Q690D نوعی فولاد ساختاری-آلیاژ بالا-استحکام پایین است که به طور گسترده در زمینه مهندسی-و ساخت تجهیزات سنگین استفاده میشود. مطابق با استانداردهای ملی چین مانندGB/T 16270 - 2019وGB/T 1591 - 2018. این به ویژه در سناریوهایی که نیاز به مقاومت در برابر دمای متوسط و پایین و تحمل بار سنگین دارند، مورد علاقه است و سناریوهای عملکرد و کاربرد آن بسیار هدفمند هستند.
تفسیر درجه
- Q: برگرفته از حرف اول پینیین چینی برای "قدرت تسلیم"، که تعریف می کند که درجه فولاد بر اساس شاخص مقاومت تسلیم طبقه بندی می شود.
- 690: نشان می دهد که حداقل مقاومت تسلیم فولاد 690 مگاپاسکال است که ضخامت آن کمتر یا مساوی 50 میلی متر باشد. با افزایش ضخامت ورق فولادی، مقدار مقاومت تسلیم اندکی کاهش می یابد، اما همچنان سطح مقاومت بالایی را حفظ می کند.
- D: نشان دهنده درجه کیفی آن است. شرط اصلی این است که تست ضربه بریدگی Charpy V-باید واجد شرایط باشد-20 درجه. این درجه بالاتر از Q690A، B و C است و به طور ویژه برای انطباق با ساخت و ساز و عملیات تجهیزات در محیط سرد طراحی شده است.
شاخص های اصلی عملکرد
- ترکیب شیمیایی: ترکیب دقیقاً کنترل می شود تا قدرت و قابلیت پردازش را متعادل کند. اجزای کلیدی به شدت محدود هستند: کربن (C) کمتر یا مساوی 0.18٪ برای اطمینان از جوش پذیری. منگنز (Mn) کمتر یا مساوی 2.0% برای بهبود سختی پذیری. عناصر مضر فسفر (P) کمتر یا مساوی 0.030٪ و گوگرد (S) کمتر یا مساوی 0.025٪ برای جلوگیری از شکنندگی مواد. علاوه بر این، عناصر میکروآلیاژی مانند نیوبیم (Nb) و تیتانیوم (Ti) برای اصلاح ساختار دانه و عناصری مانند کروم (Cr) و نیکل (Ni) به درستی برای بهینهسازی چقرمگی اضافه میشوند. معادل کربن آن معمولاً بیش از 0.55٪ نیست که پایه ای برای عملکرد جوشکاری خوب می گذارد.
- خواص مکانیکی: دارای تعادل عالی از قدرت و چقرمگی است. استحکام کششی از 770 مگاپاسکال تا 940 مگاپاسکال است و ازدیاد طول کمتر از 14 درصد نیست که می تواند از شکستگی شکننده ناگهانی در هنگام تحمل بارهای دینامیکی جلوگیری کند. در -آزمایش ضربه 20 درجه، میانگین انرژی ضربه سه نمونه کمتر از 34 ژول نیست (مقدار اندازهگیری شده واقعی دستههای با کیفیت بالا میتواند به 50 - 80 J برسد). در همین حال، عملکرد خمشی سرد خوبی دارد. پس از خمش سرد 180 درجه با شعاع خمشی 3 برابر ضخامت صفحه، هیچ ترکی وجود ندارد که برای پردازش شکل دهی قطعات ساختاری مناسب است.
فرآیندهای کلیدی تولید و وضعیت تحویل
- فرآیندهای اصلی تولید: اکثر تولید کنندگان این را اتخاذ می کنندخاموش کردن و تمپر کردن (QT)فرآیند برای تولید برخی نیز از فرآیند کنترل حرارتی{1}}مکانیکی برای نورد استفاده می کنند. در طول تولید، دمای نورد نهایی به دقت در حدود 20 ± 810 درجه کنترل می شود تا از اندازه دانه ناهموار جلوگیری شود. قبل از تحویل، بازرسی های دقیقی مانند تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی، آزمایش کشش، و آزمایش ضربه در دمای پایین انجام می شود. برای قطعات ساختاری بزرگ، آزمایشات غیر مخرب نیز یکی یکی انجام می شود تا عیوب داخلی برطرف شود.
- وضعیت تحویل: تحویل پیش فرض در حالت خاموش و تمپر شده است. با توجه به نیازهای پردازش پایین دست، تولید کنندگان همچنین می توانند پردازش سفارشی مانند برش و خم شدن را ارائه دهند. ضخامت معمول صفحات فولادی Q690D از 6 میلی متر تا 100 میلی متر متغیر است و عرض و طول را می توان سفارشی کرد که برای تولید قطعات مختلف ساختاری بزرگ مناسب است.
سناریوهای کاربردی معمولی
- ماشین آلات ساختمانی: این ماده کلیدی برای اجزای اصلی تجهیزات سنگین مانند Sany Heavy Industry و XCMG است. از آن برای ساخت بوم های جرثقیل، گیره های موتور پمپاژ و میله های سطل بیل مکانیکی استفاده می شود. این می تواند ضخامت اجزا را تا 30٪ کاهش دهد، در حالی که از ظرفیت باربری- اطمینان حاصل می کند، وزن سبک تجهیزات را درک می کند و عمر مفید را تا بیش از 20٪ افزایش می دهد.
- مهندسی پل و ساختمان: در پروژه های بزرگی مانند پل رودخانه Hutong Yangtze استفاده شده است. برای اعضای وتر و سازههای خرپایی پلهای بلند-و همچنین چارچوب اصلی ساختمانهای بلند-و اجزای پشتیبانی لرزهای استفاده میشود. می تواند مقدار فولاد مصرفی را کاهش دهد و در عین حال مقاومت سازه در برابر زلزله و باد را بهبود بخشد.
- تجهیزات انرژی و معدن: در زمینه انرژی، برای بشکه های برج برق بادی و قفسه های لوله سکوی حفاری نفت استفاده می شود که می تواند در برابر بار چرخه ای و محیط خشن در فضای باز مقاومت کند. در زمینه معدن، از آن برای ساخت ستون های پشتیبانی هیدرولیک و فرورفتگی های میانی نوار نقاله خراش دهنده استفاده می شود که می تواند فشار و بارهای ضربه ای بالا را تحمل کند و فرکانس تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش دهد.
- کشتی و وسایل نقلیه سنگین{0}}: برای قاب و قطعات باربر- نفتکش های بزرگ و کشتی های فله بر استفاده می شود و می تواند با خوردگی محیط دریایی و تنش های پیچیده سازگار شود. همچنین برای ساخت چهارچوب و محور کامیونهای سنگین-و وسایل نقلیه حملونقل مسطح بزرگ و بهبود ظرفیت باربری-و دوام وسایل نقلیه استفاده میشود.
درجه "D" در Q690D با چه نیاز عملکرد خاصی مطابقت دارد؟
حرف "D" نشان دهنده درجه کیفیت Q690D است. نیاز اصلی آن این است که فولاد باید تست ضربه بریدگی Charpy V{2}} را انجام دهد-20 درجهبا میانگین انرژی ضربه ای کمتر از 47 ژول. این درجه که برای محیط های سرد طراحی شده است، در مقایسه با گریدهای Q690A، B و C، چقرمگی دمای پایین- بهتری ارائه می دهد. این می تواند به طور موثری از شکستگی شکننده ساختاری در شرایط کاری با دمای پایین- جلوگیری کند و آن را برای پروژه های مهندسی و تجهیزات در مناطق سردسیر مناسب می کند.
هنگام جوشکاری فولاد Q690D به چه نکات کلیدی باید توجه کرد؟
اگرچه Q690D جوش پذیری خوبی دارد، سه نقطه اصلی باید به شدت کنترل شوند. اول، انتخاب مواد جوشکاری: برای کاهش خطر ترک خوردگی سرد جوش، الکترودهای هیدروژن کم یا 80% Ar + 20%CO2 را در جوشکاری محافظ گاز مخلوط شده در اولویت قرار دهید. دوم، کنترل دما: دمای پیش گرمایش باید بر اساس ضخامت صفحه تنظیم شود{13}}100-150 درجه برای صفحات بزرگتر یا مساوی 12 میلی متر، و 150-200 درجه برای صفحات بزرگتر یا مساوی 25 میلی متر. دمای بینگذر نباید از 200 درجه تجاوز کند تا از درشت شدن دانهها در منطقه تحت تأثیر گرما{15} جلوگیری شود. سوم، عملیات پس از جوش: برای صفحات ضخیم یا اجزای ساختاری حیاتی، عملیات حرارتی حذف هیدروژن را در دمای 550-600 درجه پس از جوشکاری انجام دهید تا تنش باقیمانده از بین برود و چقرمگی اتصال بهبود یابد.
Q690D از نظر عملکرد و سناریوهای کاربردی چه تفاوتی با Q690E دارد؟
تفاوت اصلی در این استالزامات چقرمگی ضربهای در دمای پایین-. Q690D با استاندارد تست ضربه در -20 درجه مطابقت دارد، در حالی که Q690E باید آزمون را در -40 درجه قبول کند. از نظر ترکیب شیمیایی، Q690E کنترل دقیق تری بر عناصر مضر (فسفر و گوگرد) دارد و عناصر آلیاژی بیشتری را برای بهبود عملکرد فوق العاده{14}}در دمای پایین{15}} اضافه می کند. برای سناریوهای کاربردی، Q690D برای مناطق سرد با دمای بالای -20 درجه، مانند ماشین آلات مهندسی شمال چین، برج های توربین بادی و سازه های پل مناسب است. Q690E برای محیط های بسیار سرد مانند مناطق با عرض جغرافیایی بالا و پروژه های اعماق دریا، که در آن دما برای دوره های طولانی به زیر 30 درجه می رسد، طراحی شده است.