AS 3678 结构钢热轧钢板花纹板和钢坯1解析.docx

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AS3678结构钢热轧钢板花纹板和钢坯1解析

澳大利亚/新西兰标准

结构钢、热轧钢板、花纹板和钢坯

AS/NZS3678:

1996

前言

本标准由澳大利亚/新西兰联合标准委员会BD/23结构钢委员会制定并代替AS3678-1990。

本标准旨在规定普通建筑结构和工程机械用热轧钢板、花纹板和钢坯的要求。

本版本包含了第1号修改单并有如下变化：

（a）增加了新的450级别钢号。

（b）删除“有害缺陷的去除”和“表面有害缺陷的清除”章节，并依据如下国际标准增加了新的“有害缺陷的清除”章节：

（i）ISO7788:

1985,钢－热轧钢板和宽扁材的表面质量－交货要求

（ii）EN10163:

1991,热轧钢板、宽扁材和型钢表面质量的交货要求第1部分：

一般要求和第2部分钢板和宽扁材

（c）对厚度小于8mm的钢板的全厚度冲击试验进行了规定。

（d）更新了附录B。

在本标准中使用了术语“资料性信息”，用于定义附录的适用性。

“资料性信息”附录仅提供相关信息和指南。

结构钢－热轧钢板、花纹板和钢坯

1范围

本标准规定结构用验证机械性能全镇静碳钢和碳锰钢以及保性能低合金（自然时效）钢热轧钢板和花纹板生产及供货要求。

本标准也规定了仅用于分析的全镇静宽钢坯生产及供货要求。

对普通工程结构用途，本标准规定的所有牌号适用于：

（a）焊接符合AS/NZS1554;或

（b）在AS1538,AS3990,AS4100和NZS3404标准规定了铆接和栓接。

本标准不包括如下范围：

（i）结构钢－热轧钢棒和型钢（见AS/NZS3679.1），以及可焊接I型钢（见AS/NZS3679.2）。

（ii）承压设备用钢板（见AS1548）。

（iii）结构用空心型钢（见AS1163）。

（iv）热轧扁钢（见AS1594）。

（v）结构和压力容器钢－淬火加回火钢板（见AS3597）

注1应由订购方提出，且应或可能在询单和订购时达成一致的订购要求指南见附录A。

注2证明符合本标准要求的方式转化指南见附录B。

注3钢板在制造构件过程的冷弯和热成型指南见附录C。

2参考文件

本标准涉及如下文件：

AS

1050钢和铁化学分析方法（所有部分）

1163结构用空心型钢

1199按属性检查的取样程序及试片

1213钢和铁－取样方法

1365平面轧辊钢产品偏差

1391金属材料拉伸试验方法

1399引导至AS1199—按属性检查的取样程序及试片

1538冷成型钢结构代码

1544金属材料冲击试验方法

1544.2第2部分:

V型缺口夏比冲击

1548承压设备用钢板

1554结构钢焊接

1554.2第2部分:

电栓焊（钢和钢之间）

1594热轧扁钢产品

1710碳钢和低合金钢钢板非破坏性试验－试验方法和质量分类

2706数值－极限值的说明和修约

3597结构和压力容器钢－淬火加回火钢板

3990机械设备—钢结构

4100钢结构

K1钢和铁分析取样方法

AS/NZS

1553焊接应敷料焊条

1553.1第1部分:

碳钢和碳锰钢手动亚弧焊焊接用低碳钢电极

1554结构钢焊接

1554.1第1部分:

钢结构焊接

3679结构钢

3679.1第1部分:

热轧钢棒和型钢

3679.2第2部分:

可焊I型钢

AS/NZSISO

9000质量管理和保证标准

9000.1第1部分:

选择和使用指南

9004质量管理和质量体系要素

9004.1第1部分:

指南

NZS

3404钢结构标准

SAA/SANZ

HB18第三钢鉴定和认证指南

HB18.28导则28—第三方产品型式认证系统一般规则

ISO

2566钢－伸长率的转换

2566-1第1部分:

碳和低合金钢

3定义

下列术语定义适用于本标准：

3.1分析Analysis

3.1.1熔炼分析Castanalysis

从钢包、中间包或浇铸过程中选取试样上确定的化学成份分析。

3.1.2成品分析Productanalysis

从完工产品上制取试样确定的化学成份分析。

3.2能Can

暗示标准使用者的一种能力或可能性，或可实现或发生的可能性。

3.3控制轧制Controlledrolled

热轧同时控制温度和压缩量以达到预期的机械性能和组织结构。

3.4裂纹Crack

表面上窄小的断裂线。

3.5有害缺陷Defects

表面不连续性，包括深度或（和）面积超过规定极限数值的裂纹、结疤和压痕。

3.6边缘状态Edgeconditions

3.6.1切边Trimmededge

通过机械或气割方式除去材料生产过程中的边缘。

3.6.2不切边Untrimmededge

轧制形成的边，有或无立辊轧制。

3.7花纹板Floorplate

表面有规则花纹的热轧扁平产品,宽度大于等于900mm，公称厚度大于等于4.50mm。

边缘状态为切边或不切边。

3.8一般缺陷Imperfection

除深度或（和）面积超过规定极限数值的裂纹、结疤和压痕以外的表面不连续。

3.9纵向Longitudinaldirection

钢在轧制过程中最大延展方向。

3.10可May

指示实际存在的一种选择。

3.11板Plate

热轧扁平产品，宽度大于等于900mm，公称厚度大于等于4.50mm。

边缘切边或不切边。

3.12压痕Seams

压痕是由半成品在轧制过程中的不完整的延伸和延展引起的。

3.14折叠Shell

重叠材料一部分连接在基层材料上。

3.15宜Should

指示一种建议。

3.16钢坯Slab

一种具有矩形横截面且宽度大于100mm，宽厚比不小于4：

1的轧制半成品或连续浇铸产品。

3.17试验Testing

第5章和第11章分别规定的化学分析试验和机械试验。

3.18试样Testpiece

通过机械加工自试料制取的，能直接用于试验的样坯。

3.19抽样Testsample

材料或产品的一部分，或者从试验批中选取的或按取样规程组成的一组。

3.20试料Testspecimen

用于满足特定的试验的从抽样中制取的一个或一部分。

3.21厚度方向Through-thicknessdirection

垂直于钢板表面的方向。

3.22横向Transversedirection

与钢在轧制过程中延展最大的方向成90°的方向。

4标记代号

4.1一般要求

所有级别应按第4.2、4.3或4.4条指定使用的标记代号。

所有的标记代号应包本括澳大利亚/新西兰标准号，即AS/NZS3678。

带有WR前缀的，表示强度比低合金钢级更耐大气腐蚀。

4.2验证机械性能级别

验证机械性能级别的碳钢和碳锰钢和低合金（焊接）钢应按如下方式指定标记代号：

例如:

AS/NZS3678—250

AS/NZS3678—WR350

其中

AS/NZS3678=本标准号

250,350=钢规定的最小屈服强度

WR=耐大气腐蚀

4.3其它性能

除4.2条外，钢的级别标记代号也可按如下方式标注机械试验：

（a）厚度方向拉伸性能

当材料保证最小厚度方向拉伸性能时，通过后缀‘Z’标注。

例如:

AS/NZS3678—250Z

（b）冲击性能

当材料规定最小冲击性能时，通过后缀‘L’标注材料已进行冲击试验，今后该后缀之后为0℃和更低的试验温度数值。

例如:

AS/NZS3678—WR350L0

AS/NZS3678—350L15

4.4化学分析

化学分析的标记代号应按如下所述由五个字符组成的体系：

（a）首字符，由一个字母标识脱氧方法,如下：

（i）A=铝脱氧.

（ii）K=硅脱氧，添加或未添加铝。

（b）四位数字-前两位数字标识钢的类型的数字串,如下：

（b）四位数字-前两位数字标识钢的类型的数字串,如下：

（i）10xx.............................普通碳素钢

（ii）15xx.............................碳锰钢

后两位数值表示规定碳含量范围中间值的近似值。

例如:

AS/NZS3678—A1006

4.5变更符号

可以在4.4规定的基础上增加变更符。

用前缀‘X’表示钢级的化学成份与AISI-SAE相应钢级有偏差。

例如:

AS/NZS3678—XK1016

5化学成份

5.1一般要求

化学分析的取样方式应符合AS1213规定。

化学成份的确定应符合AS1050,ASK1或其它能够达到相同或更高精确程度的程序的要求。

5.2熔炼分析

应进行熔炼分析确定规定元素的含量。

当无法从液态钢中取样时，按照AS1213规定进行取样分析可作为熔炼分析报告。

钢的熔炼分析应符合表1和2中相应级别的要求。

试验证明书报告的熔炼分析数值应符合相应钢级必要元素的要求。

5.3成品分析

对于本标准，最终产品的化学分析不是强制性要求。

如果规定进行成品分析，分析结果应符合表1或表3相应的规定。

5.4残余元素

不应有意向钢中添加表1和2中相应钢级没有给出的元素。

表1化学成分—力学性能等级

等级（见注1）

浇注或成品分析%

C

Si

Mn

P

S

Cr（见注2）

Ni（见注2）

Cu

（见注2）

Mo

（见注2）

Al

（见注3）

Ti

微合金元素

碳当量（见注4）

最大

最小

最大

最大

最大

最大

最小

最大

最大

最小

最大

最大

最大

最大

最大

最大

200

0.15

*

0.35

0.60

0.030

0.030

*

0.30

0.50

*

0.40

0.10

0.100

0.040

（见注5）

0.25

250和250L15

0.22

*

0.55

1.70

0.040

0.030

*

0.30

0.50

*

0.40

0.10

0.100

0.040

（见注5

0.44

300和300L15

0.22

*

0.55

1.70

0.040

0.030

*

0.30

0.50

*

0.40

0.10

0.100

0.040

（见注5

0.44

350和350L15

0.22

*

0.55

1.70

0.040

0.030

*

0.30

0.50

*

0.40

0.35

0.100

0.040

（见注6

0.44

400和400L15

0.22

*

0.55

1.70

0.040

0.030

*

0.30

0.50

*

0.40

0.35

0.100

0.040

（见注6

0.48

450和400L15

0.22

*

0.55

1.80

0.040

0.030

*

0.30

0.50

*

0.60

0.35

0.100

0.040

（见注6

0.48

WR350和WR350L0

0.14

0.15

0.75

1.70

0.160

0.030

0.15

1.05

0.55

0.15

0.50

0.10

0.100

0.040

（见注6

*

D*=无规定极限值。

注：

1表中所列等级采用硫化物改性炼钢工艺是允许的。

2除450、450L15、WR350和W350L0，Cr+Ni+Mo=1.00%适用。

3限定值同时适用于酸溶铝和全铝。

4碳当量基于实际熔炼分析或成品分析，按下列方程式计算：

5Nb+V总和不超过0.30%。

6V最大含量为0.10%。

Nb+V总含量最大值为0.15%。

表2化学成分—化学分析级别

等级（见注1）

熔炼分析%

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Cu

Al

（见注2和3）

Ti

最小

最大

最大

最小

最大

最大

最大

最大

最大

最大

最大

最大

A1006

*

0.08

0.03

*

0.40

0.040

0.030

见注4

见注4

见注4

0.100

0.040

A1010

0.08

0.13

0.03

0.30

0.60

0.040

0.030

见注4

见注4

见注4

0.100

0.040

K1042

0.39

0.47

0.50

0.60

0.90

0.040

0.040

见注4

见注4

见注4

0.100

0.040

XK1016

0.12

0.18

0.50

0.80

1.20

0.040

0.040

见注4

见注4

见注4

0.100

0.040

XK1515

0.12

0.18

0.50

1.20

1.50

0.040

0.040

见注4

见注4

见注4

0.100

0.040

*无规定极限值。

注：

1所列级别允许采用硫化物改性炼钢工艺。

2限定值同时适用于酸溶铝和全铝。

3如果一个钢种订货时要求细晶粒炼钢工艺时，Al的最小含量0.010%或Al+Ti最小含量0.015%适用。

4下列元素可以被限定，总含量为1.00%：

Cu：

0.40%

Ni：

0.50%

Cr：

0.30%

Mo：

0.10%

表3按表2划分的等级的成品分析容差

元素

限制或规定范围的最大值

容差%

下容差

上容差

C

≤0.25

＞0.25≤0.50

0.03

0.03

0.03

0.04

Si

≤0.05

＞0.05≤0.50

*

*

0.01

0.05

Mn

*

0.10

0.10

P

*

*

0.010

S

*

*

0.010

6允许偏差

按本标准供货的钢板、花纹板和钢坯的尺寸偏差的规定见AS1365。

7有害缺陷的清理

7.1概述

本条规定了肉眼可见的源于冶炼和轧制的缺陷。

本条也可以用于起源于产品后期处理和储运过程中的缺陷。

如果订购方要求对所有的缺陷进行鉴别、评估，以及如果必要，在交货前进行修补，产品应按除鳞状态订货。

如果不要求产品除鳞，一些被氧化皮覆盖的缺陷可能无法通过肉眼观察可见。

表面质量应符合7.2和7.3条的规定。

受缺陷或修补影响的区域，其残留厚度应符合AS1365规定。

允许按7.3条规定通过清除或研磨，或同时清除、研磨，并随后进行焊补。

7.2要求

7.2.1概述

钢板表面缺陷可以按其性质、深度和数量按7.2.2和7.2.3进行分类。

7.2.2一般缺陷

应考虑如下一般缺陷：

（a）除裂纹、结疤和压痕（见7.2.3（c））不超过表4限定范围的不连续，可看作是生产过程中固有的可以允许存在的数量。

不连续区域的残余厚度低于AS1365规定的最小厚度，其面积不超过检查表面的15％是允许的。

（b）除裂纹、结疤和压痕（见7.2.3（c））深度超过表4规定，但没有超过表5规定，且其总影响面积不超过检查表面的5％，可以不进行修补。

不连续区域的残余厚度低于AS1365规定的最小厚度，其面积不超过检查表面的2％是允许的。

注1裂纹主要由于材料储存冷却期间产生的应力引起。

注2结疤当中主要由氧化皮或/和非金属夹杂物组成。

表4缺陷的最大容许深度

产品的公称厚度（t）

mm

缺陷的最大允许深度

mm

3≤t＜8

8≤t＜25

25≤t＜40

40≤t＜80

80≤t＜150

150≤t＜250

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.9

表5缺陷的最大容许深度

产品的公称厚度（t）

mm

缺陷的最大允许深度

mm

3≤t＜8

8≤t＜25

25≤t＜40

40≤t＜80

80≤t＜150

150≤t＜250

0.4

0.5

0.6

0.8

0.9

1.2

7.2.3有害缺陷

如下有害缺陷应进行考虑：

（a）深度超过表4规定，但不超过表5规定，且所影响的表面面积大于所检查表面的5％时应当进行修补。

（b）不管其数量如何，深度超过表5规定的缺陷应当进行修补。

（c）如果缺陷，例如深度和广度符合一般缺陷要求的裂纹、结疤和压痕，影响到产品的使用，则应当进行修补，无论其深度和数量是多少。

7.3修补程序

7.3.1修磨

允许生产厂将全部表面修磨至AS1365规定的最小厚度。

如果缺陷没有被修补，应通过研磨方式将其全部清除。

修磨面应平滑过渡至周围表面。

缺陷修磨应满足如下条件：

（a）修磨面积的最大允许深度低于AS1365规定的最小厚度的数值应符合表6规定。

（b）修磨面积的最大允许深度低于AS1365规定的最小厚度时，其低于最小允许厚度范围的在产品一面的面积不应超过检查总面积的2％。

（c）对于位于产品两个表面相对的位置的研磨区域，其残余厚度应符合本条（a）的规定。

表6钢板修磨容差

产品的公称厚度（t）

mm

缺陷的最大允许深度

mm

3≤t＜8

8≤t＜25

15≤t＜25

40≤t＜60

60≤t＜80

80≤t＜250

0.3

0.4

0.8

1.0

1.5

2.0

7.3.2焊接

下述条件适用于无法按7.3.1规定的修磨方式进行修补的有害缺陷的焊补：

（a）在焊补开始之前，应将有害缺陷完全清除。

按本工序清理后的产品厚度应不低于其公称厚度的80％。

（b）在进行扁平产品边缘焊补之前，从产品内边缘测量的凹槽深度应不超过产品公称厚度和30mm两者之中较小的数值。

（c）采用焊接修补表面有害缺陷应按AS/NZS1554.1规定进行,按AS/NZS1553.1规定使用低氢耗材。

（d）焊接不能存在未溶合区、槽底裂纹以及其它可能影响产品使用的有害缺陷。

（e）堆焊材料应至少高于轧制表面1.5mm，并随后修磨至与产品表面齐平。

修磨后订单产品公称厚度允许偏差适用于该修磨区域。

（f）单个焊补面积不应超过0.125m2且总焊补面积不应超过0.125m2和检查面积的2％两者之中较大的数值。

（g）为了测定限定区域，研磨和焊接区域被小于其平均宽度的距离分开时，应视为同一个区域。

8样块的选择

8.1概述

用于制备拉伸、冲击和厚度方向拉伸试验试样的样块，应按第10章规定制取。

样块应在与产品完工状态相同的状态下进行试验。

注：

如果产品将进行热处理，可对试样进行单独的热处理。

但应在订单中进行明确说明（见附录A的A7）。

8.2取样和试验

试验用样块应取次同一形态、同一状态的同一批次的成品钢。

9取样位置和方向

试样取样位置和方向应符合如下规定：

（a）拉伸、冲击和厚度方向拉伸试验应在中心和边缘的中间部位制取。

（b）拉伸试验的试样方向应按横向制备（见图1中的（a））。

（c）冲击试验的试样方向应按纵向制备（见图1中的（b））。

（d）厚度方向拉伸试验试样方向应按垂直于钢板表面制取（见图1中的（c））。

10性能试验试样制备

10.1概述

根据本标准规定，试样制备前应在不加热的情况下矫直。

当一个试样出现有机加工缺陷或裂纹扩展现象时，可当予以废弃，并提交另一试样。

10.2拉伸试样

拉伸试验试样应按AS1391要求制备。

对于厚度小于等于30mm的材料，应采用全产品厚度非比例试样。

对于厚度大于30mm的材料，可以采用从厚度四分之一处制取的圆形比例试样，也可采用全厚度非比例试样。

10.3冲击试样

缺口轴线应垂直于钢板的轧制面。

试样应按AS1544.2要求制备，并应符合如下要求:

（a）公称厚度小于20mm的钢板

对于公称厚度小于20mm的钢板，应不包括与表面相距1mm以内的材料。

如果可能，应采用10mm×10mm的标准机械试样。

当材料太薄不能制备10mm×10mm的试样时，可按AS1544.2规定选用10mm×7.5mm或10mm×5mm的辅助试样进行试验。

注：

对于厚度小于8mm的钢板，使用10mm×全厚度试样。

此时，其冲击吸收功最小值应符合10mm×5mm试样规定的数值。

（b）公称厚度大于等于20mm且小于等于32mm的钢板

采用10mm×10mm的标准机械试样。

应不包括与表面相距3mm以内的材料。

（c）公称厚度大于32mm的钢板

采用10mm×10mm的标准机械试样,且试样主轴尽可能靠近钢板厚度的四分之一处。

10.4厚度方向拉伸试验

厚度拉伸试验应按如下规定制取直径为10mm的试样：

（a）公称厚度小于等于40mm的钢板

应制备圆形全厚度尺寸试样并通过焊接扩展钢板材料。

应通过适当的焊接方式确保有足够的结合强度且不会引起材料本身机械性能的变化（见注1）.

（b）公称厚度大于40mm的钢板

应制备圆形全厚度尺寸试样，不焊接扩展材料，前提是试样两端留出至少6mm的的距离供拉伸试验机以合适的方式进行加固。

注1摩擦焊、手工金属电弧焊使用适当的低氢耗材，以及按AS1554.2进行的电栓焊为首先方式。

注2本标准不包括公称厚度小于16mm的厚度方向拉伸试验级别。

11检验程序

11.1拉伸试验

拉伸试验应按照AS1391规定进行。

在接近屈服点时的应变速率应限定在AS1391规定的公称应变速率之内。

应出具标距Lo为5.65√So的延伸率。

其中So指拉伸试样拉伸前的截面面积。

从非比例标距转换结果应符合ISO2566-1的规定。

试样截面面积大于1000mm2时，转换为5.65√So的标距时，最小延伸率应在表7的基础上降低2％。

11.2夏比V形缺口冲击试验

冲击试验应按AS1544.2规定进行。

11.3厚度方向拉伸试验

在接近屈服点时的应变速率应限定在AS1391规定的公称应变速率之内。

12机械试验要求

12.1拉伸试验

如果按11.1规定测定，试样的屈服强度、抗拉强度以及延伸率应符合表7的规定。

12.2冲击试验

如果按11.2规定测定，试样的冲击吸收功应符合表8的规定。

12.3厚度方向拉伸试验

断后截面积收缩百分数（Z）应按如下公式计算：

Z=｛（So-S）/So｝×100.................12.3

（1）

其中

So=试样的原始截面面积,单位：

平方毫米。

=（πd2）/4.......................12.3

（2）

d=试样直径,单位：

毫米

S=断后截面面积,单位：

平方毫米

=（π/4）×｛（a/2）+（b/2）｝2.............12.3（3）

a和b是测量的互相垂直的两条直径，单位：

毫米

断口呈椭圆形时，a和b是该椭圆的两