厚度方向性能钢板
(Steel plates with through-thickness characteristics)
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准参照EN 10164:2004《改进垂直于产品表面变形性能的产品》，结合我国厚度方向性能钢板的生产和应用情况，对GB/T 5313-1985《厚度方向性能钢板》进行修订。
本标准代替GB/T 5313-1985《厚度方向性能钢板》，本标准与GB/T 5313-1985相比主要有以下变化：
- 取消了适用钢板的屈服强度级别；
- 钢板的最大厚度自150 mm提高到400 mm；
- 修改了试样的制备和检验规定。
本标准的附录A和附录B为规范性附录。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位：河北钢铁集团舞阳钢铁有限责任公司、江苏沙钢集团有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、天津钢铁集团有限公司、新余钢铁集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、安阳钢铁股份有限公司、首钢总公司。
本标准主要起草人：赵文忠、张华红、谢良法、常跃峰、李晓波、李小莉、曾小平、张均生、王晓虎、李子林、师莉、王永然、吕瑞国。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 5313-1985。
1 范围
本标准规定了钢板的厚度方向性能级别、试验方法及检验规则。厚度方向性能级别是对钢板的抗层状撕裂的能力提供的一种量度，厚度方向性能采用厚度方向拉伸试样的断面收缩率来评定。
本标准适用于厚度为15mm~400 mm的镇静钢钢板。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
- GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法(GB/T 228.1-2010,ISO 6892-1:2009,MOD)
- GB/T 17505 钢及钢产品 交货一般技术要求
3 牌号表示方法
按本标准订货的厚度方向性能钢板的牌号，由产品原牌号和要求的厚度方向性能级别组成。
例如：Q345GJDZ25
Q345GJD——为GB/T 19879中的原牌号；
Z25——为根据本标准所要求的厚度方向性能级别。
4 技术要求
4.1 不同厚度方向性能级别所对应的钢的硫含量(熔炼分析)应符合表1的规定。
| 厚度方向性能级别 | 硫含量(质量分数)/% |
|---|---|
| Z15 | ≤0.010 |
| Z25 | ≤0.007 |
| Z35 | ≤0.005 |
4.2 钢板厚度方向性能级别及所对应的断面收缩率的平均值和单个试样最小值应符合表2的规定。
| 厚度方向性能级别 | 断面收缩率 Z/% | |
|---|---|---|
| 三个试样的最小平均值 | 单个试样最小值 | |
| Z15 | 15 | 10 |
| Z25 | 25 | 15 |
| Z35 | 35 | 25 |
4.3 按本标准订货的钢板，应进行超声波探伤检验，探伤方法和合格级别经供需双方协商在合同中注明。
4.4 按本标准订货的钢板，经供需双方协商可采用补充要求，具体内容见附录A。
5 样坯和试样制备
5.1 取样
样坯应在沿钢板主轧制方向(纵向)的一端的中部截取(宽度1/2处)，对于钢锭成材的钢板，应确保取在对应钢锭头部端。该样坯应足以制备6个试样，其中3个为备用。应确保在最终试样的加工过程中伴随的热影响或加工硬化区被去除。
5.2 试样制备
应从按5.1的要求切取的样坯上，按照下列步骤制备带延伸部分或不带延伸部分的试样，试样的轴线应垂直于钢板表面。带延伸部分的试样规定如下：
1) 对于15mm ≤ t ≤20 mm 应有延伸部分，t为产品厚度；
2) 对于 t>20 mm ，可选择延伸部分，t为产品厚度。
5.3 带延伸部分的试样(见图B.1)
焊接前，应先清除试样表面的所有铁锈、氧化铁皮、油脂等杂物。
1) 采用摩擦焊或其他合适方法以保证热影响区最小的方式，将延伸部分焊接到试样的两个表面上。
2) 试样直径d0如下：对于15mm≤t≤25mm，t为产品厚度，d0=6 mm或10mm；对于 t>25 mm ，t为产品厚度，d0=10 mm。
3) 试样的平行长度Lc应至少为1.5d0，且不超过80mm，热影响区应在 Lc 之外。
5.4 不带延伸部分的试样(见图B.2,图B.3)
1) 试样直径 d0 如下：对于 20 mm ≤t ≤40 mm，t 为产品厚度，d0=6 mm 或10 mm；对于 40 mm
2) 试样的平行长度 Lc 应至少为1.5d0，且不超过80mm；
3) 对于 t ≤80 mm 的产品，试样总长度 Lt 应等于产品全厚度t。
5.5
对于 80 mm
6 试验方法
厚度方向拉伸试验应按照GB/T 228.1进行，断面收缩率应按照GB/T 228.1测定。断面收缩率(%)按式(1)计算：
Z = ( (S0 - Su) / S0 ) × 100 ………………(1)
其中：
S0 = (π / 4) × d02
Su = (π / 4) × ( (d1 + d2) / 2 )2
式中：
S0——试样原始横截面积，单位为平方毫米(mm²)；
Su——试样断裂后的最小截面积，单位为平方毫米(mm²)；
d1 和 d2 为两个互相垂直的直径的测量值。如果断面呈椭圆形，则 d1 和 d2 表示椭圆的两根轴。
7 检验规则
7.1 组批规则
Z25、Z35级钢板应逐轧制张进行钢板厚度方向性能检验。
Z15级钢板按批进行钢板厚度方向性能检验，每批钢板由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一交货状态的钢板组成，每批重量不大于50t。需方有要求，也可逐轧制张检验。
7.2 检验
一组三个试样断面收缩率的平均值应符合规定的平均值，允许其中一个试样的断面收缩率值低于规定最小均值，但不得低于规定的单个试样最小值。
当不能满足上述要求，则用备用的3个试样进行附加试验，前后两组6个试样的断面收缩率应同时满足下列条件，才能确认试验单元符合要求：
1) 6个试样的平均值应大于或等于规定的最小平均值；
2) 6个试样的单值中最多允许有两个小于规定的最小均值；
3) 6个试样的单值中最多允许有1个小于规定的单个试样最小值。
若不能满足上述条件，样坯所代表的产品将被拒收。
7.3 复验
7.3.1 Z15级钢板检验，复验应符合GB/T 17505对序贯试验的规定。
7.3.2 供方对复验不合格的钢板，可以进行处理或重新处理后，再进行试验，以判定合格与否。
7.4 重验
如果试样加工不当或焊接不良，则试样应作废。若试样断在焊缝处、热影响区或延伸部分，则试样应无效。此时可在同一样坯上补取试样重做试验。
附录A
（规范性附录）
补充要求
下列补充要求只有在经供需双方协商一致，并在合同中注明后才使用。
A.1 厚度方向试验时的抗拉强度值要求。
A.2 其他取样部位的要求。
附录B
（规范性附录）
试样的制备和类型
单位为毫米
图B.1 带两个延伸部分的试样的制备和类型
单位为毫米
图B.2 不带延伸部分的试样的制备和类型
单位为毫米
图B.3 当产品厚度(t) 80 mm< t ≤400 mm 时不带延伸部分的试样的制备和类型
