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1 GB/T 低合金 高强度结构钢 国家标准 宣贯材料 2009 年 8 月 1

2 宣贯提纲 一 低合金高强度结构钢 国家标准宣贯 二 低合金高强度结构钢 生产技术概况 2

3 一 GB/T 低合金高强度结构钢 国家标准宣贯 主要内容 1 修订 低合金高强度结构钢 国家标准的背景及工作简况 2 新标准的技术特点 3 新标准与原标准的主要变化 4 新标准与国内外相近标准的对比情况 5 新标准实施的注意事项 3

4 1 修订国家标准的背景及工作简况 历史背景 技术标准背景 工作简况 修订标准的原则 4

5 1.1 历史背景 低合金钢的概念 : 低合金钢是在碳素钢的基础上, 通过加入少量合金元素并在热轧 控轧或热处理状态下, 具有高强度 高韧性, 较好的焊接性 成型性或耐腐蚀性等特征的钢材 低合金钢国际发展 : 年, 美国含铬结构钢, 年, 美国含镍结构钢,1915 年, 美国含锰 1.6% 桥梁用结构钢 20 世纪 60 年代以后, 冶金生产工艺技术和低合金钢开发均取得巨大发展, 锰 硅 铬 镍 钒 钛 铌等微合金元素的强化作用已清楚 5

6 80 年代后随着技术进步, 通过钢质净化 晶粒细化 组织优化 基体强化等, 促进了新型低合金钢的开发, 如 : 双相钢 IF 钢 ( 无间隙原子钢 ) 等 低合金钢是近 30 年来发展最快 产量最大 经济性最好 使用面最广 前景最广阔的钢类 国内发展概况 : 我国是 1957 年在鞍钢试制成功第一炉低合金钢 16Mn, 随后研制出 16 锰系列的桥梁用 船用 锅炉用 压力容器用 汽车用低合金钢 1966 年, 低合金钢产量 141 万吨, 占钢产量 8%; 至 1979 年, 低合金钢产量 254 万吨, 仍占钢产量 8% 1997 年, 低合金钢产量 2368 万吨, 占钢产量 22% 6

7 国内产量概况 以国家重点钢铁企业统计报表数据 :2007 年, 低合金钢产量 万吨, 占钢产量 万吨的 32%;2008 年, 低合金钢产量 万吨, 占钢产量 万吨的 33% 鞍钢 2007 年, 低合金钢产量 万吨, 占钢产量 1560 万吨的 22.3%;2008 年, 低合金钢产量 万吨, 占钢产量 1608 万吨的 22.1% 7

8 1.2 技术标准背景 标准产生及冶金行业标准发展 YB 低合金高强度钢钢种及一般技术条件, 共有 12 个牌号, 为引进原苏联 原民主德国标准的牌号, 以 16Mn( 相当于 St52) 系为主 YB 低合金结构钢钢号和一般技术条件,12 个牌号,P S 加严等 YB 普通低合金结构钢钢号和一般技术条件,22 个牌号 8

9 标准变迁 : 行业标准上升到国家标准及发展 GB 低合金结构钢技术条件,18 个牌号 GB 低合金结构钢,17 个牌号 参照采用 ISO 结构钢 修订 GB 低合金高强度结构钢, 分 5 个强度级别 5 个质量等级,25 个牌号 非等效采用 ISO 4950/1/ 高屈服强度扁钢材 和 ISO 高屈服强度钢棒材和型材 标准修订 GB/T 低合金高强度结构钢, 分 8 个强度级别 5 个或 3 个质量等级, 30 个牌号 ( 不含 Z 向钢 ) 非等效采用 EN 10025:2004 结构钢热轧产品 标准中的第 2 部分 第 3 部分 第 4 部分修订 9

10 1.3 工作简况 收集国内外标准和资料 ISO 4950:2003 高屈服强度扁平钢材 ISO 4951:2003 高屈服强度棒材和型材 ISO 4995:1993 结构级热轧钢板 ISO 13976:1998 结构级热轧厚钢板卷 EN 10025:2004 结构钢热轧产品 ASTM A242/A242M:2004 高强度低合金结构钢 ASTM A572/A572M:2007 高强度低合金铌 - 钒结构钢 ASTM A635M-2005 热轧碳素钢 低合金钢和改善成型性薄板 钢带及较厚薄板板卷的一般性要求 ASTM A709M:2007 桥梁用结构钢 的低合金钢 10

11 1.3 工作简况 收集国内外标准和资料 JIS G 3106:2004 焊接结构用轧制钢材 GB/T 桥梁用结构钢 GB/T 低合金高强度结构钢 GB/T 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T 高强度结构钢热处理和控轧钢板 钢带 GB/T 建筑结构用钢板 YB/T 低焊接裂纹敏感性高强度钢板 11

12 1.3 工作简况 对低合金高强度结构钢实物质量 ( 尺寸外形及其允许偏差 化学成分 力学性能和工艺性能 ) 进行测量 统计 对比和分析 ; 收集顾客对低合金高强度结构钢关注的质量指标要求 ; 编写本标准各稿和标准编制说明 标准水平对比分析 意见汇总及处理 ; 收集标准中主要技术指标确定所需的论证材料和理论研究材料 ; 完成标准的送审稿 预审稿及会议 审定稿 报批稿 ; 策划标准宣贯工作, 落实标准宣贯方式及人员, 编写标准宣贯材料 12

13 1.4 修定标准的原则 GB/T 标准宣贯 采用国际标准和国外先进标准的原则 ( 转化国际标准原则 ) 满足用户需求的原则 力争达到 科学 合理 先进 实用 产品系列化的原则 与国家标准体系协调一致的原则 13

14 1.4 修定标准的原则 采用 EN10025 标准的理由 采用 EN 10025:2004 结构钢热轧产品 标准, 是我国发展高强度低合金结构钢的需要, 是我国规范高强度低合金结构钢标准体系的需要, 是我国企业按 EN 生产和出口的需要, 是国家标准转化国际标准的需要 在高强度低合金结构钢钢系方面,EN 更符合我国国情 ( 从标准的成分设计和性能等方面均有体现 ) 14

15 2 新标准主要技术特点 工艺特点 控轧 正火轧制 正火 + 回火 热机械轧制 热机械轧制 + 回火 性能和特性 高强度 高韧性 高焊接性能 15

16 成分和组织特点 为得到高强度 高韧性 焊接性能优良的钢材, 目前大都采用降碳提锰 添加微量合金元素, 采用微合金元素的弥散 固溶强化 沉淀硬化 细化晶粒的成分特点, 如 : 碳不大于 0.12% 的钢材, 采用 TMCP 或 TMCP+ 回火的控制冷却的工艺控制 按照上述成分 生产工艺控制, 得到所要求的金相组织 如 : 铁素体 + 珠光体组织 铁素体 + 贝氏体组织等 16

17 低合金钢衍变的主要品种和用途 一般结构用钢 GB/T 热轧型钢 GB/T 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T 结构用无缝钢管 GB/T 流体输送用无缝钢管 GB/T 碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带 GB/T 碳素结构钢和低合金结构钢热轧条钢技术条件 17

18 低合金钢衍变的主要品种和用途 锅炉和压力容器用钢 GB/T 标准宣贯 GB 锅炉和压力容器用钢板 GB 低温压力容器用低合金钢 GB 焊接气瓶用钢板 汽车用钢 GB/T 汽车大梁用热轧钢板 GB/T 桥梁用结构钢 GB 船体用结构钢 GB 铁路用热轧钢轨 18

19 低合金钢衍变的主要品种和用途 矿用钢 GB/T 用钢 耐大气腐蚀用钢 GB/T 耐候结构钢 石油天然气输送管道用钢 GB/T 石油天然气输送管用热轧宽钢带 GB/T 石油天然气输送管用宽厚钢板 钢筋混凝土用钢 GB 钢筋混凝土用钢第 1 部分 : 热轧光圆钢筋 GB 钢筋混凝土用钢第 1 部分 : 热轧带肋钢筋 19

20 3 新标准 (08 版 ) 与原标准 (94 版 ) 的主要变化 以新旧标准对比的方式, 对新标准进行通篇学习和讨论, 力争做到准确识别和全面掌握, 为正式实施标准打好基础 20

21 前言 (1) 本标准参照 EN 10025:2004 结构钢热轧产品 对 GB/T 低合金高强度结构钢 进行修订 (2) 本标准代替 GB/T 前言 无 低合金高强度结构钢 (3) 与 GB/T 相比, 本标准主要变化如下 : 对比结果 : 按新版标准要求编写 21

22 前言 扩大了标准的适用范围 ; 增加了 Q500 Q550 Q620 Q690 强度级别, 取消了 Q295 强度级别 ; 修改了钢材化学成分的规定, 加严了对磷 硫等有害元素的控制 ; 增加了钢材碳当量及裂纹敏感系数的计算公式及规定 ; 修改了钢材的交货状态, 取消了调质钢的规定 ; 修改了钢材力学性能及厚度组距的规定, 明确屈服强度为下屈服 ; 提高了冲击吸收能量值 ; 增加了各牌号钢的厚度方向性能要求 前言 无 对比结果 : 前言简要说明新旧标准变化之处 22

23 1 范围 1.1 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 1.2 标准中力学性能值规定到厚度 ( 或直径 ) 不小于 3 mm, 且厚度不大于 400mm 的钢板 ( 含钢带 ), 厚度不大于 150mm 的型钢, 以及其它可以适用的钢棒 钢管等 GB/T 标准宣贯 1 主题内容与适用范围 1.1 适用于热轧 控轧 正火 正火加回火及淬火加回火状态供应的工程用钢和一般结构用厚度 ( 或直径 ) 不小于 3 mm的钢板及钢带及型钢 钢棒, 一般在供应状态下使用 1.2 标准中力学性能值规定到厚度不大于 100mm 对比结果 : 规格范围扩大了 23

24 1 范围 1.3 扩大适用范围的依据 1 主题内容与适用范围 技术进步 : 充分考虑了现有及发展的轧制装备能力, 现国内中厚板轧机约有 60 套, 产能 4200 万吨 ( 据 2009 年 3 月 3 日的世界金属导报第八版陈瑛的 分析比较可生产中厚板的轧机 ), 其中宝钢 舞阳等企业有钢锭开坯 轧材的能力, 鞍钢股份营口鲅鱼圈钢铁项目的 5.5 米宽厚板轧机, 如使用钢锭轧制, 产品厚度可达到 400mm 产品形成尺寸规格系列化的要求, 能够满足一般结构和工程用钢的需要 对比结果 : 适用范围扩大了 24

25 2 规范性引用文件比原标准增加的有 : GB/T 光谱分析法 GB/T Z 向钢 GB/T 钢产品交货一般技术要求 GB/T 低合金钢多元素测定电感耦合等离子体 YB/T 冶金数值修约变化的标准 : GB/T 成品成分允差 GB/T 取 制样方法 GB/T 夏比冲击方法 2 引用标准 GB/T GB/T 2106 GB/T 4159 对比结果 : 增加了规范性引用文件 25

26 3 术语和定义 : 3.1 热机械轧制 最终变形在某一温度范围内进行, 使材料获得仅仅依靠热处理不能获得的特定性能的轧制工艺 注 1: 轧制后如果加热到 580, 可能导致材料强度值得降低 如果确实需要加热到 580 以上, 则应由供方进行 注 2: 热机械轧制交货状态可以包括加速冷却 或加速冷却并回火 ( 包括自回火 ), 但不包括直接淬火或淬火加回火 无 对比结果 : 增加了热机械轧制的重要定义 26

27 3 术语和定义 : 3.2 正火轧制最终变形在某一温度范围内进行, 使材料获得与正火后性能相当的轧制工艺 无 对比结果 : 增加了正火轧制的重要定义 27

28 4 牌号表示方法 4.1 字母含义及举例 相同 3 牌号表示方法 3.1 字母含义及举例略 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, 例如 :Q345DZ15 对比结果 : 增加了 Z 向钢的字母含义及举例 28

29 5 尺寸 外形 重量及允许偏差 1. 应符合相应标准的规定 2. 相应标准隐含 : GB/T 热轧钢棒尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧型钢 GB/T 热轧钢板和钢带的尺寸 外形 重量及允许偏差 4 尺寸 外形 重量等要求 1. 应符合相应标准的规定 GB/T 热轧圆钢和方钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧扁钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧六角钢和八角钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧工字钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧槽钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧钢板和钢带的尺寸 外形 重量及允许偏差 对比结果 : 相应标准增加了 29

30 5 尺寸 外形 重量及允许偏差 2. 相应标准隐含 : GB/T 结构用无缝钢管 GB/T 输送流体用无缝钢管 GB/T 热轧 H 型钢和剖分 T 型钢 GB/T 无缝钢管尺寸 外形 重量及允许偏差 4 尺寸 外形 重量等要求 1. 应符合相应标准的规定 GB/T 结构用无缝钢管 GB/T 输送流体用无缝钢管 GB/T 热轧等边角钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧不等边角钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB/T 热轧 L 型钢尺寸 外形 重量及允许偏差 对比结果 : 相应标准增加了 30

31 6 技术要求 6.1 牌号和化学成分牌号 Q345A~E Q390A~E Q420A~E Q460C~E Q500C~E Q550C~E Q620C~E Q690C~E 5 技术要求 5.1 牌号和化学成分牌号 Q295A~E Q345A~E Q390A~E Q420A~E Q460C~E 对比结果 : 取消了 Q295 强度级别, 增加了 Q500 Q550 Q620 Q690 强度级别 31

32 6.1 牌号和化学成分 : 化学成分 ( 熔炼分析 ) 应符合表 1 规定 详见对比表 当需要加入细化晶粒元素时, 钢中应至少含有 Al Nb V Ti 中的一种 加入的细化晶粒元素应在质量证明书中注明含量 表 1 注 b: 当细化晶粒元素组合加入时,Nb + V + Ti 0.22%, Mo + Cr 0.30% 对比结果 : 增加了 Mo B 加入量的规定 ; GB/T 标准宣贯 5.1 牌号和化学成分 : 化学成分 ( 熔炼分析 ) 应符合表 1 规定 合金元素含量应符合 GB/T13304 对低合金钢的规定 详见对比表 除各牌号 A B 级钢外, 表 1 中的细化晶粒元素 (Al Nb V Ti), 钢中应至少含有其中的一种 ; 如这些元素同时使用则至少应有一种元素的含量不低于规定的最小值 为改善钢的性能, 各牌号 A B 级钢可加入 V 或 Nb 或 Ti 等细化晶粒元素, 其含量应符合表 1 的规定 如不作为合金元素加入时, 其含量下限不受限制 Nb V Ti 单独加入无下限 ; 组合加入有上限 32

33 6.1 牌号和化学成分 : 当采用全铝 (Alt) 含量表示时,Alt 应不小于 0.020% 钢中氮元素含量应符合表 1 的规定, 如供方保证, 可不进行氮元素含量分析 如果钢中加入 Al Nb V Ti 等具有固氮作用的合金元素, 氮元素含量不作限制, 固氮元素含量应在质量证明书中注明 5.1 牌号和化学成分 : 表 1 注 : 表中的 Al 为全铝含量 如化验酸溶铝时, 其含量应不小于 0.010% 无 对比结果 : 酸溶铝或全铝含量提高 0.005%; 增加了氮元素含量控制规定 33

34 6.1 牌号和化学成分 (1) 因为 Q295 强度级别只有少量使用, 如 : 从征求意见反馈情况看, 只重钢有少量生产, 审定会讨论时一致同意取消 (2) 充分考虑 Q390 钢级已被相关行业所接受, 如果更改, 对相关行业的设计 使用等方面会有影响, 故保留 (3) 根据近年国内开发高强度结构用钢板技术成熟度和实物质量稳定的状况, 采用热机械轧制生产的高强度钢板已日渐增多, 纳入本标准就使高强牌号有了基础依据 目前在工程机械 高强船板 大型低温压力容器用钢板等方面, 均已有采用 Q500 Q550 Q620 Q690 钢级的业绩 采用 EN 标准规定, 增加 Q500 Q550 Q620 Q690 强度级别, 是生产和使用的需要, 是技术进步和经济发展的需要, 是本标准名副其实的要求 5.1 牌号和化学成分 对比结果 : 增加了高强度级别 34

35 表 1 成分确定原则 : C Si Mn 等基础元素含量尽量宽松, 给生产厂留出足够的空间, 使产品形成系列, 用以针对不同牌号 不同厚度 不同性能要求, 而采用不同工艺路线 不同交货状态 本标准只规定上限, 既体现标准最大自由度原则, 也给生产厂创造了选择生产成本最低工艺路线的条件 从结构钢的使用要求看, 焊接广泛使用, 降低碳当量已具有明显趋势, 从而改善钢的焊接性能和提高热影响区的韧性 对比结果 : 其它化学成分规定基本相同 35

36 表 1 成分确定原则 : GB/T 标准宣贯 对钢中 P S N 等有害元素, 加严控制, 以保证结构钢的质量 低硫 低磷以及低氮控制可显著提高结构钢的断裂韧性, 同时改善钢的可铸性而使铸坯裂纹最小化, 也可降低钢在轧制过程中的热变形抗力, 提高钢的塑性 对钢中添加 Al Nb V Ti Mo B 及 Cr Ni Cu 等合金元素, 既考虑了保证微量元素在钢中所起的作用, 也考虑其含量增加对钢材焊接性能的影响 微合金元素的加入不但能起到提高强度, 补偿降低碳含量所带来的强度损失, 同时能够提高钢材的焊接性能 力学和工艺性能 从我国钢铁生产装备和技术水平来看, 均具备发展低合金高强度结构钢的条件, 能够达到高强度 高韧性要求, 具有易焊接性能, 以及耐候 厚度方向性能等要求 36

37 表 1 成分确定原则 : 化学成分主要参照 EN GB/T 的规定 对于 Q390 钢级, 是基本延续 GB/T 规定的 Nb 在钢中的作用及 Nb 含量规定的突破 : 铌通过三种方式有效地影响钢的机械性能 : 热机械成形过程中细化晶粒, 降低奥氏体 (γ) 向铁素体 (α) 的转变温度 (Ar3) 和析出强化 晶粒细化是最有效的机制, 可以同时提高钢的强度 韧性和延伸性 生产实践表明 :Nb 与 Al 和 Ti 对比, 不会引起水口堵塞和增加漏钢发生机率等连铸生产问题, 可提高铸机的生产能力 铌在钢中的作用 37

38 Nb 在钢中的作用及 Nb 含量规定的突破 : GB/T 标准宣贯 因国内低合金 Nb 钢发展很快, 而且在管线钢生产上应用, 已突破了 GB/T 规定的 Nb:0.015%~ 0.060%, 西气东输工程采用的 X80 管线钢中,Nb 含量已达到 0.06%~0.11% 本标准中规定 : 铌含量上限 0.11% 此项规定超过了 EN 第 4 部分的规定 (Nb 0.05%) GB/T 的规定, 为国内低合金 Nb 钢发展提供了广阔的空间 铌的市场和含铌钢应用于工程结构的技术发展 ( 刊登于世界金属导报 ); 高强度管线钢化学成分设计指南 (2007 年 7 月 ) 铌在钢中的作用 38

39 各化学元素在低合金钢中的作用 : 碳 : 最经济的强化元素 碳含量高, 马氏体组织多, 钢硬度高, 焊接性能不好 锰 : 强化元素且提高韧性 硅 : 可适度提高强度, 增强耐大气腐蚀性能 铌 : 强化元素, 通过沉淀硬化和晶粒细化的强化机理有效地提高屈服和抗拉强度, 加入 0.02% 的铌可使含碳 0.20% 的热轧钢材屈服强度提高 70~100MPa, 但对轧制工艺有要求 ( 如终轧道次温度低 ) 钒 : 强化元素, 通过铁素体沉淀硬化和细化铁素体晶粒的提高屈服和抗拉强度, 但要求终轧温度低并与锰 氮等元素共同加入, 作用更好 各化学元素在低合金钢中的作用 39

40 各化学元素在低合金钢中的作用 : 镍 : 强化 耐大气腐蚀元素, 通过铁素体固溶强化提高强度并可适当提高韧性, 与铜或磷共存可明显提高耐海水腐蚀性能, 还可克服含铜钢的热脆现象 铜 : 耐大气腐蚀元素, 单独加入易产生 热脆 和钢材表面裂纹现象, 与镍合用, 效果明显 磷 : 耐大气腐蚀和强化元素, 与钢中少量铜合用, 效果显著, 但其易产生 冷脆 现象 氮 : 强化元素, 但降低韧性, 与钒合用, 效果明显 钼 硼 : 少量加入可改善钢的淬透性, 形成贝氏体的低温相变组织 硫 : 除易切削钢外, 都作为有害元素尽量降低其含量 各化学元素在低合金钢中的作用 40

41 6.1.8 钢材碳当量的规定 : 各牌号除 A 级钢以外的钢材, 当以热轧 控轧状态交货时, 其碳当量值应符合 2 的规定, 当以正火 / 正火轧制 正火加回火状态交货时, 其碳当量值应符合表 3 的规定 ; 当以热机械轧制 (TMCP) 或热机械轧制加回火状态交货时, 其碳当量值应符合表 4 的规定 碳当量 (CEV) 应由熔炼分析成分并采用公式 CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 计算 无 对比结果 : 增加了碳当量的规定 41

42 6.1.8 钢材碳当量的规定 : 本标准采用碳当量计算公式是国际通用的国际焊接协会规定的计算公式 碳当量数值的规定, 参照 EN 标准的规定 对于 Q390 钢级, 是根据 EN 标准中碳当量数值差的规律而确定的 无 详见新旧标准对比表 对比结果 : 增加了碳当量的规定 42

43 6.1.9 钢材裂纹敏感系数的规定碳含量不大于 0.12% 时, 可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 采用 : Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/ 15+V/10+5B 当采用碳当量不能较好地反映焊接性能时, 采用裂纹敏感系数代替碳当量评估钢材的可焊性 采用裂纹敏感系数代替碳当量评估钢材的可焊性是国际上评价钢材焊接性能的趋势, 特别是对于近年在国际上普遍采用的控轧控冷 热机械轧制 (TMCP) 及调质技术的成熟应用和推广, 使碳当量大为降低, 直接提高钢板的焊接性能, 简化焊接工艺, 提高焊接效率, 减轻焊工劳动强度等 无 对比结果 : 增加了裂纹敏感系数的规定 43

44 钢材 钢坯的化学成分 钢材 钢坯的化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定 GB/T : 1.C Mn 略有加严 ; 2. 增加 Al N 成品钢材控制元素 ; 当需方要求保证厚度方向性能钢材时, 其化学成分应符合 GB/T 5313 的规定 钢材 钢坯 连铸坯的化学成分允许偏差应符合 GB 222 的规定 GB/T : 对比结果 :1 C Mn 略有加严 ; 增加 Al N 成品钢材控制元素 2 增加厚度方向性能钢材的规定 44

45 6.2 冶炼方法 钢由转炉或电炉冶炼, 必要时加炉外精炼 5.2 冶炼方法 钢应由氧气转炉 平炉或电炉冶炼 除非需方有特殊要求, 冶炼方法一般由供方选择 对比结果 :1 取消平炉; 2 增加必要时加炉外精炼 45

46 6.3 交货状态 1. 热轧 控轧 正火轧制 正火 + 回火 :Q345A~E Q390A~E Q420A~ E Q460C~E 2. 热机械轧制 热机械轧制 + 回火 : Q345B~E Q390B~E Q420B~E Q460C~E Q500C~E Q550C~E Q620C~E Q690C~E 5.3 交货状态 1. 热轧 控轧 正火 正火 + 回火 :Q295A~B Q345A~E Q390A~E Q420A~E Q460C~E 2. 淬火 + 回火 :Q420C~E Q460C~E 对比结果 :1 增加 : 热机械轧制 热机械轧制 + 回火 ; 2 取消 : 淬火 + 回火 ( 调质 ) 46

47 6.3 交货状态 1. 淬火 + 回火 ( 调质 ): 纳入 GB/T x 高强度低合金调质钢板 2. 交货状态的不同, 与钢材钢级 质量等级 厚度等直接相关, 这是生产工艺路线的反映, 也是在满足顾客对产品质量要求的前提下, 生产成本优化的体现 符合建设节约型社会的要求 5.3 交货状态 对比结果 : 1 增加 : 热机械轧制 热机械轧制 + 回火 ; 2 取消 : 淬火 + 回火 ( 调质 ) 47

48 6.4 力学性能及工艺性能 拉伸试验 钢材拉伸试验的性能应符合表 6 的规定 拉伸试验的变化及新旧标准对比详见新旧标准对比表 鞍钢股份实际生产数据 5.4 力学性能和工艺性能 钢材的拉伸 冲击和弯曲试验结果应符合表 2 的规定 对比结果 :1. 增加四个钢级 12 个牌号的力学性能值 ;2. 取消 Q295 一个钢级 2 个牌号的力学性能值 ;3.Q345 最大厚度到 400mm,Q390 Q420 Q460 最大厚度到 150mm,Q500 Q550 最大厚度到 100mm,Q620 Q690 最大厚度到 80mm;4. 原标准力学性能值的最大厚度到 100mm;5. 新标准的 Q345 力学性能值比原标准规定的高一些, 与相关的国际 国外标准相同或相近 48

49 力学性能的变化 1. 修改了钢材力学性能, 加严了厚度效应引起的屈服强度降低值 2. 各钢级的表示数值就是屈服强度, 本标准选用下屈服强度 ReL 对比结果 : 新标准规定屈服强度加严了 49

50 6.4.2 夏比 (V 型 ) 冲击试验 钢材的夏比 (V 型 ) 冲击试验的试验温度和冲击能量应符合表 7 的规定 GB/T 标准宣贯 夏比 (V 型缺口 ) 冲击试验的冲击功和冲击温度应符合表 2 规定 冲击试验的变化及新旧标准对比详见新旧标准对比表 鞍钢股份实际生产数据 对比结果 :1 强度级增加了 ; 2 厚度增加了 ; 3 冲击吸收能量值提高了 50

51 6.4.4 弯曲试验 当需方要求做弯曲试验时, 弯曲试验应符合表 8 的规定 当供方保证弯曲合格时, 可不做弯曲试验 弯曲试验的变化及新旧标准对比详见新旧标准对比表 弯曲试验 钢材的拉伸 冲击和弯曲 试验结果应符合表 2 的规定 A 级钢应进行弯曲试验 其它质量级别钢, 如供方能保证弯曲试验结果符合表 2 规定要求, 可不做检验 对比结果 : 取消 A 级钢必做弯曲试验的规定 51

52 6.5 表面质量钢材的表面质量应符合相关产品标准的规定 5.5 表面质量 钢材的表面质量应按有关产品标准规定 相关产品标准 : GB/T 热轧钢板表面质量钢材标准中规定企业标准规定技术协议规定合同中规定 对比结果 : 相同 52

53 6.6 特殊要求 根据供需双方协议, 钢材可进行无损检验, 其检验标准和级别应在协议或合同中明确 根据供需双方协议, 可按本标准订购具有厚度方向性能要求的钢材 根据供需双方协议, 钢材也 可进行其它项目的检验 无 对比结果 :1. 增加了供需双方协议, 钢材可进行无损检验, 其检验标准和级别应在协议或合同中注明 ; 2. 增加了厚度方向性能要求的钢材 53

54 7 试验方法 钢材的各项检验的检验项目 取样数量 取样方法和试验方法应符合表 9 的规定 6 试验方法 6.1 每批钢材的检验项目 取样数量 取样部位和试验方法应符合表 3 的规定 试验方法变化详见新旧标准变 化对比表 对比结果 :1. 取样方法 GB/T 222 更改为 GB/T 20066; 2. 试验方法 GB/T 2106 GB/T 4159 更改为 GB/T 增加无损检验 GB/T 5313 表面质量 尺寸外形检查 检验方法 54

55 8.1 检查和验收 钢材的检查和验收由供方进行, 需方有权对本标准或合同中所规定的任一检验项目进行检查和验收 8.2 组批钢材应成批验收 每批应由同一牌号 同一炉号 同一规格 同一轧制制度或同一热处理制度的钢材组成, 每批重量不大于 60 吨 钢带的组批重量按相应产品标准的规 定 对比结果 :1. 增加了需方的权利 GB/T 标准宣贯 7 检验规则 7.1 钢材应由供方技术监督部门检查和验收 7.2 钢材应成批验收, 每批由同一牌号 同一质量等级 同一炉罐号 同一品种 同一尺寸 同一热处理制度 ( 指按热处理状态供应 ) 的钢材组成 1. 增加了同一轧制制度 ;2. 取消了罐号 同一品种 同一质量等级 ( 标准号 牌号中包含了这些信息 );3. 增加了 Z 向钢的组批规定 55

56 8.3 复验与判定规则 力学性能的复验与判定 钢材的冲击试验结果不符合 的规定时, 抽样钢材应不予验收, 再从该试验单元的剩余部分取两个抽样产品, 在每个抽样产品上各选取新的一组 3 个试样, 这两组试样的试验结果均应合格, 否则该批钢材应拒收 钢材拉伸试验的复验与判定应符合 GB/T 的规定 其它检验项目的复验与判定钢材的其它检验项目的复验与判定应符合 GB/T 的规定 7 检验规则 7.3 钢材的夏比 (V 型缺口 ) 冲击试验结果不符合规定时, 应从同一批钢材上再取一组三个试样进行试验 前后六个试样的平均值不得低于表 2 规定值, 允许其中两个试样低于规定值, 但低于规定值 70% 的式样只允许一个 7.4 钢材的检验项目的复验和验收规则应符合 GB 247 和 GB 2101 的规定 对比结果 :1. 增加抽样钢材挑出, 再从该试验单元的剩余部分取两个抽样产品的规定 ;2. 复验与判定应符合 GB/T 的规定, 取消 GB 247 和 GB 2101 的规定 56

57 8.4 力学性能和化学成分试验结果的修约除非在合同或订单中另有规定, 当需要评定试验结果是否符合规定值, 所给出力学性能和化学成分试验结果应修约到与规定值本位数字所标识的数位相一致, 其修约方法应按 YB/T 081 的规定进行 碳当量应先按公式计算后修约 无 对比结果 : 增加了试验结果的修约 57

58 本标准与国外相近标准牌号对照 标准号 GB/T 1591 EN EN EN ISO 4950 ISO ISO 牌号 Q345A Q345B Q345C Q345D Q345E S355JR S355J0 S355J2 S355K2 S355N S355NL S355M S355ML E355DD E355E E355CC E355DD 牌号 Q420A Q420B Q420C Q420D Q420E S420N S420NL S420M S420ML E420CC E420DD E420M E420ML 牌号 Q460C Q460D Q460E S450J0 S460N S460NL S460M S460ML E460CC E460DD E460E E460CC E460DD E460M E460ML 对比结果 : 58

59 本标准与国内相近标准牌号对照 标准号 GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T 牌号 Q345A Q345B Q345C Q345D Q345E Q345A Q345B Q345C Q345D Q345E Q345qC Q345qD Q345qE Q345A Q345B Q345C Q345D Q345E Q345GJB Q345GJC Q345GJD Q345GJE 牌号 Q420A Q420B Q420C Q420D Q420E Q420A Q420B Q420C Q420D Q420E Q420qC Q420qD Q420qE Q420A Q420B Q420C Q420D Q420E Q420C Q420D Q420E Q420GJC Q420GJD Q420GJE 牌号 Q460C Q460D Q460E Q460C Q460D Q460E Q460qC Q460qD Q460qE Q460C Q460D Q460E Q460C Q460D Q460E Q460GJC Q460GJD Q460GJE 对比结果 : 59

60 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 4.1 钢级及牌号 热轧 控轧 : Q345A B C D E 正火 / 正火轧制 :Q345A B C D E 热机械轧制 :Q345A B C D E 4.2 表示含义 A: 不做冲击 B:20 冲击 C:0 冲击 D:-20 冲击 E:-40 冲击 EN :2005 标准的规定 1 钢级及牌号 热轧 控轧 :S355JR J0 J2 K2 正火 / 正火轧制 :S355N NL 热机械轧制 :S355M ML 2 表示含义 JR:20 冲击 J0:0 冲击 J2:- 20 冲击 K2:-20/-30 冲击 (E335 E360 不做冲击 ) N:-20 冲击 NL:-50 冲击 M:-20 冲击 ML:-50 冲击 对比结果 : 60

61 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 4.3 化学成分 C: 0.20%/ 0.18% Si: 0.50% Mn: 1.7% P: 0.035%/0.030%/0.025% S: 0.035%/0.030%/0.025%/ 0.020% EN :2005 标准规定 3 化学成分 C: 0.24%/ 0.20% Si: 0.55% Mn: 1.6%/0.90~1.65 P: 0.035%/0.030%/0.025% S: 0.035%/0.030%/0.025%/ 0.020% 详见本标准化学成分与国内外标准对比表 对比结果 : 化学成分相当 成品化学成分允许偏差比 EN 严格 61

62 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 4.4 碳当量略 EN :2005 标准规定 4 碳当量: 略 详见本标准碳当量与国内外标准对比表 对比结果 : 比 EN 严格, 比 EN 略松或相同, 比 EN 相同或略松 62

63 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 4.5 力学性能 屈服强度 ( 相同厚度 ): 比 EN 低 10MPa 比 EN 低 10MPa 比 EN 厚度 80mm 的低 10MPa, 厚度 >80 150mm 低 20MPa * 规定屈服强度为下屈服 ReL 抗拉强度与 EN 相同比 EN 略高 EN :2005 标准规定 5 力学性能: 5.1 屈服强度规定屈服强度为上屈服 ReH 5.2 抗拉强度 对比结果 : 因上下屈服差别, 屈服强度相当 ; 抗拉强度相同或略高 63

64 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 延伸率比 EN A B 级厚度 100mm 的低 1-2%,>100mm 的相同 ;C D E 级厚度 80mm 的低 1%,>80mm 的高 1% 比 EN 厚度 63mm 的低 1-2%,>63mm 低 2-3%, 比 EN 厚度 150mm 低 1-3% 详见本标准力学性能与国内外标准对比表 EN :2005 标准规定 5.3 延伸率 : 比例试样 L0=5.65 S0 对比结果 : 与 EN 相当, 比 EN 略低 64

65 4 新标准 Q345 与采用的 EN 标准对比 冲击 ( 纵向 ) 本标准规定厚度 250mm 的 34J 厚度 > mm 的 27J GB/T 标准宣贯 EN :2005 标准规定 5.4 冲击 ( 纵向 ): EN 厚度 250mm 的 27J N M: EN J 47J 40J NL ML: EN 对比结果 : 比 EN 高 7J; 63J 55J 47J 比 EN 中 N M 低 6-21J; 比 EN 中 NL ML 低 13-29J 65

66 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 4.1 钢级及牌号热轧 控轧 : Q420A B C D E 正火 / 正火轧制 :Q420A B C D E 热机械轧制 :Q420A B C D E 4.2 表示含义 A: 不做冲击 B:20 冲击 C:0 冲击 D:-20 冲击 E:-40 冲击 EN :2005 标准的规定 1 钢级及牌号正火 / 正火轧制 :S420N NL 热机械轧制 :S420M ML 2 表示含义 N:-20 冲击 NL:-50 冲击 M:-20 冲击 ML:-50 冲击 对比结果 : 冲击温度要求不同 66

67 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 4.3 化学成分 C: 0.20% Si: 0.50% Mn: 1.7% P: 0.035%/0.030%/0.025% S: 0.035%/0.030%/0.025%/ 0.020% EN :2005 标准规定 3 化学成分 C: 0.20% Si: 0.60% Mn: 1.0%~1.70% P: 0.030%/0.025% S: 0.025%/0.020% 详见本标准化学成分与国内外标准对比表 对比结果 : 化学成分相当 成品化学成分允许偏差比 EN 严格 67

68 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 4.4 碳当量略 EN :2005 标准规定 4 碳当量: 略 详见本标准碳当量与国内外标准对比表 对比结果 : 比 EN 相同或略严 ; 比 EN 相同或略松 68

69 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 4.5 力学性能 屈服强度 ( 相同厚度 ): 比 EN 厚度 >40 80mm 低 10MPa, 其它相同比 EN 厚度 >40 120mm 低 10-25MPa * 规定屈服强度为下屈服 ReL 抗拉强度与 EN 相同比 EN 厚度 >40 120mm 高 20-50MPa EN :2005 标准规定 5 力学性能: 5.1 屈服强度规定屈服强度为上屈服 ReH 5.2 抗拉强度 对比结果 : 因上下屈服差别, 屈服强度相当 ; 抗拉强度相同或略高 69

70 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 延伸率比 EN 厚度 >40mm 63mm 的低 1%, 比 EN 厚度 >40mm 150mm 低 1% EN :2005 标准规定 5.3 延伸率 : 比例试样 L0=5.65 S0 详见本标准力学性能与国内外标准对比表 对比结果 : 比 EN 略低 70

71 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 冲击 ( 纵向 ) 本标准规定 34J EN :2005 标准规定 5.4 冲击 ( 纵向 ): N M: EN : J 47J 40J NL ML: EN : J 55J 47J 对比结果 : 比 EN 中 N M 低 6-21J; 比 EN 中 NL ML 低 13-29J 71

72 4 新标准 Q460 与采用的 EN 标准对比 4.1 钢级及牌号热轧 控轧 : Q460 C D E 正火 / 正火轧制 :Q460 C D E 热机械轧制 :Q460 C D E 4.2 表示含义 C:0 冲击 D:-20 冲击 E:-40 冲击 EN :2005 标准的规定 1 钢级及牌号 正火 / 正火轧制 :S460N NL 热机械轧制 :S460M ML 2 表示含义 N:-20 冲击 NL:-50 冲击 M:-20 冲击 ML:-50 冲击 对比结果 : 冲击温度要求不同 72

73 4 新标准 Q460 与采用的 EN 标准对比 4.3 化学成分 C: 0.20% Si: 0.60% Mn: 1.8% P: 0.030%/0.025% S: 0.030%/0.025%/0.020% EN :2005 标准规定 3 化学成分 C: 0.20% Si: 0.60% Mn: 1.0%~1.70% P: 0.030%/0.025% S: 0.025%/0.020% 详见本标准化学成分与国内外标准对比表 对比结果 : 化学成分相当 成品化学成分偏差比 EN 严格 73

74 4 新标准 Q420 与采用的 EN 标准对比 4.4 碳当量略 EN :2005 标准规定 4 碳当量: 略 详见本标准碳当量与国内外标准对比表 对比结果 : 比 EN 相同或略严 ; 比 EN 相同或略松 74

75 4 新标准 Q460 与采用的 EN 标准对比 4.5 力学性能 屈服强度 ( 相同厚度 ): 比 EN 厚度 >40 80mm 低 10MPa, 其它相同 ; 比 EN 厚度 >40 120mm 低 5-10MPa * 规定屈服强度为下屈服 ReL 抗拉强度与 EN 厚度 100mm 高 10MPa; 比 EN 高 10-40MPa EN :2005 标准规定 5 力学性能: 5.1 屈服强度规定屈服强度为上屈服 ReH 5.2 抗拉强度 对比结果 : 因上下屈服差别, 屈服强度相当 ; 抗拉强度相同或略高 75

76 4 新标准 Q460 与采用的 EN 标准对比 延伸率比 EN 厚度 >40mm 的低 1%, 比 EN 厚度 >40mm 低 1% EN :2005 标准规定 5.3 延伸率 : 比例试样 L0=5.65 S0 详见本标准力学性能与国内外标准对比表 对比结果 : 比 EN 略低 76

77 4 新标准 Q460 与采用的 EN 标准对比 冲击 ( 纵向 ) 本标准规定 34J EN :2005 标准规定 5.4 冲击 ( 纵向 ): N M: EN : J 47J 40J NL ML: EN : J 55J 47J 对比结果 : 比 EN 中 N M 低 6-21J; 比 EN 中 NL ML 低 13-29J 77

78 5 新标准实施的注意事项 GB/T 标准宣贯 5.1 化学成分中微合金元素含量 如何理解 当需要加入细化晶粒元素时, 钢中应至少含有 Al Nb V Ti 中的一种 加入的细化晶粒元素应在质量证明书中注明含量 如何理解表 1 注 :b 当细化晶粒元素组合加入时,Nb + V + Ti 0.22%,Mo + Cr 0.30% 问题 :1. 微合金元素含量没有下限, 可不可以不加入? 2. 钢中只含有一种微合金元素, 如 Al, 可否? 3. 钢中已含有一种或一种以上微量合金元素, 如何改钢? 78

79 5 新标准实施的注意事项 GB/T 标准宣贯 5.1 化学成分中微合金元素含量 如何理解 钢中氮元素含量应符合表 1 的规定, 如供方保证, 可不进行氮元素含量分析 如果钢中加入 Al Nb V Ti 等具有固氮作用的合金元素, 氮元素含量不作限制, 固氮元素含量应在质量证明书中注明 问题 :1. 氮元素含量是否按规定? 2. 氮元素含量做不做? 3. 固氮元素加入量? 碳当量和焊接裂纹敏感性指数的规定 : 表 2 表 3 表 4 表 5 问题 :1. 碳当量数值先计算后按交货状态进行验证? 2. 碳当量和焊接裂纹敏感性指数的使用区别 79

80 5 新标准实施的注意事项 GB/T 标准宣贯 5.2 力学性能 如何理解表 6 对应厚度规定的力学性能值 区分上屈服强度与下屈服强度的不同 注意宽度不小于 600mm 扁平材, 拉伸试验取横向试样 宽度小于 600mm 的扁平材 型材及棒材取纵向试样, 断后伸长率最小值相应提高 1%( 绝对值 ) 5.3 关于特殊要求 无损检验的检验标准和级别应在协议或合同中明确 厚度方向性能要求 80

81 5 新标准实施的注意事项 5.3 内在质量 如何理解内在质量要求如 : 钢板不应有肉眼可见的分层 内在质量与无损检测的关系如 : 订购探伤钢板, 明示与潜在的要求 5.4 复验 工厂生产的复验现行做法取样 备用样, 初验 复验, 重新组批 标准规定的做法 GB/T 标准规定的复验方法 问题 : 上述方法哪一个好? 81

82 5 新标准实施的注意事项 5.6 与 EN :2004 的关系 GB/T 标准宣贯 按本标准进行的质量设计和质量计划等质量文件, 为按 EN 标准生产做好通用准备 5.7 厚规格 高强度级钢材生产试制交货状态的不同, 与钢材钢级 质量等级 厚度规格等直接相关, 这是生产工艺路线的反映, 也是在满足顾客对产品质量要求的前提下, 生产成本优化的体现 符合建设节约型社会的要求 82

83 6 低合金钢标准下一步修订的设想 GB/T 标准宣贯 6.1 第一个方案 主要技术内容等效采用 EN 标准 GB/T GB/T GB/T 合并修订成 GB/T , 对应部分为 : GB/T :20 对应 EN :20 GB/T :20 (GB/T ) 对应 EN :20 GB/T :20 (GB/T ) 对应 EN : 低合金钢国家标准与 EN 标准通用 低合金钢标准转化成国际标准 83

84 6 低合金钢标准下一步修订的设想 6.2 第二个方案 主要技术内容等效采用 EN 标准 GB/T GB/T GB/T GB/T 合并修订成 GB/T , 对应部分为 : GB/T 700.1:20 对应 EN :20 GB/T 700.2:20 (GB/T ) 对应 EN :20 GB/T :20 对应 EN :20 GB/T 700.5:20 (GB/T ) 对应 EN :20 GB/T 700.6:20 (GB/T ) 对应 EN : 非合金钢国家标准与 EN 标准通用 非合金钢标准转化成国际标准 84

85 谢谢大家! 85

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