Stal węglowa Q235: Specyfikacje i zastosowania

Stal węglowa Q235 jest szeroko stosowaną stalą konstrukcyjną węglową, znaną ze swojej niezawodności w różnych zastosowaniach produkcyjnych i konstrukcyjnych. Niniejszy przegląd szczegółowo opisuje jej specyfikacje techniczne zgodnie z odpowiednimi normami.

1. Zrozumienie klasyfikacji stali węglowej Q235

Stal Q235 jest zdefiniowana w chińskiej normie GB/T 700-2006. Oznaczenie oznacza:

• "Q":Reprezentuje granicę plastyczności.
• “235”:Oznacza minimalną granicę plastyczności wynoszącą 235 MPa.

2. Stal węglowa Q235 Skład chemiczny

Skład chemiczny różni się nieznacznie w zależności od klasy jakości zdefiniowanej w normie GB/T 700-2006. Na przykład Q235A zazwyczaj zawiera:

• Węgiel (C):14%−0,22%
• Krzem (Si):≤0,30%
• Mangan (Mn):≤1,40%
• Fosfor (P):≤0,045% (Uwaga: Różne źródła mogą podawać nieznacznie różniące się maksymalne limity P/S dla klasy A)
• Siarka (S):≤0,050% (Uwaga: Różne źródła mogą podawać nieznacznie różniące się maksymalne limity P/S dla klasy A)
• Azot (N):≤0,008% (dla Q235A, B, C)
• Pozostałe pierwiastki, takie jak nikiel (Ni), miedź (Cu) i arsen (As) również mają określone limity.

Gatunki Q235B, C i D charakteryzują się stopniowo bardziej rygorystyczną kontrolą zawartości węgla i zanieczyszczeń.

3. Stal węglowa Q235 Właściwości mechaniczne

Właściwości mechaniczne Q235, zgodnie z GB/T 700-2006, zależą od grubości materiału. Kluczowe właściwości obejmują:

• Wytrzymałość na rozciąganie (ReH​): Grubość ≤16 mm wynosi 235 MPa, 16-40 mm wynosi 225 MPa, a >40 mm wynosi 215 MPa.
• Wytrzymałość na rozciąganie (Pokój​): Zwykle waha się w granicach 315–490 N/mm² i zmienia się w zależności od grubości.
• Wydłużenie (A%): Różni się w zależności od grubości i gatunku.

4. Obróbka cieplna i ulepszanie powierzchni stali węglowej Q235

Chociaż Q235 jest często stosowany w stanie, w jakim został dostarczony, może on podlegać obróbka cieplna dla szczególnych wymagań:

• Normalizowanie: Najczęściej przeprowadza się je w temperaturze 900–920℃.
• Utwardzanie powierzchniowe: W przypadku zastosowań wymagających zwiększonej odporności na zużycie (np. proste formy, narzędzia do miękkich materiałów) można stosować techniki takie jak nawęglanie, węgloazotowanie lub specjalistyczne procesy hartowania. Przy zastosowaniu specjalnych metod obróbki twardość powierzchni może osiągnąć nawet 62–65 HRC lub więcej.
• Gaszenie: Bezpośrednie hartowanie (czasem bez odpuszczania) pozwoliło na osiągnięcie poziomu twardości wynoszącego około 36–40 HRC w przypadku elementów takich jak stemple.

5. Aplikacje

Wszechstronność i opłacalność Q235 sprawiają, że można go stosować w różnych zastosowaniach:

• Ogólna stal konstrukcyjna: Stosowany powszechnie w budynkach, mostach (oznaczony jako Q235q) i innych konstrukcjach.
• Stal odporna na warunki atmosferyczne: Gatunek Q235NH zapewnia zwiększoną odporność na korozję atmosferyczną.
• Składniki: Stosowany do produkcji narzędzi rolniczych, rur formowanych na zimno, części rowerowych (np. osi rur metodą wytłaczania na zimno) oraz jako materiał bazowy do płyt kompozytowych lub narzędzi utwardzanych powierzchniowo.
• Kocioł/Zbiorniki ciśnieniowe: Istnieją konkretne klasy, chociaż Q235R nie został szczegółowo opisany w tekście źródłowym.

6. Międzynarodowe odpowiedniki norm

Gatunki stali Q235 mają odpowiedniki w innych głównych normach międzynarodowych. Na przykład:

• Pytanie 235A: Podobne do ISO E235A, JIS SM400B, ASTM Grade 65 (240), EN S235JR (1.0038), DIN S235JR, ГОСТ СТЗКП2.
• Pytanie 235B: Podobny do EN S235JR (1.0038), ASTM A36.
• Q235C: Podobny do EN S235J0 (1.0114).
• Q235D: Podobny do EN S235J2 (1.0117).

Należy pamiętać, że chociaż często uważa się je za równoważne, mogą istnieć niewielkie różnice w limitach składu chemicznego i wymaganiach dotyczących właściwości mechanicznych między normami. Zawsze sprawdzaj zgodność z konkretną normą wymaganą dla Twojego zastosowania.

7. Zagadnienia dotyczące przetwarzania

Prawidłowe przetwarzanie jest niezbędne dla Q235. Na przykład nieprawidłowe wyżarzanie może prowadzić do tworzenia się kruchych faz (cementytu trzeciorzędowego) na granicach ziaren, co negatywnie wpływa na ciągliwość i wytrzymałość. Przestrzeganie odpowiednich parametrów przetwarzania jest kluczowe dla uzyskania pożądanej wydajności materiału.