Q620EiQ690E oba su visoko{0}}čvrstoće nisko{1}}legirani konstrukcijski čelici stupnja E u Kini. Mogu održati dobru udarnu žilavost na -40 stupnjeva i uglavnom se isporučuju u kaljenom i temperiranom stanju. Međutim, postoji razlika od 70MPa u njihovoj granici razvlačenja.
Kemijski sastav
Oba imaju nisko{0}}ugljični dizajn kako bi uravnotežili snagu i žilavost, ali Q690E dodaje više elemenata legure kao što su Mo i B kako bi se poboljšala očvrsljivost, a sadržaj štetnih elemenata strože se kontrolira. Konkretna usporedba je sljedeća:
| Element | Q620E | Q690E |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | Manje od ili jednako 0,18 (neki standardi dopuštaju Manje od ili jednako 0,20) | Manje od ili jednako 0.18 - 0.20 |
| Silicij (Si) | Manje ili jednako 0,50 | Manje od ili jednako 0.60 - 0.80 |
| mangan (Mn) | Manje ili jednako 1,50 | Manje od ili jednako 1.70 - 2.00 |
| fosfor (P) | Manje od ili jednako 0,035 | Manje od ili jednako 0.025 - 0.030 |
| Sumpor (S) | Manje od ili jednako 0,035 | Manje od ili jednako 0.015 - 0.025 |
| Legirani elementi | Uglavnom Nb, V, Ti, koji pročišćavaju zrna taloženjem | Sadrži Ni manji ili jednak 0,80, Cr manji ili jednak 1,00, Mo manji ili jednak 0,30, B manji ili jednak 0,004, itd., koji dodatno poboljšavaju čvrstoću i očvrsljivost, a istovremeno osiguravaju žilavost |
Mehanička svojstva
Glavna razlika leži u granici razvlačenja i udarnoj žilavosti-na niskim temperaturama. Q690E ima veću čvrstoću i strože zahtjeve za udarnu žilavost, dok Q620E ima malo bolju plastičnost u smislu istezanja u nekim standardima. Specifični pokazatelji su sljedeći (za debljinu manju ili jednaku 50 mm):
| Indikator izvedbe | Q620E | Q690E |
|---|---|---|
| Granica razvlačenja | Veći ili jednak 620MPa (neki standardi zahtijevaju Veći ili jednak 630MPa) | Veći ili jednak 690 MPa |
| Vlačna čvrstoća | 710 - 880MPa | 770 - 940MPa |
| Elongacija | Veći ili jednak 14% (neki mogu doseći Veći ili jednak 16%) | Veći ili jednak 14% |
| Udarna žilavost na -40 stupnjeva | Veći ili jednak 27J (djelomični standard zahtijeva Veći ili jednak 34J) | Veći ili jednak 47J, a vrijednost pojedinačnog uzorka ne smije biti manja od 70% prosječne vrijednosti |
| Stopa skupljanja presjeka | Veći ili jednak 45% | Nema jasnog jedinstvenog standarda, ali općenito je potrebno uskladiti žilavost kako bi se osigurala sposobnost deformacije |
Razlike u procesu proizvodnje i poteškoće obrade
Oba se uglavnom isporučuju kaljenjem i kaljenjem ili TMCP postupkom, ali Q690E ima veće zahtjeve za preciznošću procesa i kontrolom procesa kako bi se osigurala stabilnost ultra-visoke čvrstoće, a poteškoće obrade su znatno veće.
- Q620E: Uravnotežen proces, lak za popularizaciju. Može se proizvesti kaljenjem i temperiranjem ili TMCP postupkom. Kada se koristi TMCP proces, konačna temperatura valjanja kontrolira se na oko 850 - 880 stupnjeva, a brzina hlađenja je 5 - 8 stupnjeva /s. Blagi procesni parametri mogu izbjeći pretjerano unutarnje naprezanje. Njegov ekvivalent ugljika je manji ili jednak 0,48%, temperatura predgrijavanja zavarivanja je 150 - 200 stupnjeva, a obično zavarivanje zaštićenim plinom može zadovoljiti zahtjeve. Nakon oblikovanja potrebno je samo jednostavno žarenje kako bi se riješio problem koncentracije naprezanja, što je prikladno za -serijsku proizvodnju velikih razmjera.
- Q690E: Precizan proces, visoki zahtjevi za kontrolom. Često se oslanja na kombinaciju mikro-legiranja i strogog procesa kaljenja i popuštanja. U fazi taljenja, spektralna analiza se koristi za praćenje sadržaja elemenata legure u stvarnom vremenu. Temperatura kaljenja je točno kontrolirana na 880 - 920 stupnjeva, a temperatura kaljenja je 580 - 650 stupnjeva kako bi se dobila fino-zrnasta struktura. Tijekom zavarivanja, temperaturu predgrijanja treba kontrolirati iznad 100 - 150 stupnjeva, a materijali za zavarivanje s niskim-vodikom moraju se koristiti kako bi se izbjegle hladne pukotine. Prilikom obrade posebno{11}}oblikovanih komponenti kao što su krakovi dizalice, sila deformacije i brzina hlađenja moraju se precizno kontrolirati kako bi se spriječila degradacija performansi uzrokovana neravnom strukturom.
Razlike u scenarijima primjene
Dva čelika podijeljena su prema-zahtjevima za nosivost komponenti. Q620E je usmjeren na komponente srednjeg i visokog naprezanja, a Q690E se više koristi za komponente jezgre ultra-visokog naprezanja, a potonji ima više prednosti u lakim i ekstremnim radnim uvjetima.
- Q620E: isplativ-izbor za polja srednjeg i visokog opterećenja. U inženjerskim strojevima koristi se za izradu krakova dizalice od 400-tona, što može smanjiti težinu za 18% u usporedbi s tradicionalnim materijalima. U području energetike primjenjuje se na visokotlačnu-sekciju cijevi od 7MPa u prijenosnom cjevovodu Xinjiang ugljen-na-plin, čime se smanjuje debljina stijenke za 10% i štedi oko 80 tona čelika po kilometru. U građevinskom području koristi se za čvorove rešetki 300-metarskih supervisokih zgrada, a njegova izvedba cikličkog opterećenja je 40% veća od one tradicionalnih materijala. Također se dobro ponaša u prijelaznim dionicama monopila za pučinske vjetroelektrane, a njegov radni vijek može doseći 35 godina uz zaštitu od korozije.
- Q690E: Materijal jezgre za ultra-visoki stres i ekstremne uvjete. U energetskom iskorištavanju koristi se za-nosive cijevne armature za-platforme za dubinsko bušenje i cjevovode za frakturiranje za eksploataciju plina iz škriljca, a vijek trajanja mu je 3 puta duži od vijeka trajanja konvencionalnih materijala. U inženjerskim projektima, tlačna čelična cijev hidroelektrane Baihetan koristi Q690E, što smanjuje debljinu stijenke sa 60 mm na 42 mm i štedi 12.000 tona čelika. U teškim strojevima koristi se za izradu okvira velikih bagera. Životni vijek kante izrađene od Q690E je 30% duži od običnog čelika. Također se koristi za-komponente okretnih postolja željeznice velikih brzina, koje mogu smanjiti težinu za 15% dok istovremeno osiguravaju učinkovitost protiv-zamora.
Razlike u tržištu i trošku
Razlike u složenosti procesa i potrošnji sirovina dovode do očitih praznina u uzorku tržišne ponude i potražnje te trošku dvaju čelika:
- Q620E: Ima zreo proizvodni proces, a mnoge srednje i velike čeličane mogu ga stabilno proizvoditi. Tržišna ponuda je dostatna, a cijena relativno umjerena. Široko se koristi u općenito visoko-projektima, sa stabilnom tržišnom potražnjom i godišnjom stopom rasta od oko 10%. Njegova troškovna prednost je očita i često je prvi izbor za projekte s uravnoteženim zahtjevima za učinkom i troškovima.
- Q690E: Trošak legura kao što su Mo i Ni je visok, a precizna kontrola proizvodnog procesa također povećava trošak potrošnje energije. Njegova tržišna cijena je oko 20% - 30% viša od cijene Q620E. Uglavnom ga proizvode ključne velike čeličane. Potražnja je koncentrirana u visoko-poljima kao što su-razvoj energije dubokog mora i veliki-hidroenergetski projekti. Postupno zamjenjuje uvezene materijale, a trošak se može smanjiti za više od 30% u usporedbi s uvezenim ASTMA519 4130 materijalima.
Kako odabrati između Q620E i Q690E u izgradnji mostova dugog-raspona u alpskim regijama?
Ako se radi o običnom mostu dugog -raspona bez pretjeranih zahtjeva za smanjenjem težine, Q620E je prikladniji. Može zadovoljiti potrebe ležaja i smanjiti troškove nabave i izgradnje. Ako se most nalazi u iznimno hladnom području s čestim jakim vjetrovima i treba smanjiti strukturnu težinu kako bi se poboljšala seizmička otpornost i otpornost na vjetar, Q690E je poželjan. Njegova veća čvrstoća i udarna žilavost od Većih ili jednakih 47J na -40 stupnjeva mogu učinkovito izbjeći krti lom, a stanjivanje komponenti također može smanjiti ukupno opterećenje vjetrom.
Koje tehničke prilagodbe su potrebne kod zamjene Q620E sa Q690E u transformaciji hidrauličkih nosača u rudnicima ugljena?
Prvo prilagodite postupak zavarivanja. Koristite niske-vodikove-materijale za zavarivanje, povisite temperaturu predgrijanja na 150 stupnjeva ili više i smanjite unos topline za zavarivanje kako biste spriječili omekšavanje zone zahvaćene toplinom-. Drugo, optimizirajte proces toplinske obrade nakon obrade. Kaljenje na 580 - 650 stupnjeva kako bi se uklonio unutarnji stres. Konačno, prilagodite parametre oblikovanja, usporite brzinu savijanja i utiskivanja i izbjegnite pukotine uzrokovane velikom čvrstoćom i relativno niskom plastičnošću Q690E.
Zašto je Q690E omiljeniji u području velikih-mašinskih inženjerskih strojeva?
Pod uvjetom podnošenja istog opterećenja, Q690E može uvelike smanjiti debljinu i volumen komponenti zbog svoje 70MPa veće granice razvlačenja od Q620E. Na primjer, nakon korištenja Q690E za okvir ruke određenog tipa dizalice, maksimalna težina dizanja povećana je s 800 tona na 1200 tona uz smanjenje težine. Ova prednost male težine ne samo da može poboljšati nosivost opreme, već i smanjiti potrošnju energije tijekom rada, što je u skladu s trendom razvoja visoko-učinkovitih i-štedljivih inženjerskih strojeva.