Q355 là loại thép kết cấu có độ bền-hợp kim thấp{2}}hợp kim thấp được tiêu chuẩn hóa theo GB/T 1591-2018, tiêu chuẩn quốc gia mới nhất của Trung Quốc dành cho thép kết cấu hợp kim thấp có độ bền-cao. Được giới thiệu để thay thế loại Q345 lâu đời có hiệu lực từ ngày 1 tháng 2 năm 2019, Q355 thể hiện sự nâng cấp đáng kể về thế hệ trong dòng sản phẩm thép kết cấu của Trung Quốc.
Việc chỉ định tuân theo quy ước đặt tên của Trung Quốc: "Q" bắt nguồn từ tiếng Quan ThoạiKhúc Phụ(có nghĩa là "năng suất") và "355" biểu thị cường độ năng suất được đảm bảo tối thiểu là 355 MPa đối với các tấm có độ dày nhỏ hơn hoặc bằng 16 mm, với phạm vi cường độ kéo là 470–630 MPa. Mật độ vật liệu là 7,85 g/cm³.
Q355 được cung cấp ở nhiều điều kiện phân phối, bao gồm cán nóng-(AR hoặc +AR), chuẩn hóa (+N) và cán cơ nhiệt (M hoặc TMCP), với hậu tố thích hợp được thêm vào ký hiệu cấp.
Q355B, Q355C, Q355D và Q355E - được chỉ định bằng chữ cái cuối cùng - thể hiện các cấp chất lượng ngày càng tăng. Sự khác biệt chính giữa các cấp là nhiệt độ thử nghiệm tác động và yêu cầu năng lượng hấp thụ tối thiểu liên quan. Q355B được thử nghiệm ở +20 độ , Q355C ở 0 độ , Q355D ở −20 độ và Q355E ở −40 độ , tất cả đều có năng lượng tác động dọc tối thiểu là 34 J
Click để tìm hiểu thêm về Thép Q355
Thành phần hóa học của THÉP Q355
| Yếu tố | Q355B (% trọng lượng tối đa) | Q355C (% trọng lượng tối đa) | Q355D (% trọng lượng tối đa) | Q355E (% trọng lượng tối đa) |
|---|---|---|---|---|
| C | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.18 |
| Sĩ | 0.55 | 0.55 | 0.55 | 0.50 |
| Mn | 1.60 | 1.60 | 1.60 | 1.60 |
| P | 0.035 | 0.030 | 0.025 | 0.025 |
| S | 0.035 | 0.030 | 0.025 | 0.020 |
| Cr | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| Ni | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| Củ | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
Tính chất cơ học cốt lõi: Q355B đến Q355E
Việc kiểm tra có hệ thống các đặc tính cơ học cho thấy cả đặc điểm độ bền chung của dòng Q355 và sự khác biệt về độ bền tới hạn giữa các cấp chất lượng.
Sự thay đổi cường độ năng suất theo độ dày
Giới hạn chảy tối thiểu của Q355 giảm dần khi độ dày tấm tăng - một đặc điểm phổ biến đối với tất cả các loại thép kết cấu cán nóng- do khả năng giảm cán giảm và do đó cấu trúc hạt thô hơn ở các phần dày hơn. Các giá trị giống nhau ở tất cả các cấp chất lượng (B đến E):
| Phạm vi độ dày (mm) | Sức mạnh năng suất, ReH (MPa, phút) |
|---|---|
| d Nhỏ hơn hoặc bằng 16 | 355 |
| 16 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 40 | 345 |
| 40 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 63 | 335 |
| 63 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 80 | 325 |
| 80 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 100 | 315 |
| 100 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 150 | 295 |
| 150 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 200 | 285 |
| 200 < d Nhỏ hơn hoặc bằng 250 | 275 |
Dữ liệu có nguồn gốc từ thông số kỹ thuật tiêu chuẩn GB/T 1591-2018
Tính chất kéo và độ giãn dài
Các yêu cầu về độ bền kéo tối đa và độ giãn dài tối thiểu nhất quán trên Q355B, Q355C, Q355D và Q355E.
| Tài sản | Giá trị |
|---|---|
| Độ bền kéo, Rm (MPa) | 470–630 |
| Độ giãn dài sau gãy, A (%) | Lớn hơn hoặc bằng 22 |
Dữ liệu được tổng hợp từ nhiều nguồn trong ngành
Yêu cầu độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 22% chứng tỏ Q355 có độ dẻo tuyệt vời, cho phép biến dạng dẻo đáng kể trước khi đứt. Đặc tính này rất quan trọng cho việc hấp thụ năng lượng trong điều kiện tải trọng động và địa chấn và đảm bảo cảnh báo đầy đủ trước khi cấu trúc bị hư hỏng.
Độ bền va đập: Yếu tố xác định sự khác biệt
Yêu cầu về độ bền va đập - cụ thể là nhiệt độ thử nghiệm mà tại đó vật liệu phải hấp thụ tối thiểu 34 J trong thử nghiệm khía Charpy V-theo chiều dọc - là đặc điểm quan trọng nhất để phân biệt Q355B, Q355C, Q355D và Q355E. Thuộc tính này trực tiếp chi phối sự phù hợp của dịch vụ ở nhiệt độ-thấp.
| Cấp | Kiểm tra tác động Nhiệt độ | Năng lượng hấp thụ tối thiểu (theo chiều dọc) | Ứng dụng điển hình Khí hậu |
|---|---|---|---|
| Q355B | +20 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 J | Khí hậu trong nhà / ôn hòa |
| Q355C | 0 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 J | Ngoài trời ôn đới |
| Q355D | −20 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 J | Vùng lạnh / miền bắc Trung Quốc |
| Q355E | −40 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 J | Bắc Cực/ vùng lạnh giá nghiêm trọng |
Bảng được tổng hợp từ nhiều thông số kỹ thuật của ngành
Ý nghĩa thực tế của những yêu cầu tác động này không thể được phóng đại. Q355E, được thử nghiệm ở −40 độ với năng lượng va đập tối thiểu là 34 J, duy trì trạng thái đứt gãy dẻo trong các điều kiện mà các cấp thấp hơn sẽ trải qua quá trình chuyển đổi dẻo-sang-giòn. Điều này khiến Q355E trở thành vật liệu được lựa chọn cho kết cấu cầu ở phía bắc Hắc Long Giang, giàn khoan ngoài khơi ở Biển Bột Hải, tháp tua-bin gió ở Nội Mông và cơ sở hạ tầng khu vực cực lạnh-khác.
Bảng tính chất cơ học hợp nhất
Bảng sau đây trình bày tổng quan toàn diện về các đặc tính cơ học chính của cả bốn loại Q355.
| Cấp | Năng suất ReH (MPa, Nhỏ hơn hoặc bằng 16 mm) | Độ bền kéo Rm (MPa) | Độ giãn dài A (%) | Kiểm tra tác động Nhiệt độ. | Năng lượng tác động KV₂ (J, phút) |
|---|---|---|---|---|---|
| Q355B | Lớn hơn hoặc bằng 355 | 470–630 | Lớn hơn hoặc bằng 22 | +20 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 |
| Q355C | Lớn hơn hoặc bằng 355 | 470–630 | Lớn hơn hoặc bằng 22 | 0 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 |
| Q355D | Lớn hơn hoặc bằng 355 | 470–630 | Lớn hơn hoặc bằng 22 | −20 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 |
| Q355E | Lớn hơn hoặc bằng 355 | 470–630 | Lớn hơn hoặc bằng 22 | −40 độ | Lớn hơn hoặc bằng 34 |
Bảng tổng hợp từ thông số kỹ thuật GB/T 1591-2018 và nhiều nguồn dữ liệu ngành
Q355 so với Q345 so với. 16Mn
Để đánh giá đầy đủ những lợi thế về hiệu suất của Q355, điều cần thiết là phải đặt nó trong dòng tiến hóa của thép kết cấu Trung Quốc. Quá trình phát triển từ 16 triệu (GB 1591-88) đến Q345 (GB/T 1591-1994/2008) đến Q355 (GB/T 1591-2018) thể hiện sự tinh tế trong luyện kim và hài hòa hóa tiêu chuẩn quốc tế trong nhiều thập kỷ.
Sự tiến hóa lịch sử
16Mn, loại "ông nội" theo GB 1591-88 hiện đã lỗi thời, là loại thép kết cấu đặc trưng ở Trung Quốc trong nhiều thập kỷ với hàm lượng cacbon điển hình là 0,12–0,20% và hàm lượng mangan là 1,20–1,60%.Nó được thay thế bởi Q345 theo GB/T 1591-1994, thống nhất nhiều loại cũ (12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, v.v.) trong một hệ thống phân loại duy nhất.
Bản thân Q345 đã được thay thế bằng Q355 vào năm 2019, đưa các tiêu chuẩn của Trung Quốc phù hợp hơn với các thông số kỹ thuật EN 10025 của Châu Âu (đặc biệt là dòng S355).
Sự khác biệt chính về hiệu suất
Sức mạnh năng suất: Q355 mang lại cường độ chảy tối thiểu là 355 MPa cho các phần mỏng, thể hiện mức cải thiện 10 MPa (khoảng 3%) so với 345 MPa của Q345 và tăng 10–80 MPa trên phạm vi phụ thuộc độ dày 16Mn-là 275–345 MPa. Mặc dù 10 MPa có vẻ khiêm tốn nhưng trong thiết kế kết cấu quy mô lớn,{14}}nó trực tiếp dẫn đến giảm kích thước mặt cắt và tiết kiệm trọng lượng có thể đo lường được.
Độ bền kéo: Q355 thể hiện phạm vi độ bền kéo là 470–630 MPa, so với phạm vi tương đương của 16Mn là 470–660 MPa và Q345. Giới hạn trên đã được thắt chặt một chút, phản ánh tính nhất quán được cải thiện trong thực tiễn sản xuất thép hiện đại.
Độ giãn dài: Cả ba loại đều có chung giá trị độ giãn dài tương đương là khoảng 21–22%, cho thấy rằng độ bền của Q355 đã đạt được mà không làm mất đi tính dẻo - một thành tựu không hề tầm thường trong luyện kim vật lý.
Độ bền nhiệt độ-thấp: Đây chính là ưu điểm mang tính quyết định nhất của Q355. Trong khi Q345E có thể đạt được hiệu suất tác động −40 độ, Q355 đạt được điều này thông qua một con đường luyện kim khác biệt cơ bản - hợp kim vi mô với V, Ti và Nb - giúp tinh chỉnh cấu trúc hạt thay vì chỉ dựa vào độ sạch của thành phần. Cấp Q355E mang lại độ bền va đập −40 độ với năng lượng hấp thụ Lớn hơn hoặc bằng 34 J, một khả năng mà 16Mn truyền thống không thể cung cấp
Phần kết luận
Thép cán nóng Q355-, bao gồm các cấp từ B đến E, đại diện cho công nghệ kết cấu thép cường độ cao-hợp kim thấp{3}}của Trung Quốc. Cấu hình đặc tính cơ học - cường độ chảy tối thiểu là 355 MPa, độ bền kéo 470–630 MPa, độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 22% và độ bền va đập cụ thể cấp- kéo dài đến −40 độ - chứng tỏ nó là vật liệu linh hoạt, hiệu suất cao{13}}phù hợp với các ứng dụng kết cấu đòi hỏi khắt khe nhất.
Câu hỏi thường gặp
Các tính chất cơ học của Q355 là gì?
Tính chất cơ học
Thông thường, thép Q345 có giới hạn độ bền kéo từ 470-630 MPa, trong khi thép Q355 có giới hạn chịu kéo là 470-630 MPa.phạm vi độ bền kéo 470-680 MPa. Điều này cho thấy Q355 có độ bền kéo cao hơn Q345.
Sự khác biệt giữa S355 và Q355 là gì?
Q355 và S355 không phải là các tiêu chuẩn giống nhau nhưng chúng có chức năng tương đương với hầu hết các ứng dụng kết cấu. Cả hai đều có cường độ năng suất tối thiểu là 355 MPa và phạm vi độ bền kéo tương tự nhau. Sự khác biệt chính nằm ở thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, giới hạn thành phần hóa học và điều kiện giao hàng.
Mác thép Q355 của Trung Quốc là gì?
thép Q355 làloại thép kết cấu của Trung Quốc là một phần của tiêu chuẩn GB/T 1591. Đây là loại thép hợp kim thấp-cường độ thấp{2}}được biết đến với các đặc tính cơ học tuyệt vời, khiến nó phù hợp với nhiều ứng dụng kết cấu khác nhau trong xây dựng và kỹ thuật.
Sự khác biệt giữa Q345 và Q355 là gì?
Sự khác biệt chính giữa Q345 và Q355 làtính chất và sức mạnh năng suất của chúng. Q355 có cường độ cao hơn và phạm vi ứng dụng toàn diện hơn, trong khi Q345 là loại thép hợp kim thấp-phổ biến hơn.
Thép Q355 tương đương với gì?
Thép Q355 thường được coi là tương đương với dòng thép kết cấu EN S355 về cường độ năng suất và hiệu suất cơ học. Tương đương gần nhất ở châu Âu làS355JR, S355J0 và S355J2, tùy thuộc vào yêu cầu nhiệt độ thử nghiệm tác động.
