Tiêu chuẩn thép tấm SS400, Q235B, Q345B, A36: ý nghĩa và cách chọn

Mác thép tấm cho biết giới hạn chảy, giới hạn bền và tiêu chuẩn nhà máy sản xuất theo. Nhưng con số trong tên mác không cùng một đại lượng: 400 của SS400 là giới hạn bền kéo, 345 của Q345B là giới hạn chảy. Đối chiếu 400 với 345 là chọn sai vật liệu — SS400 chảy ở 245 MPa, thấp hơn Q345B gần một phần ba.

Con số trong tên mác là đại lượng gì

• SS400 — JIS G3101. SS là steel structure, 400 là giới hạn bền kéo tối thiểu theo MPa. Giới hạn chảy ghi riêng trong bảng cơ tính: 245 MPa với thép dày đến 16 mm.
• Q235B — GB/T 700-2006; Q345B — GB/T 1591-2008. Chữ Q là khuất phục, tức chảy: số sau chữ Q là giới hạn chảy tối thiểu theo MPa. GB/T 1591-2008 đã bị bãi bỏ và thay bằng GB/T 1591-2018, bản không còn mác Q345 (xem mục nguồn cuối bài); riêng GB/T 700-2006 vẫn còn hiệu lực. Chữ B là cấp độ dai — thử va đập Charpy V ở +20 °C; cấp A miễn thử, cấp C thử ở 0 °C, cấp D ở −20 °C.
• A36 — ASTM A36. Số 36 là giới hạn chảy tối thiểu theo ksi, không phải MPa: 36 ksi bằng 250 MPa.
• S355JR — EN 10025-2. 355 là giới hạn chảy tối thiểu theo MPa với tấm đến 16 mm; JR thử va đập ở +20 °C, J0 ở 0 °C, J2 ở −20 °C.

Bảng tra mác thép tấm

Mác thép	Tiêu chuẩn	Chảy min (MPa)	Bền kéo (MPa)	Giãn dài min	Thử va đập
SS400	JIS G3101	245	400 – 510	17 % (5 < t ≤ 16 mm)	không yêu cầu
Q235B	GB/T 700-2006	235	370 – 500	26 % (t ≤ 40 mm)	27 J ở +20 °C
A36	ASTM A36	250 (36 ksi)	400 – 550	20 % (L₀ = 200 mm)	không yêu cầu
Q345B	GB/T 1591-2008	345	470 – 630	21 %	34 J ở +20 °C
S355JR	EN 10025-2	355	470 – 630	22 %	27 J ở +20 °C
SB410	JIS G3103	225	410 – 550	tra theo chiều dày	theo JIS G3103
A516 Gr.70	ASTM A516	260 (38 ksi)	485 – 620	17 % (L₀ = 200 mm)	theo ASTM A516

Đơn vị: MPa cho giới hạn chảy và bền kéo, J cho công phá huỷ thử va đập Charpy V, % cho độ giãn dài tương đối sau đứt. Trị số là MỨC TỐI THIỂU theo bảng cơ tính của tiêu chuẩn ở cột hai, ứng với tấm dày đến 16 mm — không phải trị số của lô hàng bạn nhận, trị số đó nằm trong CQ. Cột tiêu chuẩn đã ghi năm ban hành vì trị số đổi theo phiên bản: GB/T 1591 bản 2018 đã thay Q345 bằng Q355B với giãn dài tối thiểu 22 %, và bản 2008 dùng cho dòng Q345B trong bảng này đã bị bãi bỏ.

Giới hạn chảy tụt theo chiều dày

Con số 245 hay 345 MPa chỉ đúng cho tấm mỏng. Tấm càng dày, hạt càng thô, nên tiêu chuẩn hạ giới hạn chảy tối thiểu theo bậc chiều dày.

Mác thép	t ≤ 16 mm	16 < t ≤ 40 mm	40 < t ≤ 63 mm
SS400	245	235	215
Q235B	235	225	215
Q345B	345	325	295
A36	250	250	250

Đơn vị MPa, là giới hạn chảy TỐI THIỂU theo bậc chiều dày, không phải trị số đo được của lô. Nguồn từng dòng: JIS G3101 (SS400, phân cấp theo tiết diện thép), GB/T 700-2006 (Q235B, bậc cuối cho dải 40 – 60 mm), GB/T 1591-2008 (Q345B, hai bậc sau cho dải 16 – 35 và 35 – 50 mm — bản này đã bị bãi bỏ, hợp đồng mới phải chốt theo GB/T 1591-2018 và mác Q355B), ASTM A36.

Hồ sơ kết cấu phải đọc đúng ô. Tấm đế cột dày 50 mm mác SS400 chỉ bảo đảm 215 MPa; lấy 245 MPa là cộng thêm 12 % cường độ mà lô hàng không có nghĩa vụ đạt.

Thành phần hoá học và tính hàn

Mác thép	C	Si	Mn	P	S
SS400	không quy định	không quy định	không quy định	≤ 0,050	≤ 0,050
Q235B	≤ 0,20	≤ 0,35	≤ 1,40	≤ 0,045	≤ 0,045
Q345B	≤ 0,20	≤ 0,50	≤ 1,70	≤ 0,035	≤ 0,035
A36	≤ 0,25	≤ 0,40	không quy định với t ≤ 20 mm	≤ 0,030	≤ 0,030

Đơn vị % khối lượng, là mức TỐI ĐA cho phép của phân tích mẻ nấu (ladle analysis), không phải phân tích sản phẩm: SS400 theo JIS G3101, Q235B theo GB/T 700-2006, Q345B theo GB/T 1591-2008, A36 theo ASTM A36.

JIS G3101 cho SS400 chỉ khống chế P và S, không khống chế cacbon. Hai lô SS400 đều hợp chuẩn vẫn lệch nhau về cacbon đương lượng, lô cacbon cao dễ nứt vùng ảnh hưởng nhiệt khi hàn tấm dày. Mác cường độ cao càng phải đọc thành phần trong CQ của lô, không đọc tên mác.

Mốc gia nhiệt trước đi theo chiều dày. Bảng nhiệt độ nung trước tối thiểu của AWS D1.1/D1.1M cho nhóm thép có A36 và A572 Gr50, hàn bằng quy trình hydro thấp — đọc đúng nhóm vật liệu, đúng quy trình hàn và đúng phiên bản tiêu chuẩn mà hồ sơ dự án viện dẫn, vì bảng này đổi theo phiên bản: tấm đến 19 mm không cần nung; trên 19 – 38 mm nung 10 °C; trên 38 – 63 mm nung 66 °C; trên 63 mm nung 107 °C.

Khi nào đổi sang Q345B là tiết kiệm

Cùng một lực kéo dọc trục, tiết diện cần thiết tỷ lệ nghịch với giới hạn chảy: đổi 245 MPa của SS400 lấy 345 MPa của Q345B thì tiết diện còn 0,71 lần, bớt khoảng 29 % khối lượng thép — đáng làm ở dầm tổ hợp nhịp lớn, cột tháp, dầm cầu trục nặng.

Ba chỗ đổi mác không được gì:

• Do độ võng quyết định. Mô đun đàn hồi mọi mác đều khoảng 200 GPa, mác cao không làm dầm bớt võng.
• Do mất ổn định quyết định. Lực tới hạn thanh mảnh phụ thuộc mô đun đàn hồi, không phụ thuộc giới hạn chảy.
• Chọn dày theo cấu tạo. Bản mã, vỏ bồn chọn dày theo lỗ bu lông hoặc dự phòng ăn mòn.

Đọc CO và CQ

CO là chứng nhận xuất xứ, không nói gì về cơ tính. CQ mới là căn cứ đối chiếu vật liệu:

• Số mẻ nấu (heat number) — đối chiếu với số dập hoặc tem trên tấm; không khớp thì CQ không thuộc lô đang nhận.
• Tiêu chuẩn kèm mác và năm phát hành — Q345 bản 2008 và Q355 bản 2018 không cùng bảng trị số.
• Kết quả thử kéo và thử va đập — trị số trong bài là mức tối thiểu, CQ ghi số thật của mẻ, ở đúng bậc chiều dày.
• Phân tích hoá học thật — C, Si, Mn, P, S, để tính cacbon đương lượng và chốt quy trình hàn.

Chọn mác theo hạng mục

1. Bản mã, tấm đế, sàn thao tác, vỏ thiết bị: SS400, Q235B hoặc A36; bản mã không thấp hơn mác cấu kiện nó nối.
2. Dầm nhịp lớn, cột tháp, dầm cầu trục nặng, kết cấu cầu: Q345B, S355JR hoặc A572 Gr50.
3. Bồn áp lực, nồi hơi: bắt buộc SB410 theo JIS G3103 hoặc A516 Gr.70 theo ASTM A516.
4. Môi trường biển: giữ mác theo cấp tải, chống ăn mòn bằng mạ kẽm nhúng nóng hoặc sơn epoxy.

Mác và dải chiều dày sẵn hàng xem tại thép tấm cán nóng và danh mục thép tấm; mọi lô kèm CO và CQ. Gửi bản vẽ kèm mác yêu cầu — hotline dự án và gia công 0327 865 588.