Kurzantwort
Quick Answer
GB/T 1591 ist Chinas nationale Norm für hochfesten niedriglegierten (HSLA) Baustahl und umfasst die Güten Q345 bis Q690. Die Revision von 2018 benannte die Leitgüte von Q345 in Q355 um, um die Streckgrenzenbezeichnungen mit den tatsächlichen Mindestwerten nach Dicke in Einklang zu bringen. Q345B wird weiterhin in älteren Projekten häufig genannt und ist in weiten Teilen äquivalent zu ASTM A572 Gr 50 und EN S355JR.
GB/T 1591 (aktuelle Ausgabe: 2018, ersetzt die Ausgabe 2008) regelt warmgewalzte hochfeste niedriglegierte Baustahlbleche, -bänder, -profile und -stäbe. Die Norm umfasst Güten von Q355 (früher Q345) bis Q690, wobei Mikrolegierungszusätze aus Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu und Mo eingesetzt werden, um Streckgrenzen weit über denen von normalem Kohlenstoffstahl zu erreichen.
Wichtiger Überganshinweis: Die Revision 2018 benannte Q345 → Q355 um, Q390 → Q390 (unverändert), Q420 → Q420 (unverändert), und fügte Q500, Q550, Q620 und Q690 als neue hochfeste Güten hinzu. Die Legacy-Bezeichnung Q345 findet sich noch in Zeichnungen, Bestellungen und Werksprüfzeugnissen, die vor oder mit Bezug auf die Ausgabe 2008 ausgestellt wurden. Beim Prüfen von Werksprüfzeugnissen ist zu bestätigen, welche Ausgabe gilt. Q345 (Ausgabe 2008) und Q355 (Ausgabe 2018) haben leicht unterschiedliche Zusammensetzungsgrenzwerte; sie sind ohne Verifikation keine identischen Substitute.
Geltungsbereich und Anwendbarkeit
GB/T 1591 gilt für gewalzten HSLA-Stahl für:
- Schwere Stahlbaukonstruktionen: Brücken, Hafenkrane, Offshore-Plattformen
- Gebäudetragwerke, insbesondere Hochhäuser und weitgespannte Rahmen
- Baumaschinen, Druckbehälter (keine Gefäße) und Fahrzeuge
- Windenergieanlagentürme und Übertragungsmasten
- Schiffbaukonstruktionen (in Verbindung mit Klassifikationsgesellschaftsregeln)
Die Norm gilt nicht für:
- Druckbehälterblech (GB 713 Q345R/Q370R verwenden)
- Bewehrungsstäbe (GB 1499.2 verwenden)
- Nahtlose Strukturrohre (GB/T 8162 verwenden)
- Feinkorn-normalisiertes Druckbehälterblech (GB/T 16270 für V+A-Güten verwenden)
Verfügbare Lieferzustände nach Güte: AR (warmgewalzt), N (normalisiert), TMCP (thermomechanisch gewalzt), Q+T (vergütet). Höhere Güten (Q500 und darüber) werden überwiegend im TMCP- oder Q+T-Zustand geliefert.
Gütenübersicht
| Güte (2018) | Legacy (2008) | Qualitätsstufen | Streckgrenze (≤ 16 mm), MPa |
|---|---|---|---|
| Q355 | Q345 | A, B, C, D, E | 355 |
| Q390 | Q390 | A, B, C, D, E | 390 |
| Q420 | Q420 | A, B, C, D, E | 420 |
| Q460 | Q460 | C, D, E | 460 |
| Q500 | — (neu) | C, D, E | 500 |
| Q550 | — (neu) | C, D, E | 550 |
| Q620 | — (neu) | C, D, E | 620 |
| Q690 | — (neu) | C, D, E | 690 |
Kerbschlag-Prüftemperaturen nach Qualitätsstufe: A = +20 °C, B = +20 °C, C = 0 °C, D = −20 °C, E = −40 °C. Güten Q460 und darüber beginnen bei Qualitätsstufe C (keine A- oder B-Qualität).
Anforderungen an die chemische Zusammensetzung
Pfannenanalyse gemäß GB/T 700 Anhang A. Alle Werte in Gew.-% maximal, sofern kein Bereich angegeben ist.
Q355 / Q390 / Q420 (früher Q345/Q390/Q420)
| Güte | C max | Mn max | Si max | P max | S max | Nb max | V max | Ti max | Cr max | Ni max | Cu max | N max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Q355 A/B | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,035 | 0,035 | 0,07 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q355 C | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,030 | 0,025 | 0,07 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q355 D | 0,18 | 1,70 | 0,50 | 0,025 | 0,020 | 0,07 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,012 | 0,43 |
| Q355 E | 0,18 | 1,70 | 0,50 | 0,025 | 0,020 | 0,07 | 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,010 | 0,43 |
| Q390 A/B | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,035 | 0,035 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q390 C/D | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,030 | 0,025 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q390 E | 0,18 | 1,70 | 0,50 | 0,025 | 0,020 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,010 | 0,43 |
| Q420 A/B | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,035 | 0,035 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,80 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q420 C/D | 0,20 | 1,70 | 0,50 | 0,030 | 0,025 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,80 | 0,30 | 0,012 | 0,45 |
| Q420 E | 0,18 | 1,70 | 0,50 | 0,025 | 0,020 | 0,07 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,80 | 0,30 | 0,010 | 0,43 |
Q460 / Q500 / Q550 / Q620 / Q690
| Güte | C max | Mn max | Si max | P max | S max | Nb max | V max | Ti max | Cr max | Ni max | Cu max | N max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Q460 C/D | 0,20 | 1,80 | 0,60 | 0,030 | 0,025 | 0,11 | 0,20 | 0,20 | 0,70 | 0,80 | 0,55 | 0,015 | 0,47 |
| Q460 E | 0,18 | 1,80 | 0,60 | 0,025 | 0,020 | 0,11 | 0,20 | 0,20 | 0,70 | 0,80 | 0,55 | 0,010 | 0,46 |
| Q500 C/D | 0,18 | 1,80 | 0,60 | 0,025 | 0,020 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 0,80 | 0,80 | 0,55 | 0,015 | 0,47 |
| Q500 E | 0,16 | 1,80 | 0,60 | 0,020 | 0,010 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 0,80 | 0,80 | 0,55 | 0,010 | 0,47 |
| Q550 C/D | 0,18 | 2,00 | 0,60 | 0,025 | 0,020 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,015 | 0,55 |
| Q550 E | 0,16 | 2,00 | 0,60 | 0,020 | 0,010 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,010 | 0,55 |
| Q620 C/D | 0,18 | 2,00 | 0,60 | 0,025 | 0,020 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,015 | 0,55 |
| Q620 E | 0,16 | 2,00 | 0,60 | 0,020 | 0,010 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,010 | 0,55 |
| Q690 C/D | 0,18 | 2,00 | 0,60 | 0,025 | 0,020 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,015 | 0,55 |
| Q690 E | 0,16 | 2,00 | 0,60 | 0,020 | 0,010 | 0,11 | 0,12 | 0,20 | 1,50 | 0,80 | 0,55 | 0,010 | 0,55 |
CEV-Formel: CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Mikrolegierungselemente (Nb, V, Ti) dürfen nicht gleichzeitig in Mengen zugesetzt werden, die ihre individuellen Höchstwerte überschreiten; gesamt Nb + V + Ti ≤ 0,22 % für Q355–Q460, ≤ 0,23 % für Q500 und darüber.
Mechanische Eigenschaften
Q355 (früher Q345) — Mindeststreckgrenze (ReH, MPa)
| Dicke (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH min (MPa) | 355 | 345 | 335 | 325 | 315 | 295 |
| Rm (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 | 470–630 | 450–600 | 450–600 |
| A min (%) | 22 | 22 | 22 | 21 | 20 | 20 |
Q390 — Mindeststreckgrenze (ReH, MPa)
| Dicke (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH min (MPa) | 390 | 380 | 360 | 340 | 330 | 310 |
| Rm (MPa) | 490–650 | 490–650 | 490–650 | 490–650 | 470–620 | 470–620 |
| A min (%) | 20 | 20 | 20 | 19 | 19 | 18 |
Q420 — Mindeststreckgrenze (ReH, MPa)
| Dicke (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH min (MPa) | 420 | 410 | 390 | 370 | 360 | 340 |
| Rm (MPa) | 520–680 | 520–680 | 520–680 | 520–680 | 500–650 | 500–650 |
| A min (%) | 19 | 19 | 19 | 18 | 18 | 17 |
Q460 — Mindeststreckgrenze (ReH, MPa)
| Dicke (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 |
|---|---|---|---|---|---|
| ReH min (MPa) | 460 | 440 | 420 | 400 | 385 |
| Rm (MPa) | 550–720 | 550–720 | 550–720 | 550–720 | 530–700 |
| A min (%) | 17 | 17 | 17 | 17 | 16 |
Q500 / Q550 / Q620 / Q690 (nur TMCP oder Q+T)
| Güte | ReH min ≤50 mm (MPa) | ReH min >50–100 mm (MPa) | Rm (MPa) | A min (%) |
|---|---|---|---|---|
| Q500 | 500 | 480 | 610–770 | 17 |
| Q550 | 550 | 530 | 670–830 | 16 |
| Q620 | 620 | 600 | 710–880 | 15 |
| Q690 | 690 | 670 | 770–940 | 14 |
Kerbschlagprüfanforderungen
Charpy-V-Kerbschlagprüfung gemäß GB/T 229, Längsproben (10 × 10 × 55 mm). Mindestmittlere Arbeit: 34 J für alle Güten und Qualitätsstufen.
| Qualitätsstufe | Prüftemperatur | Mindestmittlere KV₂ |
|---|---|---|
| A | +20 °C | 34 J |
| B | +20 °C | 34 J |
| C | 0 °C | 34 J |
| D | −20 °C | 34 J |
| E | −40 °C | 34 J |
- Satz von 3 Proben je Prüfung; Einzelminimum = 70 % des geforderten Mittels (≥ 24 J).
- Für Q460 und darüber sind nur die Qualitätsstufen C, D, E verfügbar.
- Für TMCP- und Q+T-Erzeugnisse können höhere Kerbschlagarbeitswerte in der Bestellung angegeben werden.
Qualitätsstufen / Lieferzustand
| Zustand | Code | Anwendbare Güten | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Warmgewalzt | AR | Q355–Q420 (Qualität A/B) | Nur Kohlenstoff- und Mikrolegierungsverfestigung |
| Normalisiert | N | Q355–Q420 | Kornverfeinerung; verbesserte Zähigkeit |
| TMCP | TM | Q355–Q690 | Kontrolliertes Walzen + beschleunigte Kühlung; niedrigeres CEV; bessere Schweißbarkeit |
| Vergütet | QT | Q460–Q690 | Für höchste Festigkeitsgüten erforderlich |
TMCP-Erzeugnisse haben typischerweise ein niedrigeres CEV als äquivalente N- oder AR-Erzeugnisse, was in manchen Anwendungen Hochenergieschweißen ohne Vorwärmen ermöglicht.
Normenübergreifende Äquivalente
| GB/T 1591-Güte | ASTM-Äquivalent | EN 10025-Äquivalent | IS-Äquivalent | JIS-Äquivalent |
|---|---|---|---|---|
| Q355B | A572 Gr 50 | S355JR (EN 10025-2) | E350A (IS 2062) | SM490A (JIS G3106) |
| Q355C | A572 Gr 50 | S355J0 | E350B | SM490B |
| Q355D | A572 Gr 50 | S355J2 | E350C | SM490C |
| Q355E | A572 Gr 50 | S355K2 | — | — |
| Q390B | A572 Gr 55 | S390 (EN 10025-3) | — | — |
| Q420B | A572 Gr 60 | S420 (EN 10025-3/4) | — | SM570 (JIS G3106) |
| Q420C | A572 Gr 60 | S420M (EN 10025-4) | — | — |
| Q460C | A572 Gr 65 | S460M (EN 10025-4) | — | — |
| Q460D | A572 Gr 65 | S460ML (EN 10025-4) | — | — |
| Q500C | A514 Gr B (teilweise) | S500M (EN 10025-4) | — | — |
| Q550C | A514 Gr B | S550M (EN 10025-4) | — | — |
| Q690C | A514 Gr B/F/Q | S690QL (EN 10025-6) | — | — |
Äquivalenzen sind näherungsweise. Die EN-S355-Reihe nach EN 10025-2 (unlegierted) schreibt keine Mikrolegierung vor; Q355 kann Nb/V/Ti-Zusätze enthalten, die nicht in allen S355-Erzeugnissen vorhanden sind.
Checkliste zur Prüfung von Werksprüfzeugnissen
Eine 质量证明书 für GB/T 1591-Material muss enthalten:
- Normnummer: GB/T 1591 mit Ausgabejahr (2018 oder 2008)
- Gütebezeichnung (z. B. Q355B oder Legacy Q345B) — bestätigen, welche Ausgabe gilt
- Schmelzennummer (炉号) und Produktchargennummer (批号)
- Produktform, Abmessungen und Liefer-/Wärmebehandlungszustand (AR/N/TMCP/QT)
- Pfannenchemische Analyse: C, Mn, Si, P, S, Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu, N, CEV — alle innerhalb der obigen Grenzwerte
- Mechanische Prüfergebnisse: ReH, Rm, A — mit angegebenem Dickenbereich
- Kerbschlagprüfung: Temperatur, drei Einzelwerte und Mittelwert (≥ 34 J)
- TMCP- oder Q+T-Wärmebehandlungsaufzeichnungen (falls zutreffend)
- Unterschrift und Stempel der Werkszertifizierungsstelle
Warnsignale für Prüfer von Werksprüfzeugnissen:
- CEV über dem zulässigen Grenzwert für die Qualitätsstufe (weist auf schlechte Schweißbarkeit hin)
- Zugversuchsdicke stimmt nicht mit dem bestellten Dickenbereich überein
- Q345-Bezeichnung auf einem Zertifikat, das Konformität mit der Ausgabe 2018 behauptet (sollte Q355 sein)
- Kerbschlagprüftemperatur wärmer als für die angegebene Qualitätsstufe erforderlich
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Q345 und Q355?
Q345 ist die Gütebezeichnung der Ausgabe 2008 von GB/T 1591. Die Revision von 2018 benannte sie in Q355 um, um die tatsächliche Mindeststreckgrenze besser widerzuspiegeln, die — unter Berücksichtigung der Dicke — für Material ≤ 16 mm 355 MPa beträgt. Auch die Zusammensetzungsgrenzwerte haben sich leicht geändert: Q355 (2018) hat engere P- und S-Grenzwerte für D- und E-Qualitätsstufen und eine überarbeitete CEV-Formel im Vergleich zu Q345 (2008). Bei der Bestellung von neuem Material Q355 gemäß GB/T 1591-2018 angeben. Ältere Zeichnungen können noch Q345 ausweisen.
Ist Q345B äquivalent zu ASTM A572 Grade 50?
Sie sind in Streckgrenze (355 gegenüber 345 MPa) und Zugfestigkeit (470–630 gegenüber 448–621 MPa) weitgehend äquivalent. Q345B schreibt eine Kerbschlagprüfung bei +20 °C (34 J Minimum) vor, während A572 Gr 50 keine Kerbschlagprüfung verlangt, es sei denn, die ergänzende Anforderung S5 wird geltend gemacht. Q345B hat auch ausdrückliche Grenzwerte für Nb-, V-, Ti- und Cu-Mikrolegierungselemente. Für die meisten konstruktiven Anwendungen ist die Substitution akzeptabel, aber mit dem Planer abstimmen.
Was bedeutet TMCP auf einem GB/T 1591-Werksprüfzeugnis?
TMCP steht für thermomechanisch kontrolliertes Walzverfahren (热机械控制工艺). Es beinhaltet kontrolliertes Walzen bei spezifischen Temperaturen mit anschließender beschleunigter Wasserkühlung, was ohne Normalisieren oder Vergüten eine feinkörnige Gefügestruktur erzeugt. TMCP-Erzeugnisse erreichen dieselbe oder höhere Festigkeit wie normalisiertes Material bei niedrigerem Kohlenstoffäquivalent (CEV), was die Schweißbarkeit verbessert — besonders relevant für Offshore-, Brücken- und Hochenergie-Unterpulverschweißanwendungen.
Wie verifiziere ich das Kohlenstoffäquivalent (CEV) auf einem GB/T 1591-Werksprüfzeugnis?
CEV berechnen mit: CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Die Pfannenchemiewerte aus dem Werksprüfzeugnis einsetzen und das Ergebnis mit dem zulässigen Höchstwert für Güte und Qualität vergleichen. Für Q355D beträgt CEV max 0,43. Wenn Mo nicht im Werksprüfzeugnis aufgeführt ist (wie bei mikrolegierten Güten ohne absichtlichen Mo-Zusatz üblich), als 0 behandeln. TestCert führt diese Berechnung automatisch aus den Chemiewerten des Werksprüfzeugnisses durch.
Sind Q500, Q550, Q620 und Q690 neue Güten?
Ja. Diese vier Güten wurden in der Revision 2018 von GB/T 1591 eingeführt. Sie erfordern TMCP- oder Q+T-Lieferung und sind nur in den Qualitätsstufen C, D und E verfügbar. Diese Güten konkurrieren mit den europäischen S500–S690-Güten und ASTM A514 für hochfeste Konstruktionsanwendungen wie Schwerlastkrane, Bergbauausrüstung und Offshore-Topsidemodule.
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