Vakioalue- ja luokkanimitykset
GB/T 1591 on kiinalainen standardi korkealujuisille niukkaseosteisille rakenneteräksille. Sen arvot on merkitty Q-kirjaimella myötörajalla, vähimmäismyöntöarvolla megapascaleina ja laatuluokan kirjaimella, joka määrittää iskutestin lämpötilan. Q355 on siis teräs, jonka vähimmäismyötöraja on 355 MPa, ja luokat Q355B, Q355C, Q355D ja Q355E eroavat pääasiassa sitkeysvaatimuksista lujuuden sijaan. Teräs toimitetaan levynä, nauhana, profiileina ja tankoina, ja sitä käytetään paikoissa, joissa tarvitaan suurempaa lujuutta kuin tavallinen hiilirakenneteräs hitsattavuutta menettämättä. Koska matalien seosten lisäyksiä pidetään pieninä määrinä, hiiliekvivalentti pysyy riittävän alhaisena rutiininomaiseen valmistukseen suojatulla metallikaari-, kaasumetallikaari- ja upokaarihitsauksella.
Kemiallinen koostumus
Alla olevat enimmäisarvot koskevat Q355B-levyä. Fosfori ja rikki pysyvät jäännöstasoilla, koska ne lisäävät kuumahalkeilun riskiä ja vähentävät sitkeyttä, kun taas pienet niobiumin, vanadiinin ja titaanin lisäykset parantavat rakeita ja vahvistavat saostumista.
| Elementti | Suurin, massa % | Toiminto teräksessä |
|---|---|---|
| C (hiili) | 0.20 | Lujuus, rajoitettu hitsattavuuden säilyttämiseksi |
| Si (pii) | 0.55 | Hapettumisen ja kiinteän liuoksen vahvistaminen |
| Mn (mangaani) | 1.60 | Vahvuus ja sitkeys, yhdistyy rikin kanssa |
| P (fosfori) | 0.035 | Jäännöselementti, rajoitettu sitkeyteen |
| S (rikki) | 0.035 | Jäännöselementti, suojattu kuumahalkeilulta |
| Nb + V + Ti | 0,22 (yhdistetty) | Viljan jalostus ja sademäärän vahvistaminen |
Fosforin ja rikin rajoitukset ovat tiukemmat, kun laatuluokka siirtyy B:stä E:hen, koska iskunkestävyys alhaisemmissa testilämpötiloissa riippuu suuresti näistä jäämistä. Hiiliekvivalenttia valvotaan hitsattavuuden suhteen, ja standardin vaatima arvo kasvaa levyn paksuuden myötä.
Mekaaniset ominaisuudet ja iskuluokat
| Omaisuus | Arvo (paksuus pienempi tai yhtä suuri kuin 16 mm, ellei toisin mainita) | Testausmenetelmä |
|---|---|---|
| Pienin myötöraja, ReH | 355 MPa | GB/T 228.1 |
| Vetolujuus, Rm | 470-630 MPa | GB/T 228.1 |
| Venymä murtuman jälkeen, A | suurempi tai yhtä suuri kuin 22 % | GB/T 228.1 |
| Charpy V-lovinen iskuenergia | Luokasta riippuvainen absorboitunut energia määritellyssä testilämpötilassa | GB/T 229 |
| Näytteenotto ja näytteen valmistelu | Tuotelomakkeen ja testiohjeen mukaan | GB/T 2975 |
Neljä laatuluokkaa valitaan alimman käyttölämpötilan mukaan, jonka rakenne näkee toiminnassa.
Q355B: Iskutestattu +20 asteessa, sopii yleiseen sisä- ja lauhkeaan käyttöön.
Q355C: iskutestattu 0 asteessa rakenteille, joissa on satunnaisia kylmiä olosuhteita.
Q355D: iskutestattu -20 asteessa kylmän ilmaston ulkorakenteille ja kuljetusvälineille.
Q355E: iskutestattu -40 asteessa vakavaan matalaan lämpötilaan ja offshore-huoltoon.
Q345:stä Q355:een
Standardin aikaisempi painos nimesi tämän lujuusluokan Q345:ksi. Myöhemmät versiot nostivat määritetyn myötörajan todelliseen 355 MPa:iin ja ottivat käyttöön Q355-merkinnän, mikä yhdenmukaisti kiinalaisen laatusarjan lähemmin eurooppalaisessa järjestelmässä käytettyä S355-luokkaa. Muutos vaikuttaa enemmän laatukutsuun kuin metallurgiaan: aiempaan painokseen tuotettu Q345-materiaali ja nykyiseen painokseen valmistettu Q355-materiaali ovat molemmat samalla lujuusalueella, mutta piirustusta tulee verrata sen materiaaliluettelossa mainittuun painokseen. Koska vanhan Q345:n ja uuden Q355:n lujuusarvot ovat läheisiä, mutta eivät identtisiä joka paksuudella, vaihtaminen tulee vahvistaa vaaditun suunnittelun myötörajaa vasten eikä pelkästään laadun nimen perusteella.
Korroosiokäyttäytyminen, pintasuojaus ja sovellukset
Q355 on hiili-mangaaniteräs, joka kehittää pintaruostetta paljaassa tilassa joutuessaan alttiiksi kosteudelle. Hyökkäysnopeus riippuu ympäristöstä ja käytetystä suojajärjestelmästä.
| Ympäristö | Paljaan teräksen käyttäytyminen | Tavallinen suojatoimenpide |
|---|---|---|
| Maaseutu- ja sisätunnelmaa | Hidasta pinnan ruostumista | Kauppapohjamaali tai maalijärjestelmä |
| Teollisuuden ja rannikon ilmapiiri | Kohtalainen tai nopea ruostuminen | Suihkupuhdistus plus monikerroksinen maalijärjestelmä |
| Kloridipitoiset olosuhteet | Pienennä riskiä | Kuumasinkitys tai pinnoitus riittävällä kuivakalvopaksuudella |
| Upotus veteen tai maaperään | Univormu ja pistehyökkäys | Pinnoite yhdistettynä katodisuojaukseen |
Tyypilliset käyttötarkoitukset johtuvat suoraan lujuuden ja hitsattavuuden yhdistelmästä:
Rakennusrungot, ristikot ja pylväät teollisuus- ja kaupallisiin rakenteisiin.
Siltapalkit, kansituet ja valtatierakenteet.
Raskaiden koneiden alustat, nosturirakenteet ja maansiirtolaitteiden komponentit.
Autojen alustat ja perävaunun rungot, joissa tarvitaan sekä muovattavuutta että lujuutta.
Laivojen rakenteet, satamalaitteet, varastosäiliöt ja painetta pidättävät komponentit soveltuvien suunnittelumääräysten mukaisesti.
Lajiluokka tulee joka tapauksessa sovittaa käyttölämpötilaan, vaadittavaan iskuenergiaan ja hitsausmenetelmän pätevyyteen sen sijaan, että se valitaan vain sen vähimmäismyötölujuuden perusteella.
FAQ
K: Mitä Q355 tarkoittaa GB/T 1591:ssä?
Q tarkoittaa myötörajaa, ja 355 on määritetty vähimmäismyötöraja megapascaleina 16 mm:n paksuuteen asti. Seuraava kirjain antaa iskutestin luokan.
K: Onko Q355 sama kuin Q345?
Q355 on GB/T 1591:n myöhemmissä painoksissa käytetty nimitys samalle lujuuskaistalle, jota aiemmin kutsuttiin Q345:ksi. Metallurgia on samanlainen, mutta piirustus tulee verrata sen lainaamaan painokseen ennen kuin korvaus hyväksytään.
K: Mitä eroa on Q355B:n, C:n, D:n ja E:n välillä?
Vahvuusvaatimukset ovat samat; ero on Charpy-iskutestin lämpötila, joka siirtyy +20 astetta luokassa B alas -40 asteeseen luokassa E.
K: Voidaanko Q355 hitsata ilman erityistoimenpiteitä?
Kyllä, standardin kattamilla paksuuksilla ja hiiliekvivalentteilla se hitsataan normaaleilla vähävetyisillä lisäaineilla, mikäli hitsausmenetelmä on pätevä käytössä olevan laadun ja paksuuden mukaan.
K: Tarvitseeko Q355 maalausta?
Se ei ole säänkestävää terästä, joten suojaamaton altistuminen aiheuttaa pintaruostetta. Suihkupuhdistettua ja maalattua järjestelmää eli kuumasinkitystä käytetään aina kun rakenne on alttiina ilmakehälle tai kosteudelle.
K: Mitä testimenetelmiä käytetään mekaanisten ominaisuuksien määrittämiseen?
Vetokoe noudattaa GB/T 228.1:tä, iskutestaus GB/T 229:tä ja näytteenotto noudattaa GB/T 2975:tä, ja tulokset kirjataan myllytestitodistukseen.