GB/T 1591-2018 低合金高强度结构钢

国家标准技术规范（整理版）

1. 冶炼方法

钢由转炉或电炉冶炼，必要时可进行炉外精炼。除非需方有特殊要求并在合同中注明，冶炼方法一般由供方自行选择。

2. 交货状态

钢材以以下状态交货：

3. 各交货状态钢材的牌号及化学成分（质量分数，%）

3.1 热轧钢（表1）

钢级 质量等级 C（≤40mm） C（>40mm） Si ≤ Mn ≤ P ≤ S ≤ Nb V Ti Cr ≤ Ni ≤ Cu ≤ Mo ≤ N ≤ B
Q355 B 0.24 0.20 0.55 1.60 0.035 0.035 - - - 0.40 - - - 0.012 -
C 0.22 0.20 0.55 1.60 0.030 0.030 - - - 0.40 - - - 0.012 -
D 0.22 0.20 0.55 1.60 0.025 0.025 - - - 0.40 - - - 0.012 -
Q390 B 0.20 - 0.55 1.70 0.035 0.035 0.05~0.13 - 0.05 0.50 0.40 - - 0.015 -
C 0.20 - 0.55 1.70 0.030 0.030 0.05~0.13 0.30 0.05 0.50 0.40 - - 0.015 -
D 0.20 - 0.55 1.70 0.025 0.025 0.05~0.13 0.30 0.05 0.50 0.40 - - 0.015 -
Q420g B 0.20 - 0.55 1.70 0.035 0.035 - 0.13 0.05 0.30 - 0.40 0.20 0.015 -
C 0.20 - 0.55 1.70 0.030 0.030 0.05 0.13 0.05 0.30 0.80 0.40 0.20 0.015 -
Q460g C 0.20 - 0.55 1.80 0.030 0.030 0.05 0.13 0.05 0.30 0.80 0.40 0.20 0.015 0.004

注1：公称厚度大于100mm的型钢，碳含量可由供需双方协商确定；公称厚度大于30mm的钢材，碳含量不大于0.22%。

注2：对于型钢和棒材，其磷和硫含量上限值可提高0.005%。

注3：Q390、Q420的Nb含量最高可到0.07%，Q460的Nb含量最高可到0.11%；V含量最高可到0.20%。

注4：如果钢中酸溶铝（Als）含量不小于0.015%或全铝（Alt）含量不小于0.020%，或添加了其他固氮合金元素，氮元素含量不作限制，固氮元素应在质量证明书中注明。

注5：标注“g”的牌号仅适用于型钢和棒材。

3.2 正火、正火轧制钢（表3）

钢级 质量等级 C ≤ Si ≤ Mn P ≤ S ≤ Nb V Ti Cr ≤ Ni ≤ Cu ≤ Mo ≤ N ≤ Als ≥
Q355N B 0.20 0.50 0.90~1.65 0.035 0.035 0.005~0.05 0.01~0.12 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 - 0.015 0.015
C 0.20 0.50 0.90~1.65 0.030 0.030 0.005~0.05 0.01~0.12 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 - 0.015 0.015
D 0.18 0.50 0.90~1.65 0.030 0.025 0.005~0.05 0.01~0.12 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 - 0.015 0.015
E 0.18 0.50 0.90~1.65 0.025 0.020 0.005~0.05 0.01~0.12 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 - 0.015 0.015
F 0.16 0.50 0.90~1.65 0.020 0.010 0.005~0.05 0.01~0.12 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 - 0.015 0.015
Q390N B 0.20 0.50 0.90~1.70 0.035 0.035 0.01~0.05 0.01~0.20 0.006~0.05 0.30 - 0.40 - 0.015 0.015
C 0.20 0.50 0.90~1.70 0.030 0.030 0.01~0.05 0.01~0.20 0.006~0.05 0.30 - 0.40 - 0.015 0.015
D 0.20 0.50 0.90~1.70 0.030 0.025 0.01~0.05 0.01~0.20 0.006~0.05 0.30 - 0.40 - 0.015 0.015
E 0.20 0.50 0.90~1.70 0.025 0.020 0.01~0.05 0.01~0.20 0.006~0.05 0.30 - 0.40 - 0.015 0.015

注1：钢中应至少含有铝、铌、钒、钛等细化晶粒元素中的一种，单独或组合加入时，应保证其中至少一种合金元素含量不小于表中规定含量的下限。

注2：对于型钢和棒材，磷和硫含量上限值可提高0.005%；V+Nb+Ti<0.22%，Mo+Cr ≤0.30%。

注3：Als可用全铝（Alt）替代，此时全铝最小含量为0.020%；当钢中添加了铌、钒、钛等细化晶粒元素且含量不小于表中规定含量的下限时，铝含量下限值不限。

3.3 热机械轧制钢（表5）

钢级 质量等级 C ≤ Si ≤ Mn ≤ P ≤ S ≤ Nb Ti Cr ≤ Ni ≤ Cu ≤ Mo ≤ N ≤ B Als ≥
Q355M B 0.14d 0.50 1.60 0.035 0.035 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
C 0.14d 0.50 1.60 0.030 0.030 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
D 0.14d 0.50 1.60 0.030 0.025 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
E 0.14d 0.50 1.60 0.025 0.020 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
F 0.14d 0.50 1.60 0.020 0.010 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
Q390M B 0.15d 0.50 1.70 0.035 0.035 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
C 0.15d 0.50 1.70 0.030 0.030 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
D 0.15d 0.50 1.70 0.030 0.025 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015
E 0.15d 0.50 1.70 0.025 0.020 0.01~0.05 0.006~0.05 0.30 0.50 0.40 0.10 0.015 - 0.015

注1：钢中应至少含有铝、铌、钒、钛等细化晶粒元素中的一种，单独或组合加入时，应保证其中至少一种合金元素含量不小于表中规定含量的下限。

注2：对于型钢和棒材，磷和硫含量上限值可提高0.005%；Q355M、Q390M、Q420M和Q460M的最大碳含量可提高0.02%。

注3：Als可用全铝（Alt）替代，此时全铝最小含量为0.020%；当钢中添加了铌、钒、钛等细化晶粒元素且含量不小于表中规定含量的下限时，铝含量下限值不限。

注4：标注“d”的碳含量为基础上限，型钢和棒材可按注2调整。

4. 碳当量（CEV）与焊接裂纹敏感性指数（Pcm）

4.1 热轧状态钢材碳当量（表2）

钢级 质量等级 ≤30mm ≤ >30~63mm ≤ >63~150mm ≤ >150~250mm ≤ >250~400mm ≤
Q355 B 0.45 0.47 0.47 0.49b -
C 0.45 0.47 0.47 0.49b -
D 0.45 0.47 0.47 0.49c -
Q390 B 0.45 0.47 0.48 - -
C 0.45 0.47 0.48 - -
D 0.45 0.47 0.48 - -

注1：当需对硅含量控制时（如热浸镀锌涂层），为达到抗拉强度要求而增加碳、锰等元素含量，碳当量可调整：Si ≤0.030%时提高0.02%；Si ≤0.25%时提高0.01%。

注2：对于型钢和棒材，最大碳当量可到0.54%；标注“b”“c”分别适用于特定厚度的钢板和型钢/棒材。

4.2 热机械轧制（TMCP）钢材碳当量及Pcm（表6）

钢级 质量等级 ≤16mm CEV ≤ >16~40mm CEV ≤ >40~63mm CEV ≤ >63~120mm CEV ≤ >120~150mm CEV ≤ Pcm ≤
Q355M B、C、D、E、F 0.39 0.39 0.40 0.45 0.45 0.20
Q390M B、C、D、E 0.41 0.43 0.44 0.46 0.46 0.20
Q420M B、C、D、E 0.43 0.45 0.46 0.47 0.47 0.20
Q460M C、D、E 0.45 0.46 0.47 0.48 0.48 0.22
Q500M C、D、E 0.47 0.47 0.47 0.48 0.48 0.25

5. 力学性能及工艺性能

5.1 拉伸性能

拉伸性能包含上屈服强度（ReH）、抗拉强度（Rm）、断后伸长率（A），不同交货状态钢材要求如下：

5.1.1 热轧钢（表7、表8）

钢级 质量等级 厚度（mm） ReH ≥（MPa） Rm（MPa） 纵向A ≥（%） 横向A ≥（%）
Q355 B、C ≤16 355 470~630 22 20
>16~40 345 470~630 21 19
D ≤16 355 470~630 22 20
Q390 B、C、D ≤16 390 490~650 21 20
>16~40 380 490~650 20 19

注1：当屈服不明显时，可用规定塑性延伸强度（Rp0.2）代替上屈服强度（ReH）。

注2：公称宽度不小于600mm的钢板及钢带取横向拉伸试样，其他钢材取纵向试样。

5.2 夏比（V型缺口）冲击试验（表11）

钢级 质量等级 试验温度（℃） 纵向KV2 ≥（J） 横向KV2 ≥（J）
Q355、Q390、Q420 B 20 34 27
Q355、Q390、Q420、Q460 C 0 34 27
Q355、Q390 D -20 34 27
Q355N、Q390N、Q420N E -40 31 20
Q355N F -60 31 20

注1：公称厚度≥6mm或直径≥12mm的钢材应做冲击试验，标准试样尺寸10mm×10mm×55mm；不足时用小尺寸试样，冲击能量按比例降低（7.5mm试样取75%，5mm试样取50%）。

注2：当需方未指定试验温度时，C、D、E、F级钢材分别做0℃、-20℃、-40℃、-60℃冲击。

5.3 弯曲性能

根据需方要求并在合同中注明，钢材可进行弯曲试验，试验指标由供需双方协商确定；如供方能保证弯曲试验合格，可不做检验。

6. 国内外标准牌号对照表（附录A，资料性附录）

本标准（GB/T 1591-2018） 旧标准（GB/T 1591-2008） ISO 630-2:2011 ISO 630-3:2012 EN 10025-2:2004 EN 10025-3:2004 EN 10025-4:2004
Q355B（AR） Q345B（热轧） S355B - S355JR - -
Q355C（AR） Q345C（热轧） S355C - S355J0 - -
Q355D（AR） Q345D（热轧） S355D - S355J2 - -
Q355ND Q345D（正火/正火轧制） - S355ND - S355N -
Q355NE Q345E（正火/正火轧制） - S355NE - S355NL -
Q355MD Q345D（TMCP） - S355MD - - S355M
Q355ME Q345E（TMCP） - S355ME - - S355ML
Q420ND Q420D（正火/正火轧制） - S420ND - S420N -
Q420MD Q420D（TMCP） - S420MD - - S420M
Q460ND Q460D（正火/正火轧制） - S460ND - S460N -
Q460MD Q460D（TMCP） - S460MD - - S460M

注：表中“AR”代表热轧状态，“TMCP”代表热机械轧制状态；“-”表示无对应牌号或未列入。