1. 简要介绍
Q345R是一种中国国家标准GB/T 713.2-2023规定的低合金高强度压力容器用钢板。 “Q”代表屈服强度，“345”表示厚度≤16mm时最小屈服强度为345MPa，“R”意为“容器”。它具有优异的综合力学性能（强度、塑性及韧性）、良好的焊接性和工艺性能，被广泛应用于石油、化工、电站、锅炉等行业中制造反应器、换热器、球罐等压力容器。
2. 牌号释义
其牌号“Q345R”依据中国国家标准GB/T 713.2-2023进行命名和释义：
Q：是汉字“屈”（Qu）的汉语拼音首字母，表示钢材的屈服强度。
345：表示钢材厚度≤16毫米时，规定的屈服强度下限值，单位为兆帕（MPa）。
R：是汉字“容”（Rong）的汉语拼音首字母，表示此钢材专用于压力容器。
因此，Q345R直接解读为“屈服强度下限为345兆帕的压力容器用钢”。
3. 物理特性
Q345R的核心物理特性主要体现在其力学性能上，这些性能会随钢板厚度增加略有变化：
| 厚度 (t) mm | 屈服强度 (ReL) MPa ≥ | 抗拉强度 (Rm) MPa | 断后伸长率 (A) % ≥ | 冲击功 (KV2, 0℃或-20℃) J ≥ |
|---|---|---|---|---|
| t ≤ 16 | 345 | 470 - 640 | 21 | 34 |
| 16 < t ≤ 36 | 325 | 470 - 640 | 20 | 34 |
| 36 < t ≤ 60 | 315 | 470 - 640 | 20 | 34 |
| 60 < t ≤ 100 | 305 | 470 - 640 | 20 | 34 |
| 100 < t ≤ 150 | 285 | 450 - 620 | 20 | 34 |
| 150 < t ≤ 200 | 265 | 450 - 620 | 20 | 34 |
此外，它还具有良好的冷弯性能（180°弯曲试验，d=2a）和高温性能（如在500℃时，屈服强度仍不低于180MPa）。
4. 化学特性
Q345R的化学成分设计旨在保证其强度、韧性、焊接性和耐蚀性，特点是低碳、适量锰硅合金化、严格控制有害元素1。其熔炼化学成分需符合以下要求（%）：
| 元素 | 标准要求 (%) | 元素 | 标准要求 (%) |
|---|---|---|---|
| 碳 (C) | ≤ 0.20 | 钼 (Mo) | ≤ 0.08 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.55 | 铌 (Nb) | ≤ 0.050 |
| 锰 (Mn) | 1.20 - 1.70 | 钒 (V) | ≤ 0.050 |
| 磷 (P) | ≤ 0.025 | 钛 (Ti) | ≤ 0.030 |
| 硫 (S) | ≤ 0.010 | Alt | ≥ 0.020 |
| 铜 (Cu) | ≤ 0.30 | Cu+Ni+Cr+Mo | ≤ 0.70 |
| 镍 (Ni) | ≤ 0.30 | ||
| 铬 (Cr) | ≤ 0.30 |
严格控制磷、硫 (P≤0.025%, S≤0.010%)：低杂质含量有助于提高钢材的纯净度，从而改善韧性、塑性和抗脆性断裂能力，并减少焊接热裂纹的风险。
5. 应用领域
Q345R因其均衡的性能和经济性，是制造中低压压力容器的主力材料，广泛应用于：
石油化工：各类原料储罐、反应釜壳体、换热器壳体、分离器、塔器。
气体工业：液化石油气(LPG)储罐、液氨储罐、压缩空气储罐、工业气体储罐。
能源电力：锅炉系统中的低压汽包、除氧器水箱、低压加热器壳体。
制药与食品工业：发酵罐、配料罐、储液罐等（需符合卫生要求）。
环保水处理、通用工业等领域的压力容器。
6. 测试及生产方法
测试方法：
力学性能测试：包括拉伸试验（测定屈服强度、抗拉强度、伸长率）、夏比V型缺口冲击试验（测定低温冲击韧性，通常在0℃或-20℃）和弯曲试验。
无损检测：通常采用超声波探伤（UT）来检测钢板内部的分层、夹杂等缺陷，常见要求达到NB/T 47013.3标准中的II级或I级。
其他测试：根据需求，还可进行高温拉伸试验、厚度方向性能（Z向）测试等。
生产方法：
冶炼与连铸：普遍采用转炉或电炉冶炼，并经过炉外精炼（如LF炉、RH真空脱气等）以精确控制成分、去除有害气体和夹杂物。
轧制：采用控制轧制或热机械轧制（TMCP） 工艺，通过控制轧制温度和变形量来细化晶粒，优化性能。
热处理：最常用的交货状态是正火（N）13。正火处理（加热到Ac₃以上30-50℃后空冷）可以细化晶粒、均匀组织，显著提高钢板的韧性，尤其是低温冲击韧性，并改善其加工性能。
7. 国际标准相近牌号
Q345R与国际上其他标准的压力容器用钢有相近或可对应的牌号，但具体替代需严格依据设计规范和要求进行对比评估。
美国 (ASTM)
A516/A516M Gr.70，这是与Q345R最为常用和接近的对应牌号。同样用于中低温压力容器，其力学性能和化学成分类似。
欧洲 (EN)
P355GH，EN 10028-2标准中的正火可焊接细晶粒钢。屈服强度定义（355MPa）和用途与Q345R相似。
日本 (JIS)
SPV355，JIS G3115标准规定的压力容器用钢，其抗拉强度范围和屈服强度值与Q345R接近。
