Q960EochQ690E är båda inhemska låg-legerade hög-höghållfasta konstruktionsstål med klass E, vilket innebär att de båda uppfyller kraven för slagseghet vid -40 grader och är lämpliga för låga temperaturer och tuffa arbetsförhållanden. Det finns dock ett tydligt gap i deras styrka. Denna lucka leder vidare till uppenbara skillnader i kemisk sammansättning, produktionsprocesser, bearbetningskrav och tillämpningsscenarier.
Kemisk sammansättning
Båda stålen är beroende av legeringselement för att förbättra prestandan, men Q960E har strängare kontroll över kolinnehållet för att säkerställa ultra-hög hållfasthet samtidigt som man undviker överdriven sprödhet. Typerna och proportionerna av legeringselement är också mer förfinade för att balansera motsättningen mellan styrka och seghet. De specifika kompositionsjämförelserna är som följer:
| Element | Q960E | Q690E |
|---|---|---|
| Kol (C) | Mindre än eller lika med 0,18 % | Mindre än eller lika med 0,20 % |
| Kisel (Si) | Mindre än eller lika med 0,5 % | Mindre än eller lika med 0,60 % |
| Mangan (Mn) | Mindre än eller lika med 1,5 % | Mindre än eller lika med 2,00 % |
| Fosfor (P) | Mindre än eller lika med 0,015 % | Mindre än eller lika med 0,025 % |
| Svavel (S) | Mindre än eller lika med 0,02 % | Mindre än eller lika med 0,015 % |
| Legeringselement | Innehåller mindre än eller lika med 0,9 % nickel, 0,04 %-0,06 % niob och kromhalten är så låg som Mindre än eller lika med 0,01 %. Den exakta andelen mikro-legeringselement säkerställer ultra-hög hållfasthet och seghet vid låg temperatur | Innehåller mindre än eller lika med 0,80 % nickel, Mindre än eller lika med 1,00 % krom, Mindre än eller lika med 0,30 % molybden och tillsätter även mikro-legeringselement som niob och titan för att förbättra styrkan och svetsprestanda |
Mekaniska egenskaper
Den mest framträdande skillnaden mellan de två ligger i sträckgränsen. Q960E är ultra-hög-stål och Q690E är hög-hållfast stål. Det finns också motsvarande skillnader i draghållfasthet, töjning och andra indikatorer:
| Prestandaindikator | Q960E | Q690E |
|---|---|---|
| Sträckstyrka | Större än eller lika med 960 MPa (för tjocklek mindre än eller lika med 50 mm) | ≥690MPa (for thickness ≤50mm); ≥630MPa when thickness >100 mm) |
| Draghållfasthet | 980 - 1150MPa | 710 - 940MPa (varierar med tjocklek) |
| Förlängning | Större än eller lika med 12 % | Större än eller lika med 14 % |
| Slagseghet | Slagenergi Större än eller lika med 27J (vissa standarder kräver större än eller lika med 34J) vid -40 grader | Slagenergi Större än eller lika med 47J vid -40 grader, med bättre antisprickprestanda vid låg-temperatur |
Produktions- och bearbetningskrav
För att uppnå olika hållfasthetsnivåer har de två stålen uppenbara skillnader i produktionsprocessens komplexitet och efter-bearbetningssvårigheter:
- Q960E: Den använder syreomvandlare eller smältning i elektrisk ugn, kombinerat med vakuumavgasningsteknik för att uppnå standarden för ultra-rent stål. Efter multi-passrullning måste den genomgå släckning vid 900 - 950 grad och temperering vid 200 - 300 grad. Under svetsning måste förvärmningstemperaturen kontrolleras till 150 - 200 grader och värmetillförseln bör begränsas till 15 - 25kJ/cm. Vid skärning och bockning bör kallböjningsradien vara minst 6 gånger plåttjockleken, och specialverktyg krävs för skärning.
- Q690E: Den kan tillverkas genom konventionell härdningsprocess. Dess svetsprestanda är mer enastående, och den är lämplig för vanliga processer som bågsvetsning och gasskyddad svetsning. Det finns inget behov av extremt strikt förvärmnings- och värmetillförselkontroll under svetsning. Den övergripande bearbetningsprocessen är enklare, och bearbetningskostnaden är mycket lägre än för Q960E.
Applikationsscenarier
Valet av de två i praktiska tillämpningar baseras huvudsakligen på -belastningskrav och kostnadsbudgetar:
- Q960E: Det används främst i hög-och hög-efterfrågan. Den används till exempel för att tillverka bommar på stora-bilkranar, vilket kan minska bommens vikt med stor marginal. Den tillämpas också på skroven på lätta pansarfordon, de stödjande kolonnerna på 1000-meters skyskrapor, tryckskroven på djup-borrplattformar för djupa-djuphavslivbåtar. Dess ultra{10}höga hållfasthet kan möta behoven av extrem lastbärande och lättvikt.
- Q690E: Det används ofta i allmänna-tunga projekt med hög kostnadsprestanda. Den används för tryckstålrören från Baihetan Hydropower Station, vissa rörsektioner av China-Russia Eastern Route Natural Gas Pipeline, boggikomponenterna på höghastighetsjärnvägar och de hydrauliska stöden i kolgruvor. Den kan uppfylla hållfasthetskraven för de flesta-tunga utrustningar och projekt och kan avsevärt minska kostnaderna jämfört med Q960E.
Vad representerar "E"-graderna för Q960E och Q690E, och vilken inverkan har detta på deras tillämpningsscenarier?
"E" i båda stålen indikerar deras kvalitetsklass, vilket betyder att de båda uppfyller kraven för slagseghet under villkoret -40 grader. Denna egenskap gör att både stål kan appliceras i låg-temperatur och tuffa miljöer, såsom polarvetenskapliga forskningsstationer, alpina projekt och marin utrustning. Till skillnad från vanliga konstruktionsstål är de inte benägna att spröda vid extrema låga temperaturer, vilket utökar deras tillämpningsområde under svåra arbetsförhållanden.
När det gäller mekaniska egenskaper, vad gör Q960E mer lämpad för tillverkning av avancerad utrustning än Q690E?
Den viktigaste fördelen med Q960E framför Q690E ligger i dess mycket högre sträckgräns. Dess lägsta sträckgräns på 960 MPa är mycket högre än Q690E:s maximala sträckgräns på 690 MPa. Under samma lastbärande-kapacitet kan Q960E minska tjockleken och vikten på komponenterna avsevärt. Till exempel, när den används för att tillverka kranbommar, kan den minska bommens vikt med mer än 15 %, vilket förbättrar utrustningens driftseffektivitet och stabilitet. Denna lätta och{12}}högstyrka fördel är oersättlig för avancerad utrustning med strikta viktbegränsningar.
Finns det betydande skillnader i produktionskostnader och marknadspriser mellan Q960E och Q690E?
Ja, det är stora skillnader. Q960E kräver komplexa processer som vakuumavgasning och exakt härdning och härdning under produktion, och kontrollen av legeringselement är strängare, vilket leder till höga produktionskostnader. Dess marknadspris är cirka 2,5 gånger det för Q690E. Q690E har en mogen och enkel produktionsprocess, låg teknisk tröskel, tillräckligt utbud på marknaden och stabila priser. Det är ett kostnadseffektivt-val för allmänna tunga-projekt.
När man bygger marintekniska projekt, hur väljer man mellan Q960E och Q690E?
Valet beror på de specifika komponenterna och belastningskraven. För nyckelkomponenter som behöver tåla ultra-högt tryck och tung belastning, såsom tryckskalet på djup-borrplattformar och kärnlastbärande strukturen för stora fartyg, bör Q960E väljas för sin ultra-höga hållfasthet som kan garantera säkerhet under extrema marina förhållanden. För konventionella komponenter som allmänna rörledningsdelar och vanliga däckskonstruktioner av offshoreplattformar är Q690E mer lämplig. Den kan uppfylla de grundläggande kraven på styrka och korrosionsbeständighet samtidigt som den kontrollerar den totala projektkostnaden.
Varför har Q960E lägre förlängning än Q690E, och vilken inverkan har detta på dess användning?
Q960E offrar en del av sin förlängning för att uppnå ultra-hög styrka. Detta är en vanlig avvägning- vid utformningen av hög-stål. Dess förlängning på större än eller lika med 12 % är lägre än Q690E:s större än eller lika med 14 %, vilket betyder att dess plastiska deformationskapacitet är relativt svag. I praktisk användning är Q960E inte lämplig för komponenter som behöver stor plastisk deformation. Den används mer i-lastbärande komponenter med relativt fasta former och små deformationskrav, såsom fasta stödpelare och kranbommar, för att undvika fel på grund av otillräcklig deformationskapacitet under användning.