铁路桥梁用结构钢.docx

ISCxxxx点击此处添加中国标准文献分类号TB中华人民共和国铁道行业标准TBTXXXX-201X铁路桥梁用结构钢Structuralsteelforrailwaybridge（征求意见稿）（本稿完成日期：2018年12月）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施国家铁路局发布目录前言112规范性引用文件13术语和定义24牌号表示方法25订货内容26尺寸、外形、重量及允许偏差37技术要求38试说方法79检验规则.810包装、标志及质量证明书8附录A（资料性附录）相关标准牌号对照表9附录B（资料性附录）推荐钢的屈强比10附录C（资料性附录）不平度分级11附录D（资料性附录）评估耐候桥梁钢耐大气腐蚀性指南12前言本铁路桥梁用结构钢，梨承了TBIOoO2,2-2005铁路桥梁钢结构设计规范附录A"铁路桥梁用钢Q235qD、Q345qD,Q345qE,Q370qD,Q370qE、Q420qD、Q420qE主要技术条件”,并吸收了近年来铁路桥梁用Q42QqE、Q500qE、Q37QqE-IIPS及耐候钢的研究成果.与GB/T714-2015桥梁用结构钢标准相比，主要做了如下修改：一修订了铁路桥梁用结构钢的厚度范围；一删除了调质钢及Q550q、Q620q,Q690q级钢种，以后根据研究应用成果在修订时再补充；一修订了碳当量限值；一增加了中心偏析的规定；一增加了显微组织的规定；一一修改了钢材关于正火交货状态的规定；一一增加了钢材的不平度的分级规定.本标准的附录ArD是资料性附录。本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国铁路经济规划研究院有限公司提出并归口。本标准起草单位：本标准主要起草人：IlGB/T 223.12GB/T 223.14GB/T 223.19GB/T 223.23GB/T 223.26GB/T 223. 62GB/T 223. 63GB/T 223. 64GB/T 223. 72GB/T 223. 78GB/T 223.79GB/T 223.81GB/T 223. 82GB/T 223. 84GB/T 223.85GB/T 223. 86GB/T 228. 1GB/T 229GB/T 232GB/T 247GB/T 706GB/T 709GB/T 2101GB/T 2970GB/T 2975GB/T 4336GB/T 5313GB/T 8170GB/T 11263GB/T 14977铁路桥梁用结构钢1范围本标准规定了铁路桥梁用结构钢的术语和定义、牌号表示方法、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.本标准适用于厚度不大于80mm的铁路桥梁用结构钢板、厚度不大于25.4三的铁路桥梁用结构钢带及剪切钢板，以及厚度不大于40nm的铁路桥梁用结构型钢。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T222钢的成品化学成分允许偏差GB/T223.5钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅铝酸盐分光光度法钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二苯碳酰一胪光度法测定辂量钢铁及合金化学分析方法坦试剂萃取光度法测定机含量钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵-三氯甲烷萃取光度法测定铜量钢铁及合金探含量的测定丁二酮肪分光光度法钢铁及合金铜含量的测定硫氟盐酸分光光度法钢铁及合金化学分析方法乙酸J酯萃取光度法测定磷量钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠（钾）光度法测定锌量钢铁及合金猛含量的测定火焰原子吸收光谱法钢铁及合金硫含量的测定重量法钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定硼含量钢铁多元素含量的测定X-射线荧光光谱法（常规法）钢铁及合金总铝和总硼含量的测定微波消解-电感耦合等离子体质谱法钢铁氢含量的测定惰气脉冲熔融热导法钢铁及合金钛含量的测定二安替比林甲烷分光光度法钢铁及合金硫含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法钢铁及合金总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法金属材料拉伸试验第1部分：室温试验法金属材料夏比摆锤冲击试验方法金属材料弯曲试验方法钢板和钢带包装、标志及质量证明书的一般规定热轧型钢热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定厚钢板超声波检验方法钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备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）厚度方向性能钢板数值修约规则与极限数值的表示和判定热轧H型钢和部分T型钢热轧钢板表面质量的一般要求GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T1750520066201232012420125钢及钢产品交货一般技术要求钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）钢铁氮含量的测定惰性气体熔融热导法（常规方法）低合金钢多元素含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1热轧hotrolling在金属再结晶温度以上进行的轧制工艺。3.2正火normalizing钢材加热奥氏体化后在空气中冷却获得以多边形铁素体和珠光体组织为主的热处理工艺。3.3热机械轧制thermo>echanicalrolling在（奥氏体单相区）一定的温度范围内进行最后变形的轧制工艺，轧制后可加速冷却及l3火处理，导致材料性能和状态不能仅由热处理来获得或重现。3.4耐大气腐蚀钢atmosphericcorrosionresistantsteel加入一定数量的合金元素，如P、Cr,Ni,Cu、MO等中的一种或几种元素，使其在金属基体表面上形成保护性致密锈层，以提高耐大气腐蚀性能的钢，也称耐候钢，代号：NlL4牌号表示方法钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音字母、规定最小屈服强度值、桥字的汉语拼音首位字母、质量等级符号等儿个部分组成示例IQ420qD.其中，1.铁路桥梁用钢屈服强度的"屈"字汉语拼音的首位字母I420-规定最小屈服强度数值，单位MPa1q一铁路桥梁用钢的"桥"字汉语拼音的首位字母:D-质量等破为D级.当铁路桥梁用钢具有耐候性能和/或厚度方向性能时,则在上述规定的牌号后分别加上耐候（NH）和/或厚度方向（Z向）性能级别的代号。如以热机械轧制状态交货的D级钢板，且具有耐候性能及厚度方向性能时，采用以下示例的牌号表示。示例IQ420qDNHZ155订货内容订货时，需方在合同或订单中应提供下列信息：a）订货标准号：b）牌号:c）规格：d）尺寸、外形精度要求；e）重量（数量）：f）交货状态：g）特殊要求。h）不平度精度.6尺寸、外形、重量及允许偏差6.1钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。6.2钢带及其剪切钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的规定。6.3型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T706、GB/T11263的规定。6.4经供需双方协议，可供应其他尺寸、外形及允许偏差的钢材。7技术要求7.1牌号及化学成分7.1.1不同交货状态钢的牌号及化学成分（熔炼分析）应符合表1表4的规定.耐大气腐蚀钢的合金元素含量，可根据供需双方协议进行调整。相关标准的牌号对照参见附录A。表1各牌号及质量等级钢磷、硫、硼、氢成分要求质量等级化学成分（质年上分数）/%PBtr不大于C0.0250.0100.00050.0002D0.0200.015ESo200.010F0.0150.006a当订购Z向性能钢板时，钢中的S含量要求应符合GB/T5313的规定b钢中残余元素B、H供方能保证时，可不进行分析。表2热轧或正火钢化学成分牌号质量等级化学成分（质量分数）/%CSiMnNbHV*TiaAls"CrNiCuN于不大于Q345qCDE0.170.550.90-1.600.0050.0100.0060.0100.30Ck300.300.008Q370qCDE0.161.001.600.0600.0600.0305045a钢中Nb、V、Ti可单独或组合加入，单独加入时，应符合表中规定；组合加入时，应至少保证一种合金元素含量达到表中下限规定，且Nb+V+Ti0.12%.b当采用全铝（Alt）含量计算时，全铝含量应为0.015%0.050%。表3热机械轧制或控轧钢化学成分牌号质里等级化学成分(质量分数)/%CSiMMNbbVbTibAlscCrNiCuMo不大于不大于Q345qCDE0.140.550.907.600.0100.0900.0100.0600.0060.0300.0100.0450.300.300.300.0080Q370qDE1.00-1.60Q420qDEF0.11LOOT700.500.500.25Q460q0.25Q500q0.800,700.30a经供需双方协议，锌含量最大可到2.00乳b钢中Nb、V、Ti可单独或组合加入，单独加入时，应符合表中规定：组合加入时，应至少保证一种合金元素含量达到表中卜一限规定，且Nb+V+TiWO.12%。C当采用全铝(AIt)含量计算时，全铝含量应为0.015%0.050,表4耐大气腐蚀钢化学成分牌号质里工.及化学成分"(质量分数)&CSiMndXlVTiCrNiCuMoNAlsflQ345qNHDEF0.110.150.55S901.500.0100.1000.(HO0.0800.0060.0300.40-0.70D.300.400.250.500.03-0.200.00800.0150.050Q370qNHQ420qNHQ460qNHQ500qNll0.必0,70L30Q15仇250.550.03F25a呢、机、钛、铝可单独或组合加入，组合加入时，应至少保证一种合金元素含量达到表中卜.限规定，且Nb+V+TiO.12%0C对耐候钢耐腐蚀性的评定，参见附录C,d当卷板状态交货时Mn含量f限可到0.50%oe当采用全铝(AIt)含量计算时，全用含量应为0.020%0.055%,如果钢中含有Nb、V、Ti等固氮元素,旦、b+V+Ti'0.015%时，则雷含量卜.限要求不适用。7.1.2各牌号钢的碳当量(CEV)应符合表5的规定，耐大气腐蚀钢的碳当量由供需双方协议规定.碳当量应由熔炼分析成分并采用式(1)计算：CEV(%)=C+Mn6+(Cr+Mo+V)5+(Ni+Cu)15(1)7.1.3当碳含量不大于0.12%时，采用焊接裂纹敏感性指数(PCm)代替碳当量评估钢材的可焊性,PCm应采用式(2)由熔炼分析计算，其值应符合表6的规定。Pcm(%)=C+Si30+Mn20+Cu20+Ni60+Cr20+Mo15+V10+5B(2)表5碳当量交货状态牌号碳当量CEV（质量分数）/%厚度W50mm50mm厚度W80nun热轧或正火Q345q0.4150.425Q370q热机械轧制Q345qW0.380W0.40Q370q0.3800.40Q420qWS425<0.435Q46Oq0.4450.455Q500q0.4750.485表6裂纹敏感性指数牌号PCM（质量分数）/9牌号PCm（质量分数）/%不大于不大于Q345q0.20Q460q0.23Q370q0.20Q500q0.23Q420q0.227.1.4当需方要求保证厚度方向性能时，应符合GB/T5313的规定。7.1.5钢材的成品化学成分允许偏差应符合GB/T222的规定。7.2冶炼方法钢由转炉或电炉冶炼，并应进行炉外精炼。7.3中心偏析应按GB/T10561进行非金属夹杂物检验，满足表7的规定。表7夹杂物类型A类B类C类D类DS合格级别<2.0<2.01.01.52.07.4显微组织热轧、控轧或正火Q345q,Q370q.Q420q钢板是以典型的多边形铁素体（准多边形铁素体）-珠光体为主的混合组织，不应有影响使用的淬火组织（马氏体）。热机械轧制状态交货的Q345q、Q370q钢板是以多边形铁素体（准多边形铁素体）-珠光体为主的混合组织，不应有影响使用的淬火组织（马氏体）。热机械轧制状态交货的Q420q、Q460q、Q500q钢板是准多边形铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体和/或板条贝氏体组织，不应有影响使用的马氏体组织。7.5交货状态7.5.1钢材应以热轧、控轧、正火、热机械轧制和热机械轧制+回火中任何一种交货状态交货，并在质量证明书中注明。热轧代码为AR,控轧代码为CR,正火代码为N,热机械轧制代码为TM或TMCP,热机械轧制+回火代码为TM+T或TMCP+T。7.5.2正火状态交货的钢材，不应采用比在空气中冷却速率快的其他介质中冷却。7.5.3热机械轧制状态交货的钢材，应根据等级和厚度增加回火要求.（I）C/D质量级别的Q345强度级别本身强度低，控轧程度低，可不经回火；（2）量等级为E级的Q345/370、强度为Q370等级钢板及强度等级420的C/D质量等级钢板，其厚度不小于32mm的钢板必须进行回火处理；（3）质量等级为E级别且强度等级为Q420及以上级别钢板必须进行回火处理（强度等级大于420时所有质量等级必须回火处理）.7.6力学性能7.6.1钢材的力学性能应符合表8的规定。7.6.2夏比（V型缺口）冲击吸收能量，按一组3个试样的算术平均值进行计算，允许其中有1个试样单个值低于表8规定值，但不得低于规定值的70%表8钢材的力学性能牌号质量等级拉伸试验2冲击试验C下屈服强度RJMPa抗拉强度RmZMPa乔后伸长率AA温度r纤维断面率FA冲击吸收能量KV2J厚度16mn16厚度50mm5(K厚度80mQ345qC>3452345三335490'610>200-120D-20E-40Q37QqC3702370360510"-630200-3120D-2QE-40Q420qC4202420ElO540"660219085%2120D-20E7085%-60.iQ460q1）46024602450570"690218-2080%2120I-4080%F-60dQ500qD50025002480630'750NIg-2075%120E-4075%-F-60da当屈服不明显时，nJ测量Ra代替卜屈服强度。b拉伸试验取横向试样oc冲击试验取纵向试样。D待试验验证后补充。7.6.3对厚度小于12m钢板的夏比（V型缺口）冲击试验应采用辅助试样。>8三<12mm钢板的辅助试样尺寸为10mm×7.5mm×55mm,其试验结果应不小于表8规定值的75%；6mm8mm钢板的辅助试样尺寸为IonlmX5mmX55mm,其试验结果应不小于表8规定值的50%：厚度小于6mm的钢板不做冲击试验。7.6.4如果钢板的冲击试验结果不符合7.6.2和7.6.3规定时，应从同一批钢板上再取一组3个试样进行试验。前后6个试样的算术平均值不得低于规定值，允许其中2个试样低于规定值，但低于规定值70%的试样只允许有1个。7.6.5Z向钢厚度方向断面收缩率应符合GB/T5313的规定。7.6.6推荐钢的屈强比参见附录B。7.7工艺性能钢材的弯曲试样应符合表9的规定表9工艺性能180°弯曲试验厚度W16moi厚度16mm弯曲试验结果D=2aD=3a在试样外表面不应有肉眼可见的裂纹注：D一弯曲压头直径，a一试样厚度。7.8表面质量7.8.1钢材表面不应有气泡、结疤、裂纹、折叠、夹杂和压入氧化铁皮等影响使用的有害缺陷。钢材不应有目视可见的分层。7.8.2钢材的表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈及由于压入氧化铁皮和轧辎所造成的不明显的粗糙、网纹、划痕及其他局部缺陷，但其深度不应大于钢材厚度的公差之半，并应保证钢材允许的最小厚度。7.8.3钢材的表面缺陷允许用修磨等方法清除，清理处应平滑无棱角，清理深度不应大于钢材厚度的负偏差，并应保证钢材允许的最小厚度。7.8.4桥梁用钢不得采用N类厚度偏差的钢板。7.8.5经供需双方协商，钢材表面质量可执行GB/T14977的规定。7.8.6钢板不平度应不大于5mm/m,分级要求可双方协商确定。7.9无损检测对于厚度大于20mm的单轧钢板应进行超声波探伤检测，标准为GB/T2970,合格级别不低于II级。其他厚度单轧钢板及其他钢材，根据供需双方协议，也可进行无损检测，其检验标准和级别应在协议或合同中明确。7.10其他要求根据供需双方协议，钢材也可进行其他项日的检验。评估耐候桥梁钢耐大气腐蚀性参见附录C。采用Q500q以上强度级别时，需要进行焊接工艺评定及具体桥梁工程所必需的其他特殊性能的检验。由供需双方协议确定检验方.8试验方法8.1钢的化学成分试验方法应符合GB/T223.5、GB/T223.12、GB/T223.14、GB/T223.19、GB/T223.23、GB/T223.26、GB/T223.62、GB/T223.63,GB/T223.64、GB/T223.72、GB/T223.78、GB/T223.79、GB/T223.81、GB/T223.82、GB/T223.84、GB/T223.85、GB/T223.86、GB/T4336、GB/T20123、GB/T20124、GB/T20125的规定.8.2钢材的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表10的规定。表10钢材的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分（熔炼分析）1个/炉GB/T20066见8.12非金属夹杂物检测1个/炉GB/T105613拉伸试验1个/批GB/T2975GB/T228.1I弯曲试验1个批GB/T2975GB/T2325冲击试验3个/批GB/T2975GB/T229日Z向钢厚度方向断面收缩率3个/批GB/T5313GB/T53137无损检测逐张或逐件GB/T2970或协商8表面质量逐张或逐件目视及测量9尺寸、外形逐张或逐件合适的量具9检验规则9.1检查和验收钢材的检查和验收由供方技术监督部门进行.9.2组批9.2.1钢材应成批验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制制度及同一热处理制度的钢材组成，每批重量不大于60t。轧制卷重大于30t的钢带和连轧板可按两个轧制卷组批。9.2.2对于厚度方向力学性能试验批量的规定应符合GB/T5313的规定。9.3复验与判定规则9.3.1钢材的冲击试验结果不符合7.6.2的规定时，抽样钢材应不予验收，再从该试验单元的剩余部分取两个抽样产品，在每个抽样产品上各选取新的一组3个试样，这两组试样的试验结果均应合格，否则该批钢材应拒收。9.3.2钢材拉伸试验机弯曲试验的复验与判定应符合GB/T17505的规定。9.3.3Z向钢的厚度方向断面收缩率的复验与判定应符合GB/T5313的规定。9.4力学性能和化学成分试验结果的修约力学性能和化学成分试验结果采用修约值比较法，修约规则按GB/T8170的规定。10包装、标志及质量证明书钢材的包装、标志及质最证明书应符合GB/T247或GB/T2101的规定。附录A(资料性附录)相关标准牌号对照表本标准与ASTMA709：201KENlOO25-3:2004、ENl0025-3:2004,EN10025-3:2004(2009)等相关标避的牌号对照见表AL表A.1相关标准牌号对照表本标准ASTMA709:2011EN10025-3:2004EN10025-4:2004EN10025-5:2004(2009)Q345q5034550W345WHPS50WHPS345WS355N,S355NLS355M,S355ML-Q370q-Q420q-S420N,S420NLS420M,S420ML-Q160qHPS70WHPS485WS460N,S460NLS460M,S460MLS460Q,S460QL,S460QL1Q500q-S500Q,S500QL,S500QL1附录B(资料性附录)推荐钢的屈强比本标准推荐的钢的屈强比指标见表B.1.表B.1推荐钢的屈强比牌号屈强比(V/R.)厚度W16mm"厚度16mmQ345q0.870.85Q370q0.870.85Q42Oq0,880.87Q460qQ500q0.880.87"屈服现象不明显时，可用Rm2代替R1。"仅适用于控轧、热机械轧制、热机械轧制+回火交货状态钢板。附录C（资料性附录）不平度分级钢板的不平度指标见表C1。表C.1不平度指标级别不平度（mm/m）112335钢板不平度可经双方协议确定。桥梁钢板不平度最低为3级，且不能出现急弯。附录D(资料性附录)评估耐候桥梁钢耐大气腐蚀性指南D.1范围本附录提供通过化学成分对低合金钢的耐大气腐蚀性进行评估的一种方法。参照本附录，可以对各牌号钢的耐腐蚀性的相对大小进行评估。在ASTM相关标准中，钢材具有较好的耐大气腐蚀性能时，要求其按本附录计算出的耐腐蚀性指数应为6.5或6.5以上.本方法利用基于钢的化学成分的预测公式计算钢的耐腐蚀性指数。由于世界上有多种耐腐蚀性指数止在使用，因此当选择一种指数时，考虑到不同的使用环境和钢的化学成分是必要的。基于使用环境和钢的化学成分的不同，任何指数都可能不适用，因此，由供需双方共同来确定使用哪种指数以及在预计的使用环境中该指数的大小是必要的。D.2定义D.2.1低合金钢Lowalloysteel低合金钢是含有合金元素总量大于1%但小于5%的碳钢。注：大多数"低合金耐候钢”含有添加的Cr和CU元素，也可能含有添加的Si、Ni、P或其他的能增加耐大气腐蚀性能的合金元素。D.3方法D.3.1LegaUlt和LeCkie公布了基于钢的化学成分来预测暴露于不同大气环境下15.5年后的低合金钢的腐蚀情况的公式。该公式是以Larrabee和Coburn公布的大量数据为基础的。D.3.2为了使用，工业大气环境(Kearny,N.J.)下的Legault-Leckie公式被修改以便能计算基于化学成分的耐大气腐蚀性指数。这些修改包括常量的删除和公式中变量符号的变动。修改后的耐大气腐蚀性指数(I)计算公式如下。指数越大，钢的耐腐蚀性能越好。1=26.Ol(%Cu)+3.88(Ni)+l.20(%Cr)+l.49(%Si)+17.28(%P)-7.29(%Cu)(%Ni)-9.10(%Ni)(%P)-33.39(%Cu)2D3.3预测公式应使用在钢的化学成分满足LarrabeeYObUrn试验时的化学成分范围的情况下。这些化学成分范围如下：CuO.012%0.510%；Ni0.05%l.10%；Cr0.10%l.30%；Si0.10%0.64%；P0.01%0.12%；D.3.4最小允许耐大气腐蚀性指数应由制造商(供应商)和购买商双方协议确定。铁路桥梁用结构钢编制说明一、编制依据根据国家铁路局2017年铁路技术标准项目计划(国铁科法函201791号)项目编号17T030起草本标准。二、编制的必要性我国铁路桥梁结构钢，历经九江长江大桥、芜湖长江大桥、南京大胜关长江大桥、沪通长江大桥等几代桥梁用钢的研发与应用，技术日趋完善，高性能钢技术体系初步创立，在国内各行业钢材的研发应用上处于领先地位。铁路桥梁结构钢从追求强度上的提升，不断发展到全面改善包括低温韧性与可焊性等综合性能。国标桥梁用结构钢GB/T714-2015对化学成分、力学性能有明确的定义，但对钢板的焊接性能重视不够，对钢板可焊性技术指标要求不甚充分。近年来在实际工程中时有符合国家标准要求的钢板却出现焊接质量问题的情况。为J保证铁路桥梁用材的安全性，尽量避免焊接质量隐患或事故，在国家标准GB/T714的基础上，编制铁路桥梁用结构钢技术标准以对钢板的品质进行约束或限定是十分必要的。三、编制原则及主要内容本标准是针对铁路钢桥制造过程中钢板出现的问题，为完善铁路桥梁用结构钢技术标准而编制的。在编制过程中，借鉴了桥梁用结构钢(GB/T714-2015)并吸收近年来桥梁用钢的研究成果,强调了对铁路桥梁用结构钢的可焊性和材质均匀性要求。与桥梁用结构钢(GB/T714-2015)比较，本标准做了如下修改：1、修订了铁路桥梁用结构钢的厚度范围；2,删除了调质钢及Q550q、Q620q,Q690q级钢种，以后根据研究应用成果在修订时再补充:3,修订了碳当量限值；4,增加了中心偏析的规定；5,增加了显微组织的规定；6,修改了钢材关于正火交货状态的规定:7,增加了钢材的不平度的分级规定。四、强制或推荐建议、废止建议建议本标准作为推荐性行业标准发布。标准起草组2018年12月