第一节 工程和焊接结构用钢

　　一、中国GB标准碳素结构钢[GB/T700—1988]

　　1.GB标准碳素结构钢的钢号与化学成分，见表4-1-1。

　　　　　　　　　　　　表4-1-1 碳素结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）

　　①残余元素含量（质量分数）；Cr≤0.30%，Ni≤0.30%，Cu≤0.30%。

　　②F—沸腾钢；b—半镇静钢；Z—镇静钢；TZ—特殊镇静钢。

　　③碳素结构钢的Si含量（质量分数）；沸腾钢Si≤0.07%；半镇静钢Si≤0.17%；镇静钢Si下限为0.12%。

　　④Q235A、B级沸腾钢Mn含量（质量分数）上限为0.60%。

　　2.GB标准碳素结构钢的力学性能，见表4-1-2和表4-1-3。

　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-2 碳素结构钢的力学性能（一）

　　①Q195钢的屈服点不作交货条件，供参考。

　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-3 碳素结构钢的力学性能（二）

　　①冲击试验采用V形缺口的纵向试样。

　　3.GB标准碳素结构钢的冷弯性能，见表4-1-4。

　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-4 碳素结构钢的冷弯性能

　　　注：B—试样宽度；d—弯心直径；a—钢材厚度或直径。

　　　4.GB标准碳素结构钢的性能特点与用途，见表4-1-5。

　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-5 碳素结构钢的性能特点与用途

　　　5.现行GB/T 700标准与旧GB 700标准钢号比较

　　　现行GB/T 700标准参照国际标准ISO 630《结构钢》制定的，而且 GB 700-1979标准主要参照前苏联ΓOCT380制定，因此两者的钢号表示方法以及对钢号所规定的技术条件都有较大差别。现将两个标准的钢号及技术条件比较如下，见表4-1-6

　　　　　　　　　　表4-1-6 碳素结构钢现行标准与旧标准的钢号及技术条件比较

　　二、中国GB标准桥梁用结构钢[GB/T714—2000]

　　1.GB标准桥梁用结构钢的钢号与化学成分，见表4-1-7。

　　　　　　　　　　　　表4-1-7 桥梁用结构钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）

　　注 ：1.表中的酸溶铝（Als）可用测定全铝含量代替，此时铝含量应为0.020%。

　　　　2.钢中残余元素含量（质量分数）：Cr、Ni、Cu均小于0.30%。

　　　　3. 为改善钢材性能，可以加入微量元素V、Nb、Ti、N等，其含量（质量分数）规定值如下：

　　　　　　V≤0.08%，Nb≤0.045%，Ti≤0.02%，N≤0.018%。

　　　　4.碳当量（Ceq）（%）按下列公式计算：

　　　　　　Ceq(%)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14

　　2.GB标准桥梁用结构钢的力学性能，见表4-1-8

　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-8 桥梁用结构钢的力学性能

　　注：1.钢材以热轧、控轧或正火状态交货。

　　2.经需方同意，可不作时效冲击检验。

　　3.冲击试验采用V型缺口试验，按三个试样的算术平均值计算，允许其中有一个试样的单值低于表中规定值，但不得低于规定值的70%。

　　4. Q420qF级-40℃冲击吸收功由供需双方协议规定。

　　5.按强度等级，新旧钢号比较如下：Q235q—16q；Q345q—16Mnq；16MnCuq；Q375q—15MnVq；Q420q—15MnVNq.

　　三、中国GB标准船体用结构钢[GB712—2000]

　　1.GB标准船体用结构钢的钢号与化学成分，见表4-1-9和4-1-10。

　　　　　　　　　表4-1-9 船体用结构钢 （普通强度钢）的钢号与化学成分（质量分数）（%）

　　注：1.所有质量等级钢的碳含量（Cep）为C+Mn/6≤0.40%。

　　2.型钢碳含量上限可到≤0.23%。

　　3.钢中残余元素含量（质量分数）：Cu≤0.35%；Cr≤0.30%；Ni≤0.30%。

　　4.为改善钢的性能，在冶炼过程中加入其他微量元素，应在质量证明书上注明。

　　5.厚度≤12.5mm的A级钢，可采用沸腾钢，但应经需方同意，并在合同中注明。

　　6.当B级钢作冲击试验时，锰含量下限可到0.60%。

　　7.厚度≥25mm的D级和E级钢，可测定全铝（Alt）含量代替酸溶铝（Ala）含量，此时全铝含量应≥0.02%。经船检部门同意后，也可使用其他细化晶粒元素。

　　8.若采用温度一形变控轧轧制（TMCP）状态交货，经船检部门同意，化学成分可不同于本表的规定。

　　　　　　　　　表4-1-10 船体用结构钢（高强度钢）的钢号与化学成分（质量分数）（%）

　　注：1.钢中残余元素含量（质量分数）：Cu≤0.35%，Cr≤0.20%，Ni≤0.40%，Mo≤0.08%。

　　2.可测定全铝（Alt）含量代替酸溶铝（Ala）含量，此时合铝含量应≥0.02%。

　　3.本表中规定的Nb、V、Ti等微量元素可单独加入或以任一混合形式加入。单独加入时，其含量应不小于表中规定值下限；混合加入兩种或两种以上时，其总和含量不得大于0.12%。

　　4.F32、F36、F40如含铝时，则氮含量应≤0.012%。

　　5.为改善钢的性能，在冶炼过程中加入其他微量元素，应在质量证明书上注明。

　　6.厚度≤12.5mm的A级钢，锰含量下限可到0.70%。

　　7.碳当量（Cep）一般不大于0.40%。如果碳当量大于0.40%，应在质量证明书上注明。

　　　　Cep（%）=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15

　　8.若采用温度一形变控轧轧制（TMCP）状态交货，经船检部门同意，化学成分可不同于本表的规定。

　　9.采用TMCP状态交货的钢，碳当量应符合下列规定：

　　2.GB标准船体用结构钢的力学性能，见表4-1-11。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1-11 船作用结构钢的力学性能

　　注：1.经船检部门同意，A级型钢的抗拉强度上限可以超过本表规定。

　　2.厚度2-4mm的薄钢板，其抗拉强度上限可以超过上表规定，伸长率（δ）允许按以下规定的降低值（绝对值）：

　　　钢板厚度 2.0-3.0mm δ降低值5%

　　　>3.0-3.5mm4%

　　　>3.5-4.0mm3%

　　3、D、E级钢材和高强度钢的晶粒度应不小于5级。如供方能保证,可不作实验。

　　4.冲击吸收功采用V形缺口试样，按三个试样的算术平均值计算，允许其中一个试样的单个值不低于规定值的70%。

　　5.除需方要求外，冲击试验仅作纵向，但供方应保证横向冲击性能。

　　6.厚度>50mm的A级钢，如经细化晶粒处理并以正火状态交货，可不作冲击试验；经船检验部门同意，以温度一形变控轧轧制（TMCP）状态交货的A级钢，也可不作冲击试验.

　　7.若供方能保证并经船检部门同意，A32、A36钢材和厚度<25mm的B级钢材，可不作冲击试验。

　　8.厚度<12mm的钢材，采用小尺寸试样作冲击试验，平均冲击吸收功下限应符合以下规定：

　　9.冷弯试验：A级钢作窄冷弯试验（b=2a），弯曲180度，弯心直径不2a；B、D、E级钢和高强度钢作宽冷弯试验（b=5a），弯曲120度，弯心直径为3a.如供方能保证，可不作冷弯试验。

　　四、中国GB标准船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管[GT/5312—1999]

　　1.GB标准船舶用碳钢和锰碳钢无缝钢管的钢级与化学成分，见表4-1-12。

　　　　　　　　表4-1-12 船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管的钢级与化学成分（质量分数）（%）

　　① 钢级490仅用于压力管系。

　　2.GB标准船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管的常温与高温力学性能，见表4-1-13和表4-1-14。

　　　　　　　　　　　　表4-1-13 船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管的常温力学性能

　　　　　　　　　　　　　表4-1-14 船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管的高温屈服强度

　　　五、中国GB标准油气输送管线用钢热轧宽带（GB/T 14164—1993）

　　　1.GB标准油气输送管线用钢热轧宽带的钢号与化学成分，见表4－1－15。

　　　　　　　　表4－1－15　油气输送管线用钢热轧宽带的钢号与化学成分（质量分数）（%）

　　　2.GB标准油气输送管线用钢热轧宽带的力学性能，见表4-1-16。

　　　　　　　　　　　　　　表4-1-16 油气输送管线用钢热轧宽带的力学性能

　　①表中所列的规定值适用于横向试样。

　　②对有屈服现象的钢材，根据试验条件，屈服强度可用测定屈服点（σg）值代替。

　　③试样标距长度为50mm时，伸长率最小值按下试计算

　　δ=1954.94 A0.2/δb 0.9

　　式中δ——伸长度最小值（%）；

　　　　A——拉伸试样横截面面积（mm）；

　　　　σb——现定的抗拉强度最小值（MPa）。

　　④厚度大于6mm的钢带，冲击试验通常采用10mm*10mm的标准试样，V形缺口；如受板限制，也可采用小尺寸试样，其试样结果的平均值应随截面积成正比例递减。