Acero Estructural S235JRH y S355J2H

Tanto el S235JRH como el S355J2H son aceros de grano fino definidos en la norma europea (EN 10210) para la fabricación de perfiles huecos estructurales soldados conformados en caliente. El S355J2H se suministra normalmente en estado normalizado (+N) para garantizar su alta resistencia y tenacidad a baja temperatura, mientras que el S235JRH se suministra normalmente en estado recocido con alivio de tensiones (+R) tras el conformado en frío. Existen diferencias significativas entre ambos en propiedades clave como el límite elástico y la tenacidad al impacto.

Explicación de la Calidad del Material:

Composición del Nombre: 

S235 + J + R + H 

S355 + J2 + H

Donde:
El prefijo "S": indica acero estructural.
El número "235" o "355": indica el límite elástico mínimo (unidad: MPa). Esta es la diferencia más fundamental.

Designaciones de tenacidad al impacto (“J”, “J2”):
J: Indica una energía de impacto mínima de 27 julios en una prueba de impacto Charpy con entalla en V a 0 °C.
J2: Indica una energía de impacto mínima de 27 julios en una prueba de impacto Charpy con entalla en V a -20 °C.
Por lo tanto, J2 tiene requisitos de tenacidad a baja temperatura más estrictos que J. Por lo tanto, S355J2H puede utilizarse en entornos con temperaturas más bajas (como estructuras exteriores en regiones frías).

Sufijo “+R” (solo para S235JRH): Indica un estado de “recocido con alivio de tensiones” tras el conformado en frío. Esto ayuda a mejorar las propiedades del material tras el conformado en frío.
El estado de suministro estándar de S355J2H(+N) ya garantiza su rendimiento; la condición “R” no suele ser necesaria.

Sufijo “H”: Indica su idoneidad para perfiles huecos conformados en caliente.

Comparación detallada de rendimiento y requisitos:

1. Propiedades mecánicas

Límite elástico: S235JRH ≥ 235 MPa; S355J2H ≥ 355 MPa.
Resistencia a la tracción: S235JRH 360-510 MPa; S355J2H 470-630 MPa.
Elongación: Aproximadamente equivalente; los valores específicos dependen del espesor.

2. Tenacidad al impacto

Temperatura de ensayo: S235JRH a 0 °C; S355J2H a -20 °C.
Energía mínima de impacto (KV): Ambos 27 J.
Importancia: Esto garantiza que el material S355J2H tenga una mejor resistencia a la fractura frágil a bajas temperaturas, lo que lo hace adecuado para estructuras sometidas a cargas dinámicas o en entornos de baja temperatura (como viento y terremotos).

3. Composición química

Ambos son aceros de grano fino, generalmente refinados mediante la adición de trazas de elementos de microaleación como niobio (Nb), vanadio (V) y titanio (Ti), lo que mejora la resistencia, la tenacidad y la soldabilidad.
El S355J2H generalmente tiene un equivalente de carbono (CEV) más alto que el S235JRH debido a un mayor contenido de elementos de aleación o carbono, lo que resulta en una mayor resistencia. Esto significa que el S355J2H puede tener una soldabilidad ligeramente inferior, lo que requiere mayor atención a los procesos de soldadura (como el precalentamiento).

4. Estado de entrega

S235JRH: Generalmente se entrega en estado conformado en frío + recocido aliviado de tensiones (+R).
S355J2H: Generalmente se entrega en estado laminado normalizado o normalizado (+N) para garantizar sus propiedades mecánicas y tenacidad al impacto. La normalización refina el grano y homogeneiza la microestructura.

5. Procesamiento y Aplicación

El S235JRH, gracias a su menor resistencia y equivalente de carbono, presenta procesos de corte, doblado y soldadura relativamente sencillos, lo que resulta en menores costos. Se utiliza comúnmente en estructuras portantes no críticas, como marcos ligeros y pequeños equipos mecánicos.
Por otro lado, el S355J2H, con su alta resistencia y excelente tenacidad a bajas temperaturas, es más adecuado para estructuras centrales con altos requisitos de seguridad, durabilidad y resistencia ambiental, como edificios de gran altura, maquinaria pesada, puentes y plataformas marinas.

6. Costo y Rentabilidad

Los costos de material y procesamiento del S355J2H son generalmente más altos que los del S235JRH. Sin embargo, en proyectos que requieren alta seguridad y larga vida útil, la elección del S355J2H puede reducir el uso de material y el peso estructural total, lo que potencialmente ofrece una mejor rentabilidad a largo plazo. Si el presupuesto del proyecto es limitado y los requisitos de carga no son elevados, el S235JRH es una opción más económica.

S235JRH y S355J2H: Cómo elegir el adecuado?

a. La resistencia es la consideración principal: Si los cálculos de diseño indican que la resistencia del S235 es suficiente, elegir S235JRH resulta más económico. Si la resistencia es insuficiente, se debe sustituir por S355J2H o un grado superior.
b. La temperatura ambiente es crítica: Si la estructura se utilizará en un entorno inferior a 0 °C, especialmente bajo cargas de impacto, se debe priorizar el S355J2H con una garantía de impacto de -20 °C para garantizar la seguridad.
c. Ventajas de coste: El S355J2H ofrece un rendimiento superior, pero también es más caro. Se debe realizar una selección razonable del material para optimizar los costes y cumplir con los requisitos de seguridad y uso.

d. Selección de la aplicación:
S235JRH: Adecuado para estructuras portantes generales donde los requisitos de resistencia y tenacidad a bajas temperaturas no son elevados. Ejemplos: estanterías de interior, expositores ligeros, barandillas, mobiliario y algunas estructuras decorativas arquitectónicas.

S355J2H: Adecuado para estructuras importantes sometidas a cargas elevadas, cargas dinámicas o en entornos de baja temperatura. Por ejemplo: grandes estructuras de fábricas, componentes de puentes, cerchas de grúas, módulos de plataformas marinas, recintos al aire libre (estadios, estaciones) en regiones frías y estructuras de edificios con requisitos de resistencia sísmica.

Comparación de los tubos cuadrados S235JRH y S355J2H:

Tubo cuadrado S235JRH: En aplicaciones de temperatura normal, estáticas y con cargas de ligeras a medias, puede realizar tareas de forma fiable con un menor coste y mayor precisión, lo que lo convierte en la opción más rentable para la mayoría de las estructuras de uso general.

Tubo cuadrado S355J2H: Al enfrentarse a cargas pesadas, grandes luces, entornos de baja temperatura o cargas dinámicas, proporciona una garantía de seguridad crucial gracias a su mayor resistencia y excelente tenacidad a bajas temperaturas, lo que lo convierte en un material de soporte de carga esencial para estructuras de ingeniería.