Tubo de aço soldado SS400 vs Q235B: diferenças explicadas

O que são tubos soldados SS400 e Q235B

SS400 e Q235B são os dois tipos estruturais de carbono simples mais comuns usados ​​para tubos de aço soldados na Ásia, mas pertencem a sistemas de padrões diferentes. SS400 é especificado em JIS G3101, aços laminados para estrutura geral, enquanto Q235B é especificado em GB/T 700, aços estruturais de carbono. Ambos são aços estruturais laminados a quente com resistência à tração mínima em torno de 400 MPa, e ambos são fornecidos como bobina ou placa que é formada e soldada em tubo redondo, quadrado ou retangular por soldagem por resistência elétrica ou soldagem de alta frequência.

Como as duas classes parecem semelhantes em um certificado de usina, os compradores muitas vezes as tratam como intercambiáveis. Isso é aceitável para muitas tarefas estruturais, mas as diferenças no controle químico, no limite de escoamento garantido e na documentação de entrega são importantes assim que um desenho ou plano de inspeção nomeia um dos dois padrões.

Composição Química Comparada

A diferença mais clara é o nível de controle químico. JIS G3101 limita apenas fósforo e enxofre para SS400 e deixa carbono, silício e manganês para o fabricante, desde que as propriedades mecânicas sejam atendidas. GB/T 700 oferece ao Q235B um conjunto completo de limites máximos.

Algumas tabelas publicadas para Q235B também listam limites para cromo, níquel, cobre, arsênico e nitrogênio. Esses limites residuais não são um requisito geral da GB/T 700, que apenas restringe elementos residuais quando o pedido ou uma norma de produto relacionada assim o solicitar. Para tubos soldados, os elementos que realmente controlam a soldabilidade e a resistência são o carbono e o manganês, portanto esses são os valores que vale a pena verificar no certificado da fábrica.

Propriedades mecânicas e efeito de espessura

Ambas as classes reduzem sua resistência ao escoamento garantida à medida que a seção se torna mais espessa, porque as seções pesadas esfriam mais lentamente e desenvolvem uma microestrutura mais grosseira. GB/T 700 especifica uma faixa de tração de 370 a 500 MPa para Q235B, com rendimento mínimo caindo de 235 MPa até 16 mm, para 225 MPa para 16 a 40 mm, 215 MPa para 40 a 100 mm e 185 MPa para 150 a 200 mm. O alongamento mínimo cai de 26% para 21% na mesma faixa. JIS G3101 especifica uma faixa de tração de 400 a 510 MPa para SS400, com rendimento mínimo de 245 MPa até 16 mm, 235 MPa para 16 a 40 mm, 215 MPa para 40 a 100 mm e 205 MPa acima de 100 mm.

Na prática, o SS400 apresenta, portanto, um rendimento garantido ligeiramente superior e uma faixa de tração mais elevada na mesma espessura de parede, o que é importante em tubos estruturais de parede leve, onde um mínimo de 235 MPa seria marginal.

Candidaturas e Orientações de Seleção

O tubo soldado Q235B é a escolha padrão para estruturas de construção, racks de tubos, distribuição de água e gás, sistemas de aquecimento e fabricação geral projetada de acordo com códigos chineses, como GB/T 3091.

O tubo soldado SS400 é amplamente utilizado para pontes, navios, veículos, estruturas de máquinas e estruturas de exportação especificadas para a prática japonesa, onde a faixa de tração de 400 a 510 MPa é cotada diretamente.

Ambas as classes são usadas para seções ocas quadradas e retangulares, mas o maior rendimento do SS400 é frequentemente negociado em relação ao menor custo e maior disponibilidade do Q235B.

A regra prática de seleção é simples. Se a documentação do projeto estiver escrita em GB/T 700 e GB/T 3091, solicite Q235B. Se estiver escrito em JIS G3101, ou se o projeto depender de um rendimento mínimo de 245 MPa em parede fina, solicite SS400. Não misture as duas classes dentro de uma estrutura soldada quando o projeto tiver sido calculado com base no rendimento mais alto do SS400.

Notas de Soldagem e Fabricação

Ambas as classes soldam facilmente por soldagem por resistência elétrica de alta frequência e também são adequadas para arco de metal blindado, arco de metal a gás e soldagem por arco submerso de acessórios ou estruturas. Os níveis de carbono e manganês são modestos, portanto o pré-aquecimento normalmente é desnecessário abaixo de aproximadamente 25 mm de espessura de parede; seções mais espessas ou baixa temperatura ambiente podem justificar um pré-aquecimento modesto para controlar a taxa de resfriamento.

Dois pontos de fabricação merecem atenção. Primeiro, o tubo soldado é normalmente galvanizado-por imersão a quente após a soldagem conforme GB/T 13912, e a qualidade do revestimento depende da preparação da superfície e não do tipo de aço. Em segundo lugar, quando o tubo é dobrado a frio ou expandido, o SS400 e o Q235B se comportam de maneira semelhante no mesmo nível de resistência, mas a maior resistência do SS400 produz um retorno elástico um pouco maior, o que deve ser levado em consideração nas ferramentas.

Perguntas frequentes

P: Q235B é igual a SS400?
Eles são próximos, mas não idênticos. O Q235B possui uma química totalmente especificada e uma faixa de tração de 370 a 500 MPa, enquanto o SS400 possui uma faixa de 400 a 510 MPa com um cronograma de rendimento diferente. Para tubos soldados estruturais eles são frequentemente substituídos, mas a substituição deve ser registrada quando um padrão for nomeado na especificação.

P: Qual classe tem maior resistência ao escoamento?
Para paredes finas, o SS400 garante um rendimento mínimo de 245 MPa contra 235 MPa para o Q235B, portanto o SS400 é um pouco maior na mesma espessura. Acima de 100 mm a folga aumenta, com SS400 a 205 MPa no mínimo e Q235B a 185 MPa para 150 a 200 mm.

P: SS400 e Q235B podem ser soldados um ao outro?
Sim. Ambos são aços estruturais de baixo carbono com níveis semelhantes de carbono e manganês, portanto utilizam os mesmos consumíveis e procedimentos de soldagem. Normalmente não é necessário pré-aquecimento especial abaixo de cerca de 25 mm de espessura de parede.

P: Qual classe é usada para tubos de água e gás?
Ambos são usados. Projetos projetados para códigos chineses normalmente especificam Q235B sob GB/T 3091, enquanto projetos de exportação para práticas japonesas normalmente especificam SS400. No serviço de água, o tubo é normalmente galvanizado ou revestido em ambos os casos.

P: As duas classes diferem em preço e disponibilidade?
Q235B é o aço estrutural mais produzido na China, por isso é geralmente a opção mais disponível e de menor custo. O SS400 também é produzido em grandes volumes de exportação, portanto a diferença de preço é normalmente pequena e impulsionada principalmente pelo tamanho e pelo revestimento.

P: Quais documentos devem acompanhar o tubo?
Os pedidos de exportação normalmente exigem um certificado de inspeção EN 10204 tipo 3.1 mostrando o número de calor, resultados químicos, de tração e rendimento e o resultado do teste hidrostático. O certificado deve nomear o padrão solicitado, juntamente com a classe e as dimensões.