Q390Bהיא פלדה מבנית-נמוכה ובעל חוזק-גבוה, המפורטת בתקן הלאומי הסיני GB/T 1591-2018 (פלדות מבניות-סגסוגת נמוכה-גבוהה). מדובר בדרגה אחת בעוצמה גבוהה יותר מה-Q355B הנפוץ.
להלן פירוט מפורט של המאפיינים העיקריים שלו:
1. זהות חומר ליבה
תֶקֶן:GB/T 1591-2018.
פענוח ייעוד כיתה:
Q:מייצג חוזק תפוקה (屈, Qu).
390:מציין את חוזק התפוקה המינימלי (ReH) ב-MPa עבור צורת המוצר הדקה ביותר (עובי פחות או שווה ל-16 מ"מ). לכן, ל-Q390B יש חוזק תפוקה מינימלי של גדול או שווה ל-390 MPa.
B:מייצג את דרגת האיכות, המבטיחה קשיחות השפעה ספציפית ב-+20 תואר.
2. מאפיינים מכניים מרכזיים
המאפיינים תלויים בעובי-. להלן טווח העובי הנפוץ ביותר:
חוזק תפוקה (ReH):
גדול או שווה ל-390 MPa(עבור עובי t פחות או שווה ל-16 מ"מ)
חוזק פוחת עבור צלחות עבות יותר (למשל, גדול מ- או שווה ל-370 MPa עבור 16 < t פחות או שווה ל-40 מ"מ, לפי טבלאות סטנדרטיות).
חוזק מתיחה (Rm): 490 - 650 MPa
התארכות בהפסקה (A):גדול או שווה ל-19% (עבור t פחות מ-40 מ"מ או שווה ל-40 מ"מ, דגימה אורכית)
קשיחות השפעה:אנרגיית השפעת חריץ של Charpy V-מובטחת גדולה או שווה ל-34 J ב-+20 מעלות (דגימה רוחבית). זוהי תכונת המפתח של כיתה "B".
3. הרכב כימי
Q390B משיג את החוזק הגבוה שלו באמצעות הרכב סגסוגת-נמוך מבוקר עם רמות מעט גבוהות יותר של אלמנטים מחזקים כמו מנגן (Mn) בהשוואה ל-Q355B, והוא עשוי לכלול יסודות מיקרו-סגסוגת כמו ונדיום (V) או ניוביום (Nb). מגבלות מפתח (טיפוסיות):
פחמן (C):פחות או שווה ל-0.20%
סיליקון (Si):פחות או שווה ל-0.55%
מנגן (Mn):פחות או שווה ל-1.70%
זרחן (P) וגופרית (S):גבולות נמוכים (למשל, P פחות או שווה ל-0.030%, S פחות או שווה ל-0.030%) כדי להבטיח יכולת ריתוך וקשיחות.
שווה ערך פחמן (Ceq):בדרך כלל בסביבות 0.45% או יותר, מה שהופך את יכולת הריתוך שלו לתובענית יותר מ-Q355B.
4. יישומים ראשוניים
נעשה שימוש ב-Q390B במבנים בעלי עומסים כבדים או בעיצובים רגישים-למשקל שבהם Q355B אינו מספיק, אך לא נדרשת החוזק המלא של Q460. שימושים אופייניים כוללים:
מבני תעשייה-כבדים (למשל, תחנות כוח, בתי מלאכה גדולים עם מנופים כבדים מאוד).
מבנים- גדולים (גגות אצטדיון, אולמות תצוגה).
מרכיבי מפתח של גשרים (קורות ראשיות, קשתות).
כרייה ומכונות כבדות (מסגרות, בומים).
ליבות בניין-גבוהות בקומות נמוכות של מבנים גבוהים מאוד.
5. השוואה עם Common Steels
| כיתה פלדה | חוזק תפוקה מינימלי (t פחות או שווה ל-16 מ"מ) | ההבדל העיקרי לעומת Q390B |
|---|---|---|
| Q355B | 355 MPa | חוזק נמוך יותר, יכולת ריתוך טובה יותר. Q390B הוא השדרוג הגבוה יותר-שלו. |
| Q390B | 390 MPa | ציון חוזק גבוה- בקו הבסיס. חזק יותר מ-Q355B, דורש טיפול רב יותר בריתוך. |
| Q420B | 420 MPa | רמת החוזק הבאה. משמש לעתים קרובות ביישומים דומים אך תובעניים יותר. |
| ASTM A572 Gr. 55 | 380 MPa (55 ksi) | אמריקאי כמעט-שווה ערך. קרוב מאוד בחוזק וביישום. |
6. שיקולי עיבוד חשובים
הַלחָמָה:בשל החוזק הגבוה יותר ושווי הפחמן שלו, ריתוך Q390B דורש הסמכת נוהל קפדנית. תהליכי ריתוך מימן נמוכים ולעיתים קרובות חימום מוקדם הם חובה כדי למנוע פיצוח קר. ייתכן שיהיה צורך בטיפול בחום לאחר-ריתוך עבור חלקים עבים.
עיצוב וחיתוך:ניתן ליצור ולחתוך קר בשיטות סטנדרטיות (פלזמה, להבה), אך חוזק גבוה יותר דורש כוח רב יותר.
תַקצִיר
Q390B היא פלדה מבנית סינית סטנדרטית-גבוהה עם חוזק תפוקה מינימלי של 390 MPa וקשיחות מובטחת בטמפרטורת החדר. זהו חומר יעיל מבחינה כלכלית למהנדסים להפחתת משקל ולהגדלת קיבולת העומס במבנים שבהם ה-Q355B הנפוץ אינו מספק, אך הוא דורש ייצור זהיר יותר, במיוחד בריתוך. השימוש בו נשלט על ידי קודי עיצוב מבניים כמו GB 50017.