低合金高强度结构钢
High strength low alloy structural steels
1 范围
本标准规定了低合金高强度结构钢的牌号表示方法、订货内容、尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。
本标准适用于一般结构和工程用低合金高强度结构钢钢板、钢带、型钢、钢棒等。其化学成分也适用于钢坯。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差
GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量
GB/T 223.9 钢铁及合金 铝含量的测定 铬天青S分光光度法
GB/T 223.11 钢铁及合金 铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法
GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 钽试剂萃取光度法测定钒含量
GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷光度法测定钛量
GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离-碘量法测定铜量
GB/T 223.23 钢铁及合金 镍含量对测定 丁二酮肟分光光度法
GB/T 223.26 钢铁及合金 钼含量的测定 硫氰酸盐分光光度法
GB/T 223.37 钢铁及合金化学分析方法 蒸馏分离-靛酚蓝光度法测定氮量
GB/T 223.40 钢铁及合金 铌含量的测定 氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量
GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠(钾)光度法测定锰量
GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量
GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 223.76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量
GB/T 223.78 钢铁及合金化学分析方法 姜黄素直接光度法测定硼含量
GB/T 223.79 钢铁 多元素含量的测定 X-射线荧光光谱法(常规法)
GB/T 223.84 钢铁及合金 钛含量的测定 二安替比林甲烷分光光度法
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法
GB/T 247 钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 702 热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 706 热轧型钢
GB/T 709 热轧钢板和钢带尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定
GB/T 2975-2018 钢及钢产品 力学性能试验取样位置及试样制备
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)
GB/T 5313 厚度方向性能钢板
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 11263 热轧H型钢和剖分T型钢
GB/T 14977 热轧钢板表面质量的一般要求
GB/T 17505 钢及钢产品 交货一般技术要求
GB/T 20066 钢和铁 化学成分测定用试样的取样和制样方法
GB/T 20123 钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)
GB/T 20124 钢铁 氮含量的测定 惰性气体熔融热导法(常规方法)
GB/T 20125 低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法
GB/T 28300 热轧棒材和盘条表面质量等级交货技术条件
YB/T 4427 热轧型钢表面质量一般要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
钢材未经任何特殊轧制和/或热处理的状态。
3.2
正火
钢材加热到高于相变点温度以上的一个合适的温度,然后在空气中冷却至低于某相变点温度的热
处理工艺。
3.3
正火轧制 +N
最终变形是在一定温度范围内的轧制过程中进行,使钢材达到一种正火后的状态,以便即使正火后
也可达到规定的力学性能数值的轧制工艺。
注:对于正火轧制,在一些出版物中也称“控制轧制”。
3.4
热机械轧制钢材的最终变形在一定温度范围内进行的轧制工艺,从而保证钢材获得仅通过热处理无法获得的性能。
注1:可能会降低钢材强度值的热成型或580℃以上温度的焊后热处理不宜应用。根据相关的技术规范,火焰矫直是允许应用的。
注2:热机械轧制可以包括回火或无回火状态下冷却速率提高的过程,回火包括自回火但不包括直接淬火及淬火加回火。
注3:也称TMCP(热机械控制过程),在一些出版物中也称“控制轧制”。
4 牌号表示方法
4.1 钢的牌号由代表屈服强度“屈”字的汉语拼音首字母Q、规定的最小上屈服强度数值、交货状态代号、质量等级符号(B、C、D、E、F)四个部分组成。
注1:交货状态为热轧时,交货状态代号AR或 WAR可省略;交货状态为正火或正火轧制状态时,交货状态代号均用N表示。
注2:Q+规定的最小上屈服强度数值+交货状态代号,简称为“钢级”。
4.2 当需方要求钢板具有厚度方向性能时,则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向(Z向)性能级别的符号,如:Q355NDZ25。
5 订货内容
5.1 按本标准订购的合同或订单应包括下列内容:
a) 本标准编号;
b) 产品类型;
c) 钢的牌号(钢级+质量等级);
d) 尺寸、外形及允许偏差(见第6章);
e) 交货的重量(或数量);
f) 所有要求的选择内容(见5.2)。
5.2 经供需双方协商,并在合同中注明,可选择下列内容作为本标准的订货内容。如果需方在提供询单和订购时未指明,则产品按5.1供货。
a) 碳当量或焊接裂纹敏感性指数(Pcm)(见7.1.3,表6);
b) 添加合金元素及其含量(见7.1.6,表1,表3,表5);
c) 供应商品钢坯时的化学成分下限(见7.1.8);
d) 成品分析(见7.1.9);
e) 冶炼方法(见7.2);
f) 冲击试验温度及冲击试验取样方向(见表11);
g) 弯曲试验(见7.4.3);
h) 厚度方向钢性能(见7.1.7,7.4.1.4和9.2.3);
i) 表面质量(见7.5.1.5,7.5.2.4,7.5.3.2,7.5.4.2);
j) 无损检测(见7.6)。
6 尺寸、外形、重量
6.1 热轧钢棒的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 702的规定,具体组别应在合同注明。
6.2 热轧型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 706的规定,具体组别应在合同注明。
6.3 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 709的规定,具体精度类别应在合同注明。
6.4 热轧H型钢和剖分T型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T 11263的规定。
6.5 经供需双方协议,可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢材。
7 技术要求
7.1 钢的牌号及化学成分
7.1.1 热轧钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表1的规定,其碳当量值应符合表2的规定。
7.1.2 正火及正火轧制钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表3的规定,其碳当量值应符合表4的
规定。
7.1.3 热机械轧制钢的牌号及化学成分(熔炼分析)应符合表5的规定,其碳当量值应符合表6的规定。
当热机械轧制钢的碳含量不大于0.12%时,宜采用焊接裂纹敏感性指数(Pcm)代替碳当量评估钢材的可焊性,Pcm值应符合表6的规定。经供需双方协商,可指定采用碳当量或焊接裂纹敏感性指数评估钢材的可焊性,当未指定时,供方可任选其一。
7.1.4 碳当量(CEV)由熔炼分析成分按式(1)计算,焊接裂纹敏感指数(Pcm)由熔炼分析成分按式(2)
计算:
7.1.5 钢中氮元素含量如供方保证,可不作分析。
7.1.6 为了改善钢的性能,由供需双方协议,钢中可添加表1、表3、表5规定以外的合金元素,其合金元素及其含量应在质量证明书中注明。
7.1.7 当需方要求保证厚度方向性能钢板时,硫含量应符合GB/T 5313的规定。
7.1.8 供应商品钢坯时,为保证钢材力学性能符合本标准规定,其各元素化学成分的下限可由供需双方协商确定。
7.1.9 当需方要求进行成品化学成分分析时,则应进行成品分析,其化学成分允许偏差应符合
GB/T 222的规定。
7.1.10 国内外牌号对照参见附录A。
7.2 冶炼方法
钢由转炉或电炉冶炼,必要时可进行炉外精炼。除非需方有特殊要求并在合同中注明,冶炼方法一
般由供方自行选择。
7.3 交货状态
钢材以热轧、正火、正火轧制或热机械轧制(TMCP)状态交货。
注:正火状态包含正火加回火状态,热机械轧制(TMCP)状态包含热机械轧制(TMCP)加回火状态。
7.4 力学性能及工艺性能
7.4.1 拉伸
7.4.1.1 热轧钢材的拉伸性能应符合表7和表8的规定。
7.4.1.2 正火、正火轧制钢材的拉伸性能应符合表9的规定。
7.4.1.3 热机械轧制(TMCP)钢材的拉伸性能应符合表10的规定。
7.4.1.4 根据需方要求,并在合同中注明,要求钢板厚度方向性能时,钢材厚度方向的断面收缩率应按GB/T 5313的规定。
7.4.1.5 对于公称宽度不小于600mm的钢板及钢带,拉伸试验取横向试样;其他钢材的拉伸试验取纵
向试样。
7.4.2 夏比(V型缺口)冲击
7.4.2.1 钢材的夏比(V型缺口)冲击试验的试验温度及冲击吸收能量应符合表11的规定。
7.4.3.1 根据需方要求,钢材可进行弯曲试验,其指标应符合表12的规定。
7.4.3.2 如供方能保证弯曲试验合格,可不做检验。
7.5 表面质量要求
7.5.1 钢板
7.5.1.1 钢板表面不应有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压入氧化铁皮等影响使用的有害缺陷。钢板不应有目视可见的分层。
7.5.1.2 钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈及由于压入氧化铁皮和轧辊所造成的不明显的粗糙、网纹、麻点、划痕及其他局部缺欠,但其深度不应大于钢板厚度的公差之半,并应保证钢板允许的最小厚度。
7.5.1.3 钢板表面缺陷允许用修磨等方法清除,清理处应平滑无棱角,清理深度不应大于钢板厚度的负偏差,并应保证钢板允许的最小厚度。
7.5.1.4 钢板表面存在不能按7.5.1.3规定清理的缺陷,经供需双方协商,可进行焊接修补,并应满足以
下要求:
a) 采用适当的焊接方法;
b) 在焊补前采用铲平或磨平等适当的方法完全除去钢板上的有害缺陷,除去部分的深度在钢板
公称厚度的20%以内,单面的修磨面积合计应在钢板面积的2%以内;
c) 钢板焊接部位的边缘上不得有咬边或重叠,堆高应高出轧制面1.5mm以上,然后用铲平或磨
平等方法除去堆高;
d) 热处理钢板焊接修补后应再次进行热处理。
7.5.1.5 经供需双方协商,钢板的表面质量也可符合GB/T 14977的规定。
7.5.2 钢带及其剪切钢板
7.5.2.1 钢带表面不应有结疤、裂纹、折叠、夹杂、气泡和氧化铁皮压入等对使用有害的缺陷。钢带不应有目视可见的分层。
7.5.2.2 钢带表面允许有不影响使用的薄层氧化铁皮、铁锈和轻微的麻点、划痕等局部缺欠,其深度或高度不得超过钢带厚度公差之半,并应保证钢带的允许最小厚度。
7.5.2.3 允许钢带有局部缺陷交货,但带缺陷部分不应超过每卷钢带总长度的6%。
7.5.2.4 经供需双方协商,钢带的表面质量也可符合GB/T 14977的规定。
7.5.3 型钢
7.5.3.1 型钢的表面质量应符合相关标准的规定。
7.5.3.2 经供需双方协商,型钢的表面质量也可执行YB/T 4427的规定。
7.5.4 钢棒
7.5.4.1 钢棒的表面质量应符合相关标准的规定。
7.5.4.2 经供需双方协商,钢棒的表面质量可执行GB/T 28300的规定。
7.6 无损检测
经供需双方协商,可采用无损检测的方法检验钢材的内部质量,其检测标准和要求应在合同中
规定。
8 试验方法
8.1 钢材的各项检验的检验项目和试验方法应符合表13的规定。
8.2 钢的化学成分试验一般按GB/T 4336、GB/T 20123、GB/T 20124、GB/T 20125或通用的化学分析方法进行,仲裁时按 GB/T 223.3、GB/T 223.9、GB/T 223.11、GB/T 223.14、GB/T 223.17、
GB/T 223.18、GB/T 223.23、GB/T 223.26、GB/T 223.37、GB/T 223.40、GB/T 223.60、GB/T 223.63、GB/T 223.68、GB/T 223.69、GB/T 223.76、GB/T 223.78、GB/T 223.84和 GB/T 20125的规定进行。
8.3 当需方无特殊要求时,冲击试验的取样位置按如下规定进行:
a) 对于型钢,按GB/T 2975-2018图A.3的规定;
b) 对于圆钢,当公称直径d≤25 mm、25 mm<d≤50 mm 及d>50 mm 时,分别按
GB/T 2975-2018图A.5中a)、b)、d)的规定;
c) 对于方钢,当边长不大于50mm时,按GB/T 2975-2018图 A.9中a)的规定,当边长大于
50mm 时,按GB/T 2975-2018图A.9中b)的规定;
d) 对于钢板,当公称厚度不大于40mm时,按GB/T 2975-2018图A.11中a)的规定,当公称厚
度大于40mm时,按GB/T 2975-2018图A.11中b)的规定。
9 检验规则
9.1 检查和验收
钢材的检查和验收由供方技术监督部门进行。
9.2 组批规则
9.2.1 钢材应成批验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态的钢材组成,每批重量应不大于60t,但卷重大于30t的钢带和连轧板可按两个轧制卷组成一批;对容积大于200t转炉冶炼的型钢,每批重量不大于80t。经供需双方协商,可每炉检验2批。
9.2.2 Q355B级钢允许同一牌号、同一冶炼和浇注方法、同一规格、同一生产工艺制度、同一交货状态或同一热处理制度、不同炉号钢材组成混合批,但每批不得多于6个炉号,且各炉号碳含量之差不大于0.02%,Mn含量之差不大于0.15%。
9.2.3 对于要求厚度方向力学性能试验的钢材,组批规则应符合GB/T 5313的规定。
9.3 取样数量
每批钢材的取样部位和取样数量见表13。
9.4 复验与判定规则
钢材的复验与判定应符合GB/T 17505的规定。
9.5 数值修约
数值判定采用修约值比较法,数值修约按GB/T 8170规定执行。
10 包装、标志和质量证明书
如无特殊要求,钢材的包装、标志和质量证明书应符合GB/T 247或GB/T 2101的规定。
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