Resposta Rápida
Quick Answer
GB/T 1591 é a norma nacional chinesa para aço estrutural de alta resistência baixa liga (HSLA), cobrindo graus de Q345 a Q690. A revisão de 2018 renomeou o grau principal de Q345 para Q355 para alinhar as designações de limite de escoamento com valores mínimos reais por espessura. Q345B ainda é amplamente citado em projetos herdados e é aproximadamente equivalente a ASTM A572 Gr 50 e EN S355JR.
GB/T 1591 (edição atual: 2018, substituindo a edição 2008) rege chapas de aço estrutural de alta resistência baixa liga laminadas a quente, bobinas, perfis e barras. O padrão cobre graus de Q355 (anteriormente Q345) até Q690, com adições de microligantes Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu e Mo usadas para atingir limites de escoamento bem acima daqueles obtidos com aço carbono simples.
Nota de transição importante: A revisão 2018 renomeou Q345 → Q355, Q390 → Q390 (inalterado), Q420 → Q420 (inalterado) e adicionou Q500, Q550, Q620 e Q690 como novos graus de alta resistência. A designação herdada Q345 ainda é encontrada em desenhos, ordens de compra e MTC emitidos antes ou referenciando a edição 2008. Ao verificar MTC, confirme qual edição se aplica. Q345 (edição 2008) e Q355 (edição 2018) têm limites de composição ligeiramente diferentes; não são substitutos idênticos sem verificação.
Escopo e Aplicabilidade
GB/T 1591 aplica-se ao aço HSLA laminado usado em:
- Fabricação de estrutura pesada: pontes, guindastes portuários, plataformas offshore
- Estruturas de edifícios, particularmente estruturas altas e vãos longos
- Máquinas de construção, equipamento pressurizado (não-vaso) e veículos
- Torres de energia eólica e torres de transmissão
- Estruturas navais (em conformidade com regras de sociedades de classificação)
O padrão não cobre:
- Chapas de recipientes de pressão (use GB 713 Q345R/Q370R)
- Barras de reforço (use GB 1499.2)
- Tubos estruturais sem costura (use GB/T 8162)
- Placas de recipientes de pressão normalizadas de grão fino (use GB/T 16270 para graus Q&T)
Condições de entrega disponíveis por grau: AR (laminado a quente), N (normalizado), TMCP (processo controlado termomecanicamente), Q+T (temperado e revenido). Graus superiores (Q500 e acima) são predominantemente fornecidos em condição TMCP ou Q+T.
Cobertura de Graus
| Grau (2018) | Herdado (2008) | Graus de Qualidade | Limite de Escoamento (≤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 | — (novo) | C, D, E | 500 |
| Q550 | — (novo) | C, D, E | 550 |
| Q620 | — (novo) | C, D, E | 620 |
| Q690 | — (novo) | C, D, E | 690 |
Temperaturas de ensaio de impacto por grau de qualidade: A = +20 °C, B = +20 °C, C = 0 °C, D = −20 °C, E = −40 °C. Graus Q460 e acima começam com qualidade C (sem A ou B).
Requisitos de Composição Química
Análise de corrida (calor) conforme procedimentos do Anexo A de GB/T 700. Todos os valores máximos em porcentagem em peso, a menos que indicado um intervalo.
Q355 / Q390 / Q420 (anteriormente Q345/Q390/Q420)
| Grau | 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
| Grau | 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
Elementos microligantes (Nb, V, Ti) não devem ser adicionados simultaneamente em quantidades excedendo seus máximos individuais; total Nb + V + Ti ≤ 0,22% para Q355–Q460, ≤ 0,23% para Q500 e acima.
Propriedades Mecânicas
Q355 (anteriormente Q345) — Limite de Escoamento Mínimo (ReH, MPa)
| Espessura (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 — Limite de Escoamento Mínimo (ReH, MPa)
| Espessura (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 — Limite de Escoamento Mínimo (ReH, MPa)
| Espessura (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 — Limite de Escoamento Mínimo (ReH, MPa)
| Espessura (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 (apenas TMCP ou Q+T)
| Grau | 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 Ensaio de Impacto
Ensaio de impacto Charpy com entalhe em V conforme GB/T 229, corpos de prova longitudinais (10 × 10 × 55 mm). Energia média mínima: 34 J para todos os graus e níveis de qualidade.
| Grau de Qualidade | Temperatura de Ensaio | KV₂ Médio 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 corpos de prova por ensaio; mínimo individual = 70% da média requerida (≥ 24 J).
- Para Q460 e acima, apenas graus de qualidade C, D, E estão disponíveis.
- Para produto TMCP e Q+T, requisitos de energia de impacto podem ser especificados em valores mais altos na ordem de compra.
Graus de Qualidade / Condição de Entrega
| Condição | Código | Graus Aplicáveis | Notas |
|---|---|---|---|
| Laminado a quente | AR | Q355–Q420 (qualidade A/B) | Apenas reforço de carbono e microligante |
| Normalizado | N | Q355–Q420 | Refinamento de grão; tenacidade melhorada |
| TMCP | TM | Q355–Q690 | Laminação controlada + resfriamento acelerado; CEV mais baixo; melhor soldabilidade |
| Temperado e Revenido | QT | Q460–Q690 | Requerido para graus de resistência mais altos |
Produto TMCP tipicamente tem CEV mais baixo do que produto N ou AR equivalente, permitindo soldagem de entrada de calor alta sem pré-aquecimento em algumas aplicações.
Equivalentes de Padrão Cruzado
| Grau 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) | — | — |
Equivalências são aproximadas. A série EN S355 sob EN 10025-2 (não-liga) não obriga microligantes; Q355 pode conter adições Nb/V/Ti não presentes em todos os produtos S355.
Lista de Verificação MTC
Um certificado de qualidade para material GB/T 1591 deve incluir:
- Número de padrão: GB/T 1591 com ano de edição (2018 ou 2008)
- Designação de grau (por ex., Q355B ou grau herdado Q345B) — confirme qual edição se aplica
- Número de corrida (炉号) e número de lote de produto (批号)
- Forma de produto, dimensões e condição de calor/entrega (AR/N/TMCP/QT)
- Análise de corrida: C, Mn, Si, P, S, Nb, V, Ti, Cr, Ni, Cu, N, CEV — todos dentro dos limites acima
- Resultados de ensaios mecânicos: ReH, Rm, A — com faixa de espessura anotada
- Ensaio de impacto Charpy: temperatura, três valores individuais e média (≥ 34 J)
- Registros de tratamento térmico TMCP ou Q+T (se aplicável)
- Assinatura e selo da autoridade de certificação do laminador
Sinalizadores para Revisores MTC:
- CEV superior ao limite permitido de grau de qualidade (indica soldabilidade deficiente)
- Espessura de ensaio de limite de escoamento não correspondendo ao intervalo de espessura solicitado
- Designação Q345 em certificado afirmando conformidade com edição 2018 (deve ser Q355)
- Temperatura de ensaio de impacto mais quente do que necessário para o grau de qualidade especificado
Perguntas Frequentes
Qual é a diferença entre Q345 e Q355?
Q345 é a designação de grau usada na edição 2008 de GB/T 1591. A revisão 2018 o renomeou para Q355 para melhor refletir o limite de escoamento mínimo real, que — considerando a espessura — é 355 MPa para material ≤ 16 mm. Os limites de química também mudaram ligeiramente: Q355 (2018) tem limites P e S mais rigorosos para graus de qualidade D e E e uma fórmula CEV revisada comparada a Q345 (2008). Se encomendar material novo, especifique Q355 de acordo com GB/T 1591-2018. Desenhos herdados ainda podem dizer Q345.
Q345B é equivalente a ASTM A572 Grade 50?
São aproximadamente equivalentes em limite de escoamento (355 vs. 345 MPa) e resistência à tração (470–630 vs. 448–621 MPa). Q345B requer ensaio de impacto Charpy a +20 °C (34 J mínimo), enquanto A572 Gr 50 não obriga ensaio de impacto, a menos que o requisito complementar S5 seja invocado. Q345B também tem limites explícitos em elementos microligantes Nb, V, Ti e Cu. Para a maioria das aplicações estruturais, a substituição é aceitável, mas confirme com o engenheiro de projeto.
O que significa TMCP em um certificado MTC GB/T 1591?
TMCP significa Processo Controlado Termomecanicamente (热机械控制工艺). Envolve laminação controlada em temperaturas específicas seguida por resfriamento acelerado por água, produzindo uma microestrutura de grão fino sem exigir normalização ou temperagem. Produto TMCP alcança a mesma ou maior resistência que material normalizado com equivalente de carbono mais baixo (CEV), o que melhora a soldabilidade — particularmente relevante para aplicações offshore, pontes e soldagem de arco submerso de entrada de calor alta.
Como verifico o equivalente de carbono (CEV) em um certificado MTC GB/T 1591?
Calcule CEV usando: CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Insira os valores de química de corrida do certificado MTC e compare o resultado com o valor máximo permitido para o grau e qualidade. Para Q355D, CEV máximo é 0,43. Se Mo não for listado no certificado MTC (como é comum para graus microligados sem Mo intencional), trate como 0. TestCert executa este cálculo automaticamente a partir dos valores de química no certificado MTC.
Q500, Q550, Q620 e Q690 são novos graus?
Sim. Estes quatro graus foram introduzidos na revisão 2018 de GB/T 1591. Requerem entrega TMCP ou Q+T e estão disponíveis apenas em graus de qualidade C, D e E. Estes graus competem com graus europeus S500–S690 e ASTM A514 para aplicações estruturais de alta resistência, como guindastes de levantamento pesado, equipamentos de mineração e módulos topside offshore.
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