低合金高强度结构钢(1).pdf

中华 人 民共 和 国 国家 标 准 低合金高强度结构钢 h i g h s t r e n g t h l o w a l l o y s t r u c t u r a l s t e e l s gb / t 1 5 9 1 -9 4 国家技术监督局 1 9 9 4 - 0 6 - 1 3 批准并发布 1 9 9 5 - 0 1 - 0 1 实施 2 9 9 本标准参照采用i s o 4 9 5 0 : 1 9 8 1 高屈服强度扁平钢材和i s o 4 9 5 1 : 1 9 7 9 高屈服 强度钢棒材和型材 。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了低合金高强度结构钢的牌号和技术要求、 试验方法、 检验规则、 包装、 标 志及质量证明书等。 本标准适用于热轧、控轧、正火，正火加回火及淬火加回火状态供应的工程用钢和一 般结构用厚度不小于3 m m的钢板、钢带及型钢、钢棒， 一般在供应状态下使用。 本标准规定低合金高强度结构钢的化学成分也适用于钢锭、连铸坯、钢坯及其制品。 2 引用标准 g b 2 2 2 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 g b 2 2 3 钢铁及合金化学分析方法 g b 2 2 8 金属拉伸试验方法 g b 2 3 2 金属弯曲试验方法 g b 2 4 7 钢板和钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定 g b 2 1 0 1型 钢验收、 包装、 标志及质量 证明 书的 一般规定 g b 2 1 0 6 金属夏比 ( v型缺口)冲击试验方法 g b 2 9 7 5 钢材力学及工艺性能试验取样规定 g b 4 1 5 9 金属低温夏比冲击试验方法 g b 6 3 9 7 金属拉伸试验试样 g b / t 1 3 3 0 4 钢分类 3 牌号表示方法 钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母 ( q ) 、 屈服点数值、 质量等级符号 ( a, b , c , d , e )三个部分按顺序排列。 例如:q 3 9 0 a 其中: q钢材屈服点的 “ 屈”字汉语拼音的首位字母; 3 9 0屈服点数值，单位mp a ; a, b , c, d, e 分别为质量等级符号。 4 尺寸、外形、孟f等要求 尺寸、外形、重量及允许偏差应符合相应标准的规定。 5 技术要求 5 . 1 牌号和化学成分 5 . 1 . 1 钢的牌号和化学成分 ( 熔炼分析)应符合表 1 规定。合金元素含量应符合g b / t 1 3 3 0 4 对低合金钢的规定。 3 0 0 表 1 牌号 质量 等级 化学成分，% c 乓 m n s i5ps5 vnbti ai 多c rs n盆 乓 q2 9 5 盒: . : : 0 . 8 0 - 1 . 5 0 0 . 8 0 - - 1 . 5 0: . : : : . : : : : . : : : 0 . 0 2 0 . 1 5 0 . 0 2 - 0 . 1 5 0 . 0 1 5 - -0 . 06 c 0 . 0 1 5 - 0 - 0 6 c 0 . 0 2- - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 q3 4 5 a b c d e 0 .2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 0. 1 8 0 . 1 8 1 . 0 0- 1 . 6 0 1 . 0 0 - 1 . 6 0 1 . 0 0- 1 . 6 0 1 . 0 0 - 1 . 6 0 1 . 0 0- 1 . 6 0 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0. 5 5 0 . 5 5 0 . 0 4 5 0. 0 4 0 0 . 0 3 5 0 . 03 0 0 . 0 2 5 0 . 0 4 5 0 . 0 40 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 2 - 0 - 1 5 0 . 0 2 0 . 1 5 0 . 0 2 - 0 . 1 5 0 . 0 2 - 0 . 1 5 0 . 0 2 - 0 . 1 5 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c d . 0 1 5 - - 0 . 0 6 c 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 01 5 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 q3 9 0 a b c d e 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 1 . 0 0- 1 . 6 0 1 . 0 0 - 1 - 6 0 1 . 0 0 - 1 . 6 0 1 . 0 0 - 1 . 6 0 1 . 0 0 - 1 . 6 0 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 0 4 5 0 . 0 4 0 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 4 5 0 . 0 4 0 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 2- 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 刁 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 01 5 0 . 3 0 0. 3 0 0 . 3 0 0 . 3 0 0 . 3 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 q4 6 0 a b c d e 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 1 . 0 0 - 1 . 7 0 1 . 0 0- 1 . 7 0 1 . 0 0- 1 . 7 0 1 . 0 0- 1 . 7 0 1 . 0 0- 1 . 7 0 0 . 5 5 0 . 55 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 0 4 5 0 . 0 4 0 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 4 5 0 . 0 4 0 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 2 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 01 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . o r o . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - - 0 . 0 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 6 c 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2- 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 4 0 0 . 4 0 0. 4 0 0 . 4 0 0 . 4 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 q4 6 0 c d e 0 . 2 0 0 . 2 0 0 . 2 0 1 . 0 0 - 1 . 7 0 1 . 0 0 -1 . 7 0 1 . 0 0- 1 . 7 0 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 5 5 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 3 5 0 . 0 3 0 0 . 0 2 5 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 1 5 - 0 . o 6 c 0 . 0 1 5 - 0 . 0 5 c 0 . 0 1 5 - 0 . o ff 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 2 0 . 2 0 0 . 0 2 - 0 . 2 0 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0 . 7 0 0. 7 0 注 表中的a i 为全铝含i t 。 如化验酸溶铝时， 其含i t 应不小于。 . 0 1 0 %. 5 . 1 . 1 . 1 q 2 9 5 的碳含i到0 . 1 8 %也可交货。 5 . 1 . 1 . 2 不加v, n b , t i 的q 2 9 5 级钢， 当c co . 1 2 %时， mn含量上限可提高到1 . 8 0 yo0 5 . 1 . 1 . 3 q 3 4 5 级钢的mn 含量上限可提高到1 . 7 0 %. 5 . 1 - 1 . 4厚度(6 m m的钢 板、 钢带和 厚度(1 6 m m的 热连轧钢板、 钢带的m n 含量下限 可 降低。2 0 0 0 0 5 . 1 . 1 . 5 在保证钢材力学性能符合本标准规定的 情况下， 用n b 作为细化晶 粒元素时， 其 q3 4 5 , q 3 9 。 级钢的mn 含量下限可低于表1 的下限含量。 5 . 1 - 1 . 6 除各牌号a, b级钢外，表 1 中的细化晶粒元素 ( v, nb , t i , a 1 ) ,钢中应至 少含有其中的一种; 如这些元素同时使用则至少应有一种元素的含量不低于规定的最小值。 5 . 1 . 1 . ， 为改警钢的性能， 各牌号a , b级钢可加人v或n b 或t i 等细化晶粒元素， 其含 量应符合表1 规定。如不作为合金元素加人时， 其下限含量不受限制。 5 . 1 - 1 . 8 当钢中不加人细化晶粒元素时， 不进行该元素含量的分析， 也不予保证。 5 . 1 . 1， 型钢和钢棒的nb含f下限为 0 . 0 0 5 %. 5 . 1 . 1 . 1 0 各牌号钢的c r , n i , c u 残余元素含量各不大于。 . 3 0 %， 供方如能保证可不作 分析。 5 . 1 . 1 . 1 1 为改普钢的性能， q3 9 0 , q 4 2 0 , q 4 6 0 级钢可加人少量i v i o 元素。 5 . 1 . 1 . 1 2 为改善钢的 性能， 各牌号钢可加人r e 元素， 其加人t按0 . 0 2 %-0 . 2 0 % 计算。 5 . 1 . 1 . 1 3 经供需双方协商， q 4 2 0 级钢可加人n元素，其熔炼分析含量为。 . 0 1 0 % 0 . 0 2 0 %。 3 01 5 . 1 . 2 供应商品钢锭、连铸坯、钢坯时，为保证钢材力学性能符合本标准规定， 其c 、51 元素含量的下限可根据需方要求另订协议。 5 . 1 . 3 5.2 钢材、钢坯、连铸坯的化学成分允许偏差应符合g b2 2 2 的规定。 冶炼方法 钢应由氧气转炉、 平炉或电炉冶炼。 除非需方有特殊要求， 冶炼方法一般由供方选择。 5 . 3 交货状态 5 . 3 . 1 钢一般应以热轧、 控轧、正火及正火加回火状态交货。 q4 20、 q4 60 的c、 d、 e级 钢也可按淬火加回火状态交货。 5 . 32 交货状态应在合同中注明，否则由供方选择。 5 . 4 力学性能和工艺性能 5 . 4 . 1 钢材的拉伸、冲击和弯曲试验结果应符合表2 的规定。 衰 2 牌号 质 t 等 级 屈服点口 . ，mp a 抗拉强度 九 m p a 睽 冲击功，ak v，( 纵向) ，j 1 8 。匆曲试独 d 二弯心直径; a 二试样厚度 ( 直径) + 2 0 0一 2 0 一 4 0 厚度 ( 直径，边长) ，mm 簇 1 6 溉-镖-ls000 一二 不小于 钢材厚度 ( 直径) ，mm 不小于 ( 16 一 1 6 一 ， 。 。 q2 9 5 含: : : : : : : : 3 9 0 5 7 0 3 9 0 5 7 0: :3 4二 二 : 冀 嚣 q3 4 5 a b c d e 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 2 5 3 2 5 3 2 5 3 2 5 3 2 5 2 9 5 2 9 5 2 9 5 2 9 5 2 9 5 2 7 5 2 7 5 2 7 5 2 7 5 2 7 5 4 7 0 6 3 0 4 ? 0 6 3 0 4 7 c 6 3 0 4 7 0 6 3 0 4 7 0 6 3 0 2 l 2l 2 2 2 2 2 2 3 4 3 4 3 屯 2 7 d牛z a d=z a d钾 2 。 d今z a d牛z a d= 3 a d导 3 a d牛 3 a d今 3 a d=3 a q3 9 0 a b c d e 3 9 0 3 9 0 召9 0 3 9 0 3 9 0 3 7 0 37 0 3 7 0 3 7 0 3 7 0 3 5 0 3 5 0 3 5 0 3 5 0 3 5 0 3 3 0 3 3 0 3 3 0 3 3 0 3 3 0 4 9 0 6 5 0 4 9 0 6 5 0 4 9 0 6 5 0 4 9 0 6 5 0 4 9 0 6 5 0 1 9 1 g 2 0 2 0 2 0 3 4 3 4 3 4 2 7 d片z a d= z a d今 2 “ d= z a d一 z a d牛 3 a d弃 3 a d今 3 口 d片 3 a d=3 a q4 2 0 a b c d e 4 即 4 2 0 4 2 0 4 2 0 4 2 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 3 妞 0 3 8 0 3 8 0 3 8 0 3 8 0 3 6 0 3 6 0 3 6 0 3 6 0 3 6 0 5 2 0 6 吕 0 5 2 0 石 8 0 5 2 0 6 8 0 5 2 0 6 8 0 5 2 0 6 8 0 18 1 8 l 9 1 9 l 9 3 4 3 4 3 4 一 2 7 d=z a d2 “ d=z a d牛 z a d=z a d=3 a d今 3 a d今3 a d=3 a d= 3 a q4 6 0 c d e 4 6 0 4 6 0 4 6 0 4 4 0 4 4 0 4 4 0 4 2 外 4 2 0 4 2 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 5 5 0 7 2 0 争 5 0 7 2 0 5 5 0 7 2 0 1 7 l 7 l 7 3 4 3 4 2 7 d牛 z a d今 2 d= z a d特 3 a d一 3 a d= 3 a 5 ， 4 . 1 . 1 进行拉伸和弯曲试验时， 钢板、 钢带应取横向试样， 宽度小于6 00m m的钢带、 型 钢和钢棒应取纵向试样。 5 . 4 . 1 . 2 5 . 4 . 1 . 3 5 . 4 . 1 。 4 对值) 。 5 . 4 . 1 . 5 钢板和钢带的伸长率值允许比表2 降低1 % ( 绝对值) 。 q 3 4 5 级钢其厚度大于35m m的钢板的伸长率值可降低1 % ( 绝对值) 。 边长或直径大于5010o m m的方、 圆钢， 其伸长率可比表2 规定值降低1 %( 绝 宽钢带 ( 卷状)的抗拉强度上限值不作交货条件 3 0 2 5 . 4 . 1 . 6 规定要求 5 . 4 . 1 . 7 a级钢应进行弯曲试验。 其他质量级别钢， 如供方能保证弯曲试验结果符合表2 可不作检验 夏比 ( v型缺口) 组三个试样算术平均值计算 冲击试验的冲击功和试验温度应符合表2 规定。 冲击功值按一 ，允许其中一个试样单值低于表 2 规定值，但不得低于规定值 的 7 0 %. 5 . 4 . 1 . 8 当采用5 m m x l o m m x 5 5 m m小尺寸试样做冲击试验时， 其试验结果应不小于规 定值的 5 . 4. 2 5 0 %. q4 6 。 和各牌号d , e级钢一般不供应型钢、钢棒。 5 . 4 . 3 弓 . 5 表2 所列规格以外钢材的性能，由 供需双方协商确定。 表面质量 钢材的表面质量应按有关产品标准规定 。 6 试验方法 6 . 1 每批钢材的检验项目，取样数量，取样部位和试验方法应符合表 3 规定 演 3 序号检验项 目取样数t ，个 取样方法试验方法 1 化学分析 1 ( 每炉雌号) gb 2 2 2gb 2 2 3 2拉伸1gb 2 9 7 5 gb2 2 8 gb 6 3 9 7 3 弯曲 1 g b z 。 ? 5g b 2 3 2 4 一常 温 冲 击 3 g b 2 9 7 5 5 低 温 冲 击g b 2 9 7 5g b 4 1 5 9 6 . 2 钢板、钢带及型钢厚度)1 2 m m或直径)l 6 m m的钢棒做冲击试验时，应采用 l o m m x 1 0 m m x 5 5 m m试样，厚度为 6 m m - 1 2 m m的钢板、钢带及型钢或直径为 1 2 mm 1 6 m m的钢棒做冲击试验时， 应采用5 m m x l o m m x 5 5 m m小尺寸试样。 冲击试样可保留 一个轧制面。冲击试样的纵向轴线应平行于轧制方向。 6 . 3 当做厚度或直径大于 2 0 m m钢材的弯曲试验时，试样经单面刨削使其厚度达到 2 0 m m, 弯心直径按表2 规定。 进行试验时， 未加工面应位于弯曲外侧。 如试样未经刨削， 弯心直径应比表 2 所列数值增加 1 个试样厚度 a e 7 检脸规则 7 . 1 钢材应由供方技术监餐部门检查和验收。 7 . 2 钢材应成批验收， 每批由同一牌号、 同一质盘等级、 同一炉罐号、 同一品种、 同一尺 寸、同一热处理制度 ( 指按热处理状态供应)的钢材组成。 a级钢或b级钢允