Le S355N est un acier de construction à haute-faible-alliage conforme à la norme EN 10025-3:2019, avec une limite d'élasticité minimale de 355 MPa pour les tôles jusqu'à 16 mm d'épaisseur. Sa désignation, également connue sous le numéro de matière 1.0545, se décompose ainsi :
S : Acier de construction.
355 : Limite d'élasticité minimale en MPa.
N : Normalisé ou laminé normalisé, testé pour la résistance aux chocs à -20°C.
Le processus de normalisation affine la structure des grains, améliorant les propriétés du matériau S355N en termes de résistance, de ténacité et de soudabilité, ce qui le rend idéal pour les climats modérés. Comparé à la plaque d'acier de construction normalisée en 10025 3 s460n, le S355N offre une résistance inférieure (355 MPa contre 460 MPa) mais est plus rentable-pour les applications structurelles générales.
Composition chimique prenant en charge les propriétés du matériau S355N
Élément | Analyse en poche (% max) | Analyse du produit (% maximum) | Rôle dans les propriétés des matériaux S355N |
|---|---|---|---|
Carbone (C) | 0.20 | 0.22 | Améliore la résistance, reste faible pour la soudabilité et la ténacité. |
Silicium (Si) | 0.50 | 0.55 | Aide à la désoxydation, améliore la résistance et la microstructure. |
Manganèse (Mn) | 0.90-1.65 | 0.85-1.75 | Augmente la résistance et la ténacité pour-capacité portante. |
Phosphore (P) | 0.030 | 0.035 | Minimisé pour réduire les inclusions, améliorant ainsi la ténacité. |
Soufre (S) | 0.025 | 0.030 | De faibles niveaux empêchent les inclusions, améliorant ainsi la qualité de la soudure. |
Azote (N) | 0.025 | 0.027 | Contrôlé pour éviter la fragilité, supportant la ténacité. |
Aluminium (Al) | 0,020 (min, total) | 0,015 (min, total) | Affine les grains pour plus de solidité, améliore la microstructure. |
Niobium (Nb) | 0.05 | 0.06 | Favorise une structure à grain fin-, améliorant ainsi la résistance et la ténacité. |
Vanadium (V) | 0.10 | 0.12 | Augmente la résistance via le durcissement par précipitation. |
Titane (Ti) | 0.05 | 0.06 | Affine les grains, soutient la ténacité. |
Chrome (Cr) | 0.30 | 0.35 | Améliore la résistance à la corrosion et la solidité. |
Nickel (Ni) | 0.50 | 0.55 | Améliore la ténacité dans les climats modérés. |
Molybdène (Mo) | 0.10 | 0.12 | Augmente la résistance et la résistance au fluage. |
Cuivre (Cu) | 0.55 | 0.60 | Améliore la résistance à la corrosion et la solidité. |
Équivalent carbone (CEV) : plafonné à 0,43 % pour les plaques jusqu'à 63 mm, calculé comme CEV=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15, assurant une excellente soudabilité, similaire à celle des tôles d'acier de construction normalisées en 10025 3 s420n.
Propriétés mécaniques de l'acier S355N
Épaisseur (mm) | Limite d'élasticité (min, MPa) | Résistance à la traction (MPa) | Allongement (min, %) | Énergie d'impact (min, J à -20°C) |
|---|---|---|---|---|
≤16 | 355 | 470-630 | 22 | 27 |
16<> | 345 | 470-630 | 22 | 27 |
40<> | 335 | 470-630 | 22 | 27 |
63<> | 325 | 470-630 | 22 | 27 |
80<> | 315 | 470-630 | 22 | 27 |
100<> | 295 | 450-610 | 22 | 27 |
150<> | 285 | 450-610 | 22 | 27 |
Limite d'élasticité : commence à 355 MPa pour les plaques minces, idéal pour les structures à charge modérée-comme les ponts.
Résistance à la traction : 470-630 MPa assure la durabilité sous des forces de traction élevées.
Allongement : ≥22 % prend en charge les conceptions structurelles complexes, offrant une meilleure ductilité que les qualités de résistance plus élevées-comme le S460N.
Résistance aux chocs : ≥27 J à -20 °C garantit une fiabilité dans des climats modérés, comparable à la plaque d'acier de construction normalisée en 10025 3 s355nl.
Dureté : généralement 150-190 HB (Brinell), équilibrant usinabilité et durabilité.
Densité : 7,85 g/cm³ (7850 kg/m³), norme pour les aciers de construction, facilitant les calculs de poids.
Ces propriétés rendent le S355N polyvalent pour les applications structurelles nécessitant un équilibre entre résistance et formabilité.
Soudage et traitement thermique
Les propriétés du matériau S355N incluent une excellente soudabilité avec un faible CEV (≤0,43 %) :
Soudage : Compatible avec GMAW et SAW selon EN 1011-2. Le préchauffage n'est généralement pas requis pour les assiettes<20 mm; optional for thicker plates (100-150°C); post-weld heat treatment (PWHT) at 550-650°C optional.
Consommables : ER70S-6 pour GMAW, flux EM12K avec fil EH14 pour SAW.
Qualité de soudure : correspond à la plaque d'acier de construction normalisée 10025 3 s355n pour des joints fiables et à haute résistance.
Applications exploitant
Ponts : composants porteurs-comme des poutres et des poutres dans des climats tempérés, exploitant une limite d'élasticité de 355 MPa.
Grues : Pièces de structure pour équipements de levage, bénéficiant d'une résistance à la traction de 470 à 630 MPa.
Charpentes de bâtiment : poteaux et fermes dans les régions tempérées, soutenus par un allongement ≥ 22 % pour les conceptions complexes.
Machinerie lourde : composants durables comme les châssis des équipements industriels, reposant sur une résistance à -20 °C.
Pour les climats plus froids nécessitant une ténacité de -50 °C, envisagez la tôle d'acier de construction normalisée en 10025 3 s355nl.
