Norme EN10297-1 Tube en acier sans soudure à haute résistance mécanique et propriétés de traction contrôlées pour applications structurelles
Détails de produit
tube en acier formé à froid
,tuyauterie de place d'acier de construction
Les tubes en acier circulaires sans soudure EN 10297-1 sont conçus pour les applications mécaniques et d'ingénierie générale où la résistance, la cohérence dimensionnelle, l'usinabilité et des propriétés mécaniques fiables sont requises. La norme couvre les tubes sans soudure en acier non allié et allié fournis dans des nuances d'acier et des conditions de livraison définies.
Pour les achats d'ingénierie générale, les nuances structurelles couramment spécifiées sont E235, E275, E315, E355 et E470. Leur limite d'élasticité minimale varie de 235 MPa à 470 MPa selon la nuance et l'épaisseur de paroi. Les tubes peuvent être fournis finis à chaud, étirés à froid ou laminés à froid selon la précision dimensionnelle requise, la qualité de surface et le processus d'usinage ultérieur.
| Article | Spécification |
|---|---|
| Produit | Tube en acier circulaire sans soudure pour applications mécaniques et d'ingénierie générale |
| Matériau | Acier d'ingénierie non allié et allié |
| Norme | EN 10297-1 |
| Nuances typiques | E235, E275, E315, E355, E470 |
| Numéros d'acier | 1.0308, 1.0225, 1.0236, 1.0580, 1.0536 |
| Processus de fabrication | Fini à chaud sans soudure, étiré à froid ou laminé à froid |
| Diamètre extérieur | Environ 10,0-610 mm, selon le procédé de fabrication et la nuance |
| Épaisseur de paroi | Environ 1,0-100 mm, selon le diamètre extérieur, la nuance et le procédé de production |
| Longueur | 1-12 m; tailles fixes et coupées à longueur disponibles |
| Tolérance du diamètre extérieur | Pour D ≤ 219,1 mm : ±1 % ou ±0,5 mm, le plus grand des deux; pour D > 219,1 mm : typiquement ±1 % |
| Tolérance d'épaisseur de paroi | Typiquement ±12,5 % ou ±0,4 mm, le plus grand des deux pour D ≤ 219,1 mm; les tubes de grand diamètre dépendent du rapport T/D |
| Rectitude | Contrôlée selon EN 10297-1 et les exigences dimensionnelles convenues |
| État de surface | Surface noire, décapée, grenaillée, huilée ou usinée, le cas échéant |
| Extrémités | Plates, coupées à angle droit, ébavurées ou usinées selon la commande |
| Traitement thermique / Condition de livraison | +AR tel que laminé, +N normalisé ou laminé avec normalisation; dépendant de la nuance |
| Inspection | Analyse chimique, essais de traction, inspection dimensionnelle, examen visuel; des END peuvent être spécifiés |
| Documentation | Une documentation d'inspection EN 10204 peut être fournie lorsqu'elle est spécifiée dans la commande |
La structure de tolérance dimensionnelle de l'EN 10297-1 distingue la tolérance du diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi, la tolérance de paroi pour les grandes tailles étant affectée par le rapport épaisseur de paroi/diamètre.
- Haute résistance mécanique : L'EN 10297-1 fournit plusieurs niveaux de résistance adaptés à différentes charges d'ingénierie. Pour les épaisseurs de paroi jusqu'à 16 mm, les limites d'élasticité minimales typiques sont de 235 MPa pour E235, 275 MPa pour E275, 315 MPa pour E315, 355 MPa pour E355 et 470 MPa pour E470.
- Propriétés de traction contrôlées : Pour les épaisseurs de paroi jusqu'à 16 mm, les valeurs minimales de résistance à la traction sont d'environ 360 MPa pour E235, 410 MPa pour E275, 450 MPa pour E315, 490 MPa pour E355 et 650 MPa pour E470. Les nuances de plus haute résistance permettent aux concepteurs de réduire le poids de la section lorsque les calculs de conception et les exigences d'ingénierie applicables le permettent.
- Propriétés mécaniques dépendant de l'épaisseur de paroi : Les propriétés mécaniques ne sont pas représentées par une seule valeur pour chaque dimension de tube. L'EN 10297-1 réduit la limite d'élasticité minimale spécifiée pour plusieurs nuances à mesure que l'épaisseur de paroi augmente. Par exemple, E355 a des limites d'élasticité minimales de 355 MPa pour T ≤ 16 mm, 345 MPa pour >16-40 mm, 335 MPa pour >40-65 mm, 315 MPa pour >65-80 mm et 295 MPa pour >80-100 mm.
- Convient aux composants d'ingénierie usinés : La construction sans soudure élimine le cordon de soudure longitudinal associé aux tubes soudés. Ceci est utile pour les composants qui nécessitent un usinage circonférentiel, un alésage, un tournage, un filetage ou une élimination localisée de matière.
- Multiples nuances de résistance d'une même famille de normes : Les nuances de la série E permettent aux ingénieurs de sélectionner le matériau en fonction de la limite d'élasticité requise plutôt que d'utiliser une seule nuance d'acier pour toutes les applications. E235 et E275 conviennent aux composants de résistance modérée, tandis que E355 et E470 offrent une résistance mécanique plus élevée.
Un problème d'achat fréquent pour les tubes mécaniques est de savoir si le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi commandés laissent une marge d'usinage suffisante sans créer de gaspillage de matière excessif. La production peut donc être contrôlée selon le dessin du composant fini plutôt que seulement une taille de tube nominale. Le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, l'épaisseur de paroi, l'ovalisation, la rectitude et la longueur coupée peuvent être inclus dans la spécification d'achat. Pour les dimensions standard EN 10297-1, les tolérances du diamètre extérieur et de la paroi sont sélectionnées en fonction du diamètre du tube et du rapport T/D; des dimensions plus serrées peuvent être discutées pour les tubes étirés à froid ou usinés lorsque techniquement réalisable.
Une nuance d'acier seule n'est pas suffisante pour les achats d'ingénierie. Les propriétés mécaniques peuvent dépendre de l'épaisseur de paroi et de la condition de livraison. Pour cette raison, la spécification d'achat doit identifier la combinaison complète de la nuance EN 10297-1, des dimensions et de la condition de livraison. Par exemple, E235-E355 peut être fourni dans les conditions +AR ou +N selon les exigences, tandis que E470 est généralement associé à la condition de livraison +AR dans les tableaux de propriétés standard. Cela évite de comparer les certificats de matériau uniquement par nom d'acier tout en ignorant l'état de livraison.
Les acheteurs professionnels doivent généralement confirmer si le tube fourni correspond à la nuance commandée plutôt que de recevoir uniquement une désignation générique du matériau. La composition chimique, les propriétés de traction, les dimensions, l'identification de fabrication et les résultats d'inspection peuvent donc être mis en correspondance avec la coulée ou le lot de production commandé. La documentation d'inspection doit être spécifiée au stade de la demande lorsque la traçabilité du matériau est requise. Ceci est particulièrement important pour E470, qui contient des éléments micro-alliés contrôlés tels que V et Nb en plus de la chimie C-Si-Mn.
| Système de normes | Norme / Référence pertinente | Portée |
|---|---|---|
| EN | EN 10297-1 | Tubes en acier circulaires sans soudure pour applications mécaniques et d'ingénierie générale; aciers non alliés et alliés |
| ASTM | ASTM A519 | Tubes mécaniques en acier au carbone et allié sans soudure |
| JIS | JIS G3445 | Tubes en acier au carbone pour applications de structures mécaniques |
| GB | GB/T 8162 | Tubes en acier sans soudure pour applications structurelles |
| GOST | GOST 8732 / GOST 8734 | Tubes en acier sans soudure déformés à chaud ou à froid |
Ces normes couvrent des catégories de produits similaires mais ne sont pas automatiquement interchangeables. La chimie des nuances, les propriétés mécaniques, les tolérances dimensionnelles, les exigences de test et les conditions de livraison doivent être vérifiées individuellement avant substitution.
Le tube en acier circulaire sans soudure EN 10297-1 peut être utilisé comme matière première creuse pour la fabrication d'une bague de pivot pour machines de construction. Le tube est coupé à la longueur de flan requise, puis tourné et alésé aux dimensions extérieures et intérieures finales. Une nuance appropriée telle que E355 peut fournir la résistance requise pour le corps de bague usiné, tandis que la construction sans soudure offre un matériau uniforme autour de la circonférence pour l'usinage. La sélection finale de la nuance doit être basée sur la charge du composant, la marge d'usinage, l'exigence de traitement thermique et le dessin d'ingénierie.
Le tableau suivant donne les limites chimiques représentatives de l'EN 10297-1 pour cinq nuances couramment spécifiées de la série E. Les valeurs sont exprimées en pourcentage massique.
| Nuance | N° d'acier | C % | Si % | Mn % | P Max. % | S Max. % | Al % | N Max. % | Nb Max. % | V % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E235 | 1.0308 | ≤0.17 | ≤0.35 | ≤1.20 | 0.030 | 0.035 | -- | -- | -- | -- |
| E275 | 1.0225 | ≤0.21 | ≤0.35 | ≤1.40 | 0.030 | 0.035 | -- | -- | -- | -- |
| E315 | 1.0236 | ≤0.21 | ≤0.30 | ≤1.50 | 0.030 | 0.035 | -- | -- | -- | -- |
| E355 | 1.0580 | ≤0.22 | ≤0.55 | ≤1.60 | 0.030 | 0.035 | -- | -- | -- | -- |
| E470 | 1.0536 | 0.16-0.22 | 0.10-0.50 | 1.30-1.70 | 0.030 | 0.035 | ≥0.010 | 0.020 | 0.07 | 0.08-0.15 |
Les propriétés mécaniques varient avec l'épaisseur de paroi. Les valeurs suivantes représentent les exigences minimales rapportées pour les tubes sans soudure de la série E EN 10297-1. ReH est la limite d'élasticité minimale et Rm est la résistance à la traction minimale. L et T font référence à l'allongement longitudinal et transversal.
| Nuance | Condition de livraison | Épaisseur de paroi | Limite d'élasticité minimale ReH | Résistance à la traction minimale Rm | Allongement minimal L / T |
|---|---|---|---|---|---|
| E235 | +AR ou +N | T ≤ 16 mm | 235 MPa | 360 MPa | 25% / 23% |
| E275 | +AR ou +N | T ≤ 16 mm | 275 MPa | 410 MPa | 22% / 20% |
| E315 | +AR ou +N | T ≤ 16 mm | 315 MPa | 450 MPa | 21% / 19% |
| E355 | +AR ou +N | T ≤ 16 mm | 355 MPa | 490 MPa | 20% / 18% |
| E470 | +AR | T ≤ 16 mm | 470 MPa | 650 MPa | 17% / 15% |
Pour les sections plus épaisses, la limite d'élasticité minimale diminue selon la plage d'épaisseur spécifiée par la norme. Les valeurs typiques sont :
| Nuance | T ≤ 16 mm | >16-40 mm | >40-65 mm | >65-80 mm | >80-100 mm |
|---|---|---|---|---|---|
| E235 | 235 MPa | 225 MPa | 215 MPa | 205 MPa | 195 MPa |
| E275 | 275 MPa | 265 MPa | 255 MPa | 245 MPa | 235 MPa |
| E315 | 315 MPa | 305 MPa | 295 MPa | 280 MPa | 270 MPa |
| E355 | 355 MPa | 345 MPa | 335 MPa | 315 MPa | 295 MPa |
| E470 | 470 MPa | 430 MPa | -- | -- | -- |
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