Thép Q235B là gì và nó được sử dụng như thế nào trong đường ray thép?

Thép Q235B là gì?

Q235B là loại thép kết cấu cacbon thấp-được xác định trong tiêu chuẩn GB/T 700 của Trung Quốc. Ký hiệu này có nghĩa là giới hạn chảy tối thiểu là 235 MPa (chữ Q là viết tắt của qu fu, năng suất) và hậu tố B biểu thị cấp chất lượng được kiểm soát với các giới hạn quy định về lưu huỳnh và phốt pho cũng như hiệu suất va đập được đảm bảo ở nhiệt độ phòng. Đây là loại thép kết cấu tiết kiệm nhất và được cung cấp rộng rãi nhất ở Trung Quốc, có khả năng hàn, định hình và gia công tốt, đó là lý do tại sao nó cũng được sử dụng để cuộn các đường ray hạng nhẹ cho đường ray công nghiệp và khai thác mỏ.

Tính chất cơ học và thành phần hóa học

Tài sản	Giá trị
Sức mạnh năng suất	>=235 MPa (24 kg/mm2)
Độ bền kéo	375-460 MPa (38-47 kg/mm2)
Độ giãn dài (phút)	26%
Cacbon (C)	<=0.20% (0.12-0.22% typical mill range)
Silic (Si)	<=0.35%
Mangan (Mn)	0.30-0.70%
Lưu huỳnh (S)	<=0.045%
Phốt pho (P)	<=0.045%

Các giá trị này tuân theo GB/T 700-2006. Loại B có khả năng kiểm soát tạp chất chặt chẽ hơn Q235A, mang lại độ bền và khả năng chống va đập tốt hơn, điều này rất quan trọng đối với các bộ phận đường ray chịu tải trọng động.

Thép Q235 so với Thép Q355 cho các bộ phận đường sắt

Người mua thường hỏi liệu Q235 có đủ bền cho các bộ phận đường ray hay không và liệu Q355 có phải là lựa chọn tốt hơn cho tấm chắn cá và các phụ kiện chịu lực-khác hay không. Sự so sánh dưới đây tóm tắt những khác biệt thực tế.

Tài sản	Q235 (Thép cacbon nhẹ)	Q355 (Thép hợp kim cao{1}}Cường độ thấp-)
Sức mạnh năng suất	>=235 MPa (độ dày<=16 mm)	>=355 MPa (độ dày<=16 mm)
Thành phần hóa học	C <=0.22%, no deliberate alloying, S <=0.045%	C <=0.18%, microalloyed with Mn, V, Nb or Ti, S <=0.025%
Độ bền nhiệt độ-thấp	Grade D: >=27 J ở -20 độ C; chủ yếu là các mức nhiệt độ bình thường	Grade E: >=27 J ở -40 độ C
Chống ăn mòn	Vừa phải; lớp phủ bảo vệ được khuyến khích sử dụng ngoài trời	Tốt hơn; hợp kim cải thiện khả năng chống gỉ và kéo dài tuổi thọ lớp phủ
Khả năng làm việc	Dễ hàn và uốn cong; không có yêu cầu quy trình đặc biệt	Yêu cầu điện cực hydro-thấp và làm nóng trước cho các phần dày
Sử dụng đường sắt điển hình	Đường ray nhẹ, đường tạm, đường hầm	Các phụ kiện có độ bền-cao hơn chẳng hạn như tấm chắn cá, tấm đế và kẹp nặng

Đối với đường sắt nhẹ và đường ray tạm thời, Q235B là lựa chọn kinh tế. Đối với các tấm chắn cá, tấm đế và các bộ phận khác phải chống uốn cong và mỏi, các loại thép Q355 hoặc lò xo- sẽ phù hợp hơn và thiết kế phải được kiểm tra theo tải trọng thay vì chọn theo quy tắc chung.

Hồ sơ và tiêu chuẩn đường sắt có sẵn trong Q235B

Q235B có thể được cuộn thành nhiều loại đường ray hạng nhẹ. Bảng dưới đây liệt kê các tiêu chuẩn và mặt cắt phổ biến hiện có, cùng với khối lượng danh định trên mỗi mét và cách sử dụng điển hình.

Tiêu chuẩn	Loại đường sắt	Vật liệu	Trọng lượng (kg/m)	Sử dụng điển hình
GB/T 11264-2012	đường sắt 22 kg	Q235B	22.3	Đường ray công nghiệp nhẹ, đường ray cần cẩu nhỏ
GB/T 11264-2012	đường sắt 30 kg	Q235B / 55Q	30.1	Vách mỏ và công nghiệp
JIS E 1103	đường sắt 22 kg	Q235B	22.3	Ray cẩu nhà kho, nhà xưởng
DIN 5901	Đường sắt nhẹ S24	Q235B / 55Q	24.4	Vách công nghiệp và lối đi cần cẩu nhẹ
ASTM A1 / AREMA (ASCE)	đường sắt 60 lb	Q235B / 55Q	29.7	Đường ray công nghiệp nhẹ ở Bắc Mỹ

Các thanh ray này có thể được cung cấp với độ dài tùy chỉnh, với các lỗ-được khoan trước, được xử lý bề mặt và với các tấm chắn, bu lông và kẹp phù hợp để toàn bộ bộ khớp nối tương thích về mặt kích thước.

Ưu điểm và giới hạn của Q235B đối với Rails

Giá cả phải chăng:tùy chọn vật liệu có chi phí-thấp nhất dành cho các ứng dụng đường ray ít đòi hỏi khắt khe hơn.

Khả năng xử lý:độ dẻo và khả năng định hình tuyệt vời giúp đơn giản hóa việc cán, uốn và hàn, bao gồm cả đường cong và lối rẽ.

Sức mạnh vừa phải:năng suất khoảng 235 MPa là đủ cho lưu lượng-tốc độ thấp, tải trọng-trục-thấp và cho các công trình tạm thời.

Sự ổn định về chất lượng:loại B đảm bảo tạp chất chặt hơn Q235A, cho độ dẻo dai tốt hơn.

Giới hạn:đối với giao thông đường chính đông đúc, cần có khả năng chống mài mòn cao và thay vào đó, các cấp cao hơn như 55Q, U71Mn và U75V được chỉ định.

Câu hỏi thường gặp

Q235B có thể được sử dụng cho đường ray xe lửa chính không?

Không. Đường ray chính phải chịu được tải trọng trục lớn, độ mỏi và mài mòn khi tiếp xúc khi lăn; các loại tiêu chuẩn là U71Mn, U75V, R260, R350HT và tương tự. Q235B được giới hạn ở đường ray nhẹ, đường hầm mỏ, đường ray tạm thời và đường cần cẩu nhỏ nơi tốc độ và tải trọng trục thấp.

Độ bền kéo của Q235B là gì?

Theo GB/T 700, độ bền kéo của Q235B là 375-460 MPa. Cường độ năng suất của nó ít nhất là 235 MPa đối với độ dày lên tới 16 mm, giảm nhẹ đối với các phần dày hơn.

Q235B có dễ hàn không?

Đúng. Q235B là một trong những loại thép dễ hàn nhất, thường không cần gia nhiệt trước cho các phần mỏng và trung bình cũng như không có yêu cầu điện cực đặc biệt. Điều này giúp thuận tiện cho việc chế tạo các bộ phận đường ray, giàn và kết cấu tạm thời tại chỗ.

Sự khác biệt giữa Q235A và Q235B là gì?

Sự khác biệt chính là hiệu suất tác động được đảm bảo và giới hạn tạp chất chặt chẽ hơn của loại B. Q235B được kiểm tra độ bền va đập ở nhiệt độ phòng, trong khi Q235A không bắt buộc phải đảm bảo hiệu suất va đập. Đối với các bộ phận đường ray chịu tải trọng động, Q235B là lựa chọn an toàn hơn.

Tiêu chuẩn nào xác định Q235B?

Q235B được định nghĩa bằng GB/T 700-2006 (Thép kết cấu cacbon). Nó được xuất khẩu rộng rãi và thường được so sánh với S235JR trong EN 10025 và với A36 trong ASTM A36, mặc dù các giới hạn đặc tính chính xác khác nhau.

Tại sao Q355 đắt hơn Q235?

Q355 được hợp kim vi mô với vanadi, niobium hoặc titan và có giới hạn lưu huỳnh và phốt pho chặt chẽ hơn, giúp tăng giới hạn chảy của nó lên 355 MPa và cải thiện độ bền-ở nhiệt độ thấp. Chi phí vật liệu cao hơn là hợp lý khi các bộ phận phải chịu tải cao hơn hoặc hoạt động trong môi trường ngoài trời lạnh giá.