這些鋼材的性能差異你分的清嗎？
發(fā)布時(shí)間：2020-01-13 09:36:57 發(fā)布人：不銹鋼泵
提到鋼材，人們通常想到的是不銹鋼304,316等，對(duì)于Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E鋼材性能有哪些區(qū)別，你清楚嗎？Q345是一種鋼材的材質(zhì)。它是低合金鋼（C<0.2%)，廣泛應(yīng)用于建筑，橋梁、車輛、船舶、壓力容器等。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服強(qiáng)度，后面的345，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在345兆帕左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。Q345綜合力學(xué)性能良好，低溫性能尚可，塑性和焊接性良好，用做中低壓容器、油罐、車輛、起重機(jī)、礦山機(jī)械、電站、橋梁等承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)、機(jī)械零件、建筑結(jié)構(gòu)、一般金屬結(jié)構(gòu)件，熱軋或正火狀態(tài)使用，可用于-40℃以下寒冷地區(qū)的各種結(jié)構(gòu)。
一、級(jí)別分類
Q345按等級(jí)可分為Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。它們所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同。
Q345A級(jí)，是不做沖擊;
Q345B級(jí)，是20度常溫沖擊;
Q345C級(jí)，是0度沖擊;
Q345D級(jí)，是－20度沖擊;
Q345E級(jí)，是－40度沖擊。
在不同的沖擊溫度，沖擊的數(shù)值也有所不同。
二、性能對(duì)比
Q345D無(wú)縫管力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度：490-675屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
Q345B無(wú)縫管力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥21
Q345A無(wú)縫管力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥21
Q345C無(wú)縫管力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度：490-675 屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
Q345E無(wú)縫管力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度：490-675屈服強(qiáng)度：≥345 伸長(zhǎng)率：≥22
對(duì)比16Mn
Q345鋼是老牌號(hào)的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多個(gè)鋼種的替代，而并非僅替代16Mn鋼一種材料。在化學(xué)成分上，16Mn與Q345也不盡相同。更重要的是兩種鋼材按屈服強(qiáng)度的不同而進(jìn)行的厚度分組尺寸存在較大差異，而這必將引起某些厚度的材料的許用應(yīng)力的變化。因此，簡(jiǎn)單地將16Mn鋼的許用應(yīng)力套用在Q345鋼上是不合適的,而應(yīng)根據(jù)新的鋼材厚度分組尺寸重新確定許用應(yīng)力。
Q345鋼的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同，區(qū)別是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能細(xì)化晶粒，大大提高了鋼的韌性，鋼的綜合機(jī)械性能得到較大提高。也正因?yàn)槿绱耍摪宓暮穸炔趴梢宰龅酶笠恍Ｒ虼耍琎345鋼的綜合機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)于16Mn鋼，特別是它的低溫性能更是16Mn鋼所不具備的。Q345鋼的許用應(yīng)力略高于16Mn鋼。
三、化學(xué)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；
四、產(chǎn)品系列
Q345D鋼材與Q345A，B，C鋼相比而言。低溫沖擊功的試驗(yàn)溫度低。性能好。含有害物資P,S量比Q345A，B，C要低。
市場(chǎng)價(jià)格比Q345A，B，C要高。
Q345d定義：①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)（σs）為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。
②必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。
脫氧方法符號(hào)：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。
③專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號(hào)后附加表示用途的字母。
五、材料介紹
1. Q345化學(xué)成分如下表（%）：其中壁厚介于16-35mm時(shí)，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，σs≥295Mpa
2. Q345鋼的焊接特點(diǎn)
a.碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算：Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。
b.Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問(wèn)題
c.熱影響區(qū)的淬硬傾向:Q345鋼在焊接冷卻過(guò)程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。
d.冷裂紋敏感性:Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。
六、焊接工藝參數(shù)的選擇
通過(guò)對(duì)Q345鋼的焊接性分析，制定措施如下：
1. 焊接材料的選用
由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。
2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）
3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。
4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。
5. 預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq>0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。
6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125℃/h 。
7、焊接施工流程：坡口準(zhǔn)備→點(diǎn)固焊→預(yù)熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無(wú)損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）
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