Q355 je nízko-legovaná vysokopevnostní-konstrukční ocel standardizovaná podle GB/T 1591-2018, nejnovější čínské národní normy pro vysoko-pevnostní nízkolegované konstrukční oceli. Q355, který byl představen jako náhrada za dlouhodobou třídu Q345 s účinností od 1. února 2019, představuje významný generační upgrade v čínské rodině konstrukční oceli.
Označení se řídí čínskými konvencemi pojmenování: „Q“ pochází z mandarínštinyQufu(což znamená "výtěžnost") a "355" označuje minimální zaručenou mez kluzu 355 MPa pro desky o tloušťce menší nebo rovné 16 mm s rozsahem pevnosti v tahu 470–630 MPa. Hustota materiálu je 7,85 g/cm³.
Q355 se dodává v několika dodacích podmínkách, včetně válcování za tepla- (AR nebo +AR), normalizovaného (+N) a termomechanického válcování (M nebo TMCP), s příslušnou příponou připojenou k označení jakosti.
Q355B, Q355C, Q355D a Q355E - označené posledním písmenem - představují zvyšující se stupně kvality. Primárním rozdílem mezi jakostními třídami je teplota nárazové zkoušky a související minimální požadavek na absorbovanou energii. Q355B je testován při +20 stupních, Q355C při 0 stupních, Q355D při −20 stupních a Q355E při −40 stupních, všechny s minimální podélnou nárazovou energií 34 J
Kliknutím získáte více informací o oceli Q355
Chemické složení OCELI Q355
| Živel | Q355B (max. % hmotn.) | Q355C (max. % hmotn.) | Q355D (max. % hmotn.) | Q355E (max. % hmotn.) |
|---|---|---|---|---|
| C | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.18 |
| Si | 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 |
| Cu | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
Mechanické vlastnosti jádra: Q355B až Q355E
Systematické zkoumání mechanických vlastností odhaluje jak sdílené pevnostní charakteristiky rodiny Q355, tak kritickou diferenciaci houževnatosti napříč jakostními třídami.
Variace meze kluzu s tloušťkou
Minimální mez kluzu Q355 se progresivně snižuje se zvyšující se tloušťkou plechu -, což je charakteristika společná pro všechny za tepla-válcované konstrukční oceli v důsledku snížené redukce válcování a následně hrubší struktury zrn v tlustších sekcích. Hodnoty jsou stejné ve všech stupních kvality (B až E):
| Rozsah tloušťky (mm) | Mez kluzu, ReH (MPa, min) |
|---|---|
| d Menší nebo rovno 16 | 355 |
| 16 < d Menší nebo rovno 40 | 345 |
| 40 < d Menší nebo rovno 63 | 335 |
| 63 < d Menší nebo rovno 80 | 325 |
| 80 < d Menší nebo rovno 100 | 315 |
| 100 < d Menší nebo rovno 150 | 295 |
| 150 < d Menší nebo rovno 200 | 285 |
| 200 < d Menší nebo rovno 250 | 275 |
Data pocházejí ze standardních specifikací GB/T 1591-2018
Tahové vlastnosti a prodloužení
Požadavky na maximální pevnost v tahu a minimální prodloužení jsou konzistentní u Q355B, Q355C, Q355D a Q355E.
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Pevnost v tahu, Rm (MPa) | 470–630 |
| Prodloužení po zlomenině, A (%) | Větší nebo rovno 22 |
Data sestavená z různých průmyslových zdrojů
Požadavek na prodloužení větší nebo rovné 22 % prokazuje, že Q355 má vynikající tažnost, která umožňuje významnou plastickou deformaci před zlomením. Tato vlastnost je kritická pro absorpci energie za podmínek dynamického a seismického zatížení a zajišťuje adekvátní varování před selháním konstrukce.
Rázová houževnatost: Definující diferenciátor
Požadavek na rázovou houževnatost -, konkrétně zkušební teplota, při které musí materiál absorbovat minimálně 34 J v podélném Charpyho -vrubovém testu -, je jedinou nejdůležitější charakteristikou odlišující Q355B, Q355C, Q355D a Q355E. Tato vlastnost přímo řídí vhodnost služeb při nízkých{9}}teplotách.
| Stupeň | Teplota nárazového testu | Minimální absorbovaná energie (longitudinální) | Typické aplikační klima |
|---|---|---|---|
| Q355B | +20 stupeň | Větší nebo rovno 34 J | Vnitřní / mírné klima |
| Q355C | 0 stupňů | Větší nebo rovno 34 J | Mírné venkovní |
| Q355D | -20 stupňů | Větší nebo rovno 34 J | Studená oblast / severní Čína |
| Q355E | -40 stupňů | Větší nebo rovno 34 J | Arktida / silně chladná oblast |
Tabulka sestavená z několika průmyslových specifikací
Praktický význam těchto požadavků na dopad nelze přeceňovat. Q355E, testovaný při −40 stupních s minimální nárazovou energií 34 J, si zachovává tvárné lomové chování za podmínek, kdy by nižší třídy podstoupily tvárný -k- křehký přechod. Díky tomu je Q355E materiálem volby pro mostní konstrukce v severním Chej-lung-ťiangu, pobřežní plošiny v Bohaiském moři, věže větrných turbín ve Vnitřním Mongolsku a další infrastrukturu extrémně chladných-regionů.
Konsolidovaná tabulka mechanických vlastností
Následující tabulka uvádí komplexní přehled klíčových mechanických vlastností všech čtyř jakostí Q355.
| Stupeň | Mez kluzu ReH (MPa, menší nebo rovna 16 mm) | Pevnost v tahu Rm (MPa) | Prodloužení A (%) | Rázová zkouška Temp. | Energie nárazu KV₂ (J, min) |
|---|---|---|---|---|---|
| Q355B | Větší nebo rovno 355 | 470–630 | Větší nebo rovno 22 | +20 stupeň | Větší nebo rovno 34 |
| Q355C | Větší nebo rovno 355 | 470–630 | Větší nebo rovno 22 | 0 stupňů | Větší nebo rovno 34 |
| Q355D | Větší nebo rovno 355 | 470–630 | Větší nebo rovno 22 | -20 stupňů | Větší nebo rovno 34 |
| Q355E | Větší nebo rovno 355 | 470–630 | Větší nebo rovno 22 | -40 stupňů | Větší nebo rovno 34 |
Tabulka syntetizovaná ze specifikací GB/T 1591-2018 a několika průmyslových zdrojů dat
Q355 vs. Q345 vs. 16Mn
Aby bylo možné plně ocenit výkonnostní výhody Q355, je nezbytné jej zařadit do evoluční linie čínských konstrukčních ocelí. Pokrok od 16Mn (GB 1591-88) k Q345 (GB/T 1591-1994/2008) k Q355 (GB/T 1591-2018) představuje desetiletí metalurgického zdokonalování a harmonizace mezinárodních standardů.
Historická evoluce
16Mn, třída „dědečka“ pod dnes již-zastaralou GB 1591-88, byla v Číně po desetiletí tahounem konstrukční oceli s typickým obsahem uhlíku 0,12–0,20 % a obsahem manganu 1,20–1,60 %.Byla nahrazena Q345 podle GB/T 1591-1994, která sjednotila několik starších tříd (12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE atd.) do jediného klasifikačního systému.
Q345 byl samotný nahrazen Q355 v roce 2019, čímž se čínské normy přiblížily evropským specifikacím EN 10025 (zejména řada S355).
Klíčové výkonnostní rozdíly
Mez kluzu: Q355 poskytuje minimální mez kluzu 355 MPa pro tenké řezy, což představuje zlepšení o 10 MPa (přibližně 3 %) oproti 345 MPa u Q345 a zvýšení o 10–80 MPa oproti tloušťce 16Mn-v závislosti na rozsahu 275–345 MPa. Zatímco 10 MPa se zdá být skromné, ve velko{14}}konstrukčním návrhu se přímo promítá do zmenšených rozměrů sekce a měřitelných úspor hmotnosti.
Pevnost v tahu: Q355 vykazuje rozsah pevnosti v tahu 470–630 MPa ve srovnání s 16Mn 470–660 MPa a srovnatelným rozsahem Q345. Horní okraj byl mírně utažen, což odráží zlepšenou konzistenci v moderních postupech výroby oceli.
Prodloužení: Všechny tři třídy sdílejí srovnatelné hodnoty prodloužení přibližně 21–22 %, což naznačuje, že zlepšení pevnosti u Q355 bylo dosaženo bez obětování tažnosti -, což je ne-triviální úspěch ve fyzikální metalurgii.
Odolnost vůči nízkým-teplotám: Toto je nejdůležitější výhoda Q355. Zatímco Q345E by mohl dosáhnout rázového výkonu -40 stupňů, Q355 toho dosahuje zásadně odlišnou metalurgickou cestou - mikrolegováním s V, Ti a Nb -, která zjemňuje strukturu zrna spíše než spoléhat pouze na čistotu složení. Třída Q355E poskytuje rázovou houževnatost -40 stupňů s absorbovanou energií větší nebo rovnou 34 J, což je schopnost, kterou starší 16Mn prostě nemohl nabídnout
Závěr
Za tepla-válcovaná ocel Q355, zahrnující třídy B až E, představuje současný stav techniky čínské nízko{2}}legované vysokopevnostní-konstrukční oceli. Jeho profil mechanických vlastností - minimální mez kluzu 355 MPa, pevnost v tahu 470–630 MPa, tažnost 22 % nebo větší a stupeň-specifické rázové houževnatosti dosahující až -40 stupňů - z něj činí všestranný, vysoce výkonný-materiál vhodný pro nejnáročnější konstrukční aplikace.
FAQ
Jaké jsou mechanické vlastnosti Q355?
Mechanické vlastnosti
Obecně má ocel Q345 rozsah pevnosti v tahu 470–630 MPa, zatímco ocel Q355 mározsah pevnosti v tahu 470-680 MPa. To naznačuje, že Q355 má potenciálně vyšší pevnost v tahu než Q345.
Jaký je rozdíl mezi S355 a Q355?
Q355 a S355 nejsou totožné standardy, ale jsou funkčně ekvivalentní pro většinu konstrukčních aplikací. Oba mají minimální mez kluzu 355 MPa a podobné rozsahy pevnosti v tahu. Hlavní rozdíly spočívají ve standardních specifikacích, limitech chemického složení a dodacích podmínkách
Co je čínská ocel Q355?
Ocel Q355 jejakost čínské konstrukční oceli, která je součástí normy GB/T 1591. Jedná se o vysoce-nízkolegovanou- ocel známou pro své vynikající mechanické vlastnosti, díky čemuž je vhodná pro různé konstrukční aplikace ve stavebnictví a strojírenství.
Jaký je rozdíl mezi Q345 a Q355?
Hlavní rozdíl mezi Q345 a Q355 jejejich vlastnosti a mez kluzu. Q355 má vyšší pevnost a komplexnější rozsah aplikací, zatímco Q345 je běžnější nízkolegovaná ocel.
Co je ekvivalentem oceli Q355?
Ocel Q355 je obecně považována za ekvivalentní konstrukční oceli řady EN S355, pokud jde o mez kluzu a mechanické vlastnosti. Nejbližší evropské ekvivalenty jsouS355JR, S355J0 a S355J2v závislosti na požadavcích na teplotu nárazové zkoušky.
