Respuesta Rápida
Quick Answer
GB/T 1591 es el estándar nacional chino para acero estructural de alta resistencia baja aleación (HSLA), que cubre grados desde Q345 hasta Q690. La revisión de 2018 renombró el grado principal de Q345 a Q355 para alinear las designaciones de límite elástico con los valores mínimos reales por espesor. Q345B sigue siendo ampliamente citado en proyectos heredados y es aproximadamente equivalente a ASTM A572 Gr 50 y EN S355JR.
GB/T 1591 (edición actual: 2018, que reemplaza la edición 2008) rige placas de acero estructural de alta resistencia baja aleación laminadas en caliente, tiras, perfiles y barras. El estándar cubre grados desde Q355 (anteriormente Q345) hasta Q690, con adiciones de microaleantes Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu y Mo utilizadas para lograr límites elásticos bien superiores a los obtenibles con acero de carbono simple.
Nota de transición importante: La revisión 2018 renombró Q345 → Q355, Q390 → Q390 (sin cambios), Q420 → Q420 (sin cambios), y agregó Q500, Q550, Q620 y Q690 como nuevos grados de alta resistencia. La designación heredada Q345 aún se encuentra en planos, órdenes de compra y certificados MTC emitidos antes o haciendo referencia a la edición 2008. Al verificar certificados MTC, confirme qué edición se aplica. Q345 (edición 2008) y Q355 (edición 2018) tienen límites composicionales ligeramente diferentes; no son sustitutos idénticos sin verificación.
Alcance y Aplicabilidad
GB/T 1591 se aplica al acero HSLA laminado utilizado en:
- Fabricación de estructuras pesadas: puentes, grúas portuarias, plataformas marinas
- Estructuras de edificios, particularmente marcos altos y de gran luz
- Maquinaria de construcción, equipos presurizados (no recipientes) y vehículos
- Torres de energía eólica y torres de transmisión
- Estructuras navales (en conformidad con reglas de sociedades de clasificación)
El estándar no cubre:
- Placas de recipientes a presión (utilice GB 713 Q345R/Q370R)
- Barras de refuerzo (utilice GB 1499.2)
- Tuberías estructurales sin costura (utilice GB/T 8162)
- Placas de recipientes a presión normalizadas de grano fino (utilice GB/T 16270 para grados Q&T)
Condiciones de entrega disponibles por grado: AR (laminado en caliente), N (normalizado), TMCP (proceso de control termomecánico), Q+T (templado y revenido). Los grados más altos (Q500 y superiores) se suministran principalmente en condición TMCP o Q+T.
Cobertura de Grados
| Grado (2018) | Heredado (2008) | Grados de Calidad | Límite Elástico (≤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 | — (nuevo) | C, D, E | 500 |
| Q550 | — (nuevo) | C, D, E | 550 |
| Q620 | — (nuevo) | C, D, E | 620 |
| Q690 | — (nuevo) | C, D, E | 690 |
Temperaturas de prueba de impacto por grado de calidad: A = +20 °C, B = +20 °C, C = 0 °C, D = −20 °C, E = −40 °C. Los grados Q460 y superiores comienzan con calidad C (sin A ni B).
Requisitos de Composición Química
Análisis de colada (calor) según procedimientos del Anexo A de GB/T 700. Todos los valores máximos en porcentaje en peso a menos que se indique un rango.
Q355 / Q390 / Q420 (anteriormente Q345/Q390/Q420)
| Grado | C máx | Mn máx | Si máx | P máx | S máx | Nb máx | V máx | Ti máx | Cr máx | Ni máx | Cu máx | N máx | CEV máx |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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
| Grado | C máx | Mn máx | Si máx | P máx | S máx | Nb máx | V máx | Ti máx | Cr máx | Ni máx | Cu máx | N máx | CEV máx |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Fórmula CEV: CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Los elementos microaleantes (Nb, V, Ti) no deben agregarse simultáneamente en cantidades que superen sus máximos individuales; total Nb + V + Ti ≤ 0,22% para Q355–Q460, ≤ 0,23% para Q500 y superiores.
Propiedades Mecánicas
Q355 (anteriormente Q345) — Límite Elástico Mínimo (ReH, MPa)
| Espesor (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH mín (MPa) | 355 | 345 | 335 | 325 | 315 | 295 |
| Rm (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 | 470–630 | 450–600 | 450–600 |
| A mín (%) | 22 | 22 | 22 | 21 | 20 | 20 |
Q390 — Límite Elástico Mínimo (ReH, MPa)
| Espesor (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH mín (MPa) | 390 | 380 | 360 | 340 | 330 | 310 |
| Rm (MPa) | 490–650 | 490–650 | 490–650 | 490–650 | 470–620 | 470–620 |
| A mín (%) | 20 | 20 | 20 | 19 | 19 | 18 |
Q420 — Límite Elástico Mínimo (ReH, MPa)
| Espesor (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 | >150–200 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ReH mín (MPa) | 420 | 410 | 390 | 370 | 360 | 340 |
| Rm (MPa) | 520–680 | 520–680 | 520–680 | 520–680 | 500–650 | 500–650 |
| A mín (%) | 19 | 19 | 19 | 18 | 18 | 17 |
Q460 — Límite Elástico Mínimo (ReH, MPa)
| Espesor (mm) | ≤16 | >16–35 | >35–50 | >50–100 | >100–150 |
|---|---|---|---|---|---|
| ReH mín (MPa) | 460 | 440 | 420 | 400 | 385 |
| Rm (MPa) | 550–720 | 550–720 | 550–720 | 550–720 | 530–700 |
| A mín (%) | 17 | 17 | 17 | 17 | 16 |
Q500 / Q550 / Q620 / Q690 (solo TMCP o Q+T)
| Grado | ReH mín ≤50 mm (MPa) | ReH mín >50–100 mm (MPa) | Rm (MPa) | A mín (%) |
|---|---|---|---|---|
| Q500 | 500 | 480 | 610–770 | 17 |
| Q550 | 550 | 530 | 670–830 | 16 |
| Q620 | 620 | 600 | 710–880 | 15 |
| Q690 | 690 | 670 | 770–940 | 14 |
Requisitos de Prueba de Impacto
Prueba de impacto Charpy con muesca en V según GB/T 229, especímenes longitudinales (10 × 10 × 55 mm). Energía promedio mínima: 34 J para todos los grados y niveles de calidad.
| Grado de Calidad | Temperatura de Prueba | KV₂ Promedio Mínimo |
|---|---|---|
| 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 |
- Conjunto de 3 especímenes por prueba; mínimo individual = 70% del promedio requerido (≥ 24 J).
- Para Q460 y superiores, solo están disponibles grados de calidad C, D, E.
- Para producto TMCP y Q+T, los requisitos de energía de impacto pueden especificarse a valores más altos en la orden de compra.
Grados de Calidad / Condición de Entrega
| Condición | Código | Grados Aplicables | Notas |
|---|---|---|---|
| Laminado en caliente | AR | Q355–Q420 (calidad A/B) | Solo refuerzo de carbono y microaleante |
| Normalizado | N | Q355–Q420 | Refinamiento de grano; tenacidad mejorada |
| TMCP | TM | Q355–Q690 | Laminación controlada + enfriamiento acelerado; CEV más bajo; mejor soldabilidad |
| Templado y Revenido | QT | Q460–Q690 | Requerido para los grados de mayor resistencia |
El producto TMCP típicamente tiene un CEV más bajo que el producto equivalente N o AR, permitiendo soldadura de entrada de calor alta sin precalentamiento en algunas aplicaciones.
Equivalentes de Estándares Cruzados
| Grado GB/T 1591 | Equivalente ASTM | Equivalente EN 10025 | Equivalente IS | Equivalente JIS |
|---|---|---|---|---|
| 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 (parcial) | S500M (EN 10025-4) | — | — |
| Q550C | A514 Gr B | S550M (EN 10025-4) | — | — |
| Q690C | A514 Gr B/F/Q | S690QL (EN 10025-6) | — | — |
Las equivalencias son aproximadas. La serie EN S355 bajo EN 10025-2 (no aleada) no obliga microaleantes; Q355 puede contener adiciones Nb/V/Ti no presentes en todos los productos S355.
Lista de Verificación de Verificación MTC
Un certificado de calidad para material GB/T 1591 debe incluir:
- Número de norma: GB/T 1591 con año de edición (2018 o 2008)
- Designación de grado (p. ej., Q355B o grado heredado Q345B) — confirmar qué edición se aplica
- Número de colada (炉号) y número de lote de producto (批号)
- Forma de producto, dimensiones y condición de calor/entrega (AR/N/TMCP/QT)
- Análisis de colada: C, Mn, Si, P, S, Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu, N, CEV — todos dentro de los límites anteriores
- Resultados de pruebas mecánicas: ReH, Rm, A — con rango de espesor anotado
- Prueba de impacto Charpy: temperatura, tres valores individuales y promedio (≥ 34 J)
- Registros de tratamiento térmico TMCP o Q+T (si aplica)
- Firma y sello de la autoridad de certificación de la fábrica
Banderas para Revisores de MTC:
- CEV superior al límite permitido de grado de calidad (indica soldabilidad deficiente)
- Espesor de prueba de límite elástico que no coincide con el rango de espesor solicitado
- Designación Q345 en certificado que afirma cumplimiento de edición 2018 (debe ser Q355)
- Temperatura de prueba de impacto más cálida de lo requerido para el grado de calidad especificado
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre Q345 y Q355?
Q345 es la designación de grado utilizada en la edición 2008 de GB/T 1591. La revisión 2018 la renombró a Q355 para reflejar mejor el límite elástico mínimo real, que — considerando el espesor — es 355 MPa para material ≤ 16 mm. Los límites de química también cambiaron ligeramente: Q355 (2018) tiene límites P y S más estrictos para grados de calidad D y E y una fórmula CEV revisada en comparación con Q345 (2008). Si ordena material nuevo, especifique Q355 según GB/T 1591-2018. Los planos heredados aún pueden decir Q345.
¿Es Q345B equivalente a ASTM A572 Grade 50?
Son aproximadamente equivalentes en límite elástico (355 vs. 345 MPa) y resistencia a la tracción (470–630 vs. 448–621 MPa). Q345B requiere prueba de impacto Charpy a +20 °C (34 J mínimo), mientras que A572 Gr 50 no requiere prueba de impacto a menos que se invoque el requisito complementario S5. Q345B también tiene límites explícitos en elementos microaleantes Nb, V, Ti y Cu. Para la mayoría de aplicaciones estructurales, la sustitución es aceptable, pero confirme con el ingeniero de diseño.
¿Qué significa TMCP en un certificado MTC GB/T 1591?
TMCP significa Proceso de Control Termomecánico (热机械控制工艺). Implica laminación controlada a temperaturas específicas seguida de enfriamiento acelerado por agua, produciendo una microestructura de grano fino sin requerir normalización o templado. El producto TMCP logra la misma o mayor resistencia que el material normalizado con equivalente de carbono más bajo (CEV), lo que mejora la soldabilidad — particularmente relevante para aplicaciones offshore, puentes y soldadura de arco sumergido de entrada de calor alta.
¿Cómo verifico el equivalente de carbono (CEV) en un certificado MTC GB/T 1591?
Calcula CEV usando: CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Inserta los valores de química de colada del certificado MTC y compara el resultado con el valor máximo permitido para el grado y calidad. Para Q355D, el máximo CEV es 0,43. Si Mo no se enumera en el certificado MTC (como es común para grados microaleados sin Mo intencional), trátalo como 0. TestCert realiza este cálculo automáticamente a partir de los valores de química en el certificado MTC.
¿Son Q500, Q550, Q620 y Q690 nuevos grados?
Sí. Estos cuatro grados se introdujeron en la revisión 2018 de GB/T 1591. Requieren entrega TMCP o Q+T y solo están disponibles en grados de calidad C, D y E. Estos grados compiten con los grados europeos S500–S690 y ASTM A514 para aplicaciones estructurales de alta resistencia como grúas de levantamiento pesado, equipos mineros y módulos topside offshore.
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