الفولاذ Q345 هو نوع من الفولاذ منخفض السبائك (نسبة الكربون فيه أقل من 0.2%)، ويُستخدم على نطاق واسع في البناء والجسور والمركبات والسفن وأوعية الضغط وغيرها. يرمز الحرف Q إلى مقاومة الخضوع لهذا الفولاذ، بينما يشير الرقم 345 إلى قيمة الخضوع، والتي تبلغ حوالي 345 ميجا باسكال. وتنخفض قيمة الخضوع مع زيادة سُمك الفولاذ.
يتمتع الفولاذ Q345 بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، وأداء مقبول في درجات الحرارة المنخفضة، وقابلية جيدة للتشكيل واللحام، ويستخدم في الهياكل، والأجزاء الميكانيكية، وهياكل المباني، والأجزاء الهيكلية المعدنية العامة، المدرفلة على الساخن أو المعالجة حرارياً، ويمكن استخدامه في هياكل مختلفة في المناطق الباردة التي تقل درجة حرارتها عن -40 درجة مئوية.
تصنيف
يمكن تقسيم Q345 إلى Q345A،Q345BQ345C، Q345D، Q345E حسب الدرجة. وهي تمثل بشكل أساسي درجة حرارة الصدمة.
مستوى Q345A، بدون تأثير؛
مستوى Q345B، تأثير درجة الحرارة العادية 20 درجة؛
مستوى Q345C، هو تأثير من الدرجة 0؛
مستوى Q345D، هو تأثير بزاوية -20 درجة؛
مستوى Q345E، هو تأثير بزاوية -40 درجة.
تختلف قيم الصدمة أيضًا باختلاف درجات حرارة الصدمة.
التركيب الكيميائي
Q345A: C≤0.20، Mn ≤1.7، Si≤0.55، P≤0.045، S≤0.045، V 0.02~0.15؛
س345ب: C≤0.20، Mn ≤1.7، Si≤0.55، P≤0.040، S≤0.040، V 0.02~0.15؛
Q345C: C≤0.20، Mn ≤1.7، Si≤0.55، P≤0.035، S≤0.035، V 0.02~0.15، Al≥0.015؛
Q345D: C≤0.20، Mn ≤1.7، Si≤0.55، P≤0.030، S≤0.030، V 0.02~0.15، Al≥0.015؛
Q345E: C≤0.20، Mn ≤1.7، Si≤0.55، P≤0.025، S≤0.025، V 0.02~0.15، Al≥0.015؛
مقابل 16 مليون
يُعدّ فولاذ Q345 بديلاً للأنواع القديمة من الفولاذ 12MnV و14MnNb و18Nb و16MnRE و16Mn وغيرها، وليس بديلاً عن فولاذ 16Mn فقط. يختلف فولاذ Q345 عن فولاذ 16Mn من حيث التركيب الكيميائي. والأهم من ذلك، يوجد فرق كبير في حجم مجموعة السماكة بين النوعين، تبعاً لاختلاف مقاومة الخضوع، مما يؤدي حتماً إلى تغييرات في الإجهاد المسموح به للمواد ذات السماكات المحددة. لذا، من غير المناسب تطبيق الإجهاد المسموح به لفولاذ 16Mn على فولاذ Q345 مباشرةً، بل يجب إعادة تحديده وفقاً لحجم مجموعة السماكة الجديدة.
تتشابه نسب العناصر المكونة الرئيسية لصلب Q345 بشكل أساسي مع نسبها في صلب 16Mn، مع اختلاف بسيط يتمثل في إضافة عناصر سبائكية ضئيلة من الفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم. تعمل هذه العناصر على تحسين بنية الحبيبات، مما يزيد من متانة الصلب وخواصه الميكانيكية الشاملة. وبفضل ذلك، يمكن زيادة سماكة ألواح الصلب. لذا، من المتوقع أن تكون الخواص الميكانيكية الشاملة لصلب Q345 أفضل من فولاذ 16Mn، خاصةً فيما يتعلق بأدائه في درجات الحرارة المنخفضة، وهو ما يفتقر إليه فولاذ 16Mn. كما أن الإجهاد المسموح به في صلب Q345 أعلى قليلاً من نظيره في فولاذ 16Mn.
مقارنة الأداء
Q345Dأنبوب غير ملحومالخواص الميكانيكية:
قوة الشد: 490-675، قوة الخضوع: ≥345، الاستطالة: ≥22
Q345Bأنبوب غير ملحومالخواص الميكانيكية:
قوة الشد: 490-675، قوة الخضوع: ≥345، الاستطالة: ≥21
الخصائص الميكانيكية للأنابيب غير الملحومة Q345A:
قوة الشد: 490-675، قوة الخضوع: ≥345، الاستطالة: ≥21
الخصائص الميكانيكية للأنابيب غير الملحومة Q345C:
قوة الشد: 490-675، قوة الخضوع: ≥345، الاستطالة: ≥22
الخصائص الميكانيكية للأنابيب غير الملحومة Q345E:
قوة الشد: 490-675، قوة الخضوع: ≥345، الاستطالة: ≥22
سلسلة المنتجات
بالمقارنة مع الفولاذ Q345D، يتميز الفولاذ Q345D بانخفاض درجة حرارة اختبار طاقة الصدم عند درجات الحرارة المنخفضة، مما يدل على أدائه الجيد. كما أن كمية المواد الضارة P وS فيه أقل من تلك الموجودة في الفولاذ Q345A وB وC. ومع ذلك، فإن سعره في السوق أعلى من سعر الفولاذ Q345A وB وC.
تعريف Q345D:
① يتكون من Q + رقم + رمز درجة الجودة + رمز طريقة إزالة الأكسدة. يسبق رقم الفولاذ حرف "Q"، الذي يمثل نقطة خضوع الفولاذ، ويمثل الرقم الذي يليه قيمة نقطة الخضوع بوحدة ميجا باسكال. على سبيل المثال، Q235 يمثل فولاذًا إنشائيًا كربونيًا بنقطة خضوع (σs) تبلغ 235 ميجا باسكال.
٢- عند الضرورة، يمكن وضع رمز يشير إلى درجة الجودة وطريقة إزالة الأكسدة خلف رقم الفولاذ. رموز درجات الجودة هي A وB وC وD على التوالي. رموز طريقة إزالة الأكسدة: F تعني فولاذًا مغليًا؛ b تعني فولاذًا شبه مُعالَج؛ Z تعني فولاذًا مُعالَجًا؛ TZ تعني فولاذًا مُعالَجًا خاصًا، ولا يمكن وضع رموز على الفولاذ المُعالَج، أي يمكن حذف كل من Z وTZ. على سبيل المثال، Q235-AF تعني فولاذًا مغليًا من الدرجة A.
③ الفولاذ الكربوني للأغراض الخاصة، مثل فولاذ الجسور، والفولاذ البحري، وما إلى ذلك، يستخدم بشكل أساسي طريقة التعبير عن الفولاذ الهيكلي الكربوني، ولكن تتم إضافة الحرف الذي يشير إلى الغرض في نهاية رقم الفولاذ.
مقدمة المادة
| عنصر | C≤ | Mn | Si≤ | P≤ | S≤ | Al≥ | V | Nb | Ti |
| محتوى | 0.2 | 1.0-1.6 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.02-0.15 | 0.015-0.06 | 0.02-0.2 |
الخصائص الميكانيكية لـ Q345C هي كالتالي (%):
| مؤشر الخواص الميكانيكية | استطالة(٪) | درجة حرارة الاختبار 0 درجة مئوية | قوة الشد ميجا باسكال | نقطة الخضوع ميجا باسكال ≥ |
| قيمة | δ5≥22 | J≥34 | σb（470-650） | σs(324-259) |
عندما يتراوح سمك الجدار بين 16 و35 مم، يكون σs ≥ 325 ميجا باسكال؛ وعندما يتراوح سمك الجدار بين 35 و50 مم، يكون σs ≥ 295 ميجا باسكال
2. خصائص لحام فولاذ Q345
2.1 حساب مكافئ الكربون (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
بحساب Ceq=0.49%، وهو أكبر من 0.45%، يمكن ملاحظة أن أداء اللحام للفولاذ Q345 ليس جيدًا جدًا، ويجب وضع تدابير تكنولوجية صارمة أثناء اللحام.
2.2 المشاكل التي من المحتمل أن تحدث في فولاذ Q345 أثناء اللحام
2.2.1 ميل التصلب في المنطقة المتأثرة بالحرارة
أثناء عملية لحام وتبريد فولاذ Q345، تتشكل بنية المارتنسيت المتصلبة بسهولة في المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما يزيد من صلابة الفولاذ ويقلل من لدونة المنطقة القريبة من خط اللحام. والنتيجة هي ظهور تشققات بعد اللحام.
2.2.2 حساسية التشققات الباردة
إن الشقوق الناتجة عن اللحام في فولاذ Q345 هي في الغالب شقوق باردة.
تاريخ النشر: 20 مارس 2023