Q235和Q345钢材外观识别与力学性能对比分析

01 外观识别

Q235 和 Q345 从外表上通常难以分辨。钢材的颜色差异并非由材质决定，而是因为钢材轧出后冷却方法的不同所导致。通常情况下，自然冷却后其表面呈红色。倘若采用急冷的方式，表面形成致密氧化层，就会呈现出黑色。

02 力学性能

Q235 钢属于普通碳素结构钢，旧称 A3 钢。普通碳素结构钢中的普板是一种钢材材质。Q 代表这种材质的屈服极限，其后面的 235 表示该材质的屈服值约为 235MPa，抗拉强度在 375 - 500MPa 之间。含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能能得到较好配合，所以用途最广泛。并且随着材质厚度的增加，屈服值会减小。

Q345 钢属于低合金高强度结构钢。它是包括 16Mn、12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRe 等在内的一类钢材的统称。其屈服点为 345MPa，抗拉强度在 470 - 630MPa 之间，属于普通质量的低合金钢。这种钢材广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器、特种设备等领域。其中，“Q”的含义是屈服强度，而 345 表示这种钢材的屈服强度为 345MPa。

那什么是屈服强度?

材料所受应力超过弹性极限后，变形会增加得比较快。此时，除了会产生弹性变形之外，还会产生部分塑性变形。当应力达到一个特定的值后，塑性应变会急剧增加，曲线会出现一个波动的小平台。这种现象被叫做屈服。在这一阶段，最大应力和最小应力分别被称为上屈服点和下屈服点。因为下屈服点的数值比较稳定，所以把它当作材料抗力的指标，称之为屈服点或屈服强度。

一般强度设计会选用 Q345 钢材，原因在于 Q345 的钢材强度比 Q235 高，这样能节省钢材，相比 Q235 可节省 15% - 20%。而以稳定性控制设计时，Q235 则更为合适。Q345 和 Q235 的价格相差 3% - 8%。公众号《机械工程文萃》，是工程师的加油站！

03 材料成分

根据材料成分分析：

Q345：

C：≤0.20 %

Mn：1.00~1.60%

Si：0.55%

Q345A ：

P：≤ 0.045% 拉伸试验:σs 345MPa

S：≤ 0.045%

Q345B :

P: ≤0.040% 拉伸试验：温度20°C

S: ≤0.040%

Q345C：

P：≤0.035% 拉伸试验：温度 0°C

S: ≤0.035%

Q345D：

P：≤0.030% 拉伸试验：温度 -20°C

S：≤0.030%

Q345E：

P：≤0.025% 拉伸试验：温度 -40°C

Q235A：

C：0.14~0.22%

Mn：0.30~0.65%

S不大于0.050%

P不大于0.045%

Q235B：

C：0.12~0.20%

Mn：0.30~0.70%

S不大于0.045%

P不大于0.045%

冲击试验温度：20°C

Q235C：

C：≤0.18%

Mn：0.35~0.80%

S不大于0.040%

P不大于0.040% 冲击试验温度：0°C

Q235D：

C：≤0.17%

Mn：0.35~0.80%

S不大于0.035%

P不大于0.035% 冲击试验温度：-20°C

04 几种技巧

工厂里可通过试焊的方式大致区分两种材质。例如在两块钢板上用 E43 的焊条分别焊上一小段圆钢，接着施加剪切力，依据破坏时的状况来对两种钢板的材质进行大概区分。

工厂里可通过砂轮打磨来大致区分两种材质。用砂轮打磨 Q235 的钢材时，飞溅出的火星呈一个个圆颗粒状，且颜色较暗。而打磨 Q345 时，其火花是有分岔的，颜色较为明亮。

还有一种区分两种钢材的方法是根据两种钢材剪切面的颜色差异。通常情况下，Q345 的剪切口颜色呈现发白的状态。

根据钢板的颜色能够区分 Q235 与 Q345 材质。Q235 的颜色呈现发青的状态，而 Q345 的颜色则带有一些红色。不过，这只是针对刚进场的钢材而言，随着时间的推移，即便通过颜色也无法进行区分了。

化学分析是最能区分材质的试验。Q235 的含碳量与 Q345 的含碳量不同，并且它们的化学含量也不一样。这是一种可以万无一失的方法。

Q235 与 Q345 材质的区分可通过焊接方式来进行。把两块不知材质的钢板对接起来，然后用普通焊条进行焊接。如果焊接后出现裂纹的那一边钢板，就可以证明其为 Q345 材质。