Q960D iQ690D oba su domaći nisko{0}}legirani visoko{1}}konstrukcijski čelici s istim stupnjem kvalitete "D" (ispunjavaju zahtjeve udarne žilavosti na -20 stupnjeva), ali postoje očite razlike u razinama čvrstoće. Ove praznine dalje dovode do razlika u kemijskom sastavu, zahtjevima obrade, scenarijima primjene i drugim aspektima.
Kemijski sastav
Oba čelika strogo kontroliraju štetne nečistoće kako bi se osigurala žilavost, ali Q960D ima stroži nadzor nad sadržajem fosfora i sumpora kako bi odgovarao njegovoj ultra-visokoj čvrstoći, a udio elemenata legure je optimiziraniji.
| Element | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | Manje od ili jednako 0,20% | 0.18%-0.28% |
| Silicij (Si) | Manje od ili jednako 0,80% | 0.20%-0.80% |
| mangan (Mn) | Manje od ili jednako 2,00% | 1.20%-1.80% |
| fosfor (P) | Manje od ili jednako 0,025% | Manje od ili jednako 0,025% |
| Sumpor (S) | Manje od ili jednako 0,015% | Manje od ili jednako 0,015% |
| Legirani elementi | Sadrži Cr (manje ili jednako 1,50%), Ni (manje ili jednako 2,00%), Mo (manje ili jednako 0,70%) i druge elemente za povećanje čvrstoće, te dodaje Nb, Ti i druge elemente za pročišćavanje zrna | Sadrži Cr (0,30%-0,60%), Mo (0,20%-0,40%) i druge elemente, a dodani su mikrolegirajući elementi kao što su Nb i Ti radi ravnoteže čvrstoće i žilavosti |
Mehanička svojstva
Najbitnija razlika između ova dva leži u granici razvlačenja. Q960D pripada čeliku ultra-visoke-čvrstoće, dok je Q690D čelik visoke-čvrstoće. Specifični pokazatelji učinka prilično su različiti:
| Indikator izvedbe | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Granica razvlačenja | Veći ili jednak 960 MPa (za debljinu manju ili jednaku 50 mm) | Veći ili jednak 690 MPa (za debljinu manju ili jednaku 16 mm; veći ili jednak 630 MPa kada se debljina poveća na 100 mm) |
| Vlačna čvrstoća | 980 - 1150MPa | 730 - 900MPa |
| Elongacija | Veći ili jednak 10% | Veći ili jednak 16% |
| Udarna žilavost | Zadovoljava zahtjeve ispitivanja udarom na -20 stupnjeva, s izvrsnom otpornošću na krti lom | Energija udarca veća ili jednaka 34J na -20 stupnjeva, i izvanredna sposobnost protiv loma na niskim{3}}temperaturama |
| Izvedba zamora | Veća granica razvlačenja dovodi do niže stope rasta pukotina uslijed zamora i bolje otpornosti na izmjenično opterećenje | Dobre performanse protiv -zamora, koje mogu zadovoljiti zahtjeve scenarija općeg dinamičkog opterećenja (životni vijek veći od ili jednak 2×10⁶ puta prema standardu ISO 12107) |
Zahtjevi za obradu i zavarivanje
Razlike u čvrstoći i strukturi čine njihovu težinu obrade i različite procesne parametre:
- Q960D: Isporučuje se u kaljenom i temperiranom stanju. Za debele ploče iznad 30 mm, potrebno je predgrijavanje prije rezanja plamenom kako bi se izbjeglo otvrdnjavanje zone pod utjecajem topline-. Kod zavarivanja potrebno je strogo kontrolirati ugljikov ekvivalent. Iako dizajn sastava uzima u obzir zavarljivost, viša temperatura predgrijavanja zavarivanja i preciznija kontrola unosa topline i dalje su potrebni kako bi se spriječile pukotine nastale zavarivanjem.
- Q690D: Može se isporučiti u više stanja kao što su vruće valjanje, normalizacija i TMCP. Njegova izvedba zavarivanja je uravnoteženija, s ekvivalentom ugljika manjim ili jednakim 0,65%. Pogodan je za elektrolučno zavarivanje, zavarivanje u zaštiti plina i druge procese. Postupak zavarivanja je relativno konvencionalan, a kvalificirani udio zavara je preko 98%.
Scenariji primjene
Polja primjene razlikuju se prema-zahtjevima nosivosti i troškovima:
- Q960D: Uglavnom se koristi u ključnim-nosivim komponentama s visokim zahtjevima za čvrstoću. Na primjer, koristi se za hidrauličke nosače rudnika ugljena (zamjena čelika Q690 može smanjiti težinu jednog hidrauličkog nosača za 20%), tornjeve za vjetroelektrane, lučke dizalice i-otporne školjke dubokih podmornica. Također se primjenjuje na okvire rudarskih kamiona i druge teške opreme koja zahtijeva i veliku čvrstoću i smanjenje težine.
- Q690D: naširoko se koristi u općim-scenarijima visokog opterećenja. U području infrastrukture koristi se za grede i stupove super visokih-zgrada i glavne nosive-konstrukcije mostova velikih-raspona. U području proizvodnje opreme koristi se za šasije teških vozila, brodske palube i komponente građevinskih strojeva poput bagera. Također se može koristiti za tlačne posude i naftovode i plinovode u energetskom polju.
Koja je osnovna razlika u mehaničkim svojstvima između Q960D i Q690D?
Glavna razlika leži u granici razvlačenja. Q960D je čelik ultra-visoke-čvrstoće s minimalnom granicom tečenja od 960MPa i vlačnom čvrstoćom u rasponu od 980MPa do 1150MPa, ali njegovo istezanje je samo veće ili jednako 10%. Q690D je čelik visoke -čvrstoće s minimalnom granicom tečenja od 690 MPa (za debljinu manju ili jednaku 16 mm) i vlačnom čvrstoćom od 730 MPa - 900MPa. Ima bolju duktilnost s istezanjem većim ili jednakim 16%. Osim toga, Q960D ima nižu stopu rasta pukotina uslijed zamora i veću otpornost na izmjenična opterećenja.
Imaju li Q960D i Q690D razlike u stanju isporuke i poteškoćama u obradi?
Da, postoje očite razlike. Q960D se uglavnom isporučuje u kaljenom i kaljenom stanju kako bi se osigurala njegova ultra-visoka čvrstoća i strukturna ujednačenost. Za debele ploče potrebno je prethodno zagrijavanje tijekom rezanja, a tijekom zavarivanja potrebna je stroga kontrola unosa topline kako bi se izbjegle pukotine. Q690D ima fleksibilnija stanja isporuke, uključujući vruće valjanje, normaliziranje, TMCP, itd. Njegovi procesi rezanja i zavarivanja su konvencionalniji i ne zahtijeva ekstremno stroge procesne parametre, tako da je ukupna poteškoća u obradi niža nego kod Q960D.
U području inženjerskih strojeva, kada je prikladnije odabrati Q960D umjesto Q690D?
Q960D je poželjan kada oprema ima stroge zahtjeve za smanjenjem težine dok nosi velika opterećenja. Na primjer, kada se proizvode hidraulični nosači rudnika ugljena i krakovi lučkih dizalica, korištenje Q960D umjesto Q690D može smanjiti težinu opreme za oko 20% pod istim-nosivim kapacitetom opterećenja, što značajno poboljšava energetsku učinkovitost i radnu fleksibilnost opreme. Međutim, ako oprema treba zadovoljiti samo opće zahtjeve za visokim-opterećenjem, a proračun je ograničen, Q690D je-isplativiji.
Postoje li razlike u opsegu primjene Q960D i Q690D u energetskom polju?
Fokusi njihove primjene su različiti. Q960D se uglavnom koristi za ključne komponente visokog-tlaka i visoke{3}}čvrstoće, kao što su visoko{4}}posude u energetskom polju i dijelovi koji nose opterećenje-jezgre vjetroelektrana. Q690D se više koristi u relativno konvencionalnoj energetskoj opremi, kao što su uobičajene komponente vjetroelektrana, naftovodi i plinovodi te nisko-temperaturni spremnici za skladištenje. Može zadovoljiti zahtjeve čvrstoće i otpornosti-na niskim temperaturama opće energetske opreme bez pretjeranih troškova proizvodnje.
Zašto Q960D ima strožu kontrolu nad elementima legura od Q690D?
Budući da Q960D mora postići mnogo veću granicu razvlačenja od Q690D. Ne samo da kontrolira sadržaj C, Si i Mn, već dodaje i veće udjele Cr, Ni i Mo kako bi se povećala čvrstoća čelika kroz ojačavanje čvrstom otopinom i taloženje. U isto vrijeme, elementi kao što su Nb i Ti dodani su za pročišćavanje zrna, što može nadoknaditi smanjenje žilavosti uzrokovano poboljšanjem čvrstoće. Q690D treba samo uravnotežiti opću visoku čvrstoću i mogućnost obrade, tako da su vrsta i udio elemenata legure relativno umjereni.