Q690D הוא סוג של פלדה מבנית נמוכה-סגסוגת גבוהה- בשימוש נרחב בתחום הנדסה-כבדה וייצור ציוד. זה עומד בסטנדרטים הלאומיים הסיניים כגוןGB/T 16270 - 2019וGB/T 1591 - 2018. הוא מועדף במיוחד בתרחישים הדורשים עמידות בטמפרטורה בינונית ונמוכה ונושאת עומס כבד, ותרחישי הביצועים והיישום שלו ממוקדים מאוד.
פרשנות ציונים
- Q: נגזרת מהאות הראשונה של הפיניין הסיני ל"חוזק תפוקה", המגדירה שדרגת הפלדה מסווגת לפי מדד חוזק התפוקה.
- 690: מציין כי חוזק התפוקה המינימלי של הפלדה הוא 690 MPa כאשר העובי קטן או שווה ל-50 מ"מ. עם הגדלת עובי לוח הפלדה, ערך חוזק התפוקה יקטן מעט, אך הוא עדיין שומר על רמת חוזק- גבוהה.
- D: מייצג את דרגת האיכות שלו. דרישת הליבה היא שמבחן ההשפעה של Charpy V- חייב להיות מוסמך ב-20 מעלות. דרגה זו גבוהה יותר מ-Q690A, B ו-C, ותוכננה במיוחד כדי להתאים לבנייה ותפעול ציוד בסביבה קרה.
אינדיקטורים לביצועי ליבה
- הרכב כימי: ההרכב נשלט במדויק כדי לאזן חוזק ויכולת עיבוד. מרכיבי המפתח מוגבלים בהחלט: פחמן (C) פחות או שווה ל-0.18% כדי להבטיח יכולת ריתוך; מנגן (Mn) פחות או שווה ל-2.0% לשיפור יכולת ההתקשות; יסודות מזיקים זרחן (P) פחות או שווה ל-0.030% וגופרית (S) פחות או שווה ל-0.025% כדי למנוע התפרקות חומר. בנוסף, מוסיפים יסודות מיקרוניביום (Nb) וטיטניום (Ti) כדי לעדן את מבנה הגרגר, ואלמנטים כגון כרום (Cr) וניקל (Ni) מתווספים כראוי כדי לייעל את הקשיחות. שווי הפחמן שלו הוא בדרך כלל לא יותר מ-0.55%, מה שמניח בסיס לביצועי ריתוך טובים.
- תכונות מכניות: יש לו איזון מצוין של כוח וקשיחות. חוזק המתיחה נע בין 770 MPa ל-940 MPa, וההתארכות היא לא פחות מ-14%, מה שיכול למנוע שבר שביר פתאומי בעת נשיאת עומסים דינמיים. במבחן ההשפעה של -20 מעלות, אנרגיית ההשפעה הממוצעת של שלוש דגימות אינה פחותה מ-34 J (הערך הנמדד בפועל של אצוות באיכות גבוהה יכול להגיע ל-50 - 80 J). בינתיים, יש לו ביצועי כיפוף קר טובים. לאחר כיפוף קר של 180 מעלות עם רדיוס כיפוף של פי 3 מעובי הצלחת, אין סדק, וזה נוח לעיבוד של חלקים מבניים.
תהליכי ייצור ומצב אספקה מרכזיים
- תהליכי ייצור עיקריים: רוב היצרנים מאמצים אתכיבוי ומיזוג (QT)תהליך לייצור. חלקם משתמשים גם בתהליך הבקרה התרמו-מכני לגלגול. במהלך הייצור, טמפרטורת הגלגול הסופית נשלטת במדויק בכ-810 מעלות ± 20 מעלות כדי למנוע גודל גרגר לא אחיד. לפני המסירה, מבוצעות בדיקות קפדניות כגון ניתוח הרכב כימי, בדיקת מתיחה ובדיקת השפעה בטמפרטורה- נמוכה. עבור חלקי מבנה גדולים, מתבצעת גם בדיקה לא-הרסנית בזה אחר זה כדי למנוע פגמים פנימיים.
- מצב משלוח: משלוח ברירת המחדל הוא במצב מרוווה ומחוסם. בהתאם לצרכי העיבוד במורד הזרם, היצרנים יכולים גם לספק עיבוד מותאם אישית כגון חיתוך וכיפוף. העובי הנפוץ של לוחות פלדה Q690D נע בין 6 מ"מ ל-100 מ"מ, וניתן להתאים את הרוחב והאורך, המתאימים לייצור חלקי מבנה גדולים שונים.
תרחישי יישום טיפוסיים
- מכונות בנייה: זהו חומר מפתח עבור רכיבי ליבה של ציוד כבד כגון Sany Heavy Industry ו-XCMG. הוא משמש לייצור בומות מנוף, יציאות משאבות למשאיות ומוטות דלי מחפרים. זה יכול להפחית את עובי הרכיבים ב-30% - 50% תוך הבטחת קיבולת עומס-, מימוש קלות המשקל של הציוד והארכת חיי השירות ביותר מ-20%.
- הנדסת גשר ובניין: זה יושם בפרויקטים גדולים כמו גשר נהר הוטונג יאנגצה. הוא משמש לחברי אקורד ולמבני מסבך של גשרים-ארוכים, כמו גם למסגרת הראשית של בניינים גבוהים- ורכיבי תמיכה סיסמיים. זה יכול להפחית את כמות הפלדה בשימוש תוך שיפור ההתנגדות האנטי-סיסמית ועומס הרוח של המבנה.
- ציוד אנרגיה וכרייה: בתחום האנרגיה, הוא משמש עבור חביות מגדלי כוח רוח ומדפי צינורות פלטפורמת קידוח נפט, שיכולים לעמוד בעומס המחזורי ובסביבה החיצונית הקשה. בתחום הכרייה, הוא משמש לייצור עמודי תמיכה הידראוליים ושקתות אמצעיות למסוע מגרד, שיכולים לעמוד בעומסי לחץ ופגיעה גבוהים ולהפחית את תדירות תחזוקת הציוד.
- ספינה וכלי רכב-כבדים: הוא משמש לחלקים נושאי מסגרת ו-עומס של מכליות נפט גדולות ומובילי צובר, ויכול להסתגל לקורוזיה של הסביבה הימית ולמתח מורכב. הוא משמש גם לייצור מסגרות וסרנים של משאיות-כבדות ורכבי הובלה שטוחים גדולים, תוך שיפור כושר נשיאת העומס-ועמידותו של כלי רכב.
לאיזו דרישת ביצועים ספציפית מתאים הציון "D" ב-Q690D?
האות "D" מייצגת את דרגת האיכות של Q690D. דרישת הליבה שלה היא שהפלדה חייבת לעבור את מבחן ההשפעה של Charpy V-בשעה-20 מעלות, עם אנרגיית השפעה ממוצעת של לא פחות מ-47 J. תוכנן עבור סביבות קרות, כיתה זו מציעה קשיחות-בטמפרטורה נמוכה יותר בהשוואה לדרגות Q690A, B ו-C. זה יכול למנוע ביעילות שבר מבני בתנאי עבודה-נמוכים, מה שהופך אותו למתאים לפרויקטים הנדסיים וציוד באזורים קפואים.
אילו נקודות מפתח יש לשים לב בעת ריתוך פלדה Q690D?
למרות שיש ל-Q690D יכולת ריתוך טובה, שלוש נקודות ליבה צריכות להיות בשליטה קפדנית. ראשית, בחירת חומרי ריתוך: תעדוף אלקטרודות מימן נמוכות- או 80%Ar + 20%CO₂ מעורב ריתוך מוגן גז כדי להפחית את הסיכון לסדיקה קרה של ריתוך. שנית, בקרת טמפרטורה: יש להתאים את טמפרטורת החימום מראש לפי עובי הפלטה-100-150 מעלות עבור צלחות גדולות מ-12 מ"מ או שווה ל-150-200 מעלות עבור צלחות גדולות מ-25 מ"מ או שווה ל-25 מ"מ; טמפרטורת המעבר לא תעלה על 200 מעלות כדי למנוע התגבשות גרגרים באזור{15}}מושפע החום. שלישית, טיפול לאחר ריתוך: עבור צלחות עבות או רכיבים מבניים קריטיים, בצע טיפול חום להסרת מימן ב-550-600 מעלות לאחר הריתוך כדי למנוע מתח שיורי ולשפר את קשיחות המפרק.
במה שונה Q690D מ-Q690E מבחינת ביצועים ותרחישי יישומים?
ההבדל העיקרי טמון בדרישות קשיחות-בטמפרטורה נמוכה. Q690D עומד בתקן בדיקת ההשפעה ב--20 מעלות, בעוד Q690E צריך לעבור את המבחן ב--40 מעלות. במונחים של הרכב כימי, ל-Q690E יש שליטה מחמירה יותר על יסודות מזיקים (זרחן וגופרית) ומוסיף עוד אלמנטים מתגזרים כדי לשפר את ביצועי הטמפרטורות-הנמוכות במיוחד. עבור תרחישי יישום, Q690D מתאים לאזורים קרים עם טמפרטורות מעל -20 מעלות, כגון מכונות הנדסיות של צפון סין, מגדלי טורבינות רוח ומבני גשרים. Q690E מותאם עבור סביבות קרות קיצוניות כמו אזורים בקו רוחב גבוה ופרויקטים בים עמוקים, שבהם הטמפרטורות יורדות מתחת ל-30 מעלות לתקופות ארוכות.