Стальная труба Q215: химический состав, механические свойства и применение

Q215 — это низкоуглеродистая марка конструкционной стали GB/T 700 с пределом текучести 215 МПа, что ставит ее в начало китайской серии конструкционных сталей. Это не материал, выдерживающий давление или высокую-температуру; эту марку выбирают, когда трубу необходимо легко сгибать, сваривать и гальванизировать, а также когда расчетное напряжение является умеренным. Типичными пользователями являются строительные леса, ограждения, трубопроводы низкого-давления, каркасы теплиц, столбы заборов и другие изделия.

Что такое стальная труба Q215 и где она подходит

Обозначение соответствует GB/T 700, где Q215 разделен на классы качества A и B. Класс A поставляется с требованиями к воздействию комнатной-температуры, класс B добавляет испытание на удар в +20 градусах; ни один из них не дает гарантии ниже-нулевой отметки. Поскольку содержание углерода и марганца низкое, углеродный эквивалент невелик, и именно поэтому эта марка сваривается без особых мер предосторожности и образует холодную форму без образования трещин.

Если проект требует более высоких характеристик гибки или сварки, чем может выдержать Q235, Q215 часто является более разумным выбором, даже несмотря на то, что его номинальная прочность ниже. Эта марка доступна в виде сварных труб, труб ERW и бесшовных труб размером от кабелепровода небольшого диаметра до крупных структурных секций.

Химический состав под GB/T 700

Низкое содержание углерода обеспечивает высокую пластичность и свариваемость, а марганец обеспечивает умеренную прочность и ударную вязкость. Содержание фосфора и серы ограничено для ограничения хладноломкости и горячеломкости, что позволяет прокатывать, сгибать и сваривать трубы без растрескивания кромок.

Механические свойства и сравнение Q215 и Q235

Эти две марки следует сравнивать по расчетному напряжению и формуемости, а не только по цене: ценовые диапазоны перекрываются и меняются в зависимости от доступности стана, поэтому указанная разница в несколько процентов в любом направлении не является надежным критерием выбора. Твердость иногда указывается в коммерческих характеристиках Q215, но для GB/T 700 не указан диапазон твердости; Любая приведенная цифра предназначена только для справки и не должна быть указана в спецификации покупки.

На практике Q215 предназначен для легконагруженных конструкций и элементов, несущих -критическую нагрузку-, тогда как Q235 подходит для работ со средней-нагрузкой, таких как каркасы зданий. Более низкий углеродный эквивалент Q215 снижает риск растрескивания во время сварки и дает больший запас при расширении, обжатии или изгибе трубы до небольшого радиуса.

Поведение при низких-температурах

Q215 сохраняет пригодные к использованию механические свойства при температуре окружающей среды примерно до -20 градусов, что соответствует большинству климатических условий. Ниже этой точки ударная вязкость резко падает, а риск хрупкого разрушения возрастает, поэтому проекты в холодных-регионах должны поддерживаться испытаниями на удар по Шарпи с V-надрезом, а не только обозначением марки. Если эксплуатация при температуре ниже-неизбежна, правильным ответом будет изоляция, более тяжелая стена или класс с указанной энергией удара при низкой температуре.

Обработка поверхности и изготовление

Горячее-оцинкование является наиболее распространенным защитным покрытием и обычно используется для наружной и подземной эксплуатации.

Окраска обеспечивает недорогую-защиту от коррозии благодаря широкому выбору цветов и часто сочетается с грунтовкой поверх струйно-струйно--очищенной стали.

Пескоструйная или дробеструйная очистка удаляет прокатную окалину и ржавчину и обеспечивает необходимый профиль анкера перед нанесением покрытия.

При чернении образуется тонкая плотная оксидная пленка, которая противостоит ржавчине, сохраняя при этом металлический вид.

Эпоксидное покрытие или полиэтиленовая пленка подбирается при агрессивном воздействии почвы, воды или химических веществ.

Резка обычно выполняется пилой, плазмой или абразивным диском. Поскольку марка мягкая, подготовка сварного шва проста, а с обычными расходными материалами из углеродистой стали можно использовать широкий спектр дуговых процессов. При сварке тонкостенной-трубы Q215 контроль искажений важнее, чем согласование прочности.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каков химический состав стальной трубы Q215?
Основными элементами являются углерод до 0,15 %, кремний до 0,30 %, марганец до 0,65 %, фосфор до 0,045 % и сера до 0,045 % согласно GB/T 700. Низкое содержание углерода обеспечивает хорошую пластичность и свариваемость, марганец повышает прочность и ударную вязкость, а жесткие ограничения на фосфор и серу защищают от хладноломкости и горячеломкости.

Вопрос: Каковы механические свойства стальной трубы Q215?
Установленный минимальный предел текучести 215 МПа, предел прочности при растяжении 335-450 МПа, удлинение не менее 26 %. Эти значения относятся к категории легких-конструкционных работ, таких как рамы, трубопроводы и не-несущие- компоненты, а не к работе под давлением или повышенной температурой.

Вопрос: В чем основная разница между стальными трубами Q215 и Q235?
Q215 ограничивает содержание углерода на уровне 0,15 % против 0,22 % для Q235, поэтому его предел текучести ниже, 215 МПа против 235 МПа, а удлинение и формуемость лучше. Q215 подходит для легких конструкций со скромными требованиями к прочности, а Q235 — для применений со средней-нагрузкой, таких как каркасы зданий. Более низкий углеродный эквивалент Q215 также снижает риск образования трещин при сварке, а эти два сорта занимают перекрывающиеся ценовые диапазоны.

Вопрос: Подходит ли стальная труба Q215 для работы в условиях низких-температур?
Q215 сохраняет хорошие механические свойства при температуре окружающей среды выше -20 градусов, что соответствует большинству регионов. Ниже этой температуры ударная вязкость значительно падает, и возникает риск хрупкого разрушения, поэтому проекты для холодных-зон должны включать испытания на удар при низких-температурах при фактическом нагреве. Для эксплуатации в полярном-классе вместо этого следует выбирать класс с гарантированной энергией удара при низких температурах.

Вопрос: Какая обработка поверхности используется на стальных трубах Q215?
Горячее-оцинкование является наиболее распространенным и обеспечивает долгосрочную-защиту от коррозии при использовании на открытом воздухе. Покраска стоит недорого и обеспечивает как защиту, так и внешний вид; пескоструйная обработка удаляет окалину и подготавливает поверхность к нанесению покрытия; чернение образует плотную оксидную пленку, которая противостоит ржавчине, сохраняя при этом металлический вид. Эпоксидное покрытие или полиэтиленовая упаковка используются в случаях сильного воздействия химических веществ или почвы.