1. Inleiding
Q235-staal is een van de meest gebruikte koolstofstaalsoorten met een laag-koolstofgehalte, voornamelijk samengesteld uit ijzer met een klein percentage koolstof (0,12–0,20%) en andere legeringselementen zoals mangaan, silicium en fosfor. Het lage koolstofgehalte zorgt voor een uitstekende ductiliteit, taaiheid en lasbaarheid, waardoor het een veelzijdige keuze is voor structurele en technische toepassingen.
Belangrijkste voordelen:
Kosten-effectief: economisch voor grootschalige- bouw- en productieprojecten.
Veelzijdig: geschikt voor structurele componenten, machineonderdelen en algemene fabricage.
Eenvoudig te vervaardigen: kan worden gelast, gesneden en gevormd zonder speciale apparatuur.
Beperkingen:
Corrosiebestendigheid: matig; vereist beschermende coatings voor zware of maritieme omgevingen.
Sterkte: geschikt voor de meeste toepassingen, maar lager dan staal van hogere-kwaliteit.
Historisch gezien is Q235 een fundamenteel materiaal geweest voor bruggen, gebouwen, machines en infrastructuurprojecten in heel China.
2. Normen en equivalenten
| Standaard organisatie | Benaming / Kwaliteit | Regio / Herkomst | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| UNS | G3101 Q235 | China | Het dichtst bij ASTM A36 |
| ASTM | A36 | VS | Kleine compositorische verschillen |
| NL | S235JR | Europa | Soortgelijke mechanische eigenschappen |
| JIS | SS400 | Japan | Vergelijkbare vloeigrens |
| GB | Q235 | China | Nationale standaard |
Opmerking:Hoewel Q235 vaak wordt vergeleken met ASTM A36 of S235JR, kunnen kleine verschillen in samenstelling en eigenschappen de prestaties in specifieke toepassingen beïnvloeden.
3. Belangrijkste eigenschappen
3.1 Chemische samenstelling (gew.%)
| Element | Bereik (%) |
|---|---|
| Koolstof (C) | 0.12 – 0.20 |
| Mangaan (Mn) | 0.30 – 0.70 |
| Silicium (Si) | 0.10 – 0.40 |
| Fosfor (P) | Kleiner dan of gelijk aan 0,045 |
| Zwavel (S) | Kleiner dan of gelijk aan 0,045 |
Opmerkingen:Koolstof verbetert de sterkte en hardheid; mangaan verbetert de taaiheid en hardbaarheid; silicium werkt als deoxidatiemiddel en draagt bij aan de algehele sterkte.
3.2 Mechanische eigenschappen
| Eigendom | Voorwaarde | Metrisch | Imperiaal | Teststandaard |
|---|---|---|---|---|
| Treksterkte | Warmgewalst | 370 – 500 MPa | 54 – 73 ksi | ASTM E8 |
| Opbrengststerkte (0,2% offset) | Warmgewalst | Groter dan of gelijk aan 235 MPa | Groter dan of gelijk aan 34 ksi | ASTM E8 |
| Verlenging | Warmgewalst | Groter dan of gelijk aan 20% | Groter dan of gelijk aan 20% | ASTM E8 |
| Hardheid (Brinell) | Warmgewalst | Minder dan of gelijk aan 160 HB | Minder dan of gelijk aan 160 HB | ASTM E10 |
| Impactsterkte | -20 graden | Groter dan of gelijk aan 27 J | Groter dan of gelijk aan 20 ft-lbf | ASTM E23 |
3.3 Fysieke eigenschappen
| Eigendom | Waarde (metrisch) | Waarde (imperiaal) |
|---|---|---|
| Dikte | 7,85 g/cm³ | 0,284 pond/inch³ |
| Smeltpunt | 1425–1540 graden | 2600–2800 graden F |
| Thermische geleidbaarheid | 50 W/m·K | 29 BTU·in/(hr·ft²· graad F) |
| Specifieke warmtecapaciteit | 0,49 kJ/kg·K | 0,12 BTU/lb · graad F |
| Elektrische weerstand | 1.7 × 10^-7 Ω·m | 1,7 × 10^-7 Ω·ft |
4. Corrosie- en hittebestendigheid
Corrosiebestendigheid:
Atmosferisch: Redelijk (roestgevoelig)
Chloriden: Slecht (risico op putcorrosie)
Zuren: Slecht (niet aanbevolen)
Alkalisch: matig
Hittebestendigheid:
| Eigendom | Temperatuur | Opmerkingen |
|---|---|---|
| Max. continue servicetemp | 400 graden / 752 graden F | Geschikt voor structureel gebruik |
| Max. intermitterende bedrijfstemp | 500 graden / 932 graden F | Alleen blootstelling op korte- termijn |
| Schalen van temperatuur | 600 graden / 1112 graden F | Risico op oxidatie boven deze temperatuur |
Opmerking:Q235 behoudt structurele integriteit tot ~400 graden, waarboven de mechanische eigenschappen kunnen verslechteren.