JIS G3128 E355DD 저탄소강 – 물성 및 사양 종합
JIS G3128 E355DD 저탄소강 개요
JIS G3128은 건축 구조용 압연 강재 표준으로, E355DD는 저탄소 고인성 강종입니다. "E"는 건축 구조용, "355"는 최소 항복 강도 355 MPa, "DD"는 -20°C에서 샤르피 충격 시험 27J 이상(실제 39 kJ/m²) 및 횡방향 21 kJ/m²을 보장함을 의미합니다. 용접성, 내한성, 내진성이 요구되는 건축 구조물(고층 빌딩, 교량, 플랜트 구조물)의 주요 부재재로 사용됩니다. 제어 압연 및 가속 냉각(ACC) 공정으로 미세 입자화하여 강도와 인성을 동시 확보합니다.
일반 물성
| 속성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 밀도 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 저탄소강의 대표값 |
기계적 물성
| 속성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 탄성 계수 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 저탄소강의 대표값 |
| 연신율 (A5) | 23.0 °C | 22 % | |
| 샤르피 충격치 (노치, 종방향) | -20.0 °C | 39 kJ/m² | JIS G3128 DD급 기준 27J 초과 달성 |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.29 | 저탄소강의 대표값 |
| 전단 계수 | 23.0 °C | 82 GPa | 저탄소강의 대표값 |
| 인장 강도 | 23.0 °C | 430 - 630 MPa | |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 23.0 °C | 285 - 355 MPa | 최소 355 MPa 보장 |
| 샤르피 충격치 (노치, 횡방향) | -20.0 °C | 21 kJ/m² | 투과 방향 인성 확인용 |
열적 물성
| 속성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 열팽창 계수 | 23.0 °C | 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K | 저탄소강의 대표값 |
| 최대 사용 온도 | - | 500 °C | 탄소강의 일반적 한계 (크리프 고려) |
| 융점 | - | 1480 - 1526 °C | 저탄소강의 대표값 |
| 비열 용량 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 저탄소강의 대표값 |
| 열전도율 | 23.0 °C | 25 - 93 W/(m·K) | 저탄소강의 대표값 (온도 의존성 큼) |
전기적 물성
| 속성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 전기 저항률 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 탄소강의 대표값 |
자기적 물성
| 속성 | 값 | 비고 |
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| 큐리 온도 | 770 °C | 저탄소강의 대표값 (강자성→상자성 전이) |
E355DD 강종 코드 해석
| 코드 | 의미 |
|---|
| E | 건축 구조용 (Engineering structure) |
| 355 | 최소 항복 강도 355 N/mm² (MPa) |
| D | 샤르피 충격 시험 온도 0°C (종방향 27J 이상) |
| D | 샤르피 충격 시험 온도 -20°C (종방향 27J 이상, 횡방향 21J 이상) – 최고 등급 |
주요 특징 및 장점
- 우수한 내한성: -20°C에서 높은 충격 인성 확보 (극지/냉동/고위도 지역 구조물 적용 가능)
- 양호한 용접성: 탄소 당량(Ceq) 낮아 예열 없이 용접 가능 (두께 50mm 이하)
- 내진 성능: 높은 연신율과 인성으로 지진 에너지 흡수 능력 우수
- 미세 입자 구조: 제어 압연 + ACC로 페라이트 입도 10μm 이하 제어
- 일관된 품질: 강종 기호에 충격 시험 온도/방향/치까지 명시되어 품질 변동 최소화
적용 규격 및 인증
- JIS G3128:2017 (최신판)
- 한국 KS D 3868 (건축 구조용 압연 강재) 대응 강종: SN490D/E, SN520D/E 등
- 건축 구조 내진 설계 기준(KBC 2016) 충족 재료
- POSCO, 현대제철, 동국제강 등 국내 주요 제철소 생산 가능
대표 적용 분야
- 고층 빌딩: 기둥, 보, 브레이스, 베이스 플레이트
- 교량: 주형, 상판, 교각, 버팀대
- 플랜트 구조물: 파이프랙, 탱크 기초, 장비 지지 구조
- 해상 구조물: 해양 플랫폼, 풍력 타워, 방파제 구조
- 냉동/저온 창고 구조체 (-20°C 이하 환경)
