Q690Eהוא דרגת פרימיום של פלדה מבנית-גבוהה-מגבלת (HSLA) תואמת לתקנים הלאומיים הסיניים, בעיקרGB/T 1591-2018וGB/T 16270-2009. הידוע באיזון הקשיחות-היוצא מן הכלל, יכולת הריתוך המצוינת וביצועי הטמפרטורות-הנמוכות שלו, הוא משמש כחומר ליבה ליישומים הנדסיים-כבדים בסביבות קיצוניות.
סין GB/T16270 Q690E פחמן וסגסוגת-נמוכה-לוח פלדה בעל חוזק גבוה-הרכב כימי ותכונה מכנית
| דרגת פלדה | C% מקסימום | Si% מקסימום | Mn% מקסימום | P% מקסימום | S% מקסימום | Cu% מקסימום | Cr% מקסימום | Ni% מקסימום | מו % מקסימום | B % מקסימום | V % מקסימום | Nb% מקסימום | Ti % מקסימום |
| Q690E | 0.2 | 0.80 | 1.8 | 0.025 | 0.015 | 0.5 | 1.5 | 2 | 0.70 | 0.005 | 0.12 | 0.06 | 0.05 |
| דרגת פלדה | חוזק תשואה מחדש Mpa min | חוזק תשואה מחדש Mpa min | % התארכות | אנרגיה וטמפרטורה | |||||||
| מינימום | 0 | -20 | -40 | -60 | |||||||
| t פחות או שווה ל-50 | 50-100 | 100-150 | t פחות או שווה ל-50 | 50-100 | 100-150 | J | J | J | J | ||
| Q690E | 690 | 650 | 630 | 770-940 | 760-930 | -- | 14 | 47 | 47 | 34 | 34 |
מינוח כיתה
הייעוד של Q690E נושא השלכות טכניות ברורות:
- Q: קיצור של "חוזק תפוקה" בפיניין סיני, המציין את סיווג הפלדה על סמך ביצועי חוזק התפוקה.
- 690: חוזק תנובה מינימלי של690 MPaעבור לוחות פלדה בעובי של פחות או שווה ל-16 מ"מ. ערך זה יורד במידה מתונה עם הגדלת העובי (למשל, גדול מ- או שווה ל-650 MPa עבור 50＜t פחות או שווה ל-100 מ"מ).
- E: סמל דרגת איכות, המחייב את הפלדה לעבור א-בדיקת השפעה של 40 מעלות Charpy V-notchעם אנרגיית פגיעה מינימלית של 27 J. זה מבטיח עמידות בפני שבר פריך בתנאי טמפרטורה-נמוכים- במיוחד.
מאפיינים מכניים
- חוזק מתיחה: 770–940 MPa (עבור t פחות או שווה ל-50 מ"מ), עם התארכות גדולה או שווה ל-14%, מה שמבטיח יכולת דפורמציה פלסטית טובה תוך נשיאת עומסים כבדים.
- קשיחות-בטמפרטורה נמוכה: שומר על ביצועי השפעה יציבים ב-40 מעלות, העולה בהרבה על הדרישות של ציונים באיכות נמוכה יותר (למשל, דרגת D עבור -20 מעלות).
- קַשִׁיוּת: נע בדרך כלל בין HB 241-353, מאזן עמידות בפני שחיקה ויכולת עיבוד.
הרכב כימי
Q690E מאמצת עיצוב דל-פחמן בעל סגסוגת מיקרו כדי לייעל את החוזק והקשיחות:
- פחמן (C): פחות מ-0.18% או שווה ל-0.18%, מפחית את הסיכון לסדיקה של ריתוך ומשפר את משיכות-טמפרטורות נמוכות.
- יסודות סגסוגת מפתח: מנגן (Mn פחות או שווה ל-2.00%), כרום (Cr) וניקל (Ni) משפרים את יכולת ההתקשות; ניוביום (Nb), ונדיום (V) וטיטניום (Ti) מעדנים גרגירים לסינרגיית חוזק- טובה יותר.
- שליטה באלמנטים מזיקים: זרחן (P פחות או שווה ל-0.025%) וגופרית (S פחות או שווה ל-0.020%) מוגבלים בהחלט כדי למנוע התפרקות.
- שווה ערך לפחמן (Ceq): פחות או שווה ל-0.47%, מה שמבטיח יכולת ריתוך מצוינת ללא הליכי חימום מוקדם מורכבים עבור צלחות דקות.
מהו היתרון המרכזי של פלדת Q690E בהשוואה לפלדות בדרגה-גבוהה-חוזקת כמו Q550D או Q620E?
היתרון המרכזי של Q690E טמון בוכוח עליון - איזון קשיחות, במיוחד בסביבות-נמוכות- במיוחד בטמפרטורה. עם חוזק תפוקה מינימלי של 690MPa (לעובי של פחות מ-16 מ"מ או שווה ל-16 מ"מ), הוא מספק כושר נשיאת עומס- גבוה יותר מ-Q550D (חוזק תפוקה של 550MPa) ו-Q620E (חוזק תפוקה של 620MPa), מה שמאפשר הפחתת משקל משמעותית של רכיבים מבניים–2}, באופן טיפוסי%{100} קלים יותר עבור Q2} אותן דרישות עומס. בינתיים, הוא שומר על קשיחות השפעה מצוינת ב--40 מעלות, מה שמונע את ההחלפה-בין חוזק וקשיחות המתרחשת לעתים קרובות בפלדות בדרגה- נמוכה יותר, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור יישומים כבדים-בטמפרטורה נמוכה.
איזה סוג של תהליכי טיפול בחום מיושמים בדרך כלל על פלדה Q690E, ומה המטרות שלהם?
פלדת Q690E מאמצת בדרך כלל שני מסלולים עיקריים לטיפול בחום, בהתאם לדרישות היישום. הראשון הוא התהליך בקרה תרמו-מכני (TMCP), המשלב גלגול מבוקר וקירור מואץ. תהליך זה מעדן את מבנה הגרגירים לפריט ובאניט עדין-, ומשפר את החוזק והקשיחות ללא צורך בכיבוי נוסף ובחסום. השני הוא הכיבוי ומיזוג (Q&T)תהליך עבור לוחות עבים (~50 מ"מ): הפלדה מחוממת ל-900-950 מעלות לכיבוי ליצירת מרטנזיט, ואז מחוסמת ב-550-650 מעלות כדי להפחית את הלחץ הפנימי ולשפר את המשיכות. שני התהליכים שואפים לייעל את מבנה המיקרו של הפלדה, ולהבטיח שהיא עומדת בקריטריונים המחמירים של חוזק וקשיחות-טמפרטורות נמוכות.
האם ניתן להשתמש בפלדת Q690E בפרויקטים הנדסיים ימיים או ימיים? אילו שיקולים מרכזיים קיימים?
: כן, Q690E-מתאים היטב להנדסה ימית וימית, כגון מעילי פלטפורמת קידוח-עמוק, מבני תמיכה של טורבינות רוח ימיות ורכיבי גוף ספינה LNG. השיקולים המרכזיים הםעמידות בפני קורוזיהואמינות ריתוך. מכיוון שסביבות ימיות הן קורוזיביות מאוד, Q690E משודך לעתים קרובות עם אמצעי הגנה כמו-גלוון חם או-ציפוי נגד קורוזיה-כבד. לריתוך, יש להשתמש בחומרי ריתוך מימן נמוכים, עם בקרה קפדנית על טמפרטורת החימום מראש (120-180 מעלות עבור צלחות גדולות מ-20 מ"מ או שווה ל-20 מ"מ) וטמפרטורת מעבר (פחות מ-200 מעלות או שווה ל-200 מעלות) כדי למנוע סדקים שנגרמו{11}}מימן ולהבטיח ביצועים של מתכת ריתוך בסיסית.