Q960EjaQ690E ovat molemmat kotimaisia matalan -seosteisen korkealujuuden{1}} rakenneteräksiä, joiden laatu on E, mikä tarkoittaa, että ne molemmat täyttävät iskusitkeysvaatimukset -40 asteessa ja sopivat alhaisiin lämpötiloihin ja ankariin työolosuhteisiin. Niiden voimatasoissa on kuitenkin selvä aukko. Tämä aukko johtaa edelleen ilmeisiin eroihin kemiallisessa koostumuksessa, tuotantoprosesseissa, käsittelyvaatimuksissa ja käyttöskenaarioissa.
Kemiallinen koostumus
Molemmat teräkset käyttävät seoselementtejä suorituskyvyn parantamiseksi, mutta Q960E:llä on tiukempi hiilipitoisuuden hallinta varmistaakseen erittäin-korkean lujuuden ja välttäen liiallista haurautta. Seoselementtien tyyppejä ja suhteita on myös tarkennettu tasapainottamaan lujuuden ja sitkeyden välistä ristiriitaa. Erityiset koostumusvertailut ovat seuraavat:
| Elementti | Q960E | Q690E |
|---|---|---|
| Hiili (C) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,18 % | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,20 % |
| Pii (Si) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,5 % | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,60 % |
| Mangaani (Mn) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1,5 % | Pienempi tai yhtä suuri kuin 2,00 % |
| Fosfori (P) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 % | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,025 % |
| rikki (S) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,02 % | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 % |
| Seoselementit | Sisältää enintään 0,9 % nikkeliä, 0,04 %-0,06 % niobiumia, ja kromipitoisuus on enintään 0,01 %. Mikro-seoselementtien tarkka osuus varmistaa erittäin-lujuuden ja lujuuden alhaisissa lämpötiloissa | Sisältää enintään 0,80 % nikkeliä, enintään 1,00 % kromia, enintään 0,30 % molybdeeniä ja lisää myös mikro-seoselementtejä, kuten niobiumia ja titaania lujuuden ja hitsaussuorituskyvyn parantamiseksi |
Mekaaniset ominaisuudet
Näkyvin ero näiden kahden välillä on myötörajassa. Q960E on erittäin-luja-teräs ja Q690E on lujaa terästä. Myös vetolujuudessa, venymässä ja muissa indikaattoreissa on vastaavia eroja:
| Suorituskykyindikaattori | Q960E | Q690E |
|---|---|---|
| Sadonvoimakkuus | Suurempi tai yhtä suuri kuin 960 MPa (paksuudelle enintään 50 mm) | ≥690MPa (for thickness ≤50mm); ≥630MPa when thickness >100mm) |
| Vetolujuus | 980 - 1150MPa | 710 - 940MPa (vaihtelee paksuuden mukaan) |
| Pidentymä | suurempi tai yhtä suuri kuin 12 % | suurempi tai yhtä suuri kuin 14 % |
| Iskusitkeys | Iskuenergia Suurempi tai yhtä suuri kuin 27 J (jotkut standardit vaativat suurempia tai yhtä suuria kuin 34 J) -40 asteessa | Iskuenergia Suurempi tai yhtä suuri kuin 47 J -40 asteessa, paremmalla murtumisenestoteholla matalassa-lämpötiloissa |
Tuotanto- ja käsittelyvaatimukset
Eri lujuustasojen saavuttamiseksi näillä kahdella teräksellä on ilmeisiä eroja tuotantoprosessin monimutkaisuuden ja{0}}jälkikäsittelyn vaikeudessa:
- Q960E: Se käyttää happikonvertteri- tai sähköuunisulatusta yhdistettynä tyhjiökaasunpoistotekniikkaan ultra-puhtaan teräksen standardin saavuttamiseksi. Usean -asteen rullauksen jälkeen sen täytyy käydä läpi karkaisu 900 - 950 asteessa ja karkaisu 200 - 300 asteessa. Hitsauksen aikana esilämmityslämpötila on säädettävä 150 - 200 asteeseen ja lämmöntuotto rajoitetaan arvoon 15 - 25kJ/cm. Leikkauksessa ja taivutuksessa kylmätaivutussäteen tulee olla vähintään 6 kertaa levyn paksuus ja leikkaamiseen tarvitaan erikoistyökaluja.
- Q690E: Se voidaan valmistaa tavanomaisella karkaisuprosessilla. Sen hitsaussuorituskyky on erinomainen, ja se soveltuu yleisiin prosesseihin, kuten kaarihitsaukseen ja suojakaasuhitsaukseen. Hitsauksen aikana ei tarvita äärimmäisen tiukkaa esilämmitystä ja lämmönsyötön valvontaa. Kokonaiskäsittelyprosessi on yksinkertaisempi ja käsittelykustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin Q960E:n.
Sovellusskenaariot
Näiden kahden valinta käytännön sovelluksissa perustuu pääasiassa{0}}kantavuusvaatimuksiin ja kustannusbudjettiin:
- Q960E: Sitä käytetään pääasiassa huippuluokan-ja suuren-kysynnän aloilla. Sitä käytetään esimerkiksi suurten-autonostureiden puomien valmistukseen, mikä voi vähentää puomin painoa huomattavasti. Sitä käytetään myös kevyiden panssaroitujen ajoneuvojen rungoissa, 1000 -metristen pilvenpiirtäjien tukipylväissä, syvänmeren-porausalustojen ja syvänmeren-pelastusveneiden rungoissa. Sen erittäin{10}}suuri lujuus täyttää äärimmäisen kantavuuden ja keveyden tarpeet.
- Q690E: Sitä käytetään laajalti raskaissa{0}}projekteissa, joissa on korkea kustannustehokkuus. Sitä käytetään Baihetanin vesivoimalan paineteräsputkissa, joissakin Kiinan-Venäjän itäisen maakaasuputken putkiosissa, suurnopeusjunaverkon telikomponenteissa ja hiilikaivosten hydraulisissa tuissa. Se voi täyttää useimpien raskaiden{5}}laitteiden ja projektien lujuusvaatimukset ja vähentää merkittävästi kustannuksia Q960E:hen verrattuna.
Mitä Q960E:n ja Q690E:n E-luokat edustavat, ja miten tämä vaikuttaa niiden sovellusskenaarioihin?
Molempien terästen "E" osoittaa niiden laatuluokkaa, mikä tarkoittaa, että ne molemmat täyttävät iskusitkeysvaatimukset -40 asteen olosuhteissa. Tämä ominaisuus mahdollistaa molempien terästen käytön matalissa-lämpötiloissa ja ankarissa ympäristöissä, kuten polaaritieteellisillä tutkimusasemilla, alppialueiden projekteissa ja laivavarusteissa. Toisin kuin tavalliset rakenneteräkset, ne eivät ole herkkiä murtumaan äärimmäisen alhaisissa lämpötiloissa, mikä laajentaa niiden käyttöaluetta vaikeissa työolosuhteissa.
Mikä tekee Q960E:stä mekaanisten ominaisuuksien perusteella sopivamman korkealaatuisten laitteiden valmistukseen kuin Q690E?
Q960E:n tärkein etu Q690E:hen verrattuna on sen paljon korkeampi myötöraja. Sen pienin myötöraja 960 MPa on paljon suurempi kuin Q690E:n suurin myötöraja 690 MPa. Samalla-kantokyvyllä Q960E voi vähentää komponenttien paksuutta ja painoa huomattavasti. Esimerkiksi, kun sitä käytetään nosturipuomien valmistukseen, se voi vähentää puomin painoa yli 15 %, mikä parantaa laitteiden toiminnan tehokkuutta ja vakautta. Tämä kevyt ja luja{12}}etu on korvaamaton huippuluokan laitteissa, joissa on tiukat painorajoitukset.
Onko Q960E:n ja Q690E:n välillä merkittäviä eroja tuotantokustannuksissa ja markkinahinnoissa?
Kyllä, on suuria eroja. Q960E vaatii monimutkaisia prosesseja, kuten tyhjiökaasunpoistoa ja tarkkaa karkaisua ja karkaisua tuotannon aikana, ja seoselementtien valvonta on tiukempaa, mikä johtaa korkeisiin tuotantokustannuksiin. Sen markkinahinta on noin 2,5 kertaa Q690E:n markkinahinta. Q690E:llä on kypsä ja yksinkertainen tuotantoprosessi, matala tekninen kynnys, riittävä tarjonta markkinoilla ja vakaat hinnat. Se on kustannustehokas valinta yleisiin raskaisiin-projekteihin.
Miten valita Q960E:n ja Q690E:n välillä, kun rakennat laivanrakennusprojekteja?
Valinta riippuu erityisistä komponenteista ja kuormitusvaatimuksista. Tärkeimmille komponenteille, joiden on kestettävä erittäin-korkeaa painetta ja raskasta kuormaa, kuten syvänmeren-porauslauttojen painekuori ja suurten alusten ydinkuormitusta-kantava rakenne, Q960E tulisi valita sen erittäin-lujuuden vuoksi, joka voi varmistaa turvallisuuden äärimmäisissä meriolosuhteissa. Q690E on sopivampi tavallisiin komponentteihin, kuten yleisiin putkilinjojen osiin ja offshore-lauttojen tavallisiin kansirakenteisiin. Se voi täyttää peruslujuus- ja korroosionkestävyysvaatimukset samalla kun hallitsee projektin kokonaiskustannuksia.
Miksi Q960E:llä on pienempi venymä kuin Q690E:llä, ja miten tämä vaikuttaa sen käyttöön?
Q960E uhraa osan venymisestään saavuttaakseen erittäin-lujuuden. Tämä on yleinen kompromissi-lujien terästen-suunnittelussa. Sen venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 12 % on pienempi kuin Q690E:n suurempi tai yhtä suuri kuin 14 %, mikä tarkoittaa, että sen plastinen muodonmuutoskyky on suhteellisen heikko. Käytännössä Q960E ei sovellu komponentteihin, jotka vaativat suurta plastista muodonmuutosta. Sitä käytetään enemmän kantavissa osissa, joissa on suhteellisen kiinteät muodot ja pienet muodonmuutosvaatimukset, kuten kiinteissä tukipylväissä ja nosturipuomissa, jotta vältytään riittämättömästä muodonmuutoskapasiteetista käytön aikana.