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GB/T1591-200×《低合金高强度结构钢》国家标准编制说明《低合金高强度结构钢》国家标准项目组二〇〇八年四月-1-GB/T1591-200×《低合金高强度结构钢》国家标准编制说明1工作概况1.1产品概况及任务来源我国低合金高强度结构钢从上世纪五十年代开始发展，经历了从采用前苏联标准仿制到六、七十年代自主研发，九十年代以后快速发展，到目前向高强、超高强度低合金钢发展，我国已经济身国际上低合金钢研发的前列。表现在钢牌号上是经历了16Mn钢、16Mn钢系及衍生钢种（14MnNb、14MnVTiRE、15MnV、15MnTi、15MnVN、16MnNb、18Nb），Q345、Q390、Q420、Q460强度系列，到目前Q500、Q550、Q620、Q690、Q800钢级及以上强度系列(现发达国家已开发出1500MPa低合金钢)。与此同时，我国低合金高强度结构钢的应用也是取得了跨越式发展，以桥梁建设为例：武汉长江大桥、南京长江大桥、九江长江大桥、芜湖长江大桥到杭州湾大桥，桥梁的结构形式也由栓接、栓焊结合，向整体节点发展，尤其是芜湖长江大桥的建设，标志着我国铁路桥梁制造达到国际先进水平。钢结构和建筑钢筋及其它各行业用钢材，也都是同样发展和升级换代。与此同时，随着国民经济的快速发展，我国冶金工业也得到了高速发展。特别是近年来，我国钢铁企业技术进步很快，装备和工艺已经达到世界先进水平。国产低合金高强度钢的品种不断开发、实物质量大幅提升，已能够基本满足国民经济发展的需要，为我国各使用钢材的行业提供了坚实的钢铁基础。作为我国四大结构钢之一的低合金高强度结构钢，以其更新换代的高强度、高韧性、高焊接性能的新钢系代替和淘汰落后的钢种，提高我国钢材的总体技术水平，减少钢材的使用量、降低对资源的消耗、节能减排，充分贯彻落实国家建设资源节约型社会的科学发展观，其经济效益、社会效益是巨大的。由此可以看出，低合金高强度结构钢是我国四大结构钢中最具发展前途的结构钢系。GB/T1591-1994《低合金高强度结构钢》国家标准已实施十几年了，它对当时的低合金高强度钢发展和钢厂工艺技术进步起到了积极的促进和推动作用，但已不能满足现代生产和使用的要求。从当今国际上低合金高强度结构钢发展上看，普遍采用低碳含量（低碳当量），微合金化，控轧控冷、热处理等工艺技术路线。微合金元素的加入不但能起到提高强度，补偿降低碳含量所带来的强度损失，同时能够提高钢材的焊接性能、力学和工艺性能。从我国钢铁生产装备和技术水平来看，均具备发展低合金高强度结构钢的条件，能够达到高强度、高韧性要求，具有易焊接性能，以及耐候、厚度方向性能等要求。再从国际和国外标准看，EN10025：2004《结构钢热轧产品》和ISO4950：2003《高屈服强度扁平钢材》标准，已经有了高强度钢级的规定，因此，为满足生产、使用及出口对低合金高强度结构钢的更高、更新的要求，充分反映出钢厂在这方面的科研成果，并使之快速商品化，以及规范国内生产、使用和提高产品实物质量，以及与国际、国外先进标准接轨、促进技术进步，根据国家标准制修订项目计划SAC/TC183钢标委[2006]03号《关于下达全国钢标委2006年第一批国家标准制修订项目计划的通知》安排，修订GB/T1591-1994《低合金高强度结构钢》国家标准（第95项20061811-T-605）。此次修订GB/T1591，在国家标准体系的框架内，积极采用国际和国外先进标准、以及国家基础标准，纳入高强度、高韧性、高焊接性能的新钢系，技术水平比原标准有较大幅度的提高，使本标准能够满足新型现代化大型钢结构的设计和建造要求，并能促进我国生产低合金钢实物质量稳定提高和达到国际先进水平，也能推动企业技术进步，为我国企业加入国际市场竞争创造更有利的条件，标准水平要达到国际先进水平；同时，为该国家标准转化成国际标准打下基础。1.2编制单位鞍钢股份有限公司负责修订GB/T1591-200×《低合金高强度结构钢》国家标准的编制起草工作，主要参加单位有：冶金信息标准研究院、、、等。1.3标准编制的主要工作过程及工作计划⑴鞍钢于2006年开始提出申报修订国标标准项目。于2007年一季度至三季度进行了起草标准的数据收集、情况调研、问题分析等准备工作。⑵2007年四季度：形成国家标准一稿及向参加起草单位和项目组成员发函征求意见，根据-2-反馈意见，确定征求意见稿并发出征求上级标准主管部门、生产和顾客行业代表企业及研究院所意见。⑶2008年一季度：进行相关的标准研究及试验工作，形成国内外同类产品标准水平对比分析和意见汇总处理表，数据分析等。根据反馈意见，发出讨论稿，并召开了讨论会。⑷2008年二季度：根据讨论会要求，修改完成标准征求意见稿（2），再次发出征求意见。⑸2008年二季度：协调并参加标准审定会议。根据审定会议意见，完成报批稿。1.4主要起草人及其所承担工作的简要说明1.4.1本标准主要起草人：为了实现“科学、合理、先进、实用”的国家标准编制原则，GB/T1591-200×《低合金高强度结构钢》国家标准的修订，根据生产和使用“两个行业”的专家共同制定标准的需要，在专家工作组的大力支持下，主要起草人员努力把《低合金高强度结构钢》这项重要的国家基础标准修订工作做好。1.4.2主要起草人所承担的标准研究工作：⑴收集、对比相关国内外标准，确认为满足要求、确定为现行有效版本：GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T228金属材料室温拉伸试验方法(eqvISO6892:1998)GB/T229金属夏比缺口冲击试验方法（eqvISO148:1983、ISO83:1976）GB/T232金属材料弯曲试验方法（eqvISO7438:1985）GB/T247钢板及钢带检验、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T2101型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样的制备（eqvISO377:1997）GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）GB/T5313厚度方向性能钢板GB/T14977热轧钢板表面质量的一般要求GB/T16270-1996高强度结构钢热处理和控轧钢板、钢带GB/T17505钢及钢产品交货一般技术要求（eqvISO404:1992）GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法（eqvISO40414284：1996:）YB/T081冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定原则EN10025-1：2004结构钢热轧产品第1部分一般交货技术条件EN10025-2：2004结构钢热轧产品第2部分非合金结构钢交货技术条件EN10025-3：2004结构钢热轧产品第3部分正火/正火轧制焊接用细晶粒结构钢交货技术条件EN10025-4：2004结构钢热轧产品第4部分热机械轧制焊接用细晶粒结构钢交货技术条件EN10025-5：2004结构钢热轧产品第5部分改进型耐大气腐蚀结构钢交货技术条件EN10025-6：2004结构钢热轧产品第6部分调质高屈服强度结构钢扁平材交货技术条件ISO4950：2003高屈服强度扁平钢材ISO4951：2001高屈服强度棒材和型材ASTMA242/A242M：2004高强度低合金结构钢ASTMA572/A572M：2007高强度低合金铌-钒结构钢JISG3106：2004焊接结构用轧制钢材⑵对低合金高强度结构钢实物质量（尺寸外形及其允许偏差、化学成分、力学性能和工艺性能）进行测量、统计、对比和分析；⑶收集顾客对低合金高强度结构钢关注的质量指标要求；⑷编写本标准各稿和标准编制说明、标准水平对比分析、意见汇总及处理、实物质量数据的统计与分析；⑸收集标准中主要技术指标确定所需的论证材料和理论研究材料；-3-⑹完成标准的送审稿；⑺策划标准宣贯工作，落实标准宣贯方式及人员，编写标准宣贯材料。2标准化对象、制定标准的原则、采标程度及主要技术特点2.1标准化对象简介本标准的标准化对象为：低合金高强度结构钢，规定了（按交货状态分为）热轧、控轧、正火、正火+回火、热机械轧制、热机械轧制+回火的钢材。具体规定了适用于一般结构和工程用厚度不大于400mm的钢板、钢带，厚度不大于150mm的型钢和直径不大于钢棒等，低合金高强度结构钢的订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。2.2标准的制定原则⑴采用国际标准和国外先进标准的原则。⑵满足用户需求的原则。力争达到“科学、合理、先进、实用”。⑶产品系列化的原则。⑷与国家标准体系协调一致的原则。2.3采用国际标准和国外先进标准程度通过对国际和国外先进标准最新版本的收集、分析，遵循采用国际和国外先进标准的原则，非等效采用EN10025：2004《结构钢热轧产品》标准中的第2部分、第3部分、第4部分，并参照ISO4950：2003《高屈服强度扁平钢材》、ISO4951：2001《高屈服强度棒材和型材》、ASTMA242/A242M-04《高强度低合金结构钢》、ASTMA572：2007《高强度低合金铌-钒结构钢》和JISG3106：2004《焊接结构用轧制钢材》标准。采用EN10025：2004《结构钢热轧产品》标准，是我国发展高强度低合金结构钢的需要，是我国规范高强度低合金结构钢标准体系的需要，是我国企业按EN10025生产和出口的需要，是国家标准转化国际标准的需要。在高强度低合金结构钢钢系方面，EN10025更符合我国国情（从标准的成分设计和性能等方面均有体现）。2.4本标准的主要技术特点⑴非等效采用EN10025：2004《结构钢热轧产品》标准，根据钢材交货状态的不同，将GB/T1591《低合金高强度结构钢》内容分成：热轧、控轧、正火、正火+回火、热机械轧制、热机械轧制+回火。⑵增加了Q500、Q550、Q620、Q690钢级；修改了钢材化学成分的规定；修改了钢材性能的厚度分组（厚度效应）规定；修改了钢材的交货状态；增加了钢材碳当量及裂纹敏感系数的计算公式及规定；提高了冲击功值；增加了各牌号钢的厚度方向性能要求等。⑶依据钢材不同的交货状态，推荐采用控轧控冷、热机械轧制（TMCP）及新发展的控制相变（TMCP+RPC）工艺技术，推动生产技术的进步，促进高强度、高韧性和高焊接性能低合金高强度结构钢发展。3标准中主要技术内容确定的依据3.1关于范围3.1.1本标准规定范围：适用于热轧焊接结构用厚度不大于400mm的一般结构和工程用钢板及钢带和厚度不大于150mm的一般结构和工程用型钢，以及其它可以适用的钢棒、钢管等。3.1.2本标准规定的范围，是充分考虑了现有及发展的轧制设备能力（如：鞍钢股份营口鲅鱼圈钢铁项目的5米5轧机，产品厚度到400mm），产品尺寸规格范围，产品形成系列化要求等，能够满足一般结构和工程用钢的需要。3.1.3低合金高强度结构钢适用范围--国内外标准对比见表1。3.2牌号表示方法3.2.1GB/T1591-200×标准规定：-4-钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、屈服强度数值、质量等级符号三个部分组成。例如：Q345D。其中：Q——钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音的首位字母；345——屈服强度数值，单位MPa；D——质量等级为D级。当需方要求钢板具有厚度方向性能时，则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向（Z向）性能级别的符号，例如：Q345DZ15。3.2.2用汉语拼音字头+屈服强度数值表示牌号，也应是标准制修订的原则之一。标准是知识产权，钢牌号表示是其核心组成部分。我国在钢产量上已是钢铁大国，在向钢铁强国前进的道路上，应该注重在技术、质量和产量占优势的钢材方面，积极体现我国的技术特性，为国家标准国际化做充分的技术准备。国家标准应引导国内外顾客使用并适应我们的钢牌号，建立并保护我们自主知识产权。3.3订货内容3.3.1本标准规定了订货内容，明确用户须提供的信息，以保证订货准确性和产品满足顾客的个性化要求并通过ERP系统去实现。因此，订货时，需方