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AS/NZS 1163 涵盖冷成型结构钢空心截面 — RHS（矩形）、SHS（正方形）和 CHS（圆形）— 分三个等级：C250L0、C350L0 和 C450L0。"C"前缀表示冷成型；"L0"表示在 0 °C 下进行夏比冲击试验。C350L0 提供最小屈服强度 350 MPa 和抗拉强度 430 MPa。
AS/NZS 1163 是澳大利亚和新西兰联合标准，规定了冷成型结构钢空心截面。适用于由冷成型条形或板材生产的矩形空心截面 (RHS)、正方形空心截面 (SHS) 和圆形空心截面 (CHS)，可能伴随后续退火或应力消除处理。按本标准生产的空心截面广泛用于澳大利亚和新西兰的柱、桁架、支撑构件、门式刚架椽和建筑结构。
等级名称中的"C"前缀区分冷成型空心截面与热轧平板产品。所有三个等级都包含 L0 子标识，意味着所有等级都强制进行 0 °C 的夏比冲击试验。
适用范围和适用性
AS/NZS 1163 适用于：
- RHS、SHS 和 CHS 轮廓的冷成型结构钢空心截面
- 壁厚 1.6 mm 至 16.0 mm
- 标称外尺寸最大 400 mm × 400 mm（RHS/SHS）和最大 508 mm 外径（CHS）
- 以 6.0 m 至 12.5 m 直线长度供应的截面（标准轧制厂长度）
- 等级 C250L0、C350L0 和 C450L0
本标准不涵盖：
- 热成型空心截面（通过热轧或热挤出生产）
- 压力或流体应用的结构管（参考 AS 1074、AS 1579）
- 无结构认证的机械管
等级覆盖范围
| 等级 | 夏比子等级 | 屈服强度（最小值） | 抗拉强度（最小值） | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | L0 (0 °C) | 250 MPa | 320 MPa | 轻型结构、次要构件、框架 |
| C350L0 | L0 (0 °C) | 350 MPa | 430 MPa | 通用结构使用、桁架、柱 |
| C450L0 | L0 (0 °C) | 450 MPa | 500 MPa | 高负荷柱、长跨度桁架 |
所有等级都在等级名称中内置了 L0 标识。在 0 °C 下平均冲击试验 27 J 是标准要求 — 不存在没有冲击试验的变体，不同于 AS/NZS 3678/3679.1 基础等级。AS/NZS 1163 中不存在 L15（−15 °C）变体。
化学成分要求
成分适用于制造中使用的条形或线圈材料。除非显示范围，否则所有值为最大 wt%。
C250L0 等级
| 元素 | 限制 |
|---|---|
| C 最大值 | 0.22 |
| Mn 最大值 | 1.70 |
| Si 最大值 | 0.50 |
| P 最大值 | 0.040 |
| S 最大值 | 0.040 |
| CEV 最大值 | 0.43 |
C350L0 等级
| 元素 | 限制 |
|---|---|
| C 最大值 | 0.22 |
| Mn 最大值 | 1.70 |
| Si 最大值 | 0.50 |
| P 最大值 | 0.040 |
| S 最大值 | 0.040 |
| CEV 最大值 | 0.43 |
C450L0 等级
| 元素 | 限制 |
|---|---|
| C 最大值 | 0.22 |
| Mn 最大值 | 1.70 |
| Si 最大值 | 0.50 |
| P 最大值 | 0.040 |
| S 最大值 | 0.040 |
| CEV 最大值 | 0.46 |
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15。C450L0 的较高强度通过冷成型应变硬化而非主要通过成分差异实现。冷成型工艺期间的微观结构和加工硬化增加有效屈服强度超过母带。这意味着焊接可能部分退火冷成型区域，降低热影响区强度。
机械性能
所有拉伸试验按 AS 1391 进行。试样取自空心截面的面部（非角隅区域）。
| 等级 | 壁厚 (mm) | ReH 最小值 (MPa) | Rm 最小值 (MPa) | 延伸率 A5 最小值 % |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | 1.6 至 6.0 | 250 | 320 | 20 |
| C250L0 | > 6.0 至 16.0 | 250 | 320 | 20 |
| C350L0 | 1.6 至 6.0 | 350 | 430 | 16 |
| C350L0 | > 6.0 至 16.0 | 350 | 430 | 16 |
| C450L0 | 1.6 至 6.0 | 450 | 500 | 12 |
| C450L0 | > 6.0 至 16.0 | 450 | 500 | 12 |
注意：空心截面延伸率要求低于相当等级板/截面，因为冷成型工艺产生加工硬化。对于 C450L0，12% 最小延伸率足以满足大多数结构应用，但限制需要高延展性的应用使用。
冲击试验要求
根据 AS 1544.2 的夏比 V 刻口冲击试验对所有等级都是强制性的（L0 内置于等级标识）。
| 等级 | 试验温度 | 平均最小值 | 个体最小值 |
|---|---|---|---|
| C250L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C350L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
| C450L0 | 0 °C | 27 J | 20 J |
每次试验三个试样。平均值必须 ≥ 27 J；不超过一个个体结果可低于 20 J。试样取自截面平面，非角隅区域。角隅区域被排除，因为冷弯会硬化材料，可能降低角隅区域相对平面的韧性。
截面尺寸范围
矩形空心截面 (RHS)
| 类别 | 外宽度 (mm) | 外高度 (mm) | 壁厚 (mm) |
|---|---|---|---|
| 轻型 | 50 × 25 至 75 × 50 | — | 1.6 至 4.0 |
| 标准 | 100 × 50 至 200 × 100 | — | 2.5 至 9.0 |
| 重型 | 250 × 150 至 400 × 200 | — | 6.0 至 16.0 |
正方形空心截面 (SHS)
| 类别 | 外尺寸 (mm × mm) | 壁厚 (mm) |
|---|---|---|
| 轻型 | 20 × 20 至 65 × 65 | 1.6 至 4.0 |
| 标准 | 75 × 75 至 200 × 200 | 2.5 至 12.5 |
| 重型 | 250 × 250 至 400 × 400 | 6.0 至 16.0 |
圆形空心截面 (CHS)
| 类别 | 外径 (mm) | 壁厚 (mm) |
|---|---|---|
| 轻型 | 21.3 至 88.9 | 1.6 至 6.0 |
| 标准 | 101.6 至 219.1 | 3.2 至 12.5 |
| 重型 | 244.5 至 508.0 | 6.0 至 16.0 |
实际可用尺寸取决于制造商。InfraBuild（原 OneSteel）和 Orrcon Steel 公布了澳大利亚库存产品的完整尺寸表。
尺寸公差
| 参数 | RHS/SHS | CHS |
|---|---|---|
| 外宽度/高度 | ±1% 或 ±0.5 mm（两者取大） | — |
| 外径 | — | ±1% 或 ±0.5 mm（两者取大） |
| 壁厚 | −10% 至 +10% | −10% 至 +10% |
| 每米质量 | ±6%（单个），±4%（批次） | ±6%（单个），±4%（批次） |
| 直度 | 每米 1 mm | 每米 1 mm |
| 端部方度 | 2° | — |
| 角半径（外部） | 壁厚的 2.0 至 3.0 倍 | — |
焊接考虑
因为 C350L0 和 C450L0 部分强度来自冷加工：
- 应尽可能避免在角隅区域焊接；结构焊接应位于平面上。
- 焊接邻近热影响区的韧性降低会局部降低屈服强度。根据 AS 4100 的设计通过保守处理焊接区域来解决这个问题。
- 根据 AS/NZS 1554.1 的预热要求：对于 CEV ≤ 0.43 的 C350L0，对于壁厚最高约 12 mm 通常不需要预热；CEV ≤ 0.46 的 C450L0 对于较厚壁或高约束接头可能需要预热。
- 电极和耗材应匹配基础等级。对于 C450L0，使用 E48 或 E49 系列电极（沉积焊接金属抗拉强度 480–490 MPa）。
跨标准当量
| AS/NZS 1163 等级 | EN 10219 当量 | ASTM A500 当量 | JIS G3466 | 注释 |
|---|---|---|---|---|
| C250L0 | S250NH | A 级 (CHS) / A 级 (RHS) | STKR400 | EN 冲击试验 0 °C J0 子等级 |
| C350L0 | S355NH (CHS) / S355NH (RHS) | C 级 (CHS/RHS) | STKR490 | S355NH = 355 MPa 最小屈服，0 °C 夏比 |
| C450L0 | S420MH | D 级 | — | EN 10219 S420 是热成型的；EN 中无直接冷成型当量 |
ASTM A500 是美国冷成型结构空心截面标准。C 级（RHS/SHS 屈服 317 MPa，CHS 317 MPa）是抗拉性能上 C350L0 的最接近对应，尽管 A500 基础版本不需要冲击试验。
MTC 验证清单
- 标准显示为
AS/NZS 1163 - 等级与采购订单匹配：
C250L0、C350L0或C450L0（注意：等级包含 L0 后缀 — 非分开） - 截面轮廓（RHS、SHS、CHS）和标称尺寸与订购产品匹配
- 热号（铸号）可追溯到物理截面标记
- C、Mn、P、S、CEV 值在等级限制范围内
- ReH ≥ 壁厚范围的等级最小值
- Rm ≥ 等级最小值
- 延伸率 ≥ 20%（C250L0）、≥ 16%（C350L0）、≥ 12%（C450L0）
- 夏比：三个个体值和 0 °C 报告的平均值；平均 ≥ 27 J
- 尺寸检查报告或轧制厂公差合规声明存在
- ACRS 证书号码已注明（如适用）
- MTC 由授权轧制厂代表签署
常见问题
为什么 AS/NZS 1163 中的等级标识总是包括 'L0'?
与 AS/NZS 3678 和 3679.1 不同，其中冲击试验是可选的（不带 L 后缀的基础等级没有夏比要求），AS/NZS 1163 对所有等级强制进行 0 °C 夏比试验。因此，L0 不是可选子等级，而是内置于等级名称的标准要求。不存在没有冲击试验的等级当量，AS/NZS 1163 中也不存在 L15（−15 °C）子等级。
AS/NZS 1163 C350L0 的屈服强度是多少?
C350L0 的最小屈服强度 (ReH) 对于所有壁厚 1.6 mm 至 16.0 mm 为 350 MPa。最小抗拉强度为 430 MPa。延伸率在 5.65√A₀ 的测量长度上必须至少 16%。这些特性在整个等级范围内是一致的，与截面尺寸无关。
冷成型空心截面可以热浸镀锌吗?
可以。AS/NZS 1163 空心截面按 AS/NZS 4680 定期热浸镀锌。但是，在镀锌前必须在密闭截面提供通气孔，以允许锌流动和被困空气/蒸汽逸出，防止镀锌槽爆炸。冷成型产生高残余应力的角隅区域可能容易受液态金属脆化 — 镀锌槽温度（445–465 °C）和残余应力可相互作用。通过确保截面化学（硅和磷含量）在镀锌商指定的限制范围内以及避免过度尖锐的弯曲来管理此风险。
C450L0 相当于 450 级结构板吗?
在屈服强度方面大体可比，但它们是不同的产品形式，延展性要求不同。AS/NZS 3678 400 级板的最小延伸率为 20%，而 C450L0 空心截面为 12%。C450L0 中的冷成型过程通过应变硬化提高屈服强度，这也降低延展性。对于需要高韧性或显著塑性变形的应用，应考虑 400/350 级板或热成型空心截面而非 C450L0。
冷成型空心截面 (AS/NZS 1163) 与热成型之间有何区别?
冷成型空心截面 (AS/NZS 1163) 由平板条在室温下成型而成，在角隅区域产生残余应力，并依赖 C350/C450 等级应变硬化获得强度。热成型空心截面（无澳大利亚标准 — 按 EN 10210 获得）在钢热时成型，然后冷却，消除残余应力并产生更均匀的微观结构。热成型截面具有更好的延展性、更均匀的角隅特性和改善的可焊性，但成本更高且在澳大利亚较少库存。
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