Chemische Zusammensetzung
Kohlenstoffgehalt: Q235NH hat einen kontrolliert niedrigen Kohlenstoffgehalt (weniger als oder gleich 0,18 %). Ein geringerer Kohlenstoffgehalt kann die Sprödigkeit des Stahls verringern, die Bildung von übermäßig hartem und sprödem Zementit verhindern und somit die Dehnung verbessern. Wenn der Kohlenstoffgehalt aufgrund von Schmelzfehlern den Standardwert überschreitet, nimmt die Duktilität des Stahlblechs erheblich ab und die Bruchdehnung liegt unter dem angegebenen Wert.
Legierungselemente für Korrosionsbeständigkeit: Der Zusatz von Cu (0,25–0,55 %), Cr (0,40–0,80 %) und Ni (weniger als oder gleich 0,50 %) in Q235NH dient hauptsächlich der Förderung der Patinabildung. Diese Elemente werden in moderaten Mengen zugesetzt und verringern die Dehnung nicht wesentlich; im Gegenteil, die richtige Ni-Zugabe kann die Körner verfeinern und die Duktilität leicht verbessern. Eine übermäßige Zugabe von Legierungselementen erhöht jedoch die Härte des Stahls und verringert die Dehnung.
Verunreinigungselemente: Schwefel (S kleiner oder gleich 0,045 %) und Phosphor (P kleiner oder gleich 0,045 %) sind schädliche Verunreinigungen. Schwefel bildet niedrigschmelzende Sulfideinschlüsse, die zu Heißsprödigkeit führen. Phosphor erhöht die Kaltsprödigkeit des Stahls. Beide verringern die Bruchdehnung der Stahlplatte, daher muss ihr Gehalt beim Schmelzen streng kontrolliert werden.
Interne Mikrostruktur
Die Bruchdehnung von Q235NH wird durch seine bestimmtFerrit-Perlit-Zweiphasen-Mikrostruktur:
Ferrit ist eine weiche und duktile Phase, die den Hauptbeitrag zur Dehnung der Stahlplatte leistet. Ein höherer Ferritanteil (im Allgemeinen 70–80 % in Q235NH) kann die Duktilität verbessern.
Perlit ist eine harte und spröde Phase, die aus Ferrit- und Zementitlamellen besteht. Eine angemessene Perlitmenge kann die Festigkeit des Stahls gewährleisten, wenn der Perlitanteil jedoch zu hoch ist (über 30 %), nimmt die Dehnung der Stahlplatte ab.
Auch die Korngröße beeinflusst die Dehnung: Feinere Körner können die Korngrenzenfläche vergrößern, die Koordination der Verformung zwischen den Körnern verbessern und so die Bruchdehnung erhöhen. Grobe Körner, die durch unsachgemäße Wärmebehandlung entstehen, verringern die Duktilität.
Verarbeitungstechnologie
Rollvorgang: Q235NH-Stahlplatten werden normalerweise durch Warmwalzen hergestellt. Angemessene Walzparameter (z. B. kontrollierte Walztemperatur und Reduktionsverhältnis) können die Körner verfeinern und die Mikrostruktur homogenisieren. Beispielsweise kann das Walzen in der Austenit-Rekristallisationszone grobe Austenitkörner brechen, und beim anschließenden Abkühlen kann sich feines Ferrit-Perlit bilden, was sich positiv auf die Verbesserung der Dehnung auswirkt. Wenn die Walztemperatur zu hoch ist oder das Reduktionsverhältnis nicht ausreicht, bilden sich grobe Körner, die zu einer geringeren Dehnung führen.
Warm-Umformung und Nach-Wärmebehandlung: If Q235NH steel plates undergo hot-forming within the optimal temperature range (900–1100°C) and adopt air cooling, the microstructure will remain refined, and the elongation will not be significantly affected. However, overheating (temperature >1100 Grad) führt zu einer Kornvergröberung und verringert die Dehnung; Eine schnelle Abkühlung nach der Umformung führt zu Eigenspannungen und sogar zur Bildung von Martensit, was die Duktilität stark verringert. Eine Normalisierungsbehandlung nach Überhitzung kann die Körner verfeinern und das ursprüngliche Dehnungsniveau wiederherstellen.
Testbedingungen
Testtemperatur: Die Bruchdehnung von Q235NH nimmt mit abnehmender Testtemperatur ab. Bei Raumtemperatur (20 Grad) beträgt seine Dehnung im Allgemeinen mehr als oder gleich 22 %. In Umgebungen mit niedrigen -Temperaturen (z. B. unter -20 Grad) zeigt der Stahl Kältesprödigkeit und die Dehnung nimmt erheblich ab, weshalb Q235NH nicht für den Langzeiteinsatz in extrem kalten Bereichen empfohlen wird.
Probengröße und -richtung: Gemäß den nationalen Standards werden für die Dehnungsprüfung von Stahlplatten normalerweise Standardzugproben verwendet. Der Dehnungswert von Proben, die entlang der Walzrichtung genommen wurden, ist etwas höher als derjenige, der entlang der Querrichtung genommen wurde, da der Walzprozess dazu führt, dass sich die Körner und Einschlüsse entlang der Walzrichtung verlängern und Anisotropie zeigen.
