對Q345材料，你了解多少？

曉昀

  O! `# l, z  m7 C


( Q, R$ ~1 H8 U3 {# X' ]. E

一、基本介紹

Q345這種低合金鋼（C<0.2%)，廣泛應用于建筑，橋梁、車輛、船舶和壓力容器上。

Q代表的是這種材質的屈服強度，345是這種材質的屈服值，在345兆帕左右。隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小。

Q345綜合力學性能良好，低溫性能尚可，塑性和焊接性良好，用做中低壓容器、油罐、車輛、起重機、礦山機械、電站、橋梁等承受動載荷的結構、機械零件、建筑結構、一般金屬結構件，熱軋或正火狀態使用，可用于-40℃以下寒冷地區的各種結構。

級別分類
8 n8 i0 e3 }/ @! D, `( P. `9 SQ345按等級可分為Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。它們的區別主要是沖擊的溫度不同。
Q345A級，不須做沖擊;
Q345B級，20度常溫沖擊;
! U, z, y1 L% e* b' F# IQ345C級，0度沖擊;
6 E. r( ^# H) X3 CQ345D級，－20度沖擊;
Q345E級，－40度沖擊。
. n3 [0 E" V! `% d

  w7 V4 L6 N, S& g$ ^1 L

化學成分對比
% a6 j3 P$ n( }  ZQ345A：C≤0.20,Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.045，S≤0.045，V 0.02~0.15；
Q345B：C≤0.20， Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.040，S≤0.040，V 0.02~0.15；
1 I+ e  _) c! v+ {Q345C：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.035，S≤0.035，V 0.02~0.15，Al≥0.015；
& n' @! h8 u% QQ345D：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.030，S≤0.030，V 0.02~0.15，Al≥0.015；
+ O7 O/ O1 i9 a- Z7 j, n+ qQ345E：C≤0.20，Mn ≤1.7，Si≤0.55，P≤0.025，S≤0.025，V 0.02~0.15，Al≥0.015；

對比16Mn
Q345鋼是老牌號的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多個鋼種的替代，而并非僅替代16Mn鋼一種材料。在化學成分上，16Mn與Q345也不盡相同。更重要的是兩種鋼材按屈服強度的不同而進行的厚度分組尺寸存在較大差異，而這必將引起某些厚度的材料的許用應力的變化。因此，簡單地將16Mn鋼的許用應力套用在Q345鋼上是不合適的,而應根據新的鋼材厚度分組尺寸重新確定許用應力。

1 N- r+ ~$ }4 u' j; }3 f; t0 lQ345鋼的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同，區別是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。少量的V、Ti、Nb合金元素能細化晶粒，大大提高了鋼的韌性，鋼的綜合機械性能得到較大提高。也正因為如此，鋼板的厚度才可以做得更大一些。因此，Q345鋼的綜合機械性能應當優于16Mn鋼，特別是它的低溫性能更是16Mn鋼所不具備的。Q345鋼的許用應力略高于16Mn鋼。

性能對比

Q345D無縫管力學性能：
8 N$ v1 P+ C/ j  v+ S抗拉強度：490-675屈服強度：≥345 伸長率：≥22
$ b  Z7 Y' N& J7 n$ l: ^( cQ345B無縫管力學性能：
7 I% T  [9 E( r8 n; m抗拉強度：490-675 屈服強度：≥345 伸長率：≥21
$ j$ I8 V. d1 [Q345A無縫管力學性能：
! ^8 R- x2 d/ R& K抗拉強度：490-675 屈服強度：≥345 伸長率：≥21
Q345C無縫管力學性能：
4 _5 P! q6 w$ K% ?( I抗拉強度：490-675 屈服強度：≥345 伸長率：≥22
4 L  ^2 H8 K5 g2 q3 EQ345E無縫管力學性能：
3 o& m0 e* Q. j3 M" w$ t抗拉強度：490-675屈服強度：≥345 伸長率：≥22

產品系列

1、Q345D鋼材與Q345A，B，C鋼相比而言。低溫沖擊功的試驗溫度低。性能好。含有害物資P,S量比Q345A，B，C要低。

市場價格比Q345A，B，C要高 [編輯本段]Q345d定義　①由Q+數字+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”，代表鋼材的屈服點，后面的數字表示屈服點數值，單位是MPa例如Q235表示屈服點（σs）為235 MPa的碳素結構鋼。

- O  j$ S7 L3 R$ N% y2、必要時鋼號后面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮靜鋼：Z表示鎮靜鋼；TZ表示特殊鎮靜鋼，鎮靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。

3、專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結構鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。
7 q' \% w; W7 P7 J

Q345（低合金高強度鋼）網上摘錄相關資料

! N" i% p/ d- Q; z$ q材料介紹

1. Q345化學成分如下表（%）：
" Q" ?* P/ ~/ p" n( z

元素	C≤ , g! Y# }& K0 ?0 D1 R4 }	Mn	Si≤	P≤ ( L$ P0 ^% }8 x+ Y- Q* k" E	S≤ : S& d" ^% o/ {$ E: d; S2 g% N	Al≥	V	Nb 7 ]* \% n. s! U% k. u5 R	Ti 2 I& w% U3 G# v; r! n/ L
含量	0.2 ' e8 x4 A! |$ B( ?: U% T4 _0 T	1.0-1.6 ; Z& j) h' X( F6 P	0.55	0.035 ' l) k4 U9 C. d+ }. w9 U  G7 ?+ }	0.035 3 _9 H2 ~3 P9 L$ e, q  F7 b	0.015 4 }2 A: H, [/ R, n- _8 C4 ^	0.02-0.15	0.015-0.06 * ^" c  c+ N  r; i# r3 P	0.02-0.2 - i4 f* b) k8 X

Q345C力學性能如下表（%）：
" _8 m, b9 b, t/ `& q

機械性能指標	伸長率（%） * B# v6 z0 A! G5 `% x	試驗溫度0℃	抗拉強度MPa % L3 i% h7 y$ b* l' U+ K) g	屈服點MPa≥
數值 # |. k- G$ A  N  f9 V; y% x1 p$ P	δ5≥22	J≥34	σb（470-650）	σs（324-259） * F9 G3 ?$ @! B( r4 \

' c* M. }3 G! ]5 A* i& a7 ]其中壁厚介于16-35mm時，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm時，σs≥295Mpa

$ B( r- B6 V, L1 j; g2. Q345鋼的焊接特點

' b% ?1 n$ W1 F" N2.1 碳當量(Ceq)的計算
2 u6 \2 r$ d' YCeq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
計算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時制定嚴格的工藝措施。

2.2 Q345鋼在焊接時易出現的問題

2.2.1 熱影響區的淬硬傾向
8 u( \8 \/ c* r( E# e: ?1 a) ], nQ345鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區的硬度提高，塑性下降。結果導致焊后發生裂紋。

2.2.2 冷裂紋敏感性

Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。

8 T$ e" ]6 Y( l5 K9 T6 m二、焊接施工流程
坡口準備→點固焊→預熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無損檢驗（焊縫質量一級合格）

" H; W& }8 }8 d" e3 l5 E三、焊接工藝參數的選擇
' O7 i; ~# @1 q& S3 \/ \對Q345鋼的焊接性進行分析，焊接時采取的措施如下：
6 R; r5 m8 W& m2 V7 @1. 焊接材料的選用
由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大，應選用低氫型的焊接材料，同時考慮到焊接接頭應與母材等強的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。

化學成分見下表（%）：
/ w" k% s7 s+ I- O

元素 5 ?: k1 L3 }) b& U4 V& i- ~% q	C , e! @4 W: g4 V6 I	Mn / r2 h: _6 W4 J- p, r	Si + X: }0 ~6 g6 S) H" R	S	P : h4 e8 y# k8 ^, \	Cr	Mo	V " {$ P# B7 p( A/ m. @4 M	Ti
含量   w- i; e* u, |7 _+ @3 {: _	0.071	1.11 . s: T- ^, N( Q" {) Z7 B	0.53	0.009	0.016	0.02	0.01 % T! U6 t! Q  S	0.01	0.01 - `( L+ E% c& x8 o# C

力學性能見下表：
! I; D9 f6 ~1 {" w" S

機械性能指標 0 p5 H8 b/ Q7 J& k; }	σb（Mpa） ! a2 {  ^+ U: R1 r4 [	σs（Mpa） : V* |4 o7 [/ L( Q% _	δ5（%）	Ψ（%） ! E( h1 k6 R' d  D) D* x% ?	AkvJ-30℃ 1 _  D' W. V# E1 D
數值 ; r1 t' O' ^7 Z" O( D* O- s( |	440 % e& f( p  O) p' g5 g- q; u. `	540	31	79 : [3 d; l  B5 ^6 v# d	164 114 76

  `' L' R6 A- T. E4 b- ^& o5 X（抗拉強度應該大于屈服）
9 q5 b' [. s) [8 i2 }$ \2. 坡口形式：（根據圖紙和設備供貨）

, ~2 V$ m4 c0 b) I. ^  L3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。

+ C; O& [$ z4 h1 G# t. d7 ]5 D" H2 Z& |4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。

7 z; j* G5 ]1 Y% E4 ?" A5. 預熱溫度：由于Q345鋼的Ceq>0.45%，在焊接前應進行預熱，預熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。

/ f2 f5 m) e4 k4 ^, z: l* Q6. 焊后熱處理參數：為了降低焊接殘余應力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應對焊縫進行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時間為2小時（板厚40mm時），升降溫速度為125℃/h 。

3 _" s- A5 k  I) S

6 S& O# Q. S9 G8 W. c8 N4 x

- }; U8 O% n9 Q' X) U4 D0 N

: |+ t9 s: q4 R% ^

ExplorerEzreal

感謝分享

機電軟件化

大俠干的漂亮，請以后多多培訓我們，穿道授業解惑

3983596

受教了，謝謝

曉昀

Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E代表不同的質量等級，S和P的含量也是從高到低。
: g6 O  O5 t6 e
用于不同低溫情況下的實際Q345材料要做相應溫度的沖擊韌性試驗。

東海fyh126

會有好多人把16Mn鋼等同于高錳鋼。這是錯誤的，錳量差了10倍。

云石巖

謝謝分享

云石巖

哪位大師可以講一講，Q345材料作為非標設備結構件比如安裝支架（焊接件、有一定精度要求）時，Q345需要進行怎樣的熱處理比較好，能提高強度和精度，是淬火跟時效處理嗎？

軍CSJ

總結的很詳細了。不錯不錯

刀劍如孟

感謝分享