Q345 ist eine Stahlsorte. Es handelt sich um einen niedriglegierten Stahl (C < 0,2 %), der häufig in Gebäuden, Brücken, Fahrzeugen, Schiffen und Druckbehältern verwendet wird. Das „Q“ steht für die Streckgrenze des Materials und die Bezeichnung „345“ bezieht sich auf seinen Streckwert, der etwa 345 MPa beträgt. Dieser Wert nimmt mit zunehmender Dicke ab.
Q345 bietet insgesamt hervorragende mechanische Eigenschaften, eine akzeptable Leistung bei niedrigen Temperaturen sowie eine gute Plastizität und Schweißbarkeit. Es wird in Strukturen verwendet, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, wie z. B. Mittel--- und Nieder--Druckbehälter, Öltanks, Fahrzeuge, Kräne, Bergbaumaschinen, Kraftwerke und Brücken sowie mechanische Teile, Gebäudestrukturen und allgemeine Metallstrukturteile. Es kann im warmgewalzten oder normalisierten Zustand verwendet werden und kann in verschiedenen Strukturen in Regionen mit einer Temperatur von mehr als -40 Grad verwendet werden.
Notenklassifizierung
Q345 wird nach Qualität in Q345A, Q345B, Q345C, Q345D und Q345E kategorisiert. Bei diesen Qualitäten handelt es sich hauptsächlich um Unterschiede in den Aufpralltemperaturen. Die Sorte Q345A wird keiner Schockprüfung unterzogen; Die Qualität Q345B wird einem Schocktest bei Raumtemperatur (20 Grad) unterzogen. Die Qualität Q345C wird einem Schocktest bei 0 Grad unterzogen. Die Sorte Q345D wird einem Schocktest bei -20 Grad unterzogen; und die Sorte Q345E wird einem Schocktest bei -40 Grad unterzogen.
Die Schockwerte variieren bei unterschiedlichen Schocktemperaturen. Chemische Zusammensetzung
Q345A: C Kleiner oder gleich 0,20, Mn Kleiner oder gleich 1,7, Si Kleiner oder gleich 0,55, P Kleiner oder gleich 0,045, S Kleiner oder gleich 0,045, V 0,02–0,15;
Q345B: C Kleiner oder gleich 0,20, Mn Kleiner oder gleich 1,7, Si Kleiner oder gleich 0,55, P Kleiner oder gleich 0,040, S Kleiner oder gleich 0,040, V 0,02–0,15;
Q345C: C kleiner oder gleich 0,20, Mn kleiner oder gleich 1,7, Si kleiner oder gleich 0,55, P kleiner oder gleich 0,035, S kleiner oder gleich 0,035, V 0,02–0,15, Al größer oder gleich 0,015;
Q345D: C kleiner oder gleich 0,20, Mn kleiner oder gleich 1,7, Si kleiner oder gleich 0,55, P kleiner oder gleich 0,030, S kleiner oder gleich 0,030, V 0,02–0,15, Al größer oder gleich 0,015;
Q345E: C kleiner oder gleich 0,20, Mn kleiner oder gleich 1,7, Si kleiner oder gleich 0,55, P kleiner oder gleich 0,025, S kleiner oder gleich 0,025, V 0,02–0,15, Al größer oder gleich 0,015;
Vergleich mit 16Mn
Q345-Stahl ersetzt mehrere ältere Stahlsorten, darunter 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE und 16Mn, und ersetzt nicht nur 16Mn. 16Mn und Q345 unterscheiden sich in der chemischen Zusammensetzung.
Noch wichtiger ist, dass sich die Dickengruppen der beiden Stähle, basierend auf der Streckgrenze, erheblich unterscheiden, was zwangsläufig zu Änderungen der zulässigen Spannungen bestimmter Dicken führt. Daher ist es unangemessen, einfach die zulässige Spannung von 16Mn-Stahl auf Q345-Stahl anzuwenden. Stattdessen sollte die zulässige Spannung basierend auf den neuen Stahldickengruppen neu definiert werden. Das Verhältnis der Hauptelemente in Q345-Stahl ist im Wesentlichen das gleiche wie in 16Mn-Stahl und unterscheidet sich nur durch die Zugabe von Spurenlegierungselementen wie V, Ti und Nb. Diese geringen Mengen an V, Ti und Nb verfeinern die Korngröße und erhöhen so die Zähigkeit und die allgemeinen mechanischen Eigenschaften des Stahls erheblich.
Dies ermöglicht auch dickere Stahlplatten. Daher sollten die allgemeinen mechanischen Eigenschaften von Q345-Stahl denen von 16Mn-Stahl überlegen sein, insbesondere seine Tieftemperaturleistung, die 16Mn-Stahl nicht aufweist. [Offizieller Account @Mechanical Knowledge Network: Wissen teilen, Werte verbreiten.] Die zulässige Spannung von Q345-Stahl ist etwas höher als die von 16Mn-Stahl.
Leistungsvergleich
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Q345D-Rohrs:
Zugfestigkeit: 490–675 Grad F, Streckgrenze: größer oder gleich 345 Grad F, Dehnung: größer oder gleich 22 Grad F
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Q345B-Rohrs:
Zugfestigkeit: 490–675 Grad F, Streckgrenze: größer oder gleich 345 Grad F, Dehnung: größer oder gleich 21 Grad F
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Q345A-Rohrs:
Zugfestigkeit: 490–675 Grad F, Streckgrenze: größer oder gleich 345 Grad F, Dehnung: größer oder gleich 21 Grad F
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Q345C-Rohrs:
Zugfestigkeit: 490–675 Grad F, Streckgrenze: größer oder gleich 345 Grad F, Dehnung: größer oder gleich 22 Grad F
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Q345E-Rohrs:
Zugfestigkeit: 490–675 Grad F, Streckgrenze: größer oder gleich 345 Grad F, Dehnung: größer oder gleich 22 Grad F
Produktserie
Q345D-Stahl hat eine niedrigere Prüftemperatur für die Schlagenergie bei niedrigen Temperaturen als Q345A-, B- und C-Stähle. Es bietet überlegene Leistung. Die Menge der gefährlichen Stoffe P und S ist geringer als die von Q345A, B und C.
Der Marktpreis ist höher als der von Q345A, B und C.
Definition von Q345d: ① Es besteht aus Q + einer Zahl + einem Qualitätsstufensymbol + einem Symbol für die Desoxidationsmethode. Das Präfix „Q“ in der Stahlnummer stellt die Streckgrenze des Stahls dar, und die folgende Zahl gibt den Wert der Streckgrenze in MPa an. Q235 weist beispielsweise auf einen Kohlenstoffbaustahl mit einer Streckgrenze (σs) von 235 MPa hin.
② Bei Bedarf kann der Stahlnummer ein Symbol folgen, das den Qualitätsgrad und die Desoxidationsmethode angibt. Die Qualitätsstufensymbole sind A, B, C und D. Offizieller Account @Mechanical Knowledge Network: Wissen teilen, Werte verbreiten.
Symbol für die Desoxidationsmethode: F steht für umrandeten Stahl; b steht für halb-beruhigten Stahl; Z steht für beruhigten Stahl; und TZ steht für speziell beruhigten Stahl. Beruhigter Stahl kann weggelassen werden; Sowohl Z als auch TZ sind optional. Q235-AF weist beispielsweise auf Randstahl der Güteklasse A hin. ③ Kohlenstoffstahl für spezielle Anwendungen, wie z. B. Brückenstahl und Schiffbaustahl, wird im Allgemeinen als Kohlenstoffbaustahl bezeichnet, jedoch mit einem am Ende der Stahlsorte angehängten Buchstaben, der den Verwendungszweck angibt.
Q345 (niedrig-legierter hoch-fester Stahl) - Auszug aus Online-Quellen 2. Schweißeigenschaften von Q345-Stahl
2.1 Berechnung des Kohlenstoffäquivalents (Ceq)
Ceq=C + Mn/6 + Ni/15 + Cu/15 + Cr/5 + Mo/5 + V/5
Der berechnete Ceq=0.49 %. Dieser Wert, der 0,45 % übersteigt, weist darauf hin, dass die Schweißbarkeit von Q345-Stahl nicht sehr gut ist und strenge Schweißverfahren erforderlich sind.
2.2 Häufige Probleme beim Schweißen von Q345-Stahl
2.2.1 Verhärtungsneigung der Hitze-betroffenen Zone
Während des Abkühlvorgangs beim Schweißen neigt die Wärmeeinflusszone (HAZ) von Q345-Stahl dazu, eine abgeschreckte Struktur -Martensit-zu bilden, die die Härte erhöht und die Plastizität des Bereichs in der Nähe der Schweißnaht verringert. Dies führt nach dem Schweißen zu Rissen.
2.2.2 Kälterissanfälligkeit
Schweißrisse in Q345-Stahl sind in erster Linie Kaltrisse. Schweißprozess
Nutvorbereitung → Heftschweißen → Vorwärmen → Innenschweißen → Rückseitenreinigung (Kohlenstofflichtbogen-Fugenhobeln) → Außenschweißen → Innenschweißen → Selbst-Inspektion/Sonderprüfung → Nach-Wärmebehandlung der Schweißnaht → Zerstörungsfreie Prüfung (Schweißqualitätsstufe 1 bestanden)
Auswahl der Schweißparameter
Basierend auf einer Analyse der Schweißbarkeit von Q345-Stahl wurden folgende Maßnahmen formuliert:
1. Auswahl des Schweißmaterials
Aufgrund der hohen Kaltrissneigung von Q345-Stahl sollten wasserstoffarme Schweißmaterialien ausgewählt werden. Darüber hinaus wurden unter Berücksichtigung des Grundsatzes, dass die Schweißverbindung genauso stark sein sollte wie das Grundmaterial, Schweißelektroden vom Typ E5015 (J507) ausgewählt.
Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Rohrs Q345D: Zugfestigkeit: 490-675 Streckgrenze: Größer oder gleich 345 Dehnung: Größer oder gleich 22Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Rohrs 22Q345B: Zugfestigkeit: 490-675 Streckgrenze: Größer oder gleich 345 Dehnung: Größer oder gleich 21Q345A Mechanische Eigenschaften des nahtlosen Rohrs: Zugfestigkeit: 490-675 Streckgrenze: Größer oder gleich 345 Dehnung: Größer oder gleich 21Q345C nahtloses Rohr, mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit: 490–675 Streckgrenze: Größer oder gleich 345 Dehnung: Größer oder gleich 22Q345E nahtloses Rohr, mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit: 490–675 Streckgrenze: Größer oder gleich 345 Dehnung: Größer als oder gleich 22
