新版GB/T1591和新的GB/T34560《結構鋼》系列標準已于2019年2月1日全面實施,這標志著我國將告別Q345標準,工程用結構鋼標準體系改革取得突破性進展。隨著GB/T 34560《結構鋼》系列標準的實施與推廣應用,將逐步取代現行的以GB/T 700和GB/T 1591為基礎的舊的標準體系,我國工程用結構鋼新舊標準體系完成了平穩過渡,實現了與國際標準和國際慣例接軌。
新版GB/T 1591-2018《低合金高強度結構鋼》已于2019年2月1日開始實施,這標志著我國工程用結構鋼標準體系改革取得了突破性進展,以Q355代替Q345,實現與國際標準接軌進入到實施階段。
工程用結構鋼主要包括碳素結構鋼(GB/T700)和低合金高強度鋼(GB/T1591),廣泛應用于各種工程和結構件,是我國實施“一帶一路”戰略“走出去”重要鋼類,其標準實現與國際標準接軌具有舉足輕重的作用。
我國最早的工程用結構鋼標準體系是參照前蘇聯標準建立的,是以控制化學成分和力學性能來保證產品質量的,一個牌號、一種成分、一個性能。上世紀80-90年代,GB/T 700-1988和GB/T 1591-1994標準率先打破了前蘇聯標準的框框,采用國際標準開始進行了標準結構和內容的大改革。
不僅牌號采用強度表示,提錳降碳,而且引進“碳當量”,以保力學性能、焊接性能為主,使標準更加科學合理,既便于生產方根據各自條件制定生產工藝,也便于設計和使用部門選材及應用。
進入二十一世紀以后,GB/T 700和GB/T 1591標準于2006年和2008年分別進行了修訂,在牌號系列化、高強度、高韌性、高焊接性能及寬厚規格等方面均取得很大進步,對推廣低碳當量、微合金化與正火軋制、熱機械軋制(TMCP)工藝技術結合的生產工藝路線,發展低合金高強度鋼的技術進步起到了積極的促進和推動作用。
但要實現與國際標準接軌,我國工程用結構鋼標準仍存在兩大問題:
一是標準內容上,國際標準對工程用結構鋼的“屈服強度”普遍采用“上屈服強度”表示,而我國標準采用“屈服點σs”(默認為“下屈服強度”)表示,致使同一強度鋼級我國標準GB/T 1591為Q345,國際標準ISO 630和歐洲標準 EN 10025為S355。
二是標準體系上,近年來,國際標準化組織在ISO 630-1~2《結構鋼》、ISO 1052《一般工程用鋼》、ISO 4950-1~3《高屈服強度扁平材》、ISO 4951-1~2《高屈服強度鋼棒和型材》、ISO 4952《耐大氣腐蝕性能結構鋼》、ISO 5952《耐大氣腐蝕性能結構用連續熱軋鋼板》和ISO 24314《結構鋼 改善抗震性能建筑結構用型鋼 交貨技術條件》等標準的基礎上,制定了新的ISO 630-1~6《結構鋼》系列標準,并將逐步代替上述ISO標準,從標準體系上更接近EN 10025標準體系,以適應國際貿易的發展需要。
而我國除GB/T 700《碳素結構鋼》和GB/T 1591《低合金高強度鋼》 兩個基礎鋼類標準外,還有GB/T 16270-2009 《高強度結構用調質鋼板》、GB/T 28909-2012《超高強度結構用熱處理鋼板》、GB/T 4171-2008《耐候結構鋼》、GB/T 28414-2012《抗震結構用型鋼》、GB/T 19879《建筑結構用鋼板》 等標準,而由這些標準衍生的專用標準近30項,標準數量多,系統性不強,不便于標準引用與實施。
為了推進與國際標準接軌的步伐,更好地服務于“一帶一路”建設,本次修訂GB/T 1591-2008標準的同時,全國鋼標準化技術委員會(以下簡稱:鋼標委)還同步進行全部ISO 630-1~6《結構鋼》轉化為國家標準的工作,以此最終取代GB/T 700和GB/T 1591等標準。
1 修訂原則
本次修訂遵循“積極采用國際標準”的原則,主要技術內容修改采用ISO 630-2:2011《結構鋼 第2部分:一般用途結構鋼交貨技術條件》和ISO 630-3:2012《結構鋼 第3部分:細晶粒結構鋼交貨技術條件》。在確定主要技術指標時,充分體現目前國內實際生產水平和用戶的使用要求,在技術上做到先進性、合理性,并與同步制定的GB/T 34560《結構鋼》系列標準協調一致。
2 解決的關鍵技術問題及解決方案說明
2.1 “屈服強度”采用“上屈服強度”表示,以Q355替代Q345
本次修訂GB/T 1591 要解決的關鍵問題之一是“屈服強度Re”是否能采用“上屈服強度ReH”表示。
我國以前工程用結構鋼牌號是采用字母加數字(如A3鋼)或元素符號加數字(如16Mn)表示,鋼材的“屈服強度”采用“屈服點”表示,而實際測量時一般按“下屈服強度”報出。所以上世紀80-90年代,我國采用國際標準時,將原A3鋼重命名為Q325,原16Mn鋼重命名為Q345鋼。直到2002年,因GB/T 228-2002《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》等效采用ISO 6892:1998《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》,取消了 “屈服點”說法,標準中“屈服點”必須明確是“上屈服強度ReH”還是“下屈服強度ReL”。2006年GB/T 700《碳素結構鋼》標準修訂時,率先與ISO 630標準接軌,將“屈服點”明確為“上屈服強度ReH”;但2008年GB/T 1591《低合金高強度鋼》標準修訂時,由于種種原因,將“屈服點”明確為“下屈服強度ReL”,致使我國工程用結構鋼標準體系,不僅“上屈服強度ReH”和“下屈服強度ReL”并存,而且無法與國際接軌。
據實測數據分析,“上屈服強度ReH”與“下屈服強度ReL”強度差約10~20MPa。本次修訂GB/T 1591,鋼標委將2008版不同規格尺寸鋼材的“下屈服強度ReL”指標相應地提高了10~15MPa,由“下屈服強度ReL”修改為“上屈服強度ReH”,從而完成了Q355鋼替代Q345鋼。Q390、Q420、Q460等鋼級“屈服強度”的修改與此同理。。
2.2解決鋼材的化學成分、性能與交貨狀態不匹配問題
本次修訂GB/T 1591 要解決的關鍵問題之二是鋼材的化學成分、性能與交貨狀態不匹配。
2008版標準中規定鋼材的交貨狀態有熱軋、正火、正火軋制或正火加回火、熱機械軋制或熱機械軋制加回火等五種,但不同交貨狀態各牌號的化學成分、碳當量、力學性能都是相同的,標準的可操作性不強,更不利于新工藝、新材料的推廣應用。
本次修訂GB/T 1591,參照ISO630標準按不同交貨狀態分別規定各牌號的化學成分、碳當量及焊接裂紋敏感性指數、力學性能,并明確了Nb、V、Ti等固氮元素含量的下限,大大提高了標準的可操作性,既便于生產廠組織生產,推廣應用新工藝,又便于用戶根據實際應用選材。
2.3建立新的結構鋼標準體系,解決新舊標準體系過渡問題
本次修訂GB/T 1591要解決的關鍵問題之三是改變工作思路,建立新的結構鋼標準體系。
為了更好地服務于“一帶一路”戰略,本次修訂GB/T 1591-2008標準的同時,鋼標委進行了全部ISO 630-1~6《結構鋼》轉化為國家標準的工作,以此形成了新的結構鋼標準體系,即GB/T 34560《結構鋼》系列標準,最終目標是取代以GB/T 700和GB/T 1591為基礎的舊的結構鋼標準體系,完成與國際標準接軌。
GB/T 34560.1~6-2017(2018)《結構鋼》系列標準是結合國情,修改采用ISO 630.1-6:2010(2011)《結構鋼》系列標準制定的,是我國工程用結構鋼標準體系上的一次大變革。鋼標委改變了原來通過修訂標準,逐步與國際標準接軌的工作思路。因為修訂標準時要考慮新舊標準銜接,就難以解決與國際標準接軌的根本問題。而此次鋼標委改變工作思路,在保留現行的標準體系之外,完全采用國際標準ISO 630系列標準制定一個新的GB/T 34560《結構鋼》系列標準,構建了一個新的工程用結構鋼標準體系。這樣做的好處在于:從標準內容上,新的GB/T 34560系列標準中鋼材的“屈服強度Re”采用“上屈服強度ReH”表示,以Q355代替Q345,可以完全實現與國際標準接軌,為我國實施“一帶一路”戰略“走出去”奠定了技術基礎;從標準體系上,隨著新的GB/T 34560《結構鋼》系列標準的實施與推廣應用,將逐步取代現行的以GB/T 700《碳素結構鋼》、GB/T 1591《低合金高強度鋼》等十多項標準,有助于我國工程用結構鋼新舊標準體系的平穩過渡。表1是新舊標準體系與國際標準、歐洲標準對照表。
3 結語
工程用結構鋼廣泛應用于建筑結構、鐵路、橋梁、機械、水電、風電、船舶及海洋工程、容器制造等領域,是我國生產量最大,使用面最廣的重要鋼類,也是我國實施“一帶一路”戰略“走出去”重要鋼類,其標準實現與國際標準接軌具有舉足輕重的作用。
新版GB/T1591及新的GB/T 34560《結構鋼》系列標準的發布與實施,標志著我國工程用結構鋼標準體系的改革取得了突破性進展。鋼材的“屈服強度Re”采用“上屈服強度ReH”表示,以Q355代替了Q345,解決了我國工程用結構鋼標準與國際標準接軌關鍵問題,為我國實施“一帶一路”戰略“走出去”奠定了技術基礎。
附文中相關標準文件原文件PDF下載:
GB/T1591-2018 標準免費下載 GB/T 1591-2018 低合金高強度結構鋼標準GB/T1591-2018 標準免費下載 GB/T 1591-2018 低合金高強度結構鋼標準資料名稱: GB/T1591-2018 GB/T 1591-2018 低合金高強度結構鋼 標準
GB/T34560.1~6《結構鋼》系列標準 第1~6部分GB/T 34560.1-2017 結構鋼 第1部分:熱軋產品一般交貨技術條件Structural steels—Part 1: General technical delivery condition for hot-rolled products國家標準《結構鋼 第1部分:熱軋產品一般交貨技術條件》 由TC183(全國鋼標準化技術委員.
附"Q355是否替換Q345了":http://www.laugustcd.cn/index.php/ask/view_23_391.html 大家一起討論。