S235J2- Warmgewalzter Baustahl

Kurzname	Norm	Werkstoff-Nr.	Alte Bezeichnungen
S235J2	DIN EN 10025-2	1.0117	S235J2G3, S235J2G4

Stahlsorte

Prüfrichtung	Streckgrenze R_eH (MPa) ≤ 16 mm	Streckgrenze R_eH (MPa) > 16 ≤ 40 mm	Zugfestigkeit R_m (MPa) < 3 mm	Zugfestigkeit R_m (MPa) ≥ 3 mm ≤ 100 mm
Quer (≥ 600mm)	≥ 235	≥ 225	360 – 510	360 – 510

Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur: Streckgrenze und Zugfestigkeit

Probenrichtung a	Bruchdehnung A₈₀ (in %) ≤ 1 mm	A₈₀ (in %) > 1 ≤ 1,5 mm	A₈₀ (in %) > 1,5 ≤ 2 mm	A₈₀ (in %) > 2 ≤ 2,5 mm	A₈₀ (in %) > 2,5 ≤ 3 mm	A_5,65 (in %) > 3 ≤ 40 mm
l	≥ 17	≥ 18	≥ 19	≥ 20	≥ 21	≥ 26
t	≥ 15	≥ 16	≥ 17	≥ 18	≥ 19	≥ 24

Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur: Bruchdehnung

C % ≤ 16 mm	C % >16 mm ≤ 40 mm	Si %	Mn %	P %	S %	N %	Cu %	CEV ≤ 30 mm
0,17	0,17	–	≤ 1,40	≤ 0,025	≤ 0,025	–	≤ 0,55	≤ 0,35

Chemische Zusammensetzung nach der Schmelzanalyse

Temperatur	Mindestkerbschlagarbeit KV₂ (J) ≤ 150 mm
-20°C	27

Kerbschlagarbeit KV₂ an Längsproben

Der warmgewalzte Baustahl S235J2 (1.0117): Technische Charakteristik und Lieferzustände

Der unlegierte Baustahl der Güte S235J2, geführt unter der Werkstoffnummer 1.0117, stellt innerhalb der Normenfamilie DIN EN 10025-2 eine qualitativ hochwertige Stufe der Basiskonstruktionsstähle dar. Während die Festigkeitsklasse S235 im allgemeinen Maschinen- und Stahlbau als Standard gilt, definiert der Zusatz „J2“ spezifische Anforderungen an die Kerbschlagzähigkeit, die diesen Werkstoff für sicherheitsrelevante Konstruktionen und geschweißte Bauteile unter erhöhter Beanspruchung qualifiziert.

Werkstofftechnische Einordnung und Differenzierung

Im Vergleich zur weit verbreiteten Güte S235JR bietet der S235J2 eine erweiterte Sicherheit gegen Sprödbruch. Die Klassifizierung „J2“ schreibt eine Prüfung der Kerbschlagarbeit bei einer Prüftemperatur von -20 °C vor, wobei ein Mindestwert von 27 Joule erreicht werden muss. Im Gegensatz dazu wird die Güte JR lediglich bei Raumtemperatur geprüft. Diese Tieftemperatureignung ist für Ingenieure ein entscheidendes Kriterium, wenn Bauteile im Außenbereich oder in klimatisch anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden.

Chemisch betrachtet zeichnet sich der 1.0117 durch einen kontrollierten Kohlenstoffgehalt und ein ausgewogenes Mangan-Silizium-Verhältnis aus. Dies resultiert in einer hervorragenden Schweißbarkeit und guten Verformungseigenschaften, was insbesondere bei der Weiterverarbeitung von Flachstahlprodukten wie Coils, Spaltband und Tafeln von hoher Relevanz ist.

Analyse der Lieferzustände: +AR, +N und +M

Für die kaufmännische Beschaffung und die technische Auslegung ist die Kenntnis der Lieferzustände essenziell, da diese die Mikrostruktur des Stahls und somit sein Verhalten bei der weiteren Bearbeitung (z. B. Kaltumformung, Verzinken oder thermisches Trennen) maßgeblich beeinflussen. Warmgewalzte Flachprodukte in S235J2 werden üblicherweise in einem der folgenden Zustände geliefert:

1. Lieferzustand +AR (As Rolled)

Der Zustand +AR bezeichnet Material, das „wie gewalzt“ ausgeliefert wird. Hierbei erfolgt nach dem Warmwalzprozess keine gezielte thermische Nachbehandlung. Die Eigenschaften des Stahls ergeben sich primär aus der chemischen Analyse und dem Walzverlauf.

Technische Relevanz: Die Gefügestruktur kann innerhalb einer Charge variieren, da die Abkühlbedingungen nach dem Walzen nicht strikt kontrolliert werden. Für einfache Stahlbaukonstruktionen ist dieser Zustand oft ausreichend.

Kaufmännische Aspekte: +AR ist in der Regel die kostengünstigste Variante, da zusätzliche thermische Prozessschritte entfallen.

2. Lieferzustand +N (Normalisiert / Normalisierend gewalzt)

Bei der Kennzeichnung +N wurde das Material entweder nach dem Walzen normalgeglüht oder direkt durch ein normalisierendes Walzverfahren auf Endtemperatur gebracht. Ziel ist die Erzeugung eines feinkörnigen, gleichmäßigen Gefüges.

Technische Relevanz: Normalisiertes Material weist homogenere mechanische Eigenschaften über die gesamte Tafel- oder Coilbreite auf. Dies führt zu einer besseren Vorhersagbarkeit bei Umformprozessen und einer optimierten Eignung für das Verzinken. Spannungen im Material sind reduziert, was beim Laserschneiden von Tafeln zu einer höheren Planheit führt.

Einsatzbereich: Ingenieure fordern +N häufig für Bauteile, die hohen Sicherheitsanforderungen unterliegen oder bei denen ein Verzug durch thermische Spannungen minimiert werden muss.

3. Lieferzustand +M (Thermomechanisch gewalzt)

Der Zustand +M beschreibt ein Verfahren, bei dem die Endumformung in einem bestimmten Temperaturbereich erfolgt, der zu Materialeigenschaften führt, die allein durch eine Wärmebehandlung nicht erreicht werden können.

Technische Relevanz: Durch das thermomechanische Walzen wird eine Kombination aus hoher Festigkeit und guter Zähigkeit bei gleichzeitig niedrigem Kohlenstoffäquivalent erreicht. Dies verbessert die Schweißbarkeit massiv, da die Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone minimiert wird.

Differenzierung: Im Gegensatz zum Zustand +N kann ein +M Gefüge durch eine spätere Wärmebehandlung (oberhalb der Rekristallisationstemperatur) seine Eigenschaften verlieren. Daher ist dieser Zustand ideal für die Kaltverarbeitung und das Schweißen, jedoch weniger für ein nachträgliches Warmumformen geeignet.

Fazit für Einkauf und Konstruktion

Der Einsatz von S235J2 (1.0117) als Flachstahl in Form von Coils, Spaltband oder Tafeln bietet eine technisch überlegene Alternative zum Standard-Baustahl, insbesondere wenn klimatische Einflüsse oder komplexe Schweißprozesse eine Rolle spielen. Während der Einkauf die Kosten-Nutzen-Relation der Lieferzustände (+AR, +N, +M) abwägen muss, profitiert die Technik von der erhöhten Sprödbruchsicherheit und der verbesserten Verarbeitungsqualität bei normalisierten oder thermomechanisch behandelten Güten. Die präzise Wahl der Lieferform – ob als Coil für die Serienfertigung oder als maßgenauer Tafelzuschnitt – ermöglicht zudem eine signifikante Optimierung der Materialeffizienz in der Produktion.