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Q345材料简介



Q345材料简介

Q345是一种钢材的材质。它是低合金钢(C<0.2%),广泛应用于建筑,桥梁、车辆、船舶、压力容器等。Q代表的是这种材质的屈服强度,后面的345,就是指这种材质的屈服值,在345兆帕左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值递减。

Q345综合力学性能良好,低温性能尚可,塑性和焊接性良好,用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动载荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件,热轧或正火状态使用,可用于-40℃以下寒冷地区的各种结构。

级别分类

Q345按等级可分为Q345A,Q345B,Q345C,Q345D,Q345E。它们所代表的,主要是冲击的温度有所不同。

Q345A级,是不做冲击;

Q345B级,是20度常温冲击;

Q345C级,是0度冲击;

Q345D级,是-20度冲击;

Q345E级,是-40度冲击。

在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同。

化学成分

Q345A:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.045,S≤0.045,V 0.02~0.15;

Q345B:C≤0.20, Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.040,S≤0.040,V 0.02~0.15;

Q345C:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.035,S≤0.035,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

Q345D:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.030,S≤0.030,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

Q345E:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.025,S≤0.025,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

对比16Mn

Q345钢是老牌号的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代,而并非仅替代16Mn钢一种材料。在化学成分上,16Mn与Q345也不尽相同。更重要的是两种钢材按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异,而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。因此,简单地将16Mn钢的许用应力套用在Q345钢上是不合适的,而应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。

Q345钢的主要组成元素比例与16Mn钢基本相同,区别是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能细化晶粒,大大提高了钢的韧性,钢的综合机械性能得到较大提高。也正因为如此,钢板的厚度才可以做得更大一些。因此,Q345钢的综合机械性能应当优于16Mn钢,特别是它的低温性能更是16Mn钢所不具备的。Q345钢的许用应力略高于16Mn钢。

性能对比

Q345D无缝管力学性能:

抗拉强度:490-675屈服强度:≥345 伸长率:≥22

Q345B无缝管力学性能:

抗拉强度:490-675 屈服强度:≥345 伸长率:≥21

Q345A无缝管力学性能:

抗拉强度:490-675 屈服强度:≥345 伸长率:≥21

Q345C无缝管力学性能:

抗拉强度:490-675 屈服强度:≥345 伸长率:≥22

Q345E无缝管力学性能:

抗拉强度:490-675屈服强度:≥345 伸长率:≥22

产品系列

Q345D钢材与Q345A,B,C钢相比而言。低温冲击功的试验温度低。性能好。含有害物资P,S量比Q345A,B,C要低。市场价格比Q345A,B,C要高。

Q345D的定义:

①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。

②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。

材料介绍

image.png

其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;壁厚介于 35-50mm时,σs≥295Mpa

2. Q345钢的焊接特点

2.1 碳当量(Ceq)的计算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

计算Ceq=0.49%,大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好,需要在焊接时制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题

2.2.1 热影响区的淬硬倾向

Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织-马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2 冷裂纹敏感性

Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。