Q345D 是 GB/T 1591《低合金高强度结构钢》中的 D 等级钢材,属于“低合金高强度”领域,其主题特点是在-20 ℃下仍能维持≥34 J 的纵向冲击功,因而兼具高强杜纂低温韧性,Cmp冠军从成分、机能、工艺、交货状态、利用及与其他等级对比六个维度做了精心整顿。
化学成分(熔炼分析,wt %)
| 元素 | 含量领域 | 备注 |
|---|---|---|
| C | ≤0.18 | 低碳保障焊接性 |
| Si | ≤0.50 | 脱氧、提高强度 |
| Mn | ≤1.70 | 重要强化元素 |
| P | ≤0.030 | 杂质,低温等级节造更严 |
| S | ≤0.025 | 杂质,降低热裂偏差 |
| Alb | ≥0.015 | 酸溶铝,细化晶粒 |
| 微合金 | V≤0.15,Nb ≤0.07,Ti ≤0.2 | 形成碳氮化物,细化晶粒、提高强韧性 |
| 可选残存 | Ni≤0.50,Cr≤0.30,Cu≤0.30 | 非强造,视钢厂工艺而定 |
力学机能(热轧或正火状态,横向)
| 指标 | 数值 | 注明 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 470–630 MPa | 个别钢厂内控 490–675 MPa |
| 屈服强度 ReL | ≥345 MPa(t≤16 mm) | 随厚度增长阶梯降落,见下 |
| 断后伸长率 A | ≥21 % | 对应 L0=5.65√S0 |
| -20 ℃ KV? | ≥34 J(t≤40 mm) | t>40 mm 可和谈 27 J |
屈服强度厚度(t)分段值(GB/T 1591)
16–40 mm:≥335 MPa;
40–63 mm:≥325 MPa;
63–80 mm:≥315 MPa;
80–100 mm:≥305 MPa;
100–150 mm:≥285 MPa;
150–200 mm:≥275 MPa;
200–250 mm:≥265 MPa。
造作与交货工艺
冶炼:转炉/电炉→LF 精辟→VD/RH 脱气,保障 S≤0.025 %、H≤2 ppm。
轧造:板坯再加热→控轧控冷(TMCP)或再结晶区轧造;中厚板常见 TMCP 工艺,可获得细晶铁素体+珠光体组织。
热处置:
正火(N):细化晶粒、均匀组织,是压力容器或钢管常用交货状态;
正火+回火(N+T):厚壁钢管/板材,提高厚度方向机能;
淬火+回火(Q+T):当要求更高厚度方向机能或更低屈强比时选取。
探伤与表表:逐张/逐支超声波探伤,GB/T 2970 或 GB/T 5777 L2 级;表表缺点打磨深度≤负误差,渣滓厚度≥公称最幼壁厚。

产品状态与执行尺度
中厚板:GB/T 3274-2017(热轧板带)、GB/T 1591-2018(母尺度);
无缝钢管:GB/T 8162(结构用)、GB/T 8163(流体用)、GB/T 6479(化肥设备用)、GB/T 5310(高压锅炉用,需附加高温机能检验);
型钢、条钢:GB/T 1591-2018;
当要求厚度方向抗层状扯破机能时,可加后缀“Z”——如 Q345DZ15、Z25、Z35,对应断面收缩率 ≥15 %、25 %、35 %。
典型利用领域
低温钢结构:桥梁主桁、铁塔、海洋平台腿柱,设计温度 ≥-20 ℃;
压力容器:二类、三类球罐、塔器壳体,设计温度 ≥-20 ℃;
石油天然气:集输管线、井口立管,可附加 HIC/SSC 试验;
电力与风电:风电塔筒法兰、电站锅炉再热器连收受;
煤矿机械:液压支架立柱、千斤顶缸体,调质后屈服≥520 MPa;
构筑与工程机械:高层钢结构、大跨度场馆、汽车起沉机臂架、矿用自卸车车架等。
Q345D 与 Q345A/B/C/E 的等级差距
| 等级 | 冲击试验温度 | KV? 要求 | P/S 上限 | 特点与选用建议 |
|---|---|---|---|---|
| A | 不做冲击 | — | 0.035/0.035 | 通常结构,常温 |
| B | +20 ℃ | ≥34 J | 0.035/0.035 | 和善地域焊接结构 |
| C | 0 ℃ | ≥34 J | 0.030/0.030 | 稍低温度 |
| D | -20 ℃ | ≥34 J | 0.030/0.025 | 北方冬季、低温容器 |
| E | -40 ℃ | ≥34 J | 0.025/0.020 | 高寒、极地、极低温 |
因而,-20 ℃以上服役环境优先选用 Q345D,可在保障韧性的前提下节俭成本约 150–250 元/吨(相对 Q345E)。
国际近似商标对照
欧标 EN 10025-2:S355J2(正火)/S355J2+N,S355J2G3/G4;
美标 ASTM:A529M Gr.50(板材)、A572M Gr.50(型材);
日标 JIS:无齐全对应,但靠近 SM490B(常温冲击);
成分虽略有差距,但强杜纂冲击等级根基可互换,需按项层次准复验。
结论
Q345D 是一种以“低碳+锰+微合金”路线设计的细晶粒低合金高强度钢,通过控轧控冷或正火处置获得 470–630 MPa 级抗拉强度和-20 ℃≥34 J 的低温冲击韧性;焊接机能良好、成本适中,是北方桥梁、风电、压力容器及矿山机械等“低温+高载荷”焊接结构的首选资料。
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