Ein praktischer Leitfaden zur Norm EN 10219: Auswahl der richtigen Stahlsorte für Ihre Hohlprofile

Wenn Sie kaltgeformte, geschweißte Strukturhohlprofile für Ihre Projekte beschaffen, ist EN 10219 eine der am häufigsten zitierten europäischen Normen, auf die Sie stoßen werden. Diese Norm legt die technischen Lieferbedingungen für Hohlprofile aus unlegierten Stählen und Feinkornstählen fest, die kalt umgeformt werden und keine weitere Wärmebehandlung außer eventuell der Schweißnaht aufweisen.

Dieser Leitfaden führt Sie durch die Inhalte der EN 10219, wie die Stahlsorten benannt sind und was sie bedeuten, welche Sorten in realen Anwendungen am häufigsten verwendet werden und - am wichtigsten - wie Sie die richtige Sorte für Ihre spezifischen Anforderungen auswählen. Die beiden Qualitäten, die Sie im alltäglichen Beschaffungswesen am häufigsten sehen werden, sind:S235UndS355, und wir werden besonders auf die Unterschiede zwischen ihnen achten und darauf, wann man sich für das eine gegenüber dem anderen entscheiden sollte.

EN 10219 ist die europäische Norm fürkaltgeformte, geschweißte Strukturhohlprofile. Sie gilt für kreisförmige Hohlprofile (CHS), quadratische Hohlprofile (SHS), rechteckige Hohlprofile (RHS) und elliptische Formen, die durch Elektroschweißen oder Unterpulverschweißen (SAW) hergestellt werden. Die Hohlprofile werden bei Raumtemperatur geformt, ohne anschließende Wärmebehandlung, außer dass die Schweißnaht wärmebehandelt werden kann. Die Norm ist in mehrere Teile gegliedert, wobei die Teile 1 und 2 am häufigsten für unlegierte Stähle und Feinkornstähle verwendet werden, während Teil 3 hochfeste und witterungsbeständige Sorten abdeckt.

Ein wichtiger Punkt, den es vorab zu verstehen gilt: Gemäß EN 10219 bezieht sich die Stahlsorte auf dieAusgangsmaterialwird für die Kaltumformung verwendet, nicht das fertige Hohlprofil, wie dies bei EN 10210 für warmgefertigte Profile der Fall ist. Dies bedeutet, dass sich die Metallurgie während des Kaltumformprozesses geringfügig ändert -, aber für praktische Beschaffungszwecke sind die mechanischen Eigenschaften im Allgemeinen mit denen vergleichbar, die Sie von der gleichen Sortenbezeichnung gemäß EN 10025, der Norm für Baustahlprodukte, erwarten würden.

EN 10219-Hohlprofile sind mit Wandstärken bis zu 40 mm erhältlich und decken Größen von kleinen quadratischen Profilen bis zu 500 mm × 500 mm für quadratische Profile und Außendurchmessern bis zu 2500 mm für kreisförmige Profile ab.

Bevor wir uns die einzelnen Noten ansehen, ist es hilfreich zu verstehen, wie das Benennungssystem funktioniert. Nehmen wirS355J2Hals Beispiel.

Die Wirkungsbezeichnung folgt einem einheitlichen Muster:

Das Suffix gibt außerdem Aufschluss über den Lieferzustand und darauf, ob es sich um einen Feinkornstahl handelt. Zum Beispiel,S355NHist ein normalisierter Feinkornstahl mit garantierten Schlageigenschaften bei –50 GradS355MHwird thermomechanisch gerollt.

Im alltäglichen kommerziellen Beschaffungswesen werden Sie am häufigsten auf die Qualitäten stoßenS235JRH, S275J0H, S275J2H, S355J0HUndS355J2H, neben verschiedenen NH/NLH- und MH/MLH-Qualitäten. Aber wenn wir uns die tatsächlichen Auftragsvolumina auf dem gesamten europäischen Markt ansehen,S235UndS355dominieren. S275 liegt dazwischen, kommt aber deutlich seltener vor - In Kontinentaleuropa wird S235 bei allgemeinen Strukturarbeiten sehr oft gegenüber S275 bevorzugt.

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Zug- und Schlageigenschaften für die am häufigsten verwendeten Stahlsorten nach EN 10219 zusammen (Dicke kleiner oder gleich 16 mm, was der häufigste Bereich für strukturelle Hohlprofile ist). Die Werte basieren auf den Standardanforderungen.

Für dickere Wände (16< t ≤ 40 mm), the yield strength reduces slightly. For S235JRH it becomes 225 MPa, for S275 grades 265 MPa, and for S355 grades 345 MPa.

Ein kurzer Hinweis zur chemischen Zusammensetzung: Güten mit höherer Festigkeit haben im Allgemeinen etwas höhere Kohlenstoffäquivalente (CEV). S235JRH hat einen maximalen CEV von 0,35 %, während S355J0H und S355J2H bis zu 0,45 % erreichen. Dieser Unterschied hat praktische Auswirkungen auf das Schweißen -, aber für die meisten Standardschweißverfahren gelten alle diese Qualitäten ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen als gut schweißbar.

Wenn Sie sich ansehen, was europäische Hersteller und Auftragnehmer Tag für Tag bestellen,S235 und S355 sind die beiden Arbeitspferde. S275 existiert und wird von Zeit zu Zeit spezifiziert, wird aber nicht so häufig verwendet wie die beiden anderen. Dafür gibt es einen praktischen Grund: Der Festigkeitssprung von S235 zu S355 ist erheblich, während der Kostenunterschied relativ gering ist. Wenn S235 bei vielen strukturellen Anwendungen nicht stark genug ist, steigen Ingenieure oft direkt auf S355 um, anstatt bei S275 aufzuhören. Schauen wir uns jede Klasse in praktischer Hinsicht an.

S235 - Der zuverlässige Allrounder

S235 ist die Basisstahlsorte für kaltgeformte Hohlprofile. Es ist genau das Richtige für Sie, wenn die Anwendung keine extreme Festigkeit, aber gute Verarbeitbarkeit, einfaches Schweißen und Kosteneffizienz erfordert.

• Mindeststreckgrenze: 235 MPa (weniger als oder gleich 16 mm)
• Zugfestigkeitsbereich: 360 – 510 MPa
• Typischer Lieferzustand: Kaltumgeformt + spannungsarm geglüht (+R)
• Wirkungsoptionen: JR (Raumtemperatur) ist am häufigsten

S235JRH hat ein sehr niedriges Kohlenstoffäquivalent (CEV kleiner oder gleich 0,35 %), was es in den meisten Fällen ohne Vorwärmen gut schweißbar macht. Außerdem lässt es sich leicht schneiden, biegen und verarbeiten, was zu geringeren Verarbeitungskosten in Ihrer Werkstatt führt.

• Typische Anwendungen für S235:

Leichte Gebäuderahmen und Mezzaninkonstruktionen

Leitplanken, Handläufe und Sicherheitsbarrieren

Wegweiser und Straßenbeleuchtungsmasten

Mechanische Komponenten an unkritischen tragenden Stellen

Temporäre Bauten und Gerüste

Möbelrahmen und Regalsysteme

In der kontinentaleuropäischen Praxis ist S235 häufig die Standardwahl für allgemeine Strukturarbeiten. Für viele B端-Käufer ist dies die Güteklasse, die sie angeben, wenn die Designbelastung moderat ist und die Projektbudgets streng kontrolliert werden müssen.

S355 - Der Heavy-Duty-Performer

S355 bietet eine etwa 50 % höhere Streckgrenze als S235 zu einem relativ geringen Kostenaufschlag -, typischerweise 15 % bis 25 % höher pro Tonne, je nach Marktbedingungen und Auftragsvolumen. Dieses Verhältnis von Festigkeit zu Kosten macht S355 äußerst attraktiv für Anwendungen, bei denen es auf Gewichtsreduzierung ankommt oder eine höhere Tragfähigkeit erforderlich ist.

• Mindeststreckgrenze: 355 MPa (weniger als oder gleich 16 mm)
• Zugfestigkeitsbereich: 470 – 630 MPa
• Typischer Lieferzustand: Wird normalerweise im normalisierten (+N) Zustand geliefert, der die Kornstruktur verfeinert und eine gleichmäßige Zähigkeit gewährleistet
• Wirkungsoptionen: J0H (0 Grad), J2H (−20 Grad), K2H (−20 Grad mit 40 J), NH (−50 Grad)

S355 hat ein höheres Kohlenstoffäquivalent (CEV bis zu 0,45 %) als S235, was bedeutet, dass das Schweißen möglicherweise etwas mehr Aufmerksamkeit erfordert -, aber für entsprechend ausgestattete Fertigungsbetriebe stellt dies selten ein Problem dar. S355 bietet außerdem eine hervorragende Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, wobei die J2-Sorten eine zertifizierte Leistung von 27 J bei –20 Grad bieten.

• Typische Anwendungen für S355:

Primäre tragende Säulen und Träger in mehrstöckigen Gebäuden

Brückenkomponenten und Infrastrukturprojekte

Rahmen für schwere Maschinen und Krankonstruktionen

Offshore-Plattformen und Marineanwendungen (häufig mit stoßzertifizierten Qualitäten)

Türme von Windkraftanlagen

Gitterträger für weitgespannte Dächer (ab 20 m)

Unter den höherfesten Optionen ist S355J2H wahrscheinlich die am häufigsten nachgefragte Sorte. Es kombiniert die Streckgrenze von 355 MPa mit einer stoßgeprüften Leistung bei –20 Grad und ist somit für Außenkonstruktionen in den meisten europäischen Klimazonen geeignet.

S275 - Das mittlere Kind

S275 liegt hinsichtlich der Festigkeit zwischen S235 und S355 (Mindestausbeute 275 MPa). Es hat seinen Nutzen, wird aber in der realen Welt seltener spezifiziert als die beiden anderen. Dennoch sind S275J0H und S275J2H für bestimmte Anwendungen immer noch relevant:

Mittellasttragrahmen für Industriegebäude

Mechanische Geräte, bei denen S235 nicht stark genug ist, S355 jedoch überbewertet wäre

Statische Belastungsumgebungen wie Gebäudestrukturen und mechanische Rahmen

Wenn Sie bereits S235 für den allgemeinen Gebrauch und S355 für schwere Lasten beschaffen, stellen Sie möglicherweise fest, dass die Hinzufügung von S275 zu Ihrem Bestand nicht immer wirtschaftlich sinnvoll ist, es sei denn, eine bestimmte Kundenspezifikation erfordert dies.

Wenn uns ein Käufer fragt, welche Sorte wir verwenden sollen, gehen wir normalerweise eine kurze Liste von Entscheidungspunkten durch.

1. Beginnen Sie mit der Auslegungslast

Schauen Sie sich die erforderliche Streckgrenze an. Wenn die Konstruktion eine Streckgrenze von 235 MPa oder weniger erfordert, ist S235 die richtige Wahl. Wenn die erforderliche Festigkeit 235 MPa übersteigt oder eine Gewichtsreduzierung Priorität hat, ist S355 der natürliche nächste Schritt. Die 50 %ige Festigkeitssteigerung von S235 auf S355 ermöglicht häufig die Verwendung eines dünneren Wandabschnitts bei gleicher Tragfähigkeit -, was den höheren Materialpreis durch eine geringere Tonnage ausgleichen kann.

2. Berücksichtigen Sie die Betriebstemperatur

Innenanwendungen in gemäßigten Klimazonen: Die standardmäßige JR-Schlagzähigkeit (Raumtemperatur) ist normalerweise ausreichend. S235JRH oder S355J0H funktionieren.

Außenanlagen in den meisten Teilen Europas: J0-Schlagzähigkeit (0 Grad) ist oft das Minimum. S275J0H oder S355J0H sind eine sichere Wahl.

Kalte Regionen (skandinavische Länder, Berggebiete, Sibirien) oder dynamische Belastungen: Die Einstufung J2 (−20 Grad) wird dringend empfohlen. S355J2H ist hier die häufigste Wahl.

Arktische Umgebungen oder Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen: Möglicherweise sind NH- oder NLH-Typen mit einer Schlagprüfung bei –50 Grad erforderlich.

3. Schauen Sie sich den Anwendungstyp an

Die folgende Tabelle gibt einen schnellen Überblick:

4. Berücksichtigen Sie die Herstellung und das Schweißen

Für Werkstätten, die viel schweißen, ist S235 am einfachsten zu verarbeiten. S355 erfordert etwas mehr Disziplin, insbesondere bei dickeren Abschnitten, aber jede kompetente Werkstatt wird damit problemlos umgehen können. Wenn Ihr Fertigungsteam mit kohlenstoffärmeren Materialien vertrauter ist oder wenn Sie mit sehr komplexen Schweißbaugruppen zu tun haben, ist S235 möglicherweise die sicherere Wahl, selbst wenn die Festigkeitsanforderungen grenzwertig sind.

EN 10219 deckt drei Haupthohlprofilprofile ab, die jeweils für unterschiedliche strukturelle Aufgaben geeignet sind.

Kaltgeformte Profile gemäß EN 10219 haben im Allgemeinen schärfere Außenecken und sind im Vergleich zu warmgefertigten Profilen in einer größeren Auswahl an kleinen Größen erhältlich. Bei kleineren Abmessungen sind sie in der Regel auch kostengünstiger, was sie zur bevorzugten Wahl für mechanische, Möbel- und nicht primäre strukturelle Zwecke macht.

Wenn sich Ihr Beschaffungsteam mit beiden Standards befasst, ist es hilfreich, den Unterschied zu kennen. Beide sind gemäß der EU-Bauproduktenverordnung (BauPVO) harmonisiert und können eine CE-Kennzeichnung tragen. Aber sie sind nicht austauschbar.

Ein praktischer Punkt: Die gleiche Klassenbezeichnung bedeutet in den beiden Standards leicht unterschiedliche Dinge. Gemäß EN 10210 bezieht sich die Güte auf den Stahl im fertigen Abschnitt. Gemäß EN 10219 bezieht es sich auf das Ausgangsmaterial -. Während die mechanischen Eigenschaften also weitgehend gleichwertig sind, sind die Querschnittseigenschaften von SHS und RHS nicht gleich. Wenn Sie Spezifikationen verfassen, sollten Sie immer sowohl die Standardnummer als auch die Note angeben.

F1: Ist S355 immer besser als S235?

Nicht immer. Besser ist eine Frage der Passform. S355 hat eine viel höhere Streckgrenze, kostet aber auch mehr und hat ein etwas höheres Kohlenstoffäquivalent (CEV), was bedeutet, dass das Schweißen etwas mehr Sorgfalt erfordert. Wenn Ihre Auslegungslasten gering sind, ist S235 die wirtschaftlichere Wahl. Es hat keinen Sinn, für Kraft zu zahlen, die Sie nicht verbrauchen.

F2: Kann ich Hohlprofile nach EN 10219 ohne Vorwärmen schweißen?

Für S235JRH in typischen Dicken bis 16 mm, ja. Für S355-Qualitäten, insbesondere in dickeren Abschnitten oder unter kalten Bedingungen, sollten Sie ein qualifiziertes Schweißverfahren befolgen -, aber in den meisten Werkstattumgebungen ist Vorwärmen nicht automatisch erforderlich. Überprüfen Sie Ihr CEV und befolgen Sie die Empfehlungen der EN 1011 oder Ihres eigenen WPS.

F3: Können Hohlprofile nach EN 10219 verzinkt werden?

Ja. Die Feuerverzinkung wird häufig auf Hohlprofile nach EN 10219 angewendet und bietet einen hervorragenden Korrosionsschutz. Aufgrund der Eigenspannungen in kaltgeformten Abschnitten sollten Sie den Verzinkungsprozess jedoch mit Ihrem Lieferanten besprechen, um eine ordnungsgemäße Entlüftung sicherzustellen und das Risiko von Verformungen oder Wasserstoffversprödung zu minimieren. Bei richtiger Konstruktion und Prozesskontrolle funktioniert die Verzinkung von EN 10219-Abschnitten gut.

F4: Sind EN 10219-Qualitäten gleichwertig mit ASTM A500?

Es gibt keine direkte Eins-zu-eins-Äquivalenz, aber zum praktischen Vergleich:

ASTM A500 Grade B (Mindestausbeute 315 MPa) liegt irgendwo zwischen S275 und S355.

ASTM A500 Grade C (Mindestausbeute 345 MPa) liegt näher an S355.

Wenn Sie eine Norm durch eine andere ersetzen, sollten Sie die tatsächlichen mechanischen Eigenschaften prüfen und entsprechend konstruieren, anstatt von Gleichwertigkeit auszugehen.

Die Wahl der richtigen Stahlsorte gemäß EN 10219 hängt von drei Dingen ab: der Last, die Ihre Struktur tragen muss, der Temperatur, der sie im Betrieb ausgesetzt ist, und dem gewünschten Gleichgewicht zwischen Materialkosten und Fertigungseffizienz.

S235JRHist Ihr Ansprechpartner für allgemeine Fertigungszwecke. Es ist einfach zu verarbeiten, preisgünstig und für die unterschiedlichsten strukturellen Anwendungen völlig ausreichend.

S355J2Hist Ihre leistungsstarke Option. Es bietet eine um fast 50 % höhere Streckgrenze als S235 und wurde bei –20 Grad auf Schlagfestigkeit geprüft. Dadurch eignet es sich für anspruchsvolle strukturelle Aufgaben, Außenumgebungen und sicherheitskritische Anwendungen.

Die meisten Käufer behalten beide in ihrem Bestandsportfolio und wählen zwischen ihnen Projekt für Projekt, wobei S275 eine kleinere, rollenspezifische Rolle spielt, wenn es durch bestimmte Kunden oder Designvorschriften spezifiziert wird.

Wenn Sie bereit sind, Ihre Bestellung aufzugeben, teilen Sie Ihrem Lieferanten drei Informationen mit: die Norm EN 10219, die vollständige Stahlsorte (z. B. S355J2H, nicht nur S355) und die erforderlichen Profilabmessungen. Dieses Maß an Präzision vermeidet kostspielige Missverständnisse und stellt sicher, dass Sie genau das erhalten, was Ihr Projekt benötigt.

Wenn Sie Fragen zu einer bestimmten Sorte oder einer bestimmten Anwendung haben, wenden Sie sich an unser technisches Team –LEFIN-STAHL, Wir haben Erfahrung in der Bereitstellung von EN 10219 hFolgen Sie den Abschnitten für Käufer in ganz Europa, dem Nahen Osten und darüber hinaus. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die richtige Auswahl für Ihr nächstes Projekt zu treffen.