Q355 عبارة عن فولاذ هيكلي منخفض-سبائك عالي القوة-معياري بموجب GB/T 1591-2018، وهو أحدث معيار وطني صيني للفولاذ الهيكلي-عالي القوة منخفض السبائك. تم طرحه ليحل محل درجة Q345 طويلة الأمد اعتبارًا من 1 فبراير 2019، ويمثل Q355 ترقية كبيرة للأجيال في عائلة الفولاذ الهيكلي في الصين.
يتبع التعيين اصطلاحات التسمية الصينية: "Q" مشتق من لغة الماندرينتشوفو(بمعنى "العائد")، ويشير "355" إلى الحد الأدنى من قوة الخضوع المضمونة البالغة 355 ميجا باسكال للألواح التي يقل سمكها عن أو يساوي 16 مم، مع نطاق قوة شد يتراوح بين 470-630 ميجا باسكال. كثافة المادة 7.85 جم/سم3.
يتم توفير Q355 في ظروف تسليم متعددة، بما في ذلك المدرفلة على الساخن -(AR أو +AR)، والموحدة (+N)، والمدرفلة ميكانيكيًا حراريًا (M أو TMCP)، مع إلحاق اللاحقة المناسبة بتعيين الدرجة.
تمثل Q355B وQ355C وQ355D وQ355E - المحددة بالحرف الأخير - درجات جودة متزايدة. الفرق الأساسي بين الدرجات هو درجة حرارة اختبار التأثير والحد الأدنى من متطلبات الطاقة الممتصة المرتبطة بها. تم اختبار Q355B عند درجة +20، وQ355C عند 0 درجة، وQ355D عند −20 درجة، وQ355E عند −40 درجة، وكلها بحد أدنى من طاقة التأثير الطولية تبلغ 34 جول.
انقر لمعرفة المزيد عن Q355 ستيل
التركيب الكيميائي للصلب Q355
| عنصر | Q355B (بالوزن٪ كحد أقصى) | Q355C (بالوزن٪ كحد أقصى) | Q355D (بالوزن٪ كحد أقصى) | Q355E (بالوزن٪ كحد أقصى) |
|---|---|---|---|---|
| C | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.18 |
| سي | 0.55 | 0.55 | 0.55 | 0.50 |
| من | 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 |
| كر | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| ني | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| النحاس | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 |
الخصائص الميكانيكية الأساسية: Q355B إلى Q355E
يكشف الفحص المنهجي للخواص الميكانيكية عن خصائص القوة المشتركة لعائلة Q355 والتمايز الحرج بين الصلابة عبر درجات الجودة.
تباين قوة الخضوع مع السماكة
يتناقص الحد الأدنى لمقاومة الخضوع لـ Q355 تدريجيًا مع زيادة سمك اللوحة -، وهي خاصية مشتركة بين جميع أنواع الفولاذ الهيكلي المدرفلة على الساخن- بسبب انخفاض تقليل التدحرج وبالتالي بنية الحبوب الخشنة في المقاطع الأكثر سمكًا. القيم متطابقة في جميع درجات الجودة (من B إلى E):
| نطاق السماكة (مم) | قوة الخضوع، ReH (MPa، min) |
|---|---|
| د أقل من أو يساوي 16 | 355 |
| 16 < د أقل من أو يساوي 40 | 345 |
| 40 < د أقل من أو يساوي 63 | 335 |
| 63 < د أقل من أو يساوي 80 | 325 |
| 80 < د أقل من أو يساوي 100 | 315 |
| 100 < د أقل من أو يساوي 150 | 295 |
| 150 < د أقل من أو يساوي 200 | 285 |
| 200 < د أقل من أو يساوي 250 | 275 |
البيانات مستمدة من المواصفات القياسية GB/T 1591-2018
خصائص الشد والاستطالة
تتوافق قوة الشد النهائية والحد الأدنى من متطلبات الاستطالة عبر Q355B، وQ355C، وQ355D، وQ355E.
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد، Rm (MPa) | 470–630 |
| الاستطالة بعد الكسر، A (%) | أكبر من أو يساوي 22 |
البيانات المجمعة من مصادر صناعية متعددة
توضح متطلبات الاستطالة التي تزيد عن أو تساوي 22% أن Q355 يمتلك ليونة ممتازة، مما يسمح بتشوه لدن كبير قبل الكسر. تعتبر هذه الخاصية ضرورية لامتصاص الطاقة في ظل ظروف التحميل الديناميكية والزلزالية وتضمن التحذير المناسب قبل الفشل الهيكلي.
قوة التأثير: التمييز المحدد
تعد متطلبات متانة التأثير - على وجه التحديد درجة حرارة الاختبار التي يجب أن تمتص المادة عندها ما لا يقل عن 34 J في اختبار الشق الطولي Charpy V - - هي الخاصية الأكثر أهمية التي تميز Q355B، وQ355C، وQ355D، وQ355E. تتحكم هذه الخاصية بشكل مباشر في مدى ملاءمة الخدمة ذات درجة الحرارة المنخفضة.
| درجة | درجة حرارة اختبار التأثير | الحد الأدنى من الطاقة الممتصة (الطولية) | مناخ التطبيق النموذجي |
|---|---|---|---|
| Q355B | +20 درجة | أكبر من أو يساوي 34 J | داخلي / مناخ معتدل |
| Q355C | 0 درجة | أكبر من أو يساوي 34 J | معتدلة في الهواء الطلق |
| Q355D | -20 درجة | أكبر من أو يساوي 34 J | المنطقة الباردة / شمال الصين |
| Q355E | -40 درجة | أكبر من أو يساوي 34 J | القطب الشمالي / منطقة شديدة البرودة |
جدول تم تجميعه من مواصفات صناعية متعددة
ولا يمكن المبالغة في الأهمية العملية لمتطلبات التأثير هذه. Q355E، الذي تم اختباره عند -40 درجة مع حد أدنى من طاقة التأثير يبلغ 34 J، يحافظ على سلوك الكسر المرن في ظل الظروف التي تخضع فيها الدرجات الأدنى لمرحلة انتقالية هشة مطيلة - إلى -. وهذا يجعل Q355E المادة المفضلة لهياكل الجسور في شمال هيلونججيانغ، والمنصات البحرية في بحر بوهاي، وأبراج توربينات الرياح في منغوليا الداخلية، وغيرها من البنية التحتية للمنطقة شديدة البرودة-.
جدول الخواص الميكانيكية الموحد
يقدم الجدول التالي نظرة عامة شاملة على الخواص الميكانيكية الرئيسية لجميع درجات Q355 الأربعة.
| درجة | قوة الخضوع ReH (MPa، أقل من أو يساوي 16 مم) | قوة الشد Rm (MPa) | استطالة أ (٪) | درجة حرارة اختبار التأثير. | تأثير الطاقة KV₂ (جول، دقيقة) |
|---|---|---|---|---|---|
| Q355B | أكبر من أو يساوي 355 | 470–630 | أكبر من أو يساوي 22 | +20 درجة | أكبر من أو يساوي 34 |
| Q355C | أكبر من أو يساوي 355 | 470–630 | أكبر من أو يساوي 22 | 0 درجة | أكبر من أو يساوي 34 |
| Q355D | أكبر من أو يساوي 355 | 470–630 | أكبر من أو يساوي 22 | -20 درجة | أكبر من أو يساوي 34 |
| Q355E | أكبر من أو يساوي 355 | 470–630 | أكبر من أو يساوي 22 | -40 درجة | أكبر من أو يساوي 34 |
تم تجميع الجدول من مواصفات GB/T 1591-2018 ومصادر بيانات الصناعة المتعددة
Q355 مقابل Q345 مقابل . 16Mn
لتقدير مزايا أداء Q355 بشكل كامل، من الضروري وضعه ضمن السلالة التطورية للفولاذ الهيكلي الصيني. يمثل التقدم من 16Mn (GB 1591-88) إلى Q345 (GB/T 1591-1994/2008) إلى Q355 (GB/T 1591-2018) عقودًا من الصقل المعدني ومواءمة المعايير الدولية.
التطور التاريخي
16Mn، الدرجة "الجد" تحت-GB 1591-88 المتقادمة الآن، كانت بمثابة العمود الفقري للصلب الهيكلي في الصين لعقود من الزمن بمحتوى كربون نموذجي يتراوح بين 0.12-0.20% ومحتوى منجنيز يتراوح بين 1.20-1.60%.تم استبداله بـ Q345 تحت GB/T 1591-1994، والذي وحد الدرجات القديمة المتعددة (12MnV، 14MnNb، 18Nb، 16MnRE، إلخ) تحت نظام تصنيف واحد.
تم استبدال Q345 نفسه بـ Q355 في عام 2019، مما جعل المعايير الصينية أكثر توافقًا مع مواصفات EN 10025 الأوروبية (لا سيما سلسلة S355).
اختلافات الأداء الرئيسية
قوة العائد: يوفر Q355 قوة إنتاجية لا تقل عن 355 ميجا باسكال للمقاطع الرقيقة، وهو ما يمثل تحسينًا بمقدار 10 ميجا باسكال (حوالي 3%) مقارنة بـ 345 ميجا باسكال في Q345 وزيادة 10-80 ميجا باسكال على نطاق سمك 16 ميجا باسكال- الذي يتراوح بين 275-345 ميجا باسكال. على الرغم من أن 10 ميجا باسكال تبدو متواضعة، إلا أنها في التصميم الهيكلي{14}}الكبير الحجم تُترجم مباشرةً إلى أبعاد مقطعية منخفضة وتوفير الوزن بشكل قابل للقياس.
قوة الشد: يعرض Q355 نطاق قوة شد يتراوح بين 470-630 ميجا باسكال، مقارنة بنطاق 16Mn الذي يتراوح بين 470-660 ميجا باسكال وQ345. وقد تم تشديد الحد الأعلى قليلاً، مما يعكس تحسن الاتساق في ممارسات صناعة الصلب الحديثة.
استطالة: تشترك جميع الدرجات الثلاثة في قيم استطالة قابلة للمقارنة تبلغ حوالي 21-22%، مما يشير إلى أن تحسينات القوة في Q355 قد تم تحقيقها دون التضحية بالليونة - وهو إنجاز غير عادي في علم المعادن الفيزيائي.
درجة حرارة منخفضة-صلابة: هذه هي الميزة الأكثر حسماً لـ Q355. في حين أن Q345E يمكن أن يحقق أداء تأثير −40 درجة، فإن Q355 يحقق ذلك من خلال مسار معدني مختلف تمامًا - من السبائك الدقيقة مع V وTi وNb - والذي يعمل على تحسين بنية الحبوب بدلاً من الاعتماد فقط على النظافة التركيبية. توفر فئة Q355E متانة تأثير تبلغ -40 درجة مع طاقة ممتصة أكبر من أو تساوي 34 J، وهي قدرة لا يمكن أن تقدمها شركة 16Mn القديمة
خاتمة
يمثل الفولاذ المدرفل على الساخن Q355-، والذي يشمل الدرجات من B إلى E، أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا الصينية في مجال تكنولوجيا الفولاذ الهيكلي منخفض-السبائك- عالي القوة. ملف تعريف الخاصية الميكانيكية - الحد الأدنى من قوة الخضوع التي تبلغ 355 ميجا باسكال، وقوة الشد من 470 إلى 630 ميجا باسكال، والاستطالة أكبر من أو تساوي 22%، ودرجة -صلابة الصدمات المحددة التي تمتد إلى −40 درجة - تجعلها مادة متعددة الاستخدامات وعالية الأداء-مناسبة للتطبيقات الهيكلية الأكثر تطلبًا.
التعليمات
ما هي الخواص الميكانيكية للQ355؟
الخواص الميكانيكية
بشكل عام، يتمتع الفولاذ Q345 بنطاق قوة شد يتراوح بين 470-630 ميجا باسكال، بينما يتمتع الفولاذ Q355 بمقاومة شد تتراوح بين 470-630 ميجا باسكال.نطاق قوة الشد 470-680 ميجا باسكال. يشير هذا إلى أن Q355 يتمتع بقوة شد أعلى من Q345.
ما هو الفرق بين S355 و Q355؟
Q355 وS355 ليسا معيارين متطابقين، لكنهما متكافئان وظيفيًا لمعظم التطبيقات الهيكلية. يتمتع كلاهما بقوة إنتاجية لا تقل عن 355 ميجا باسكال ونطاقات قوة شد مماثلة. تكمن الاختلافات الرئيسية في المواصفات القياسية وحدود التركيب الكيميائي وشروط التسليم
ما هو الفولاذ الصيني الصف Q355؟
الفولاذ Q355 هودرجة الفولاذ الهيكلي الصينية التي تعد جزءًا من معيار GB/T 1591. وهي عبارة عن سبائك فولاذية عالية-منخفضة القوة-معروفة بخصائصها الميكانيكية الممتازة، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات الهيكلية في البناء والهندسة.
ما الفرق بين Q345 و Q355؟
الفرق الرئيسي بين Q345 و Q355 هوخصائصها وقوة الخضوع. يتمتع Q355 بقوة أعلى ونطاق أكثر شمولاً من التطبيقات، في حين أن Q345 عبارة عن سبائك فولاذية منخفضة- شائعة.
ما هو ما يعادل الفولاذ Q355؟
يعتبر الفولاذ Q355 بشكل عام مكافئًا لسلسلة الفولاذ الهيكلي EN S355 من حيث قوة الخضوع والأداء الميكانيكي. أقرب معادلاتها الأوروبية هيS355JR، S355J0، وS355J2، اعتمادًا على متطلبات درجة حرارة اختبار التأثير.
