Q355 és un acer estructural de baixa-aliatge-alta resistència estandarditzat segons GB/T 1591-2018, l'últim estàndard nacional xinès per a acers estructurals de baixa-aliatge d'alta resistència. Introduït per substituir el grau Q345 de llarga data, a partir de l'1 de febrer de 2019, el Q355 representa una actualització generacional significativa a la família d'acers estructurals de la Xina.
La designació segueix les convencions de denominació xineses: "Q" deriva del mandaríQufu(que significa "resistència"), i "355" denota la resistència elàstica mínima garantida de 355 MPa per a plaques de gruix inferior o igual a 16 mm, amb un rang de resistència a la tracció de 470 a 630 MPa. La densitat del material és de 7,85 g/cm³.
El Q355 es subministra en diverses condicions de lliurament, com ara laminat-en calent (AR o +AR), normalitzat (+N) i laminat termomecànicament (M o TMCP), amb el sufix adequat adjunt a la designació del grau.
Q355B, Q355C, Q355D i Q355E - designats per la lletra final - representen qualificacions de qualitat creixents. El principal diferenciador entre els graus és la temperatura de la prova d'impacte i el requisit mínim d'energia absorbida associat. Q355B es prova a +20 graus, Q355C a 0 graus, Q355D a −20 graus i Q355E a −40 graus, tots amb una energia d'impacte longitudinal mínima de 34 J.
Feu clic per obtenir més informació sobre Q355 Steel
Composició química de l'acer Q355
| Element | Q355B (% pes màxim) | Q355C (% pes màxim) | Q355D (% pes màxim) | Q355E (% pes màxim) |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Propietats mecàniques principals: Q355B a Q355E
Un examen sistemàtic de les propietats mecàniques revela tant les característiques de resistència compartides de la família Q355 com la diferenciació crítica de duresa entre els graus de qualitat.
Variació de la força de rendiment amb el gruix
El límit elàstic mínim de Q355 disminueix progressivament a mesura que augmenta el gruix de la placa - una característica comuna a tots els-acers estructurals laminats en calent a causa de la reducció de laminació reduïda i, en conseqüència, de l'estructura de gra més gruixuda en seccions més gruixudes. Els valors són idèntics en tots els graus de qualitat (B a E):
| Interval de gruix (mm) | Límit de rendiment, ReH (MPa, min) |
|---|---|
| d Menor o igual a 16 | 355 |
| 16 < d Menor o igual a 40 | 345 |
| 40 < d Menor o igual a 63 | 335 |
| 63 < d Menor o igual a 80 | 325 |
| 80 < d Menor o igual a 100 | 315 |
| 100 < d Menor o igual a 150 | 295 |
| 150 < d Menor o igual a 200 | 285 |
| 200 < d Menor o igual a 250 | 275 |
Dades procedents de les especificacions estàndard GB/T 1591-2018
Propietats de tracció i allargament
Els requisits màxims de resistència a la tracció i d'allargament mínim són consistents a Q355B, Q355C, Q355D i Q355E.
| Propietat | Valor |
|---|---|
| Resistència a la tracció, Rm (MPa) | 470–630 |
| Elongació després de la fractura, A (%) | Major o igual a 22 |
Dades recopilades de diverses fonts del sector
El requisit d'allargament superior o igual al 22% demostra que Q355 posseeix una ductilitat excel·lent, permetent una deformació plàstica significativa abans de la fractura. Aquesta propietat és fonamental per a l'absorció d'energia en condicions de càrrega dinàmica i sísmica i garanteix una alerta adequada abans d'una fallada estructural.
Resistencia a l'impacte: el diferenciador que defineix
El requisit de tenacitat a l'impacte - específicament la temperatura de prova a la qual el material ha d'absorbir un mínim de 34 J a la prova longitudinal Charpy V-osca - és la característica més important que distingeix Q355B, Q355C, Q355D i Q355E. Aquesta propietat regula directament l'adequació del servei a baixa-temperatura.
| Grau | Temperatura de prova d'impacte | Energia mínima absorbida (longitudinal) | Clima d'aplicació típic |
|---|---|---|---|
| Q355B | +20 grau | Major o igual a 34 J | Clima interior / suau |
| Q355C | 0 graus | Major o igual a 34 J | Temperat exterior |
| Q355D | -20 graus | Major o igual a 34 J | Regió freda / nord de la Xina |
| Q355E | -40 graus | Major o igual a 34 J | Àrtic / regió freda severa |
Taula compilada a partir de diverses especificacions del sector
La importància pràctica d'aquests requisits d'impacte no es pot exagerar. Q355E, provat a -40 graus amb una energia d'impacte mínima de 34 J, manté el comportament de fractura dúctil en condicions en què els graus més baixos patirien una transició de -a-fràgil. Això fa que el Q355E sigui el material escollit per a estructures de ponts al nord de Heilongjiang, plataformes en alta mar al mar de Bohai, torres d'aerogeneradors a Mongòlia Interior i altres infraestructures de-regions de fred extrem.
Taula de propietats mecàniques consolidades
La taula següent presenta una visió general completa de les propietats mecàniques clau dels quatre graus Q355.
| Grau | Límit de fluència ReH (MPa, inferior o igual a 16 mm) | Resistència a la tracció Rm (MPa) | Elongació A (%) | Temps de prova d'impacte. | Energia d'impacte KV₂ (J, min) |
|---|---|---|---|---|---|
| Q355B | Major o igual a 355 | 470–630 | Major o igual a 22 | +20 grau | Major o igual a 34 |
| Q355C | Major o igual a 355 | 470–630 | Major o igual a 22 | 0 graus | Major o igual a 34 |
| Q355D | Major o igual a 355 | 470–630 | Major o igual a 22 | -20 graus | Major o igual a 34 |
| Q355E | Major o igual a 355 | 470–630 | Major o igual a 22 | -40 graus | Major o igual a 34 |
Taula sintetitzada a partir de les especificacions GB/T 1591-2018 i de múltiples fonts de dades del sector
Q355 vs. Q345 vs. 16Mn
Per apreciar plenament els avantatges de rendiment del Q355, és essencial posicionar-lo dins del llinatge evolutiu dels acers estructurals xinesos. La progressió de 16Mn (GB 1591-88) a Q345 (GB/T 1591-1994/2008) a Q355 (GB/T 1591-2018) representa dècades de perfeccionament metal·lúrgic i harmonització dels estàndards internacionals.
Evolució històrica
16Mn, el grau "avi" de l'ara -obsolet GB 1591-88, va ser l'acer estructural de cavall de batalla a la Xina durant dècades amb un contingut típic de carboni del 0,12 al 0,20% i contingut de manganès de l'1,20 al 1,60%.Va ser substituït per Q345 sota GB/T 1591-1994, que unificava diversos graus heretats (12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, etc.) sota un únic sistema de classificació.
Q345 va ser substituït per Q355 el 2019, alineant els estàndards xinesos amb les especificacions europees EN 10025 (sobretot la sèrie S355).
Diferències clau de rendiment
Límit de rendiment: Q355 ofereix un límit elàstic mínim de 355 MPa per a seccions primes, que representa una millora de 10 MPa (aproximadament un 3%) sobre els 345 MPa de Q345 i un augment de 10–80 MPa sobre l'interval de 275–345 MPa-depenent del gruix de 16Mn. Tot i que 10 MPa sembla modest, en el disseny estructural-a gran escala es tradueix directament en dimensions reduïdes de la secció i estalvi de pes mesurable.
Resistència a la tracció: Q355 presenta un rang de resistència a la tracció de 470–630 MPa, en comparació amb els 470–660 MPa de 16Mn i el rang comparable de Q345. El límit superior s'ha endurit lleugerament, reflectint una consistència millorada en les pràctiques modernes de fabricació d'acer.
Elongació: Els tres graus comparteixen valors d'allargament comparables d'aproximadament un 21-22%, cosa que indica que les millores de resistència a Q355 s'han aconseguit sense sacrificar la ductilitat - un assoliment no-trivial en la metal·lúrgia física.
Tenacitat a la temperatura baixa-: Aquest és l'avantatge més decisiu del Q355. Tot i que el Q345E podria aconseguir un rendiment d'impacte de -40 graus, el Q355 ho aconsegueix mitjançant una via metal·lúrgica fonamentalment diferent - microaliatge amb V, Ti i Nb - que perfecciona l'estructura del gra en lloc de confiar únicament en la neteja de la composició. El grau Q355E ofereix una resistència a l'impacte de -40 graus amb una energia absorbida superior o igual a 34 J, una capacitat que el llegat 16Mn simplement no podia oferir.
Conclusió
L'acer-laminat en calent Q355, que inclou els graus B a E, representa l'estat actual de la tecnologia xinesa d'acer estructural de baixa-aliatge-alta resistència. El seu perfil de propietats mecàniques - límit elàstic mínim de 355 MPa, resistència a la tracció de 470-630 MPa, allargament superior o igual al 22% i grau-resistente a l'impacte específica que s'estén fins a -40 graus - l'estableix com un material versàtil i adequat per a les aplicacions estructurals{13} més exigents i versàtils.
PMF
Quines són les propietats mecàniques del Q355?
Propietats mecàniques
En general, l'acer Q345 té un rang de resistència a la tracció de 470-630 MPa, mentre que l'acer Q355 té unrang de resistència a la tracció de 470-680 MPa. Això indica que el Q355 té una resistència a la tracció potencialment més alta que el Q345.
Quina diferència hi ha entre S355 i Q355?
Q355 i S355 no són estàndards idèntics, però són funcionalment equivalents per a la majoria d'aplicacions estructurals. Tots dos tenen un límit elàstic mínim de 355 MPa i rangs de resistència a la tracció similars. Les principals diferències es troben en les especificacions estàndard, els límits de composició química i les condicions de lliurament
Què és el grau d'acer xinès Q355?
L'acer Q355 ésun grau d'acer estructural xinès que forma part de l'estàndard GB/T 1591. Es tracta d'un acer d'aliatge-baixa-alta resistència conegut per les seves excel·lents propietats mecàniques, el que el fa adequat per a diverses aplicacions estructurals en construcció i enginyeria.
Quina diferència hi ha entre Q345 i Q355?
La diferència principal entre Q345 i Q355 ésles seves propietats i el límit elàstic. El Q355 té una resistència més alta i una gamma d'aplicacions més completa, mentre que el Q345 és un acer de baix-aliatge més comú.
A què equival l'acer Q355?
L'acer Q355 es considera generalment equivalent a la sèrie d'acers estructurals EN S355 en termes de resistència a la fluència i rendiment mecànic. Els equivalents europeus més propers sónS355JR, S355J0 i S355J2, depenent dels requisits de temperatura de la prova d'impacte.
