GB T 1591200《低合金高强度结构钢》编制说明Word文件下载.docx

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鞍钢股份有限公司负责修订GB/T1591-200×

《低合金高强度结构钢》国家标准的编制起草工作，要紧参加单位有：

冶金信息标准研究院、、、等。

1.3标准编制的要紧工作过程及工作打算

⑴鞍钢于2006年开始提出申报修订国标标准项目。

于2007年一季度至三季度进行了起草标准的数据收集、情形调研、咨询题分析等预备工作。

⑵2007年四季度：

形成国家标准一稿及向参加起草单位和项目组成员发函征求意见，按照反馈意见，确定征求意见稿并发出征求上级标准主管部门、生产和顾客行业代表企业及研究院所意见。

⑶2008年一季度：

进行有关的标准研究及试验工作，形成国内外同类产品标准水平对比分析和意见汇总处理表，数据分析等。

按照反馈意见，发出讨论稿，并召开了讨论会。

⑷2008年二季度：

按照讨论会要求，修改完成标准征求意见稿

（2），再次发出征求意见。

⑸2008年二季度：

和谐并参加标准审定会议。

按照审定会议意见，完成报批稿。

1.4要紧起草人及其所承担工作的简要讲明

1.4.2要紧起草人所承担的标准研究工作：

⑴收集、对比有关国内外标准，确认为满足要求、确定为现行有效版本：

GB/T222钢的成品化学成分承诺偏差

GB/T223钢铁及合金化学分析方法

GB/T228金属材料室温拉伸试验方法（eqvISO6892:

1998）

GB/T229金属夏比缺口冲击试验方法（eqvISO148:

1983、ISO83:

1976）

GB/T232金属材料弯曲试验方法（eqvISO7438:

1985）

GB/T247钢板及钢带检验、包装、标志及质量证明书的一样规定

GB/T2101型钢验收、包装、标志及质量证明书的一样规定

GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样的制备（eqvISO377:

1997）

GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）

GB/T5313厚度方向性能钢板

GB/T14977热轧钢板表面质量的一样要求

GB/T16270-1996高强度结构钢热处理和控轧钢板、钢带

GB/T17505钢及钢产品交货一样技术要求（eqvISO404:

1992）

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法（eqvISO40414284：

1996:

）

YB/T081冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定原则

EN10025-1：

2004结构钢热轧产品第1部分一样交货技术条件

EN10025-2：

2004结构钢热轧产品第2部分非合金结构钢交货技术条件

EN10025-3：

2004结构钢热轧产品第3部分正火/正火轧制焊接用细晶粒结构钢交货技术条件

EN10025-4：

2004结构钢热轧产品第4部分热机械轧制焊接用细晶粒结构钢交货技术条件

EN10025-5：

2004结构钢热轧产品第5部分改进型耐大气腐蚀结构钢交货技术条件

EN10025-6：

2004结构钢热轧产品第6部分调质高屈服强度结构钢扁平材交货技术条件

ISO4950：

2003高屈服强度扁平钢材

ISO4951：

2001高屈服强度棒材和型材

ASTMA242/A242M：

2004高强度低合金结构钢

ASTMA572/A572M：

2007高强度低合金铌-钒结构钢

JISG3106：

2004焊接结构用轧制钢材

⑵对低合金高强度结构钢实物质量（尺寸外形及其承诺偏差、化学成分、力学性能和工艺性能）进行测量、统计、对比和分析；

⑶收集顾客对低合金高强度结构钢关注的质量指标要求；

⑷编写本标准各稿和标准编制讲明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的统计与分析；

⑸收集标准中要紧技术指标确定所需的论证材料和理论研究材料；

⑹完成标准的送审稿；

⑺策划标准宣贯工作，落实标准宣贯方式及人员，编写标准宣贯材料。

2标准化对象、制定标准的原则、采标程度及要紧技术特点

2.1标准化对象简介

本标准的标准化对象为：

低合金高强度结构钢，规定了（按交货状态分为）热轧、控轧、正火、正火+回火、热机械轧制、热机械轧制+回火的钢材。

具体规定了适用于一样结构和工程用厚度不大于400mm的钢板、钢带，厚度不大于150mm的型钢和直径不大于钢棒等，低合金高强度结构钢的订货内容、尺寸、外形、重量及承诺偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。

2.2标准的制定原则

⑴采纳国际标准和国外先进标准的原则。

⑵满足用户需求的原则。

力争达到“科学、合理、先进、有用”。

⑶产品系列化的原则。

⑷与国家标准体系和谐一致的原则。

2.3采纳国际标准和国外先进标准程度

通过对国际和国外先进标准最新版本的收集、分析，遵循采纳国际和国外先进标准的原则，非等效采纳EN10025：

2004《结构钢热轧产品》标准中的第2部分、第3部分、第4部分，并参照ISO4950：

2003《高屈服强度扁平钢材》、ISO4951：

2001《高屈服强度棒材和型材》、ASTMA242/A242M-04《高强度低合金结构钢》、ASTMA572：

2007《高强度低合金铌-钒结构钢》和JISG3106：

2004《焊接结构用轧制钢材》标准。

采纳EN10025：

2004《结构钢热轧产品》标准，是我国进展高强度低合金结构钢的需要，是我国规范高强度低合金结构钢标准体系的需要，是我国企业按EN10025生产和出口的需要，是国家标准转化国际标准的需要。

在高强度低合金结构钢钢系方面，EN10025更符合我国国情（从标准的成分设计和性能等方面均有体现）。

2.4本标准的要紧技术特点

⑴非等效采纳EN10025：

2004《结构钢热轧产品》标准，按照钢材交货状态的不同，将GB/T1591《低合金高强度结构钢》内容分成：

热轧、控轧、正火、正火+回火、热机械轧制、热机械轧制+回火。

⑵增加了Q500、Q550、Q620、Q690钢级；

修改了钢材化学成分的规定；

修改了钢材性能的厚度分组（厚度效应）规定；

修改了钢材的交货状态；

增加了钢材碳当量及裂纹敏锐系数的运算公式及规定；

提升了冲击功值；

增加了各牌号钢的厚度方向性能要求等。

⑶依据钢材不同的交货状态，举荐采纳控轧控冷、热机械轧制（TMCP）及新进展的操纵相变（TMCP+RPC）工艺技术，推动生产技术的进步，促进高强度、高韧性和高焊接性能低合金高强度结构钢进展。

3标准中要紧技术内容确定的依据

3.1关于范畴

3.1.1本标准规定范畴：

适用于热轧焊接结构用厚度不大于400mm的一样结构和工程用钢板及钢带和厚度不大于150mm的一样结构和工程用型钢，以及其它能够适用的钢棒、钢管等。

3.1.2本标准规定的范畴，是充分考虑了现有及进展的轧制设备能力（如：

鞍钢股份营口鲅鱼圈钢铁项目的5米5轧机，产品厚度到400mm），产品尺寸规格范畴，产品形成系列化要求等，能够满足一样结构和工程用钢的需要。

3.1.3低合金高强度结构钢适用范畴--国内外标准对比见表1。

3.2牌号表示方法

3.2.1GB/T1591-200×

标准规定：

钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、质量等级符号三个部分组成。

例如：

Q345D。

其中：

Q——钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母；

345——屈服强度数值，单位MPa；

D——质量等级为D级。

当需方要求钢板具有厚度方向性能时，则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向（Z向）性能级别的符号，例如：

Q345DZ15。

3.2.2用汉语拼音字头+屈服强度数值表示牌号，也应是标准制修订的原则之一。

标准是知识产权，钢牌号表示是其核心组成部分。

我国在钢产量上已是钢铁大国，在向钢铁强国前进的道路上，应该注重在技术、质量和产量占优势的钢材方面，主动体现我国的技术特性，为国家标准国际化做充分的技术预备。

国家标准应引导国内外顾客使用并习惯我们的钢牌号，建立并爱护我们自主知识产权。

3.3订货内容

3.3.1本标准规定了订货内容，明确用户须提供的信息，以保证订货准确性和产品满足顾客的个性化要求并通过ERP系统去实现。

因此，订货时，需方应提供下列信息：

a）标准号；

b）牌号；

c）规格；

d）尺寸、外形精度要求；

e）重量；

f）交货状态；

g）用途；

h）专门要求。

3.3.2标记示例

按GB/T1591.1-200×

交货的牌号为Q345DNH、厚度30mm、宽度3500mm、长度8000mm的钢板，标记为：

GB/T1591.1-200×

Q345DNH30×

3500×

8000

3.4关于尺寸、外形、重量及承诺偏差

3.4.1本标准规定：

“尺寸、外形、重量及承诺偏差应符合相应标准的规定”。

3.4.2尺寸、外形、重量及承诺偏差的相应标准有：

GB/T702-2004热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T704-1988热轧扁钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T705-1989热轧六角钢和八角钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T706-1988热轧工字钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T707-1988热轧槽钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T9787-1988热轧等边角钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T9788-1988热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T9946-1988热轧L型钢尺寸、外形、重量及承诺偏差

GB/T11263-2005热轧H型钢和剖分T型钢

以上是引用国家钢材的尺寸、外形、重量及承诺偏差基础标准，发挥基础标准的作用，提升了标准的适用性和操作性。

3.4.3理论运算重量

各种钢材应以实际重量交货。

当采纳理论计重时，应符合产品标准或尺寸、外形、重量及承诺偏差标准规定。

3.5钢的牌号和化学成分

3.5.1钢的牌号

3.5.1.1本标准规定的钢级和牌号为（按交货状态分）：

热轧、控轧、正火、正火+回火：

Q345A～E、Q390A～E、Q420A～E、Q460C～E。

热机械轧制、热机械轧制+回火：

Q345B～E、Q390B～E、Q420B～E、Q460C～E、Q500C～E、Q550C～E、Q620C～E、Q690C～E。

3.5.1.2牌号设置的理由

a）2月末3月初的标准讨论会决定：

取消GB/T1591-1994版本中Q295钢级，因为此钢级差不多没有使用的。

b）A～D要紧是考虑的连续而采纳，Q345钢级对应EN10025等国际、国外标准中S355（或Q355）钢级的。

《低合金高强度结构钢》中牌号与国内外同类牌号及化学成分对比见表2。

3.5.1.3保留Q390钢级，是充分考虑GB/T1591-1994标准已被有关行业所同意，如果更换，会阻碍有关行业的设计、使用等方面。

3.5.1.4按照近年国内开发高强度结构用钢板技术成熟度和实物质量稳固的状况，采纳热机械轧制生产的高强度钢板已日渐增多，纳入本标准就使高强牌号有了基础依据。

目前在工程机械、高强船板、大型低温压力容器等方面，均已有采纳Q460、Q500、Q550、Q620、Q690钢级的业绩。

高强度钢级纳入本标准，是生产和使用的需要，是技术进步和经济进展的需要，是本标准名副事实上的要求。

3.5.2厚度方向性能的规定

a）因本标准规定范畴的增加，尺寸规格的扩大，加上造船、海洋工程、锅炉和压力容器以及大型、超大型现代化建设项目的要求，对钢材厚度方向性能提出了具体的要求，本标准为满足设计、建筑上述项目的需要，增加了各牌号厚度方向性能规定，具体要求引用到GB5313中。

b）顾客要有明确要求，在订货合同上明示。

c）牌号表示方法。

在所订购钢材的牌号后面，加上厚度方向性能级别。

如：

Q345EZ25。

3.5.3化学成分

3.5.3.1化学成分的设置原则：

a）C、Si、Mn等基础元素含量尽量宽松，给生产厂留出足够的空间，使产品形成系列，用以针对不同牌号、不同厚度、不同性能要求，而采纳不同工艺路线、不同交货状态。

本标准只规定上限，既体现标准最大自由度原则，也给生产厂制造了选择生产成本最低工艺路线的条件。

从结构钢的使用要求看，焊接广泛使用，降低碳当量已具有明显趋势，从而改善钢的焊接性能和提升热阻碍区的韧性。

b）对钢中P、S、N等有害元素，加严操纵，以保证结构钢的质量。

低硫、低磷以及低氮操纵可明显提升结构钢的断裂韧性，同时改善钢的可铸性而使铸坯裂纹最小化，也可降低钢在轧制过程中的热变形抗力，提升钢的塑性。

c）对钢中添加Al、Nb、V、Ti、Mo、B及Cr、Ni、Cu等合金元素，既考虑了保证微量元素在钢中所起作用的最小量，也考虑其含量增加对钢材焊接性能的阻碍。

d）Q345钢级的成分全部采纳S355钢级的成分设计。

在成分、性能上，实际差不多将Q345钢级与S355钢级等同了。

如此合并，利于出口的需要。

化学成分要紧参照EN10025、GB/T1591-1994的规定。

关于Q390钢级，是差不多连续GB/T1591-1994规定的。

3.5.3.2与上版标准相比，成分变化如下：

各牌号的化学成分略有变化，要紧是Mn、Nb、V、Ti含量下限取消、上限不同程度升高，P和S含量降低，增加了Mo、B等元素含量的规定。

3.5.3.3Nb在钢中的作用及Nb含量规定的突破

a）Nb在钢中的作用

据世界金属导报报道：

铌市场和含铌钢应用于工程结构的技术进展：

铌通过三种方式有效地阻碍钢的机械性能：

热机械成形过程中细化晶粒，降低奥氏体（γ）向铁素体（α）的转变温度（Ar3）和析出强化。

晶粒细化是最有效的机制，能够同时提升钢的强度、韧性和延伸性。

生产实践表明：

Nb与Al和Ti对比，可不能引起水口堵塞和增加漏钢发生气率等连铸生产咨询题，可提升铸机的生产能力。

b）Nb含量规定的突破

因国内低合金Nb钢进展专门快，而且在管线钢生产上应用，已突破了GB/T15191-1994规定的Nb：

0.015%～0.060%，西气东输工程采纳的X80管线钢中，Nb含量已达到0.06%～0.11%。

本标准中规定：

铌含量上限0.11%。

此项规定超过了EN10025第4部分的规定（Nb≤0.05%）、GB/T15191-1994的规定，为国内低合金Nb钢进展提供了宽敞的空间。

国内、外现行的碳当量运算公式和冷裂纹敏锐性指数（Pcm）运算公式中，无Nb元素。

在裂纹热敏锐性指数（PsR）运算公式中，有Nb元素参加运算，PsR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2。

本标准Nb引用的理论研究依据有：

--铌的市场和含铌钢应用于工程结构的技术进展（2007-11-27刊登于世界金属导报）；

--高强度管线钢化学成分设计指南（2007年7月）。

3.5.3.4本标准的化学成分与国内外标准对比见附表1--本标准化学成分国内外标准对比表。

3.5.4碳当量及裂纹敏锐系数

3.5.4.1本标准采纳碳当量运算公式是国际通用的国际焊接协会规定的运算公式：

CEV=C+1/6Mn+1/5（Cr+Mo+V）+1/15（Ni+Cu）

碳当量数值的规定，参照EN10025-2、3、4、6标准的规定。

关于Q390钢级，是按照EN10025-2、3、4、6标准中碳当量数值差的规律，参考GB/T1591-1994规定而确定的。

3.5.4.2本标准中规定：

“当各牌号钢的碳含量不大于0.09%时，可采纳焊接裂纹敏锐性指数（Pcm）代替碳当量评估钢材的可焊性”。

确实是当采纳碳当量运算，其值不能较好地反映焊接性能时，采纳裂纹敏锐系数代替碳当量评估钢材的可焊性，其运算公式：

Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B

采纳裂纹敏锐系数代替碳当量评估钢材的可焊性是国际上评判钢材焊接性能的趋势，专门是关于近年在国际上普遍采纳的控轧控冷、热机械轧制（TMCP）及（或+）调质技术的成熟应用和推广，使碳当量大为降低，直截了当提升钢板的焊接性能，简化焊接工艺，提升焊接效率，减轻焊工劳动强度等。

3.6冶炼方法

本标准规定“钢由转炉或电炉冶炼，需要时，应进行炉外精炼”。

炉外精炼看起来是最让顾客放心的保证质量的手段，炉外精炼方法多种，但以产品实物质量能达到顾客中意为准。

3.7交货状态

3.7.1本标准GB/T1591-200×

是按产品交货状态分为--热轧、控轧，正火、热机械轧制（TMCP）。

热机械轧制—是本标准采纳EN10025-4的定义。

3.7.2交货状态的不同，与钢材钢级、质量等级、厚度等直截了当有关，这是生产工艺路线的反映，也是在满足顾客对产品质量要求的前提下，生产成本优化的体现。

符合建设节约型社会的要求。

3.8力学性能

3.8.1屈服强度

3.8.1.1各钢级的表示数值确实是屈服强度，屈服强度规定，国家标准也是各不相同。

按照讨论会决定，本标准采纳国家标准普遍的规定，选用下屈服强度ReL。

3.8.1.2对厚度效应，国内、外标准规定也各不相同，因此，本标准参照EN10025、GB/T1591-94的规定。

3.8.1.3本标准的Q345钢级，在钢材厚度最低一档，采纳345钢级，其它各档均采纳EN10025的规定。

3.8.2抗拉强度

抗拉强度采纳EN10025的规定。

Q390钢级是考虑EN10025没有此钢级，故采纳并连续GB/T1591-1994版本的规定。

3.8.3低温V型冲击试验及冲击功值

冲击功采纳EN10025的规定，按质量级别（不同温度）分别规定冲击功数值，而与钢级的强度级别无关。

Q390钢级同样是采纳EN10025标准的规定。

3.8.4本标准的力学性能与国内外标准对比见附表2--本标准力学性能与国内外标准对比表。

3.8.5钢材厚度方向性能

钢材厚度方向断面收缩率采纳GB/T5313的规定。

3.9表面质量

本标准采纳GB/T1591-94的规定：

钢材的表面质量应符合有关产品标准的规定。

此规定旨在促进使用规定钢材表面质量的国家标准。

GB/T14977《热轧钢板表面质量的一样要求》等标准。

3.10无损检测

要求保证钢板内部无分层等缺陷和厚度方向性能钢材应在合同或协议中明确要求进行无损检测，同时确定检测标准和级别。

3.11专门要求

关于使用国外钢牌号、供方保证可不做的检验、标准规定以外的检验项目等，当顾客要求时，应在合同或协议中明确。

3.12试验方法

3.12.1因GB/T2975中对条钢取样位置的规定是能够选择的，本标准具体规定出来：

条钢的取样位置：

拉伸试样：

厚度不大于30mm的，取全截面；

厚度大于30mm的，在纵轴1/4处取圆试样。

冲击试样：

厚度大于40mm的，在1/4处取冲击试样。

型钢的取样位置应符合GB/T2975的规定。

3.12.2本标准规定了每批钢板的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法。

本标准中所列检试验标准均为现行有效国家、行业标准。

当供需双方协商同意，可按国际或国外标准进行检验。

3.13检验规则

3