Q345 钢材：性能优良，应用广泛，你了解多少？

Q345是一种钢材，它是一种低合金钢（C屈服强度，下面的345就是指这种材料的屈服值，大概是345MPa左右，而且会随着材料厚度的增加而屈服，屈服值会下降。

Q345综合力学性能良好，低温性能可以接受，塑性和焊接性良好，用于中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动载荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，以热轧或正火状态使用，可用于-40℃以下寒冷地区的各种结构。

级别分类

Q345按牌号可分为Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E，主要代表冲击温度不同。

Q345A级不耐冲击；

Q345B级，20度室温冲击；

Q345C级为0度冲击；

Q345D级为-20度冲击；

Q345E级为-40度冲击。

在不同的冲击温度下，冲击值也不同。

化学成分

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；

与 16Mn 的比较

Q345钢是12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等很多老钢种的替代者，但并不单单是16Mn钢，在化学成分上，16Mn与Q345也有所区别，更重要的是，两种钢按其屈服强度确定的厚度分组尺寸差别很大，这必然引起一定厚度的材料的许用应力的变化，因此，简单地把16Mn钢的许用应力套用到Q345钢上是不恰当的，应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。

Q345钢的主要成分元素与16Mn钢基本相同，只是添加了微量合金元素V、Ti、Nb等。少量的V、Ti、Nb合金元素，可以细化晶粒，大大提高钢材的韧性。综合力学性能大幅度提高。正因为如此，钢板的厚度可以做得更大。所以Q345钢的综合力学性能要优于16Mn钢，特别是它的低温性能要优于16Mn钢。Q345钢的许用应力略高于16Mn钢。

性能比较

Q345D无缝管的力学性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

Q345B无缝管的力学性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥21

Q345A无缝管的力学性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥21

Q345C无缝管的力学性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

Q345E无缝管的力学性能：

拉伸强度：490-675 屈服强度：≥345 伸长率：≥22

产品范围

Q345D钢与Q345A、B、C钢相比，低温冲击功试验温度低，性能良好，有害物质P、S含量较Q345A、B、C低，市场价格较Q345A、B、C高。

Q345D的定义：

①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。钢号前加“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字代表屈服点值，单位为MPa。例如Q235表示屈服点（σs）为235MPa的碳素结构钢。

②必要时，钢号后可加表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号为A、B、C、D。脱氧方法符号：F代表沸腾钢；b代表半镇静钢；Z代表镇静钢；TZ代表特殊镇静钢。镇静钢可以不标符号，即Z和TZ可以不标符号。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③特殊用途的碳素钢，如桥梁钢、船体钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号末尾附加表示用途的字母。

材质介绍

1、Q345化学成分如下（%）：

元素

碳氮≤

锰

硅≤

P≤

≤

铝≥

铌

钛

内容

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

Q345C的力学性能指标如下(%)：

机械性能指标

伸长率（%）

试验温度0℃

抗拉强度MPa

屈服点MPa≥

数字

δ5≥22

焦距≥34

σb（470-650）

σ（324-259）

壁厚在16～35mm之间时，σs≥325Mpa；壁厚在35～50mm之间时，σs≥295Mpa

2、Q345钢的焊接特点

2.1 碳当量（Ceq）的计算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

计算得出Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢的焊接性能不是很好，焊接时需制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢焊接时可能出现的问题

2.2.1热影响区的硬化倾向

Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区易生成淬火组织——马氏体，造成近焊区硬度升高、塑性降低，导致焊后产生裂纹。

2.2.2 冷裂敏感性

Q345钢焊接裂纹主要为冷裂纹。