Composition chimique
Teneur en carbone: Q235NH a une faible teneur en carbone contrôlée (inférieure ou égale à 0,18%). Une teneur en carbone plus faible peut réduire la fragilité de l'acier, éviter la formation de cémentite excessivement dure et cassante et ainsi améliorer l'allongement. Si la teneur en carbone dépasse la norme en raison d'erreurs de fusion, la ductilité de la tôle d'acier diminuera considérablement et l'allongement à la rupture sera inférieur à la valeur spécifiée.
Éléments en alliage pour la résistance à la corrosion: L'ajout de Cu (0,25 à 0,55 %), de Cr (0,40 à 0,80 %) et de Ni (inférieur ou égal à 0,50 %) dans Q235NH vise principalement à favoriser la formation de patine. Ces éléments sont ajoutés en quantités modérées et ne réduiront pas significativement l'allongement ; au contraire, un ajout approprié de Ni peut affiner les grains et améliorer légèrement la ductilité. Cependant, l’ajout excessif d’éléments d’alliage augmentera la dureté de l’acier et réduira l’allongement.
Éléments d'impuretés: Le soufre (S inférieur ou égal à 0,045%) et le phosphore (P inférieur ou égal à 0,045%) sont des impuretés nocives. Le soufre formera des inclusions de sulfures à faible point de fusion-, qui provoquent une fragilité à chaud ; le phosphore augmentera la fragilité à froid de l'acier. Les deux réduiront l’allongement à la rupture de la tôle d’acier, leur contenu doit donc être strictement contrôlé lors de la fusion.
Microstructure interne
L'allongement à la rupture de Q235NH est déterminé par sonferrite-perlite biphasée-microstructure:
La ferrite est une phase molle et ductile, qui contribue principalement à l’allongement de la tôle d’acier. Une proportion plus élevée de ferrite (généralement 70 à 80 % dans le Q235NH) peut améliorer la ductilité.
La perlite est une phase dure et cassante composée de lamelles de ferrite et de cémentite. Une quantité appropriée de perlite peut assurer la résistance de l'acier, mais si la proportion de perlite est trop élevée (supérieure à 30 %), l'allongement de la tôle d'acier diminuera.
La taille des grains affecte également l'allongement : des grains plus fins peuvent augmenter la surface limite des grains, améliorer la coordination des déformations entre grains, et ainsi augmenter l'allongement à la rupture. Les gros grains causés par un traitement thermique inapproprié réduiront la ductilité.
Technologie de traitement
Processus de laminage: Les tôles d'acier Q235NH sont généralement produites par laminage à chaud. Des paramètres de laminage raisonnables (tels que la température de laminage contrôlée et le taux de réduction) peuvent affiner les grains et homogénéiser la microstructure. Par exemple, le laminage dans la zone de recristallisation de l'austénite peut briser les gros grains d'austénite et le refroidissement ultérieur peut former une fine ferrite-perlite, ce qui est bénéfique pour améliorer l'allongement. Si la température de laminage est trop élevée ou si le taux de réduction est insuffisant, des grains grossiers se formeront, entraînant un allongement plus faible.
Traitement thermique de-formage à chaud et de post-formage: 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 degrés) provoquera un grossissement du grain, réduisant ainsi l'allongement ; un refroidissement rapide après le formage introduira une contrainte résiduelle et formera même de la martensite, ce qui réduira considérablement la ductilité. Un traitement de normalisation après une surchauffe peut affiner les grains et restaurer le niveau d'allongement d'origine.
Conditions d'essai
Température d'essai: L'allongement à la rupture du Q235NH diminue avec la diminution de la température d'essai. A température ambiante (20 degrés), son allongement est généralement supérieur ou égal à 22 %. Dans des environnements à basse -température (par exemple, en dessous de -20 degrés), l'acier montrera une fragilité à froid et l'allongement diminuera considérablement, c'est pourquoi le Q235NH n'est pas recommandé pour une utilisation à long terme dans les zones extrêmement froides.
Taille et direction de l’échantillon: Selon les normes nationales, l'essai d'allongement des tôles d'acier utilise généralement des échantillons de traction standards. La valeur d'allongement des échantillons prélevés dans le sens du laminage est légèrement supérieure à celle prise dans le sens transversal, car le processus de laminage rendra les grains et les inclusions allongés dans le sens du laminage, montrant une anisotropie.
