Q235NHA是一種高強(qiáng)度耐候結(jié)構(gòu)鋼,具有優(yōu)良的抗大氣腐蝕性能和焊接性,屈服強(qiáng)度≥235MPa,適用于戶外暴露環(huán)境下的建筑、橋梁及工程機(jī)械結(jié)構(gòu),可免涂裝使用,降低維護(hù)成本。
? ? Q:屈服強(qiáng)度“屈”字漢語拼音首字母;
? ? 235:規(guī)定最小屈服強(qiáng)度為235MPa(厚度≤16mm時(shí));
? ? NH:耐候鋼(Nai Hou)漢語拼音縮寫,表示具有耐大氣腐蝕性能;
? ? A:質(zhì)量等級為A級,表示無需沖擊韌性要求(常溫交貨),P、S含量較低,適用于一般結(jié)構(gòu)用途。
? ? 密度:7.85 g/cm3
? ? 彈性模量:約206 GPa
? ? 熱膨脹系數(shù):約11.7×10??/℃(20–100℃)
? ? 熱導(dǎo)率:約52 W/(m·K)
? ? 屈服強(qiáng)度(ReH):≥235 MPa(厚度≤16mm)
? ? 抗拉強(qiáng)度(Rm):360–510 MPa
? ? 斷后伸長率(A):≥26%(Lo=50mm,厚度≤16mm)
? ? 伸長率隨厚度變化:厚度16–40mm時(shí)≥25%,40–60mm時(shí)≥24%
? ? 耐腐蝕性能:在工業(yè)與海洋大氣中,耐腐蝕性為普通碳鋼的2–3倍,表面可形成穩(wěn)定致密的銹層(銹層富含Cu、Cr、Ni等合金元素),有效阻止進(jìn)一步腐蝕。
Q235NHA通過添加少量合金元素提升耐候性,同時(shí)控制碳當(dāng)量以保證焊接性能:
| 元素 | 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%) | 作用說明 |
|---|---|---|
| C | ≤0.21% | 控制碳含量以降低碳當(dāng)量,保障焊接性 |
| Si | 0.20–0.50% | 提高強(qiáng)度,參與銹層形成 |
| Mn | ≤0.90% | 提高強(qiáng)度與韌性 |
| P | 0.07–0.15% | 提高耐候性(形成致密磷酸鹽層),但需控制上限以防冷脆 |
| S | ≤0.035% | 有害雜質(zhì),嚴(yán)格限制 |
| Cu | 0.25–0.50% | 關(guān)鍵耐候元素,促進(jìn)穩(wěn)定銹層形成 |
| Cr | 0.30–0.60% | 提高耐腐蝕性,與Cu協(xié)同作用 |
| Ni | ≤0.30% | 改善韌性與耐腐蝕性 |
| Nb/V/Ti | ≤0.11%(總量) | 微合金化,細(xì)化晶粒,提高強(qiáng)韌性 |
? ? 注:P、Cu、Cr的協(xié)同作用是實(shí)現(xiàn)耐候性的關(guān)鍵,其銹層致密且導(dǎo)電性低,顯著減緩電化學(xué)腐蝕速率。
Q235NHA廣泛用于長期暴露于大氣環(huán)境中的結(jié)構(gòu)件,尤其適用于無需頻繁維護(hù)或涂裝的場合:
? ? 建筑結(jié)構(gòu):外露鋼框架、幕墻支撐、雨棚、樓梯;
? ? 橋梁工程:鐵路橋、公路橋、人行天橋的主梁與桁架;
? ? 交通設(shè)施:信號塔、隔音屏障、護(hù)欄、路燈桿;
? ? 工程機(jī)械:集裝箱、礦車、輸送設(shè)備外殼;
? ? 電力與通信:輸電塔、通信基站支架;
? ? 景觀與藝術(shù)裝置:戶外雕塑、裝飾性圍欄、文化墻。
生產(chǎn)工藝流程:
? ? 冶煉:轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉,LF精煉,控制夾雜物與氣體含量;
? ? 連鑄:生產(chǎn)純凈鋼坯;
? ? 加熱:均熱爐加熱至1150–1250℃;
? ? 軋制:常規(guī)熱軋或控軋,保證組織均勻;
? ? 冷卻:自然空冷,避免回火脆性;
? ? 檢驗(yàn):
? ? ? ? 力學(xué)性能測試:拉伸、彎曲試驗(yàn);
? ? ? ? 化學(xué)分析:光譜分析驗(yàn)證Cu、Cr、P等關(guān)鍵元素;
? ? ? ? 耐候性評估:可通過CORTEN加速腐蝕試驗(yàn)或大氣暴露試驗(yàn)驗(yàn)證銹層穩(wěn)定性;
? ? ? ? 焊接性能測試:根據(jù)工程要求進(jìn)行焊接工藝評定(WPS)。
| 標(biāo)準(zhǔn)體系 | 對應(yīng)或相近牌號 | 說明 |
|---|---|---|
| 美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTM) | ASTM A588 Gr.A/B | 高強(qiáng)度低合金耐候鋼,屈服強(qiáng)度≥345MPa,強(qiáng)度高于Q235NHA,但耐候機(jī)制相似(Cu-Cr-P體系);適用于橋梁與建筑。 |
| 日本標(biāo)準(zhǔn)(JIS) | SMA490AW、SMA490BW | 屈服強(qiáng)度≥325MPa,耐候性優(yōu)良,常用于橋梁與建筑;強(qiáng)度等級高于Q235NHA。 |
| 歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN) | S355J0W、S355K2W | EN 10025-5標(biāo)準(zhǔn)耐候鋼,屈服強(qiáng)度≥355MPa,含Cr、Ni、Cu,耐候性良好;強(qiáng)度高于Q235NHA,無直接等效牌號。 |
? ? 注:Q235NHA屬于中低強(qiáng)度耐候鋼,國際標(biāo)準(zhǔn)中多以高強(qiáng)度耐候鋼為主(如A588、S355W系列),故無完全等效牌號。其定位類似于ASTM A242 Type 1(早期耐候鋼,強(qiáng)度約275–350MPa),但Q235NHA強(qiáng)度更低,適用于輕型結(jié)構(gòu)。
Q235NHA首次出現(xiàn)在中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4171-2008《耐候結(jié)構(gòu)鋼》 中。該標(biāo)準(zhǔn)于2008年發(fā)布,取代了舊版GB/T 4171-1992,首次系統(tǒng)規(guī)定了高強(qiáng)度、焊接耐候鋼的牌號體系,包括Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH等,其中Q235NHA作為低強(qiáng)度級別耐候鋼被正式納入。因此,Q235NHA的標(biāo)準(zhǔn)化始于 GB/T 4171-2008,是中國自主開發(fā)的耐候鋼牌號,廣泛應(yīng)用于國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
