S235JR ve S355JR Çelik Kaliteleri Arasındaki Kapsamlı Karşılaştırma
Yapısal çelik seçiminde en sık karşılaşılan kaliteler **S235JR** ve **S355JR**’dir. Bu iki malzeme, temelde mukavemet seviyeleriyle ayrılır. S235JR (eski adıyla St37), genel amaçlı hafif yapılar için uygunken; S355JR (eski adıyla St52), daha yüksek yük taşıma kapasitesi gerektiren kritik yapısal uygulamalar için tasarlanmıştır. Bu makale, mühendislerin ve satın alma uzmanlarının doğru malzeme seçimini yapabilmeleri için gerekli tüm teknik detayları sunmaktadır.
S235JR ve S355JR, yapısal çelik uygulamalarının temelini oluşturur, ancak taşıma kapasiteleri farklıdır.
Mekanik Özellikler: Akma ve Çekme Dayanımı Farkı
S235JR ve S355JR arasındaki en önemli ayrım, adlarından da anlaşıldığı gibi **minimum akma dayanımlarıdır (Re)**. EN 10025 standardına göre “S” harfi yapısal çeliği, sonrasında gelen sayı ise minimum akma dayanımını (N/mm² veya MPa cinsinden) ifade eder.
Akma Dayanımı (Re)
- S235JR: Minimum akma dayanımı 235 N/mm²’dir. Bu, malzemenin kalıcı şekil değiştirmeden taşıyabileceği maksimum gerilimdir.
- S355JR: Minimum akma dayanımı 355 N/mm²’dir. S235JR’den yaklaşık %50 daha yüksek bir mukavemet sunar, bu da daha ince kesitlerle aynı yükün taşınabileceği anlamına gelir.
Çekme Dayanımı (Rm)
Çekme dayanımı, malzemenin kopmadan önce dayanabileceği maksimum gerilmedir. Yüksek mukavemetli S355JR, doğal olarak daha yüksek çekme dayanımına sahiptir.
| Özellik | S235JR (≤16mm kalınlık) | S355JR (≤16mm kalınlık) | Fark (S355JR / S235JR) |
|---|---|---|---|
| Minimum Akma Dayanımı (Re) | 235 MPa | 355 MPa | ≈ %50 daha fazla |
| Çekme Dayanımı (Rm) | 360 – 510 MPa | 510 – 680 MPa | Daha yüksek |
| Minimum Uzama (%) | %26 | %22 | S355JR biraz daha az sünektir |
Akma dayanımındaki bu kritik fark, S355JR’nin mühendislik projelerinde daha az malzeme ile aynı performansı vermesini sağlar.
Kimyasal Bileşim ve Karbon Eşdeğeri (CEV)
Çeliğin mekanik özelliklerini, özellikle de kaynaklanabilirliğini belirleyen kilit faktör **kimyasal bileşimidir**. S355JR’nin daha yüksek mukavemete sahip olması, içindeki alaşım elementlerinin (Mangan, Silisyum vb.) oranının daha hassas kontrol edildiği ve genellikle S235JR’den daha yüksek olduğu anlamına gelir. Ancak asıl önemli olan, bu elementlerin birleşimiyle hesaplanan **Karbon Eşdeğeri (CEV)** değeridir.
Karbon Eşdeğeri (CEV) Hesaplaması
Karbon Eşdeğeri (CEV), çeliğin kaynaklanabilirlik derecesini gösterir. CEV değeri ne kadar yüksekse, kaynak sırasında çatlak oluşma riski o kadar artar ve ön ısıtma gibi ek önlemler gerekebilir. CEV, aşağıdaki formülle hesaplanır:
Karbon Eşdeğeri (CEV) Hesaplama Alanı
Formül: $CEV = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$
Genellikle S235JR için CEV < 0.35 iken, S355JR için 20mm kalınlıkta CEV < 0.47'dir.
| Element | S235JR Maksimum % (t ≤ 40mm) | S355JR Maksimum % (t ≤ 16mm) |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.17 | 0.23 |
| Fosfor (P) | 0.035 | 0.035 |
| Kükürt (S) | 0.035 | 0.035 |
| Karbon Eşdeğeri (CEV) | < 0.35 (Tipik) | < 0.47 (Maks. t≤20mm) |
Darbe Dayanımı ve Tokluk (JR/J0/J2 Soneklerinin Anlamı)
Yapısal çeliğin soğuk ve dinamik yükler altındaki performansı, darbe dayanımı (tokluk) ile ölçülür. EN 10025 standardında çelik kalitesinin sonundaki harfler, Charpy V-çentik testi ile garanti edilen darbe enerji seviyesini ve test sıcaklığını belirtir.
“JR”, “J0” ve “J2” sonekleri, malzemenin belirli bir sıcaklıkta (Charpy Test Sıcaklığı) minimum **27 Joule** (J) darbe enerjisini garanti ettiğini gösterir:
- JR: Oda sıcaklığında (+20°C) minimum 27 Joule darbe enerjisini garanti eder. (S235JR ve S355JR için temel gereksinimdir.)
- J0: 0°C’de minimum 27 Joule darbe enerjisini garanti eder.
- J2 / K2: -20°C’de minimum 27 Joule (J2) veya 40 Joule (K2) darbe enerjisini garanti eder.
Bu, **S355J2** kalitesinin, **S355JR** kalitesine göre soğuk iklim koşulları ve yüksek tokluk (sünek kırılma direnci) gerektiren uygulamalar için çok daha güvenilir olduğu anlamına gelir. Mühendisler, bu sayede köprüler, yüksek binalar veya rüzgar türbinleri gibi kritik projelerde doğru tokluk seviyesini seçebilirler.
Tokluk gereksinimi hakkında daha fazla bilgi için S235JR, S275JR ve S355JR arasındaki karşılaştırmaya bakılabilir.
Kaynaklanabilirlik ve İşlenebilirlik Karşılaştırması
Yapısal çeliğin sahada veya atölyede işlenmesi, projenin maliyetini ve süresini doğrudan etkiler. Bu iki çelik kalitesi arasındaki farklar, işlenebilirlik ve kaynak prosedürlerinde kendini gösterir.
Kaynaklanabilirlik
**S235JR**, düşük karbon eşdeğeri (CEV) sayesinde **mükemmel kaynaklanabilirlik** sunar. Çoğu uygulamada özel bir ön ısıtma veya kaynak sonrası ısıl işlem gerektirmez.
**S355JR** ise daha yüksek mukavemet ve CEV değeri nedeniyle kaynak işleminde daha dikkatli olmayı gerektirir. Kalın kesitlerde (>20mm) ve düşük sıcaklık koşullarında **ön ısıtma** zorunlu hale gelebilir. Yüksek mukavemetli çeliğin kaynağı sırasında meydana gelebilecek soğuk çatlakları önlemek için, S355JR için daha düşük hidrojenli elektrotlar kullanılması tercih edilir.
İşlenebilirlik (Kesme ve Delme)
Daha yüksek mukavemete sahip **S355JR**, kesme, delme ve bükme işlemlerinde **daha fazla güç** gerektirir. Bu durum, imalat süresini bir miktar uzatabilir ve kesici takımların daha hızlı aşınmasına neden olabilir. S235JR ise daha yumuşak bir yapıya sahip olduğu için standart atölye ekipmanlarıyla daha hızlı ve kolay işlenir.
Kullanım Alanları ve Uygulama Farklılıkları (Yüksek Mukavemet Gereksinimi)
Çelik kalitesinin seçimi, tamamen yapının maruz kalacağı yük ve çevresel koşullara bağlıdır.
S235JR Kullanım Alanları (Genel Amaçlı ve Ekonomik Çözümler)
Düşük stresli, ikincil yapısal elemanlar ve statik yüklerin olduğu yerler için idealdir. Bu kalite, **ekonomik** olması nedeniyle yaygın olarak tercih edilir.
- Hafif çelik konstrüksiyonlar ve depolama rafları
- Korkuluklar, bariyerler ve çit direkleri
- Standart borular ve profiller
- Makine şaselerinin kritik olmayan parçaları
S355JR Kullanım Alanları (Yüksek Mukavemet ve Kritik Yapılar)
Bu çelik, mühendislikte **yüksek mukavemet gereksinimi** olan ve ağırlık azaltmanın önemli olduğu projelerde kullanılır. Yüksek akma dayanımı, malzeme kesitlerinin küçültülmesine olanak tanır.
- Köprüler ve viyadükler
- Yüksek katlı binaların ana taşıyıcı kolon ve kirişleri
- Vinç kolları, ağır iş makineleri ve hidrolik presler
- Büyük makine imalatları ve rüzgar türbini kuleleri
Maliyet Analizi: S235JR ve S355JR Karşılaştırması
Bir projenin toplam maliyeti, yalnızca malzemenin ton fiyatına bağlı değildir. S355JR, S235JR’ye göre birim ton başına daha yüksek fiyatlı olsa da, daha yüksek mukavemeti sayesinde **daha az malzeme** kullanılarak aynı dayanım elde edilebilir.
Güncel Çelik Fiyatları Karşılaştırması (Temsilî Ortalama)
Fiyatlar, piyasa koşullarına, döviz kuruna, kalınlığa ve tonaja göre sürekli değişmektedir. Aşağıdaki değerler, güncel piyasa ortalamalarına göre **temsilî** olarak belirlenmiştir. Kesin fiyat teklifi için lütfen iletişim kurunuz.
| Çelik Kalitesi | Ortalama Fiyat (TL/Ton, KDV Hariç) | Açıklama |
|---|---|---|
| S235JR (ST37) | 28.000 TL – 32.000 TL | Genel amaçlı en uygun maliyetli çelik. |
| S355JR (ST52) | 32.500 TL – 37.500 TL | Ton başına S235JR’den yaklaşık %10 – %20 daha pahalıdır. |
Maliyet/Performans Değerlendirmesi: S355JR ile bir tonajlık tasarruf elde etmek mümkündür. Örneğin, S355JR kullanarak S235JR ile yapacağınız yapının ağırlığını %30 azaltabiliyorsanız, ton fiyatındaki artışa rağmen **toplam malzeme maliyeti** ve **nakliye/montaj maliyetleri** düşebilir. Bu nedenle, kritik projelerde S355JR **uzun vadede daha ekonomik** olabilir.
Standartlar ve Sınıflandırma (EN 10025)
Her iki çelik kalitesi de Avrupa Standardizasyon Komitesi (CEN) tarafından belirlenen **EN 10025** standardına tabidir. Bu standart, sıcak haddelenmiş yapı çelikleri için teknik teslimat koşullarını kapsar ve dünya çapında kabul görmektedir.
- EN 10025-2: Alaşımsız yapı çeliklerinin teknik teslim koşullarını tanımlar. S235JR ve S355JR bu bölüm altında sınıflandırılır.
- İsimlendirme Anlamı:
- **S:** Yapısal Çelik (Structural Steel)
- **235 / 355:** Minimum Akma Dayanımı (Re) (MPa/N/mm²)
- **J:** 27 Joule darbe enerjisi garantisi
- **R / 0 / 2:** Darbe Test Sıcaklığı (R: +20°C, 0: 0°C, 2: -20°C)
Bu standartlara uyum, uluslararası projelerde malzeme kalitesinin ve güvenliğinin garantisi demektir.
Projeniz İçin En Uygun Çelik Kalitesini Hemen Belirleyin!
S235JR ya da S355JR, projeniz için hangisinin daha uygun ve ekonomik olduğunu profesyonel ekibimize danışın. Güncel stok ve fiyat teklifi için bize ulaşın.
