S500Q וS500QLהן פלדות מבניות מרוויות והן מחוסמות-בחוזק גבוה העומדות בתקן האירופי EN 10025 - 6. האות "L" אחרי S500QL מייצגת קשיחות מוגברת של-השפעה בטמפרטורה נמוכה, מה שגורם לשתיהן שונות באופן משמעותי בביצועים-טמפרטורות נמוכות, בקרת הרכב כימי ותרחישי חוזק בסיסיים דומים בחלוקת חוזק בסיסי.
הרכב כימי
לשתי הפלדות יש בעצם אותה תכולת יסודות סגסוגת עיקריים (למשל, C פחות או שווה ל-0.20%, Si פחות מ-0.80% או שווה ל-0.80%, Mn פחות או שווה ל-1.70%), אבל ל-S500QL יש הגבלות מחמירות יותר על יסודות זיהומים מזיקים כדי להתאים לדרישות הקשיחות הנמוכות שלו-. ההבדלים הספציפיים מוצגים בטבלה שלהלן:
| אֵלֵמֶנט | S500Q (מסה%, מקסימום) | S500QL (מסה%, מקסימום) | משמעות ההבדל |
|---|---|---|---|
| זרחן (P) | 0.025 | 0.020 | קל לזרז זרחן וגופרית בגבולות התבואה, מה שיפחית ברצינות את הקשיחות של הפלדה, במיוחד בטמפרטורות נמוכות. השליטה המחמירה יותר של S500QL יכולה למנוע שבר פריך בטמפרטורות- נמוכות במיוחד. |
| גופרית (S) | 0.015 | 0.010 |
מאפיינים מכניים
חוזק המתיחה, חוזק התנובה וההתארכות שלהם עקביים בעצם תחת אותם מפרט עובי (לדוגמה, חוזק התפוקה גדול או שווה ל-500MPa כאשר העובי הוא 3 - 50 מ"מ, חוזק המתיחה הוא 590 - 770MPa, וההתארכות גדולה או שווה ל-17%). ההבדל העיקרי טמון בlow-temperature impact performance, שקובע את יכולת ההסתגלות שלהם לסביבות-טמפרטורות נמוכות:
| אינדקס ביצועים | S500Q | S500QL |
|---|---|---|
| טמפרטורת בדיקת השפעה | -20 מעלות | -40 מעלות |
| אנרגיית השפעה מינימלית (Akv) | אנרגיית הפגיעה האורכית אינה פחותה מ-30J, ואנרגיית הפגיעה הרוחבית אינה פחותה מ-27J. | אנרגיית ההשפעה האורכית והרוחבית היא לא פחות מ-27J, ומוצרים מסוימים של יצרנים יכולים להגיע אפילו ליותר מ-30J, וזה הרבה יותר גבוה מהתקן הכללי של קשיחות-לטמפרטורה נמוכה. |
עלויות ייצור ועיבוד
קושי הייצור והעלות של S500QL גבוהים מאלה של S500Q. מצד אחד, בשלב ההיתוך, S500QL דורש טכנולוגיית התכה מעודנת יותר כדי לשלוט בקפדנות על תכולת זיהומי זרחן וגופרית, מה שמגדיל את זמן ההיתוך ואת עלות התהליך. מצד שני, בתהליך הטיפול בחום, S500QL צריך לבצע אופטימיזציה של פרמטרי ההמרה והחיסום כדי להבטיח את יציבות המבנה שלו בתנאי טמפרטורה-נמוכים במיוחד, ונדרשים הליכי בדיקת השפעה-בטמפרטורה נמוכה נוספים לפני המסירה, מה שמגדיל עוד יותר את עלויות הייצור והבדיקה. בשוק, המחיר של S500QL גבוה בדרך כלל ב-10% - 20% מזה של S500Q.
תרחישי יישום
מאפייני הביצועים והעלות השונים של הטמפרטורות-הנמוכות הופכים את שתי הפלדות למיקוד ביישום:
S500Qמתאים לתרחישים כלליים של עומס- נמוך וסביבה קרה בינונית שאינם כרוכים בטמפרטורות- נמוכות במיוחד. לדוגמה, הוא משמש לייצור רכיבים נושאי עומס של גשרים עיליים עירוניים, בומים כלליים של עגורנים, גופים של משאיות מזבלה הנדסיות רגילות ועמודי ליבה של בניינים גבוהים-. זה יכול לאזן בין חוזק מבני ועלות, ומהווה בחירה- חסכונית עבור חלקי מבנים כבדים- רגילים.
S500QLמשמש בעיקר בציוד ובפרויקטים הפועלים באזורים קרים במיוחד או בתנאי עבודה-נמוכים. לדוגמה, הוא מיושם על תומכים הידראוליים למכרות פתוחים- באזורים אלפיניים, זרועות עגורנים הפועלות בים (טמפרטורת פני הים נמוכה במיוחד בחורף), מכונות כרייה באזורים קפואים וחלקים מבניים של ציוד אחסון בטמפרטורה- נמוכה. עמידות הפגיעה המצוינת בטמפרטורה-נמוכה יכולה למנוע שבר שביר של רכיבים בסביבות-טמפרטורות נמוכות במיוחד, מה שמבטיח בטיחות תפעולית.
ביצועי ריתוך ועיבוד
לשניהם יכולת ריתוך טובה מכיוון ששווי הפחמן שלהם נשלט בפחות מ- או שווה ל-0.47. עם זאת, ישנם הבדלים קלים באמצעי הזהירות בעיבוד:
עבור S500Q, כאשר ריתוך לוחות בעובי מ-50 מ"מ, מספיק חימום מוקדם ל-80 - 100 מעלות.
ל-S500QL דרישות גבוהות יותר ליציבות תהליך הריתוך. מומלץ להשתמש בחומרי ריתוך מימן נמוכים במהלך הריתוך, וניתן להעלות את טמפרטורת החימום מראש ל-100 - 120 מעלות כראוי עבור לוחות עבים. לאחר הריתוך, טיפול בחום להפגת מתחים עדיף כדי למנוע מתח שיורי המשפיע על קשיחות הטמפרטורה- הנמוכה שלו.
לבניית גשרים באזורים קרים, האם עלינו לתת עדיפות ל-S500Q או S500QL?
S500QL צריכה להיות הבחירה הראשונה. טמפרטורות החורף באזורים קרים יורדות לרוב מתחת ל--20 מעלות ואפילו ל--40 מעלות באזורים מסוימים בקו רוחב גבוה. S500Q עומד רק בדרישות ההשפעה של טמפרטורה נמוכה ב-20 מעלות ונוטה לשברים שביר בסביבות קיצוניות כאלה. לעומת זאת, S500QL מותאם לקשיחות פגיעה ב-40 מעלות, עם אנרגיית פגיעה אורכית וגם רוחבית עונה על הצרכים התפעוליים. זה יכול למנוע סכנות בטיחותיות הנגרמות משבר שביר של מבני גשרים תחת לחץ בטמפרטורות נמוכות.
במהלך הרכש, אנו מגלים ש-S500QL יקר בהרבה מ-S500Q. האם יש תרחישים שבהם S500Q יכול להחליף את S500QL כדי להפחית עלויות?
כן, יש הרבה תרחישים ישימים. ניתן להשתמש ב-S500Q כתחליף כאשר סביבת היישום היא בטמפרטורת החדר או בטמפרטורות נמוכות מתונות (מעל -20 מעלות) ללא חשיפה לתנאי טמפרטורה-נמוכים במיוחד. דוגמאות כוללות קורות פלדה נושאות עומס של בנייני מפעלים רגילים באזורים טרופיים/סובטרופיים, בומות עגורן בינוניות וקטנות במישורים יבשתיים, ומבנים נושאי עומס של מדפי מחסנים באזורים עירוניים עם טמפרטורות רגילות. בתרחישים אלה, החוזק והקשיחות של S500Q מספיקים לחלוטין, מה שמבטיח בטיחות מבנית תוך קיצוץ משמעותי בעלויות הרכש.
האם עלינו להשתמש בחומרי ריתוך שונים בעת ריתוך S500Q ו-S500QL?
בדרך כלל לא נדרשת בידול מיוחד, אך יש לפעול לפי העיקרון של התאמת רמות החוזק-בשתי הדרגות ניתן להשתמש בחומרי ריתוך מימן נמוכים. עם זאת, ל-S500QL יש דרישות מחמירות יותר לבקרת תכולת מימן במהלך הריתוך. מכיוון שהוא משמש בתרחישי טמפרטורה-נמוכים, עודף מימן בתפרי ריתוך עלול לגרום בקלות לסדקים קרים ולפגוע בקשיחות-בטמפרטורה נמוכה. עבור ריתוך S500Q, די בעמידה במפרטי ריתוך מימן נמוכים- כדי למנוע בעיות פיצוח, ללא צורך בתהליכי בקרת מימן נוספים.