Q960D danQ690D ialah kedua-dua keluli struktur kekuatan rendah-aloi tinggi-domestik dengan gred kualiti yang sama "D" (memenuhi keperluan keliatan impak pada -20 darjah ), tetapi terdapat jurang yang jelas dalam tahap kekuatan. Jurang ini seterusnya membawa kepada perbezaan dalam komposisi kimia, keperluan pemprosesan, senario aplikasi dan aspek lain.
Komposisi Kimia
Kedua-dua keluli mengawal ketat kekotoran berbahaya untuk memastikan keliatan, tetapi Q960D mempunyai kawalan yang lebih ketat ke atas kandungan fosforus dan sulfur untuk dipadankan dengan kekuatan ultra-tingginya, dan perkadaran unsur aloi lebih dioptimumkan.
| unsur | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Karbon (C) | Kurang daripada atau sama dengan 0.20% | 0.18%-0.28% |
| Silikon (Si) | Kurang daripada atau sama dengan 0.80% | 0.20%-0.80% |
| Mangan (Mn) | Kurang daripada atau sama dengan 2.00% | 1.20%-1.80% |
| Fosforus (P) | Kurang daripada atau sama dengan 0.025% | Kurang daripada atau sama dengan 0.025% |
| Sulfur (S) | Kurang daripada atau sama dengan 0.015% | Kurang daripada atau sama dengan 0.015% |
| Unsur aloi | Mengandungi Cr ( Kurang daripada atau sama dengan 1.50%), Ni ( Kurang daripada atau sama dengan 2.00%), Mo ( Kurang daripada atau sama dengan 0.70%) dan unsur lain untuk meningkatkan kekuatan, dan menambah Nb, Ti dan elemen lain untuk menapis bijirin | Mengandungi Cr (0.30%-0.60%), Mo (0.20%-0.40%) dan unsur lain serta unsur pengaloian mikro seperti Nb dan Ti ditambahkan untuk mengimbangi kekuatan dan keliatan |
Sifat Mekanikal
Perbezaan paling teras antara kedua-duanya terletak pada kekuatan hasil. Q960D tergolong dalam keluli kekuatan ultra-tinggi-, manakala Q690D ialah keluli berkekuatan tinggi-. Penunjuk prestasi khusus agak berbeza:
| Penunjuk Prestasi | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Kekuatan hasil | Lebih besar daripada atau sama dengan 960MPa (untuk ketebalan Kurang daripada atau sama dengan 50mm) | Lebih besar daripada atau sama dengan 690MPa (untuk ketebalan Kurang daripada atau sama dengan 16mm; Lebih besar daripada atau sama dengan 630MPa apabila ketebalan meningkat kepada 100mm) |
| Kekuatan tegangan | 980 - 1150MPa | 730 - 900MPa |
| Pemanjangan | Lebih daripada atau sama dengan 10% | Lebih daripada atau sama dengan 16% |
| Ketangguhan kesan | Memenuhi keperluan ujian impak pada -20 darjah, dengan rintangan yang sangat baik terhadap patah rapuh | Tenaga impak Lebih besar daripada atau sama dengan 34J pada -20 darjah , dan keupayaan anti-patah suhu rendah yang luar biasa- |
| Prestasi keletihan | Kekuatan hasil yang lebih tinggi membawa kepada kadar pertumbuhan retak keletihan yang lebih rendah, dan rintangan yang lebih baik terhadap beban berselang-seli | Prestasi anti-keletihan yang baik, yang boleh memenuhi keperluan senario beban dinamik umum (hayat keletihan Lebih besar daripada atau sama dengan 2×10⁶ kali mengikut standard ISO 12107) |
Keperluan Pemprosesan dan Kimpalan
Perbezaan dalam kekuatan dan struktur menjadikan kesukaran pemprosesan dan parameter prosesnya berbeza:
- Q960D: Ia dihantar dalam keadaan dipadamkan dan marah. Untuk plat tebal melebihi 30mm, pemanasan awal diperlukan sebelum pemotongan nyalaan untuk mengelakkan pengerasan kawasan haba-zon terjejas. Apabila mengimpal, setara karbon perlu dikawal dengan ketat. Walaupun reka bentuk komposisinya mempertimbangkan kebolehkimpalan, suhu prapemanasan kimpalan yang lebih tinggi dan kawalan input haba yang lebih tepat masih diperlukan untuk mengelakkan keretakan kimpalan.
- Q690D: Ia boleh dihantar dalam pelbagai keadaan seperti hot rolling, normalizing dan TMCP. Prestasi kimpalannya lebih seimbang, dengan setara karbon Kurang daripada atau sama dengan 0.65%. Ia sesuai untuk kimpalan arka, kimpalan terlindung gas dan proses lain. Proses kimpalan adalah agak konvensional, dan kadar kimpalan yang layak adalah melebihi 98%.
Senario Aplikasi
Medan aplikasi dibezakan mengikut keperluan-beban dan pertimbangan kos:
- Q960D: Ia digunakan terutamanya dalam komponen galas-beban utama dengan keperluan kekuatan tinggi. Contohnya, ia digunakan untuk sokongan hidraulik lombong arang batu (menggantikan keluli Q690 boleh mengurangkan berat sokongan hidraulik tunggal sebanyak 20%), menara kuasa angin, kren pelabuhan dan cengkerang tahan tekanan-cengkerang tenggelam dalam. Ia juga digunakan pada rangka trak perlombongan dan peralatan berat lain yang memerlukan kedua-dua kekuatan tinggi dan pengurangan berat.
- Q690D: Ia digunakan secara meluas dalam senario beban tinggi-umum. Dalam bidang infrastruktur, ia digunakan untuk rasuk dan lajur bangunan bertingkat-tinggi dan beban utama-struktur galas jambatan-besar. Dalam bidang pembuatan peralatan, ia digunakan untuk casis kenderaan berat, dek kapal, dan komponen jentera pembinaan seperti jengkaut. Ia juga boleh digunakan untuk kapal tekanan dan saluran paip minyak dan gas dalam medan tenaga.
Apakah perbezaan teras dalam sifat mekanikal antara Q960D dan Q690D?
Perbezaan teras terletak pada kekuatan hasil. Q960D ialah keluli berkekuatan ultra-tinggi-dengan kekuatan hasil minimum 960MPa dan kekuatan tegangan antara 980MPa hingga 1150MPa, tetapi pemanjangannya hanya Lebih Besar daripada atau sama dengan 10%. Q690D ialah keluli berkekuatan tinggi-dengan kekuatan hasil minimum 690MPa (untuk ketebalan Kurang daripada atau sama dengan 16mm) dan kekuatan tegangan 730MPa - 900MPa. Ia mempunyai kemuluran yang lebih baik dengan pemanjangan Lebih besar daripada atau sama dengan 16%. Di samping itu, Q960D mempunyai kadar pertumbuhan retak keletihan yang lebih rendah dan rintangan yang lebih kuat terhadap beban berselang-seli.
Adakah Q960D dan Q690D mempunyai perbezaan dalam keadaan penghantaran dan kesukaran pemprosesan?
Ya, terdapat perbezaan yang jelas. Q960D dihantar terutamanya dalam keadaan dipadamkan dan dibaja untuk memastikan kekuatan ultra-tinggi dan keseragaman strukturnya. Untuk plat tebal, pemanasan awal diperlukan semasa pemotongan, dan kawalan ketat input haba diperlukan semasa mengimpal untuk mengelakkan keretakan. Q690D mempunyai keadaan penghantaran yang lebih fleksibel, termasuk rolling panas, normalizing, TMCP, dll. Proses pemotongan dan kimpalannya adalah lebih konvensional, dan ia tidak memerlukan parameter proses yang sangat ketat, jadi kesukaran pemprosesan keseluruhan adalah lebih rendah daripada Q960D.
Dalam bidang jentera kejuruteraan, bilakah lebih sesuai untuk memilih Q960D dan bukannya Q690D?
Q960D diutamakan apabila peralatan mempunyai keperluan yang ketat mengenai pengurangan berat semasa menanggung beban yang tinggi. Contohnya, apabila mengeluarkan sokongan hidraulik lombong arang batu dan ledakan kren pelabuhan, menggunakan Q960D dan bukannya Q690D boleh mengurangkan berat peralatan sebanyak kira-kira 20% di bawah kapasiti galas-beban yang sama, yang meningkatkan kecekapan tenaga dan fleksibiliti operasi peralatan dengan ketara. Walau bagaimanapun, jika peralatan hanya perlu memenuhi keperluan beban umum-yang tinggi dan belanjawan adalah terhad, Q690D adalah lebih jimat-kos.
Adakah terdapat perbezaan dalam skop aplikasi Q960D dan Q690D dalam medan tenaga?
Fokus aplikasi mereka berbeza. Q960D digunakan terutamanya untuk komponen utama-tekanan tinggi dan{3}}kekuatan tinggi, seperti-bekas tekanan tinggi dalam medan tenaga dan beban teras-yang menanggung bahagian menara kuasa angin. Q690D lebih meluas digunakan dalam peralatan tenaga yang agak konvensional, seperti komponen menara kuasa angin biasa, saluran paip minyak dan gas serta tangki simpanan suhu rendah-. Ia boleh memenuhi keperluan kekuatan dan{10}}keliatan suhu rendah peralatan tenaga am tanpa kos pembuatan yang berlebihan.
Mengapa Q960D mempunyai kawalan yang lebih ketat ke atas unsur aloi daripada Q690D?
Kerana Q960D perlu mencapai kekuatan hasil yang jauh lebih tinggi daripada Q690D. Ia bukan sahaja mengawal kandungan C, Si dan Mn tetapi juga menambah perkadaran Cr, Ni dan Mo yang lebih tinggi untuk meningkatkan kekuatan keluli melalui pengukuhan larutan pepejal dan pengukuhan kerpasan. Pada masa yang sama, unsur-unsur seperti Nb dan Ti ditambah untuk menapis bijirin, yang boleh mengimbangi pengurangan keliatan yang disebabkan oleh peningkatan kekuatan. Q690D hanya perlu mengimbangi kekuatan tinggi umum dan kebolehprosesan, jadi jenis dan bahagian unsur aloi adalah agak sederhana.