A36 ve S235J2 Çeliklerinin Kapsamlı Karşılaştırması: Özellikler ve Uygulamalar
Yapısal çelik sektöründe temel malzemeler olarak öne çıkan **A36** (ASTM Standardı) ve **S235J2** (Avrupa Standardı – EN 10025) çelik kaliteleri, genel amaçlı inşaat ve imalat projelerinde yaygın olarak kullanılır. Her ikisi de yüksek mukavemet ve iyi kaynaklanabilirlik sunsa da, aralarındaki kimyasal, mekanik ve darbe dayanımı farkları, projenizin ömrü ve güvenliği açısından doğru seçimi yapmanızı gerektirir. Bu teknik rehber, iki popüler çelik kalitesini detaylıca karşılaştırarak doğru mühendislik kararına varmanıza yardımcı olacaktır.
1. Temel Standartlar ve Akma Mukavemeti Karşılaştırması
Bu iki malzemenin adları, bağlı oldukları standart kuruluşunu ve en temel mekanik özelliğini—akma mukavemetini—yansıtır.
H3. Çelik Kalitelerinin Tanımı ve Temel Mukavemet
- **A36:** Amerika merkezli ASTM standardına aittir. Minimum akma mukavemeti $36\ ksi$ (yaklaşık **$250\ MPa$**) olarak belirlenmiştir. Bu, yaygın olarak bilinen bir ticari eşiği temsil eder.
- **S235J2:** Avrupa standardı EN 10025’e göre tanımlanır. ‘S’ harfi yapısal çeliği, **$235\ MPa$** ise minimum akma mukavemetini ifade eder.
H3. Kritik Fark: Düşük Sıcaklık Darbe Dayanımı (Joule Değeri)
İki malzeme arasındaki en hayati fark, düşük sıcaklık performansı ve darbe dayanımının garantilenmesidir.
- **A36:** Standart A36’da darbe testi (Charpy V-notch) genellikle zorunlu değildir ve düşük sıcaklık performansı garanti edilmez. Genellikle ılıman iklim ve statik yükler için yeterlidir.
- **S235J2:** Adındaki **’J2’** eki, malzemenin $\mathbf{-20^\circ C}$’de dahi minimum **$27\ Joule$** darbe enerji emilimini sağladığını garanti eder. Bu özellik, **soğuk iklimlerde** veya **dinamik yüklere** maruz kalan kritik yapısal uygulamalar için S235J2’yi A36’ya göre daha güvenli bir seçenek yapar.
2. Kimyasal Bileşim ve Kaynaklanabilirlik Analizi
Çeliğin kimyasal içeriği (özellikle Karbon, Kükürt ve Fosfor), malzemenin işlenmesinde ve kaynak işlemlerinde ne kadar başarılı olacağını belirler.
| Kimyasal Element | A36 (Maksimum % Değer) | S235J2 (Maksimum % Değer) | Metalurjik Sonuç |
|---|---|---|---|
| **Karbon (C)** | %0.25 – %0.29 (Kalınlığa bağlı) | %0.17 – %0.20 (Kalınlığa bağlı) | S235J2’nin daha düşük C içeriği, daha iyi kaynaklanabilirlik sağlar. |
| **Kükürt (S)** | %0.05 | %0.035 | S235J2 daha saf (düşük S/P), çatlak direncini artırır. |
| **Fosfor (P)** | %0.04 | %0.035 | S235J2, daha katı safsızlık limitlerine sahiptir. |
Kaynaklanabilirlik Yorumu
Daha düşük Karbon Eşdeğeri (CEV) ve az miktardaki kükürt/fosfor sayesinde, **S235J2** genellikle üstün kaynaklanabilirlik performansı sunar ve ısıdan etkilenen bölgede (HAZ) sertleşme riski daha düşüktür. A36, özellikle kalın kesitlerde kaynak kalitesini korumak için daha fazla dikkat gerektirebilir.
Bu çelik kalitelerinin detaylı özelliklerini **A36 ve S235J2 sac kaliteleri arasındaki farklar** başlıklı dış kaynakta da inceleyebilirsiniz.
3. Uygulama Alanları ve Maliyet Eğilimleri
Projelerde çelik seçimi; tedarik edilebilirliğe, coğrafi standarda ve tonaj maliyetine bağlıdır.
H3. Tipik Kullanım Alanları
- **A36 Uygulamaları:** Genellikle Amerikan standartlarının geçerli olduğu bölgelerde (Amerika kıtası, Orta Doğu) tercih edilir. Ambar ve depo binaları, yol levhaları, genel amaçlı makine parçaları ve basit çerçeveler.
- **S235J2 Uygulamaları:** Avrupa ve EN standartlarını kullanan ülkelerde (Türkiye dahil) yaygındır. Kritik yapısal bileşenler, yüksek katlı binaların iskeletleri, dinamik yüke maruz kalan yapılar ve düşük sıcaklık ortamları.
H3. Güncel Maliyet Eğilimleri (Tahmini USD/Ton)
| Kalite Kodu | Akma Mukavemeti (Min.) | Darbe Testi Garantisi | Tahmini Fiyat Aralığı (USD/Ton) |
|---|---|---|---|
| **A36** | $250\ MPa$ | Yok | $750\ – $880$ |
| **S235J2** | $235\ MPa$ | Var ($\mathbf{-20^\circ C}$) | $780\ – $950$ |
4. Özel Ebat Ağırlık ve Maliyet Hesaplayıcısı
İhtiyacınız olan sac veya levha malzemenin tahmini ağırlığını ve buna bağlı maliyetini hesaplayabilirsiniz. Hesaplamada ortalama çelik yoğunluğu ($7850\ kg/m^3$) ve $0.85$ USD/kg ortalama toptan fiyat alınmıştır.
Özel Ebat Ağırlık ve Maliyet Hesaplayıcı
Farklı ebatlar için yaklaşık maliyetinizi hesaplayın.
5. Pratik Seçim Rehberi: Projeniz İçin Hangisi İdeal?
Seçiminiz, sadece maliyete değil, aynı zamanda yapının maruz kalacağı çevresel ve mekanik streslere de bağlıdır.
H4. A36 Tercih Sebepleri
- Proje coğrafi olarak Amerikan (ASTM) standartlarını uyguluyorsa.
- Uygulama kritik darbe veya düşük sıcaklık gereksinimlerine sahip değilse.
- Maliyet hassasiyetinin yüksek olduğu genel inşaat ve imalat işleri.
H4. S235J2 Tercih Sebepleri
- Proje Avrupa (EN) standartlarına ve CE işaretlemesine uygun olmalıdır.
- Yapı $\mathbf{-20^\circ C}$’ye kadar sıcaklık düşüşlerine maruz kalacaksa.
- Yapı dinamik yüklere, titreşimlere veya ani darbelere maruz kalacak kritik bir bileşen ise.
- Mümkün olan en iyi kaynak kalitesi ve en düşük safsızlık seviyesi talep ediliyorsa.