注 |
|---|---|---|
| GB/T 19879 | Q235B / Q235C | 中国建筑结构钢对标 |
| ASTM A36 / A992 | A36 / A992 Gr.50 | 美标结构钢对标 |
| EN 10025 | S235JR / S275JR | 欧标结构钢对标 |
| AS/NZS 3678 | Grade 250 / 300 | 澳标结构钢对标 |
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