JIS G3106 E235B 低碳钢:结构用钢性能规格与国际对标
JIS G3106 E235B 低碳结构钢概述
JIS G3106 E235B 是日本工业标准中规定的焊接结构用钢材("E" 系列),属于低碳结构钢。"235" 表示最小屈服强度 235 MPa,"B" 级要求常温(20°C)冲击功 ≥27 J。该标准对应欧洲 EN 10025 S235 系列,广泛用于一般建筑结构、桥梁、机械制造、车辆结构、管道工程等非关键承载构件。碳含量低、焊接性优、成形性好,是结构钢中的基础通用牌号。
化学成分典型值(质量分数,%)
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 典型范围 | ≤0.17 | ≤0.35 | ≤1.40 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.55 |
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 - 26 % | |
| 冲击韧性 Charpy V 型缺口 | 20.0 °C | ≥27 kJ/m² | B 级要求:常温冲击 |
| 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 | 340 - 470 MPa | 标准规定 340-470 MPa |
| 屈服强度 | 23.0 °C | 185 - 235 MPa | 标准规定 ≥235 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 |
JIS G3106 E 系列牌号对比
| 牌号 | 最小屈服强度 (MPa) | 抗拉强度 (MPa) | 伸长率 A5 (%) | 冲击温度 (°C) | 碳上限 (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| E235A | 235 | 340-470 | 21-26 | 无要求 | 0.17 |
| E235B | 235 | 340-470 | 21-26 | 20°C | 0.17 |
| E235C | 235 | 340-470 | 21-26 | 0°C | 0.17 |
| E235D | 235 | 340-470 | 21-26 | -20°C | 0.17 |
| E275B | 275 | 410-540 | 17-22 | 20°C | 0.20 |
| E355D | 355 | 490-640 | 17-22 | -20°C | 0.22 |
应用领域
- 建筑结构:屋架、檩条、支撑系统、次要梁柱
- 桥梁工程:非主受力构件、护栏、支座钢板
- 机械制造:机架、支架、底座、非关键结构件
- 车辆制造:货车车架、拖车底盘、集装箱骨架
- 管道工程:低压输水/输气管道、管托、支吊架
- 钢结构加工:标准件、连接板、加劲肋、剪力钉
焊接与加工特性
- 焊接性极佳:碳当量 ~0.30%,无需预热,全位置焊接自如
- 冷成形性好:可冷弯、冲压、剪切,最小弯曲半径 1.5t
- 切削加工:车、铣、钻、磨常规加工,刀具磨损低
- 表面处理:热镀锌、喷涂、防火涂料附着力好
对标牌号
| 标准体系 | 对应牌号 | 备注 |
|---|---|---|
| EN 10025-2 | S235JR (1.0038) | 欧洲直接对标,JR=常温冲击27J |
| GB/T 700 | Q235B | 中国国标直接对标 |
| ASTM A36 | A36 | 美标结构钢,屈服250MPa略高 |
| DIN 17100 | St 37-2 | 德标旧牌号 |
| BS 4360 | 40A / 40B | 英标旧牌号 |
| ISO 630 | Fe 360 B | 国际标准对应 |
选用指南
- 一般结构、非关键受力、常温环境 → E235B 性价比最高
- 需保证 0°C 韧性 → 升级 E235C
- 寒冷地区或重要结构 -20°C 韧性 → 选 E235D 或 E355D
- 需更高强度减重 → 选 E275B/E355 系列
- 焊接量大、现场施工条件有限 → E235B 焊接最宽容
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