Q390、Q460、Q550 均为低合金高强度结构钢，核心通过微合金化（Nb、V、Ti）与控轧 / 调质工艺实现强度与韧性的平衡，按屈服强度分为 390MPa、460MPa、550MPa 三个等级，后缀 D/E 代表低温冲击性能（D：-20℃、E：-40℃），广泛应用于建筑钢结构、工程机械、能源基建等领域，2023 年三者合计占国内钢结构用钢消费总量的 12.6%。​

• Q390（390MPa 级）：基础型高强钢，执行 GB/T 1591 标准，以 “经济性与实用性平衡” 为核心，适配中型载荷场景（载荷≤500kN），如高层建筑框架、中型起重机臂架、风电塔筒法兰。​

• Q460（460MPa 级）：中 结构钢，兼顾 GB/T 1591 与抗震专项要求，通过 Nb-V 复合强化提升韧性，适配重型载荷与抗震场景（载荷 500-800kN），如超大型体育场（鸟巢）、大跨度桥梁主梁、煤矿液压支架。​

• Q550（550MPa 级）： 高强钢，执行 GB/T 16270 标准（调质态），采用 “低碳 + 多元素微合金化” 设计，适配超重型 / 低温场景（载荷＞800kN），如跨海大桥桥墩、10MW 以上风电塔筒、重型矿用自卸车车架。​

三者均需经炉外精炼工艺，严控硫磷杂质（S≤0.015%、P≤0.025%），其中 Q550 还需通过钙处理优化夹杂物形态，保障复杂工况安全性。

二、性能特点​

1. 共性优势​

• 高强度基准：屈服强度 390-550MPa，比普通 Q235 钢强度提升 65%-139%，可实现结构减重 20-30%，降低工程耗材量。​

• 焊接兼容性：低碳设计（C≤0.20%）+ 低碳当量（CEV≤0.48%），焊接冷裂纹敏感性低，焊缝强度与母材匹配度达 85% 以上。​

• 环境适应性：D/E 级产品低温冲击功≥34J，适配北方寒区、高原等低温环境，抗脆断能力 普通结构钢。​

• 加工可行性：良好的冷弯与冲压性能，可满足卷制、折弯、打孔等复杂加工需求，适配模块化建筑与机械结构制造。​

2. 牌号专属特性​

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性能维度​	Q390D/E​	Q460D/E​	Q550D/E​
强度等级​	屈服≥390MPa，抗拉 570-720MPa​	屈服≥460MPa，抗拉 630-800MPa​	屈服≥550MPa，抗拉 670-830MPa​
低温韧性​	-40℃(E 级) 冲击功≥34J，适配一般低温​	-40℃(E 级) 冲击功≥37J，抗震韧性优​	-40℃(E 级) 冲击功≥40J，极寒区适配​
工艺特性​	控轧态为主，厚板可正火​	控轧 + 回火，部分需调质​	强制调质态（淬火 + 回火）​
适用载荷​	中型载荷（≤500kN），如建筑框架​	重型载荷（500-800kN），如桥梁主梁​	超重型载荷（＞800kN），如矿用车架​
经济性​	成本 ，占高强钢消费 4.8%​	性价比 ，覆盖抗震工程需求​	成本较高，适配高附加值设备（占比 1.8%）​

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三、技术参数​

1. 化学成分（质量分数，%）​

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牌号​	执行标准​	C≤​	Mn​	Si≤​	P≤​	S≤​	微合金元素（Nb+V+Ti）≤​
Q390D/E​	GB/T 1591​	0.20​	1.20-1.60​	0.50​	0.025​	0.015​	0.12​
Q460D/E​	GB/T 1591​	0.20​	1.00-1.70​	0.50​	0.025​	0.015​	0.20​
Q550D/E​	GB/T 16270​	0.18​	1.00-1.60​	0.50​	0.020​	0.010​	0.22（含 Ti 细化晶粒）​

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• 特殊版本：Q550 可定制 Z 向钢（Z15/Z25 级，断面收缩率 ψz≥15%/25%），适配大型焊接结构如桥梁桥墩。​

2. 力学性能（厚度≤20mm）​

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性能指标​	Q390D/E​	Q460D/E​	Q550D/E​
屈服强度（MPa）​	≥390​	≥460​	≥550​
抗拉强度（MPa）​	570-720​	630-800​	670-830​
伸长率（%）​	≥20​	≥18​	≥17​
冲击功（J，D 级）​	-20℃≥34​	-20℃≥34​	-20℃≥40​
冲击功（J，E 级）​	-40℃≥34​	-40℃≥34​	-40℃≥37​
硬度（HB）​	180-240​	200-260​	220-280​

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• 厚度修正：厚度＞20mm 时，屈服强度每增加 10mm 下降 3-5MPa（如 Q550 50mm 厚屈服≥535MPa）。​

3. 供货与规格参数​

• 交货状态：Q390/Q460 为热轧 / 控轧态，Q550 为调质态；表面可抛丸（Sa2.5 级）或涂防锈底漆（干膜≥40μm）。​

• 规格范围：厚度 6-120mm（常用 8-60mm），宽度 1500-4800mm，长度 6000-18000mm（可定制超长整板）。​

• 探伤标准：执行 JB/T 4730.3，建筑结构 Ⅱ 级合格，桥梁 / 风电设备需 Ⅰ 级合格。

四、使用说明​

1. 焊接工艺要点​

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牌号​	预热温度（℃）​	焊材​	焊后处理​	注意事项​
Q390D/E​	厚度≤25mm：无需预热；＞25mm：80-120​	焊条 E5015，焊丝 ER50-6​	无需回火（厚板＞60mm 建议 600℃消应力）​	层间温度≤300℃​
Q460D/E​	厚度≤20mm：80-120；＞20mm：120-150​	焊条 E6015-G，焊丝 ER69-G​	厚板＞50mm 需 620-650℃回火​	线能量≤30kJ/cm​
Q550D/E​	厚度≤16mm：120-150；＞16mm：150-200​	焊条 E8015-G，焊丝 ER80S-G​	所有厚度需 650-680℃回火​	焊后 24h 内 MT 探伤，防延迟裂纹​

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2. 加工与安装规范​

• 冷加工限制：冷弯最小弯曲半径为板厚的 2.5-4 倍（Q550 需 4 倍）；冲孔直径≥板厚 1.5 倍，避免应力集中。​

• 热成型要求：热加工温度 850-950℃，冷却速度≤50℃/h（空冷）；Q550 热成型后需重新调质处理。​

• 装配适配：焊接结构预留 2-3mm 收缩量；连接螺栓匹配强度级（Q390 配 8.8 级，Q550 配 10.9 级）。​

3. 维护与检测​

• 定期检测：建筑结构每 5 年 UT 探伤，风电塔筒每 2 年检查焊缝；户外存放每 6 个月补涂富锌漆（锌含量≥80%）。​

• 腐蚀防护：海洋 / 矿山场景需涂聚脲涂层（厚度≥2mm）；低温工况（≤-20℃）避免空载冲击。​

• 失效预警：表面划痕＞0.5mm 需补焊（同级别焊材），修复后局部探伤。

五、采购须知​

1. 选型核心依据​

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工程类型 / 载荷​	牌号​	冲击等级选择​	特殊要求​
高层建筑框架（≤500kN）、中型机械​	Q390D/E​	寒区选 E 级，常温选 D 级​	一般结构无需特殊要求​
大跨度桥梁（500-800kN）、液压支架​	Q460D/E​	抗震工程选 E 级，配 Z15 级​	提供 - 40℃冲击报告​
跨海大桥（＞800kN）、10MW 风电塔筒​	Q550D/E​	极寒区选 E 级，强制 Z25 级​	Ⅰ 级探伤 + 调质曲线报告​

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