فولاذ Q195: المواصفات والخصائص والمكافئ

Q195 عبارة عن درجة فولاذ هيكلي طفيف منخفض الكربون تحددها عائلة GB/T 700 الصينية. وهو يتمتع بضمان الحد الأدنى لقوة الخضوع حول 195 ميجا باسكالوهو سقف منخفض الكربون (عادةً ما يكون ≤0.12%) يعطي ليونة وقابلية لحام جيدة، ويستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية الخفيفة، والتصنيع العام، والمقاطع المشكلة على البارد والتركيبات الملحومة منخفضة الإجهاد حيث تكون كفاءة التكلفة وقابلية التشكيل من الأولويات.

ما المقصود بـ "Q195"؟

الرمز Q195 يأتي من الممارسة الوطنية الصينية: الحرف Q تشير إلى قوة المردود (من الصينية "屈服"، المردود) والرقم 195 يشير إلى الحد الأدنى للإنتاجية الاسمية بالميجا باسكال. Q195 هو جزء من عائلة GB/T 700 للفولاذ الهيكلي الكربوني (منشور تحت GB/T 700-2006 والتحديثات)، والذي يحدد التركيب والاختبارات الميكانيكية وقواعد الفحص لمجموعة من أنواع الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون. باختصار Q195 = الفولاذ الإنشائي منخفض الكربون مع الحد الأدنى للعائد ≈ 195 ميجا باسكال.

ما أهمية ذلك للمشترين: تدفع تسميات الرتب إلى الاختيار: Q195 هو عن قصد في الطرف الأدنى من درجات القوة الإنشائية بحيث يعطي الأولوية لليونة وقابلية اللحام والتكلفة المنخفضة على قدرة التحميل العالية.

التركيب الكيميائي

فيما يلي قيم السقف القياسي (الحد الأقصى) للعناصر الأكثر صلة المرتبطة بـ Q195 في مواصفات النمط GB/T 700. يجوز للمصنعين الإبلاغ عن نموذجي قيم أقل قليلاً من هذه القيم القصوى؛ تأكد دائمًا من شهادات المطحنة الفعلية (MTC).

الجدول 1 - حدود التركيب النموذجي ل Q195 (بالوزن %)

(المصدر: الملخصات الموحدة للموردين والملخصات القياسية التي تستخدمها المطاحن المنتجة للربع الخامس عشر).

الملاحظات والتفسير

• إن سقف منخفض الكربون (≤0.12%) هو السبب الرئيسي الذي يجعل Q195 يُظهر سلوك تشكيل ولحام جيد.

• يوجد المنجنيز لزيادة القوة والصلابة بشكل متواضع، بينما يعمل السيليكون بشكل أساسي كمزيل للأكسدة.

• تعمل الحدود المشددة على P وS على تحسين الصلابة وتقليل مخاطر السلوك الهش في الأشكال واللحامات.

الخواص الميكانيكية

خط أساس التصميم (الحد الأدنى حسب الرتبة):

• قوة الصلابة (Rp0.2 أو الإثبات): ~195 ميجا باسكال (الحد الأدنى الاسمي)

• قوة الشد:: يبلغ الموردون عادة ~حوالي 315-430 ميجا باسكال بالنسبة للعينات المرجعية النموذجية مقاس 16 مم - تعتمد النطاقات المبلغ عنها على السُمك وحالة التسليم.

• الاستطالة (A%):: يمكن أن تكون الاستطالة النموذجية للمقاطع الرقيقة عالية (20-30% حسب طول العينة وسُمكها).

يتم قياس خطوط الأساس الميكانيكية هذه والإبلاغ عنها بواسطة المطاحن وفقًا لقواعد أخذ العينات والاختبار GB/T 700؛ وستقوم المقاطع الأكثر سمكًا أو أشكال المنتجات المختلفة بتعديل الأرقام المضمونة.

الجدول 2 - البيانات الميكانيكية التمثيلية (إرشادية، تحقق من MTC)

تأثير السُمك: يختلف الحد الأدنى لمتطلبات الخضوع والشد في بعض الأحيان حسب السُمك في المواصفات الكاملة GB/T؛ تأكد من الجدول القياسي لمعرفة قواعد التحجيم الدقيقة للألواح والقضبان والمقاطع.

فولاذ Q195 المكافئ

Q195 ليس له "مكافئ" دولي واحد ودقيق - فقط مطابقات تقريبية مستخدمة تجاريًا.

المعادلات التقريبية الشائعة (للاستخدامات الهيكلية العامة غير الحرجة)

• ASTM A283 من الدرجة B/ C - الأكثر اقتباسًا كأقرب نظير أمريكي/معيار القياس الأمريكي/معيار القياس الأمريكي ل Q195 في القوائم التجارية.

• عائلات DIN / EN (St-33 / S185) - غالبًا ما يتم إدراجها على أنها شبه مطابقة الألمانية/الأوروبية (توخَّ الحذر: تسميات EN لها حدود دنيا مضمونة وقواعد اختبار مختلفة).

• JIS SS300 / SS330 (ياباني) - المذكورة عادةً في جداول التكافؤ للفولاذ الإنشائي منخفض القوة.

تذكيرات فنية سريعة

• Q195 يعني اسميًا الحد الأدنى للخضوع ≈ 195 ميجا باسكال (لذا فهي تقع عند الحد الأدنى من الفولاذ الإنشائي). تأكد دائمًا من MTC الخاص بالمورّد فيما يتعلق بالكيمياء والميكانيكا الفعلية التي تم تسليمها.

• لماذا لا يوجد مكافئ واحد بالضبط؟ تختلف المواصفات القياسية (GB، ASTM، EN، JIS) في الحدود الكيميائية وقواعد أخذ العينات والخصائص المضمونة والبنود المعتمدة على السُمك - لذا فإن "المكافئ" هو أمر تقريبي فقط ويعتمد على التطبيق.

نماذج المنتجات وشروط التسليم

يتم إنتاج Q195 وتوريده في الأشكال الشائعة التالية - كل شكل له شروط تسليم ومعالجة نموذجية:

• الألواح والملفات المدرفلة على الساخن - السماكات الشائعة من 1.5 مم تقريبًا حتى عدة مئات من المم (صفيحة)؛ لفائف للمخزون الأقل سمكًا المستخدمة في التشكيل بالدلفنة وتصنيع الصفائح.

• شقق عريضة ومسطحة عريضة - لدمغ وإنتاج القطع.

• قضبان وقضبان مستديرة - تستخدم للمثبتات، والمكونات الهيكلية الخفيفة.

• الأنابيب/الأنابيب الملحومة وغير الملحومة - غالبًا ما يتم تحديد Q195 للأنابيب الهيكلية منخفضة الضغط والأسلاك والأنابيب الخفيفة.

• الأسلاك المجلفنة والشريط المجلفن - يستخدم السلك Q195 على نطاق واسع في الأسلاك المستخدمة في التسييج وأسلاك الربط بعد الجلفنة.

شروط التسليم (الشروط التي ستراها على الطلبات): مدرفلة كما هي (AR)، أو مدرفلة بشكل طبيعي (N)، أو مدرفلة بالتحكم (CR) أو سطحية منتهية (مخللة، مزيتة). حدد حالة التسليم إذا كانت قابلية التشكيل أو الصلابة أمرًا بالغ الأهمية.

مسار التصنيع ومراقبة الجودة

خطوات الإنتاج النموذجية

1. صناعة الفولاذ: ممارسة صهر الصلب في فرن الأكسجين الأساسي (BOF) أو فرن القوس الكهربائي (EAF)؛ ضبط كيمياء المغرفة لتتوافق مع أهداف GB/T.

2. التكرير الثانوي وإزالة الأكسدة الثانوية: ضمان انخفاض الأكسجين والتحكم في سيكل الحديد/المنغنيز.

3. الصب المستمر ← الدرفلة على الساخن (أو التشكيل للقضبان) ← التحكم في التبريد.

4. مراقبة الجودة: التحليل الكيميائي (مقياس الطيف)، واختبارات الشد، واختبارات الانحناء/التأثير عند الحاجة، وفحص الأبعاد.

وثائق التفتيش والاختبارات المطلوب طلبها (قائمة مراجعة المشتريات)

• شهادة اختبار المطحنة (MTC) حسب GB/T 700: التحليل الكيميائي ونتائج الاختبار الميكانيكي.

• اختبار غير متلف (NDT) إذا تم تحديده (UT/MT للصفائح/الأنابيب).

• شهادات طلاء المنتجات المجلفنة.

• الفحص من طرف ثالث (BV، SGS، Lloyd's، إلخ) إذا كان ذلك مطلوبًا للتصدير أو المشاريع الكبيرة.

سلوك التصنيع: اللحام، والتشكيل، والتصنيع الآلي

اللحام

• يجعل الكربون المنخفض في Q195 من Q195 اللحام بالقوس القياسي (MMAW، MIG/MAG، SAW) مباشرًا مع أسلاك الحشو الشائعة؛ وغالبًا ما لا تكون هناك حاجة للتسخين المسبق للمقاطع الرقيقة. استخدم معدن حشو متوافق عند تحديد أهداف القوة/الهيدروجين القابل للانتشار/الصلابة.

• بالنسبة للهياكل الملحومة الحرجة، اطلب إجراء اختبارات تشاربي للصدمات وحدد المعالجة الحرارية بعد اللحام إذا كانت متطلبات الخدمة تتطلب ذلك.

التشكيل والشغل على البارد

• تتيح الليونة العالية والإنتاجية المنخفضة سهولة الثني والتشكيل بالدلفنة والسحب والختم. تكون أنصاف أقطار الانحناء الدنيا سخية بشكل عام بالنسبة للدرجات الأعلى قوة.

التصنيع الآلي

• يتم تصنيع Q195 بسهولة مقارنةً بالفولاذ الكربوني الأعلى؛ حيث توفر الأدوات والتلقيمات القياسية تشطيبًا جيدًا للسطح مع التحكم المناسب في البُرادة.

المعالجة الحرارية

• عادةً ما يتم توفير Q195 في الحالة المدرفلة ولا تعتبر درجة تقوية قابلة للمعالجة بالحرارة (لا يتم استخدام التبريد - التلطيف عادةً لزيادة قوة درجات Q). وللاحتياجات الخاصة، يمكن استخدام التطبيع لتنقية الحبيبات.

مقاومة التآكل، والمعالجات السطحية والطلاءات

Q195 هو فولاذ كربوني عادي و ليس لديه مقاومة متأصلة للتآكل أكثر من الفولاذ الطري. بالنسبة للبيئات الخارجية أو البيئات المسببة للتآكل يجب حمايته بواسطة:

• الجلفنة بالغمس الساخن/الجلفنة الكهربائية - شائعة للأسلاك والتجهيزات والهياكل المطلية.

• أنظمة الطلاء بالمسحوق أو الطلاء الصناعي - للتطبيقات المعمارية أو الأطول عمراً.

• الطلاء أو الطلاءات المتخصصة (الزنك والنيكل والإيبوكسي) حسب الخدمة.

الأسلاك المجلفنة Q195 هي سلعة شائعة للاستخدامات في السياج والتطبيقات الزراعية؛ ويتم اختيار الفولاذ الأساسي لقابليته للتشكيل وتكلفته الاقتصادية قبل الطلاء.

كيف يقارن Q195 بالدرجات المجاورة والمكافئات الدولية

مقارنة سريعة:

الحذر من التكافؤ: قائمة العديد من الموردين تقريبي نظائرها الدولية (للملاءمة التجارية)، ولكن س195 غير متطابق إلى ASTM A36 أو EN S235 - تختلف الكيمياء والحد الأدنى الميكانيكي المضمون. بالنسبة للأعمال الحرجة المتعلقة بالسلامة أو الأعمال التي تحكمها الأكواد، حدد المعيار الدقيق المطلوب بدلاً من الاعتماد على "التكافؤ".

التطبيقات النموذجية وملاحظات الحالة القصيرة

حيث يتم اختيار س 195 بشكل شائع

• الأعضاء الإنشائية الخفيفة التي لا تحمل أحمالاً ثابتة عالية: الإطارات والأقواس والرفوف.

• أنابيب وأنابيب ملحومة منخفضة الضغط للإطارات والسقالات.

• المقاطع المشكّلة على البارد والختمات التي تتطلب قابلية جيدة للثني.

• منتجات الأسلاك المجلفنة والأسلاك المجلفنة والأسلاك المجلفنة والأسلاك الملزمة

• التصنيع العام حيث تكون تكلفة الكيلوغرام الواحد وقابلية التشكيل عاملين حاسمين.

أين تتجنب س195

• أعضاء هيكلية عالية الإجهاد وحاملة للأحمال (استخدم أنواع Q235 أو Q345).

• أوعية الضغط والتطبيقات ذات المتطلبات المادية المقننة (استخدام المواد المحددة في كود أوعية الضغط ذات الصلة).

• الاستخدامات المبردة أو الحساسة للصدمات ما لم تثبت صلابتها المختبرة.

حالة مصغرة توضيحية: اختارت إحدى الشركات المصنعة لإطارات العربات الخفيفة صفيحة Q195 لألواح الهيكل لأن الأجزاء تتطلب تشكيلًا على البارد على نطاق واسع ولحامًا متكررًا؛ حيث إن انخفاض الكربون والاستطالة العالية للوحة Q195 قلل من الانقسام وسهّل من تأهيل إجراءات اللحام.

القائمة المرجعية للمشتريات وصياغة المواصفات

عند تحديد Q195 في أمر الشراء أو المواصفات الفنية، قم بتضمين البنود التالية التي لا لبس فيها

1. المعيار والإصدار:: على سبيل المثال، "GB/T 700-2006 الفولاذ الإنشائي الكربوني GB/T 700-2006 - درجة Q195" (بما في ذلك الإصدار/التاريخ).

2. شكل المنتج وأبعاده:: الصفيحة (السُمك × العرض × الطول)، الملف (السُمك × العرض × القطر الداخلي/الخارجي)، أنبوب OD × الجدار، إلخ.

3. حالة التسليم: AR / N / CR / عادي إلخ.

4. التركيب الكيميائي/معايير القبول:: تشمل الحدود القصوى لعناصر C و Si و Mn و P و S وأي قيود على العناصر.

5. المتطلبات الميكانيكية:: ضمان قيم الخضوع والشد وطريقة أخذ العينات حسب GB/T 700.

6. الاختبار والفحص: MTC إلى معادل EN 10204/GB، ومستوى اختبار الكشف عن المعادن غير القابلة للتفتيش، ودرجة حرارة اختبار الصدم إذا لزم الأمر.

7. معالجة السطح:: عارية، مزيتة، مجلفنة؛ حدد سمك الطلاء أو فئته.

8. التعبئة والتغليف ووضع العلامات:: علامات الشحن، وتتبع الدفعات، وختم الأرقام الحرارية.

9. التفتيش من قبل طرف ثالث:: إذا لزم الأمر، تعيين جمعية تصنيف أو مفتش مستقل.

10. جدول التسليم والتحمّل:: التسطيح، وتحمل السماكة، وحالة الحافة.

نصيحة للمشترين:: اطلب تحليلًا كيميائيًا تمثيليًا وتقرير اختبار الشد (MTC) من المصنع للشحنة الأولى واحتفظ بعينة محتفظ بها لمراقبة الجودة.

ملاحظات بيئية ودورة الحياة وإعادة التدوير

إن Q195، مثل أنواع الفولاذ الطري الأخرى، قابل لإعادة التدوير بدرجة كبيرة: حيث أن خردة الصلب تقود مسار الصلب المخصص للصناعات المعدنية ومحتوى الصلب المعاد تدويره شائع في سلاسل التوريد. بالنسبة لتقييمات دورة الحياة، يتطلب الفولاذ Q195 المطلي (المجلفن على سبيل المثال) النظر في دورة حياة الطلاء وفترات الاستبدال للحماية من التآكل. يمكن أن يؤدي اختيار الفولاذ عالي القوة في بعض الأحيان إلى تقليل الكتلة والكربون المتجسد لنفس الأداء الهيكلي - لذا يجب التقييم على أساس كل جزء على حدة.

دوافع التكلفة واعتبارات السوق

يتأثر سعر Q195 بـ:

• الأسعار العالمية لمواد الصلب الخام والخردة.

• طاقة المصانع والطلب الإقليمي على الصلب الكربوني المنخفض الجودة.

• خطوات المعالجة المطلوبة (الجلفنة، والحزّ، والدرفلة الدقيقة).

• متطلبات الشهادة والتفتيش (عمليات التفتيش من طرف ثالث تضيف تكلفة إضافية).

• النقل والتعريفات الجمركية للتوريد عبر الحدود.

نظرًا لأن Q195 سلعة، فإن المهل الزمنية تكون قصيرة بشكل عام إذا كان المخزون متاحًا، والمنافسة السعرية قوية بين المنتجين.

جداول ومخططات مرجعية سريعة مفيدة

الجدول 3 - أبعاد المنتج الشائعة والتفاوتات المسموح بها (إرشادي؛ استخدم ورقة بيانات المطحنة)

الجدول 4 - مصفوفة القرارات السريعة: اختر س 195 عندما ...

الأسئلة الشائعة

1. س: هل Q195 هو نفسه ASTM A36؟
   A: لا يوجد تكافؤ دقيق. الخضوع الاسمي ل Q195 (حوالي 195 ميجا باسكال) أقل من الحد الأدنى ل ASTM A36 (≈250 ميجا باسكال / 36 كيلو باسكال). يعرض الموردون في بعض الأحيان نظائرها التقريبية للتجارة ولكن لا تتعامل معها على أنها متطابقة لأغراض الكود أو التصميم. حدد دائمًا المعيار الدقيق الذي تطلبه بالضبط.

2. س: هل يمكن لحام Q195 بدون تسخين مسبق؟
   A: بالنسبة للمقاطع الرقيقة في الخدمة النموذجية في درجة حرارة الغرفة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى تسخين مسبق خاص. أما بالنسبة للمقاطع السميكة أو البيئات الحساسة للهيدروجين، اتبع مؤهلات إجراءات اللحام وفكر في المعالجة الحرارية قبل التسخين/ما بعد اللحام حسب الحاجة.

3. س: ما هي قوة الشد النموذجية ل Q195؟
   A: عادةً ما يكون حول 315-430 ميجا باسكال، اعتمادًا على السُمك وأساس اختبار المورد (عينة 16 مم هي عينة مرجعية شائعة).

4. س: هل Q195 مناسب للجلفنة؟
   A: نعم. يستخدم Q195 عادةً كركيزة لمنتجات الأسلاك المجلفنة وألواح الصلب المجلفنة.

5. س: ما الاختبارات التي يجب أن أطلبها عند الشراء؟
   A: شهادة اختبار المطحنة مع النتائج الكيميائية ونتائج الشد، واختبارات التسطيح/ الانحناء إذا كان التشكيل حرجًا، والفحص غير القابل للامتحان للصفائح/الأنابيب إذا لزم الأمر، وفحص الطرف الثالث للطلبات الكبيرة/الحرجة.

6. س: هل هناك متغيرات لنزع الأكسدة أو المحتوى النيتروجيني (A/B/C) لـ Q195 مثل Q235B وما إلى ذلك؟
   A: تلحق اصطلاحات التسمية GB/T أحيانًا أحرفًا للدلالة على ممارسة إزالة الأكسدة وفئة التسليم. بالنسبة إلى Q195، تشير الجداول القياسية إلى متغيرات إزالة الأكسدة والتسليم المسموح بها؛ حدد إذا كنت تحتاج إلى نوع معين من إزالة الأكسدة.

7. س: كيف يتم اختبار لوحة Q195 الواردة للتحقق من الامتثال؟
   A: التحقق من MTC، وإجراء التحقق الكيميائي الموضعي (مقياس الطيف)، وأخذ عينات اختبار الشد (إذا كان مسموحًا به من خلال الشراء)، وفحص الأبعاد، وفحص السطح. بالنسبة للمشاريع الحرجة، اطلب توفير عينات محتجزة.

8. س: هل يصلح Q195 للاستخدام الهيكلي الخارجي؟
   A: فقط مع الحماية المناسبة من التآكل (الجلفنة، الطلاء). الفولاذ الأساسي نفسه غير مقاوم للتآكل.

9. س: هل يستخدم Q195 في أنابيب الضغط؟
   A: لا يستخدم عادةً للأنابيب ذات الضغط المحدود حيث تتطلب الرموز مواد محددة. يستخدم Q195 للأنابيب الهيكلية وأنابيب الضغط المنخفض. تتبع دائماً رموز معدات الضغط.

10. س: كيف يمكن تحسين القوة دون تغيير الدرجة؟
    A: يمكن اكتساب قوة تتجاوز الرتبة عن طريق الشغل على البارد أو إضافة ميزات التقوية الملحومة؛ ولكن للحصول على إنتاجية/شد أعلى بشكل موثوق، حدد رتبة أعلى (Q235/Q345) للحفاظ على اتساق المواد وضمانات المورد.

التوصيات العملية النهائية لسبائك MWAlloys

• على صفحات المنتجات:: القائمة دائمًا بالضبط GB/T المرجعية، والحدود القصوى الكيميائية، والميكانيكية المضمونة وعينة MTC. وغالبًا ما يطلب المشترون في أسواق التصدير نظائرها من ASTM/EN - قدم جداول مقارنة ولكن مع تضمين تحذير بأن هذه الجداول تقريبية.

• العرض:: الفحص الاختياري من طرف ثالث قبل الشحن والفحص الاختياري من طرف ثالث ونمط EN/ASTM MTC لكسب المشترين الهندسيين.

• لتحسين محركات البحث ومحتوى المشتريات:: تتضمن جداول مقارنة (Q195 مقابل Q235 مقابل ASTM A36)، وأمثلة على قابلية التشكيل ونموذج MTC قابل للتنزيل يمكن للمشترين استخدامه لتسريع الطلبات.

البيانات الموجزة الحاملة للأحمال مع الاستشهادات الداعمة

• تسمية Q195 وإدراجها في GB/T 700 (معيار الفولاذ الهيكلي الكربوني الصيني).

• الحد الأقصى الكيميائي النموذجي (C ≤ 0.12%، Si ≤ 0.30%، Mn ≤ 0.50%، P ≤ 0.035%، S ≤ 0.040%).

• الحد الأدنى الاسمي لقوة الخضوع الاسمية ≈ 195 ميجا باسكال ونطاق الشد النموذجي ~ 315-430 ميجا باسكال.

• يُستخدم Q195 على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية الخفيفة والأسلاك المجلفنة ومهام التصنيع العامة حيث تكون التكلفة المنخفضة وقابلية التشكيل من الأولويات.

• توجد ادعاءات التكافؤ (مع ASTM/EN) في منشورات الموردين ولكنها تقريبية - لا تستبدلها عندما تفرض متطلبات الكود أو التصميم معيارًا محددًا.

مراجع موثوقة

• GB/T 700-2006 - الفولاذ الإنشائي الكربوني GB/T 700-2006 (ملخص باللغة الإنجليزية وقوائم PDF)
• ISO 630 - الفولاذ الإنشائي (المدخل الرسمي للمنظمة الدولية لتوحيد المقاييس ISO؛ للإحالة المرجعية الدولية)
• ASTM A36 / A36M - المواصفات القياسية للصلب الإنشائي الكربوني (ASTM رسمي)
• الرابطة العالمية للصلب - وصف منتجات الصلب (وثيقة دراسة مؤشر اعتماد الكربون المحلي)