L'acier Q345 est un acier faiblement allié (C < 0,2 %), largement utilisé dans la construction, les ponts, les véhicules, les navires, les appareils à pression, etc. Q représente sa limite d'élasticité, et 345 indique sa valeur limite, qui est d'environ 345 MPa. Cette limite diminue avec l'épaisseur de l'acier.
L'acier Q345 possède de bonnes propriétés mécaniques globales, des performances acceptables à basse température, une bonne plasticité et soudabilité, et est utilisé comme structures, pièces mécaniques, structures de bâtiments, pièces de structures métalliques générales, laminées à chaud ou normalisées, peut être utilisé dans diverses structures dans les régions froides en dessous de -40°C.
Classification
Q345 peut être divisé en Q345A,Q345BQ345C, Q345D, Q345E selon la nuance. Ces désignations correspondent principalement à la température du choc.
Niveau Q345A, aucun impact ;
Niveau Q345B, impact de la température normale de 20 degrés ;
Niveau Q345C, impact de 0 degré ;
Niveau Q345D, impact de -20 degrés ;
Niveau Q345E, impact de -40 degrés.
À différentes températures de choc, les valeurs de choc sont également différentes.
composition chimique
Q345A : 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 ;
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 ;
contre 16 millions
L'acier Q345 remplace les anciens aciers 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn et autres, et non pas uniquement l'acier 16Mn. Leur composition chimique diffère également. De plus, leur gamme d'épaisseurs, liée à leur limite d'élasticité, présente un écart important, ce qui induit des variations de la contrainte admissible. Par conséquent, il est inapproprié d'appliquer directement la contrainte admissible de l'acier 16Mn à l'acier Q345 ; celle-ci doit être recalculée en fonction de la gamme d'épaisseurs du nouvel acier.
La composition élémentaire de l'acier Q345 est sensiblement la même que celle de l'acier 16Mn. La différence réside dans l'ajout de traces d'éléments d'alliage tels que le vanadium (V), le titane (Ti) et le niobium (Nb). Ces éléments, même en faible quantité, permettent d'affiner le grain, d'améliorer considérablement la ténacité et les propriétés mécaniques globales de l'acier. C'est également grâce à eux que l'épaisseur des tôles peut être augmentée. Par conséquent, les propriétés mécaniques globales de l'acier Q345 sont supérieures à celles de l'acier 16Mn, notamment ses performances à basse température, contrairement à ce dernier. La contrainte admissible de l'acier Q345 est légèrement supérieure à celle de l'acier 16Mn.
comparaison des performances
Q345Dtuyau sans soudurepropriétés mécaniques :
Résistance à la traction : 490-675 ; limite d’élasticité : ≥ 345 ; allongement : ≥ 22
Q345Btuyau sans soudurepropriétés mécaniques :
Résistance à la traction : 490-675 ; limite d’élasticité : ≥ 345 ; allongement : ≥ 21
Propriétés mécaniques des tubes sans soudure Q345A :
Résistance à la traction : 490-675 ; limite d’élasticité : ≥ 345 ; allongement : ≥ 21
Propriétés mécaniques des tubes sans soudure Q345C :
Résistance à la traction : 490-675 ; limite d’élasticité : ≥ 345 ; allongement : ≥ 22
Propriétés mécaniques des tubes sans soudure Q345E :
Résistance à la traction : 490-675 ; limite d’élasticité : ≥ 345 ; allongement : ≥ 22
Gamme de produits
L'acier Q345D, comparé aux aciers Q345A, B et C, présente une faible résistance aux chocs à basse température et de bonnes performances. Sa teneur en substances nocives (P et S) est inférieure à celle des aciers Q345A, B et C. Son prix est cependant plus élevé.
Définition de Q345D :
① Composé de Q + un numéro + un symbole de qualité + un symbole de méthode de désoxydation. Le numéro de l'acier est précédé de « Q », qui représente sa limite d'élasticité, et le nombre qui suit représente la valeur de cette limite en MPa. Par exemple, Q235 désigne un acier de construction au carbone dont la limite d'élasticité (σs) est de 235 MPa.
② Si nécessaire, le symbole indiquant la nuance et le mode de désoxydation peut être apposé après le numéro de l'acier. Les nuances sont A, B, C et D. Le mode de désoxydation est indiqué par : F pour acier bouilli ; B pour acier semi-calmé ; Z pour acier calmé ; TZ pour acier calmé spécial. L'acier calmé ne comporte pas de symbole ; les lettres Z et TZ peuvent donc être omises. Par exemple, Q235-AF désigne un acier bouilli de nuance A.
③ L'acier au carbone destiné à des usages spéciaux, tels que l'acier pour ponts, l'acier marin, etc., utilise essentiellement la méthode d'expression de l'acier de construction au carbone, mais la lettre indiquant l'usage est ajoutée à la fin du numéro de l'acier.
Introduction au matériel
| élément | C≤ | Mn | Si≤ | P≤ | S≤ | Al≥ | V | Nb | Ti |
| contenu | 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 |
Les propriétés mécaniques du Q345C sont les suivantes (%) :
| indice des propriétés mécaniques | Élongation(%) | Température de test 0℃ | Résistance à la traction MPa | Seuil de plasticité MPa≥ |
| valeur | δ5≥22 | J≥34 | σb(470-650) | σs（324-259） |
Lorsque l'épaisseur de la paroi est comprise entre 16 et 35 mm, σs ≥ 325 MPa ; lorsque l'épaisseur de la paroi est comprise entre 35 et 50 mm, σs ≥ 295 MPa
2. Caractéristiques de soudage de l'acier Q345
2.1 Calcul de l'équivalent carbone (Ceq)
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
Calcul de Ceq = 0,49 %, supérieur à 0,45 %, on constate que les performances de soudage de l'acier Q345 ne sont pas très bonnes et que des mesures technologiques strictes doivent être formulées lors du soudage.
2.2 Problèmes susceptibles de survenir lors du soudage de l'acier Q345
2.2.1 Tendance au durcissement dans la zone affectée thermiquement
Lors du soudage et du refroidissement de l'acier Q345, la martensite, une structure trempée, se forme facilement dans la zone affectée thermiquement, ce qui augmente la dureté et réduit la plasticité au voisinage du cordon de soudure. Il en résulte des fissures après soudage.
2.2.2 Sensibilité aux fissures à froid
Les fissures de soudage de l'acier Q345 sont principalement des fissures à froid.
Date de publication : 20 mars 2023