Q620DVeQ690D her ikisi de Çin'deki D - sınıfı düşük-alaşımlı yüksek-mukavemetli yapısal çeliklerdir. Her ikisinin de makine imalatında ve mühendislik inşaatlarında yaygın olarak kullanılan -20 derecede darbe dayanıklılığı gereksinimini karşılaması gerekiyor. Ancak akma dayanımlarında 70 MPa'lık bir boşluk vardır ve bu da kimyasal bileşim, işleme teknolojisi, uygulama senaryoları ve maliyet açısından farklılıklara yol açar.
Her iki çelik de düşük-karbonlu ve mikro-alaşımlı tasarımı benimser, ancak Q690D, tokluğu sağlarken daha yüksek mukavemet elde etmek için daha rafine bir element oranına ve zararlı yabancı maddeler üzerinde daha sıkı bir kontrole sahiptir. Spesifik karşılaştırma aşağıdaki gibidir:
| Öğe | Q620D | Q690D |
|---|---|---|
| Karbon (C) | %0,20'den az veya buna eşit (bazı standartlar %0,18'den az veya buna eşit olmayı gerektirir) | %0,20'ye eşit veya daha az (tokluğun azalmasını önlemek için düşük bir seviyede kontrol edilir) |
| Silikon (Si) | %0,60'tan az veya buna eşit | %0,60'tan az veya buna eşit |
| Manganez (Mn) | %1,80'den az veya buna eşit | %1,80'den az veya buna eşit (katı çözelti güçlendirmesi yoluyla sertleşebilirliği ve mukavemeti artırır) |
| Fosfor (P) | %0,035'ten az veya buna eşit (yüksek - son ürünler %0,020'den az veya buna eşit olabilir) | %0,030'dan az veya buna eşit |
| Kükürt (S) | %0,035'ten az veya buna eşit (yüksek - son ürünler %0,010'dan az veya buna eşit olabilir) | %0,020'den az veya buna eşit (bazı yüksek - son ürünler %0,015'ten az veya buna eşit olabilir) |
| Alaşım elemanları | Temel olarak Nb, V, Ti ekleyin ve tane inceltme ve çökelme güçlendirme yoluyla gücü artırın | Nb, V, Ti bazında mikro - alaşım elementlerinin içeriği ayarlanır. Örneğin, Nb %0,06'dan az veya buna eşit, V %0,12'den az veya eşit, Ti %0,20'den az veya eşit, bu da tane inceltme ve çökelme güçlendirmenin sinerjik etkisini güçlendirir |
Mekanik Özelliklerde Açık Boşluk
İki çelik arasındaki temel fark akma dayanımında yatmaktadır. Bu arada, farklı yük-taşıma kapasitelerini belirleyen çekme mukavemeti ve düşük-sıcaklık darbe dayanıklılığında da farklılıklar vardır:
| Mekanik Özellik Göstergesi | Q620D | Q690D |
|---|---|---|
| Verim gücü | 620MPa'dan büyük veya ona eşit (50 mm'den az veya buna eşit kalınlık için) | 690MPa'ya eşit veya daha büyük (50 mm'ye eşit veya daha az kalınlık için, levha kalınlığının artmasıyla birlikte hafif dalgalanır) |
| Çekme mukavemeti | 710 - 880MPa | 770 - 940MPa |
| Uzama | %15'ten büyük veya eşit (bazı ürünler %16'dan büyük veya eşit olabilir) | %14'ten büyük veya buna eşit (bazı özelleştirilmiş ürünler %17'ye ulaşabilir) |
| -20 derecede darbe dayanıklılığı | Darbe enerjisi 34J'den büyük veya ona eşittir ve bazı yüksek - standart ürünler 55J'den büyük veya ona eşit olabilir | Darbe enerjisi 34J'ye eşit veya daha büyük ve bazı yüksek - son ürünler -40 derecede darbe performansına ulaşabilir |
İşleme Teknolojisindeki Farklılıklar
İki çelik, kontrollü haddeleme ve kontrollü soğutma işlemiyle üretilebilir, ancak Q690D'nin ultra-yüksek mukavemet stabilitesini sağlamak için işlem kontrolü açısından daha yüksek gereksinimleri vardır ve işleme zorluğu biraz daha yüksektir.
- Q620D: Üretim süreci nispeten dengelidir ve teşvik edilmesi kolaydır. Kontrollü haddeleme ve kontrollü soğutma (TMCP) işlemiyle stabil bir şekilde üretilebilir. Karbon eşdeğeri %0,45'e eşit veya daha azdır ve kaynak sırasında karmaşık ön ısıtmaya gerek yoktur. Sıradan gaz korumalı kaynak gereksinimleri karşılayabilir. 30 mm'ye eşit veya daha küçük plakalar için soğuk bükme, ön ısıtma olmadan doğrudan gerçekleştirilebilir; bu, büyük - partili üretim için uygundur ve üretim döngüsünü etkili bir şekilde azaltabilir.
- Q690D: Ergitme aşamasında daha sıkı proses kontrolüne ihtiyaç duyar. Erimiş çeliğin saflığını iyileştirmek için genellikle LF ve VD fırını harici rafinasyon işlemleriyle birlikte dönüştürücü veya elektrik ark ocağı eritme yöntemini kullanır. Kalın levhalar için, yapıyı optimize etmek amacıyla normalleştirme veya su verme ve temperleme ısıl işlemi de gerekli olabilir. Kaynak yaparken düşük - hidrojenli kaynak malzemeleri seçilmelidir. Kalın levhalar için, ısıdan - etkilenen bölgede iri tanelerin neden olduğu tokluk düşüşünü önlemek için ısı girişinin uygun şekilde kontrol edilmesi gerekir ve gerekirse - kaynak sonrası gerilim giderme ısıl işlemi yapılabilir.
Uygulama Senaryolarındaki Farklılıklar
Mukavemetteki fark, iki çeliğin uygulama senaryolarında farklı konumlara sahip olmasını sağlar. Q620D orta - ve yüksek - yük bileşenlerine yöneliktir, Q690D ise daha çok çekirdek yük-taşıyan bileşenler için kullanılır ve soğuk bölgelerde daha fazla avantaja sahiptir.
- Q620D: Orta - ve yüksek - mukavemetli mühendislik alanında uygun maliyetli-bir seçimdir. Mühendislik makinaları alanında orta - tonajlı yükleyicilerin şasileri ile küçük ve orta - ebattaki vinçlerin şasilerinin imalatında kullanılmaktadır. Bina yapıları alanında, genel geniş - açıklıklı atölyelerin yük-taşıyıcı bileşenlerine ve karadaki rüzgar enerjisi kulelerinin bağlantı parçalarına uygulanır. Kimya endüstrisi alanında, geleneksel çeliğe kıyasla bileşenlerin duvar kalınlığını azaltabilen ve çelik tüketiminden tasarruf edebilen orta - basınçlı boru hattı destekleri yapmak için kullanılabilir.
- Q690D: Ağır - görev ve düşük - sıcaklığa dayanıklı bileşenler için çekirdek malzemesidir. Kömür madeni makineleri alanında, kömür madeni hidrolik destekleri için Q550 - sınıfı malzemelerin yerini alarak kolonun çalışma direncini 8000kN'den 12000kN'ye çıkarır. Mühendislik makineleri alanında, bileşenlerin ağırlığını %23 oranında azaltabilen 56 - metrelik pompalı kamyonların ve liman vinçlerinin bomunda kullanılır. Kuzey Çin'deki inşaat alanında, çok yüksek - katlı binaların ve köprülerin önemli bölümlerinin sismik destekleri için kullanılır ve düşük - sıcaklık dayanıklılığı, soğuk kış aylarında gevrek kırılmayı etkili bir şekilde önleyebilir.
Pazar ve Maliyetteki Farklılıklar
Proses zorluğu ve eleman konfigürasyonundaki farklılıklar, iki çeliğin piyasa fiyatlarını ve tedarik şekillerini oldukça farklı kılmaktadır.
- Q620D: Üretim süreci olgunlaşmış olup, birçok orta - ölçekli çelik fabrikası seri üretim gerçekleştirebilmektedir. Piyasa arzı yeterlidir. Çok sayıda alaşım elementi eklenmesi gerekmediği ve proses kontrol maliyeti düşük olduğundan fiyatı nispeten makuldür. Genel olarak yüksek - dayanımlı projelerde yaygın olarak kullanılmaktadır ve piyasa talebi istikrarlı olup, sınırlı maliyet ve genel performans gereksinimleri olan projeler için uygundur.
- Q690D: Zararlı yabancı maddelerin sıkı kontrolü ve mikro - alaşım elementi oranının optimizasyonu nedeniyle eritme ve rafinasyon maliyeti yüksektir. Piyasa fiyatı Q620D'nin fiyatından yaklaşık %15 - 25% daha yüksektir. Esas olarak önemli büyük - ölçekli çelik fabrikaları tarafından üretilmektedir. Talebi, kömür madeni hidrolik destekleri ve büyük - tonajlı mühendislik makineleri gibi yüksek - uç alanlarda yoğunlaşmıştır. Yerli üretim teknolojisinin sürekli olgunlaşmasıyla birlikte, ithal edilen benzer malzemelerin yerini yavaş yavaş alıyor ve ithal malzemelerle karşılaştırıldığında maliyet avantajı daha belirgin.
Malzeme Seçimi İçin Önemli Notlar
- Genel düşük - sıcaklık ve orta - yük projeleri için: Küçük vinçlerin çerçevesi ve kuzey şehirlerindeki sıradan atölyelerin-yük taşıyıcı yapısı gibi Q620D tercih edilir. Temel düşük - sıcaklık ve yük-taşıma gereksinimlerini karşılayabilir ve daha düşük tedarik ve inşaat maliyetleri, genel proje bütçesini etkili bir şekilde kontrol edebilir.
- Ağır - yük ve zorlu düşük - sıcaklık projeleri için: Kömür madeni hidrolik destekleri ve büyük pompalı kamyonların bomu gibi, Q690D seçilmelidir. Ultra - yüksek mukavemeti, yük - taşıma kapasitesini artırırken bileşenlerin ağırlığını azaltabilir. Aynı zamanda düşük - sıcaklıktaki kararlı dayanıklılığı, zorlu çalışma koşullarının neden olduğu güvenlik risklerini önleyebilir.
- Malzemeleri değiştirirken: Q620D, Q690D ile değiştirilecekse, düşük - hidrojenli kaynak malzemelerinin kullanılması ve kaynak ısı girişinin kontrol edilmesi gibi kaynak işlemi ayarlanmalıdır. Q690D, Q620D ile değiştirilirse, yapısal dayanıklılığın gereksinimleri karşılayıp karşılamadığının doğrulanması gerekir ve bunun temel yük-taşıma bileşenlerinde değiştirilmesi önerilmez.
Q620D ile Q690D arasındaki mekanik özellikler açısından temel fark nedir ve bu, bunların uygulama kapsamını nasıl etkiler?
Temel fark akma dayanımında yatmaktadır. Q620D'nin minimum akma dayanımı 620MPa'dan büyük veya buna eşitken, Q690D 690MPa'dan büyük veya eşite ulaşır (50 mm'den az veya buna eşit kalınlık için). Q690D ayrıca biraz daha yüksek bir gerilme mukavemetine sahiptir (Q620D için 770-940MPa'ya karşılık 710-880MPa). Bu güç farkı doğrudan uygulama kapsamını belirler: Q620D, orta düzeyde güç gereksinimleri olan genel ağır-yük bileşenleri için uygundur; Q690D ise ultra yüksek yüklere ve zorlu düşük sıcaklık ortamlarına dayanması gereken çekirdek yük taşıyan parçalar için tasarlanmıştır.
Sahada inşaat sırasında Q620D ile Q690D arasındaki kaynak gereksinimlerindeki temel farklar nelerdir-?
Kaynak gereksinimleri, karbon eşdeğeri ve mukavemet seviyelerine bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterir. Karbon eşdeğeri %0,45'e eşit veya daha az olan Q620D için, ince plakalar (20 mm'den az veya eşit) ön ısıtma olmadan kaynak yapılabilir ve sıradan gaz-korumalı kaynak malzemeleri (örneğin, ER50-6) yeterlidir; kalın plakalar için ön ısıtma sıcaklığının (30 mm'den büyük veya eşit) yalnızca 100-150 derece olması gerekir ve genel bileşenler için kaynak sonrası ısıl işlem gerekmez. Q690D için, soğuk çatlakları önlemek amacıyla düşük-hidrojenli kaynak malzemeleri kullanılmalıdır; Kalın levhalar için ön ısıtma sıcaklığının 150-200 dereceye çıkarılması ve kaynak ısı girişinin 15-25kJ/cm aralığında sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Ek olarak, performans stabilitesini sağlamak amacıyla temel yük taşıyan bileşenler için kaynak sonrası hidrojen giderme ısıl işlemi zorunludur.
Minimum sıcaklıkların -20 derece olduğu Kuzey Çin bölgesinde-geniş bir atölye inşa ederken, Q620D ile Q690D arasında nasıl seçim yapılır?
Seçim, atölyenin yük{0}}taşıma gereksinimlerine ve bütçesine bağlıdır. Açıklığı 30 m'ye eşit veya daha az olan ve ağır ekipman içermeyen (ör. küçük vinç sistemleri) sıradan bir atölyeyse, Q620D daha uygun maliyetlidir-, düşük-sıcaklık darbe dayanıklılığı gereksinimini karşılayabilir ve genel proje maliyetini kontrol edebilir. Atölyenin açıklığı 40 m veya daha büyükse veya ağır ekipman taşıması gerekiyorsa (örneğin, büyük-tonajlı portal vinçler), Q690D daha iyi bir seçenektir. Daha yüksek akma mukavemeti, kafes kiriş bileşenlerinin kesit alanını azaltabilir, taban alanından tasarruf sağlayabilir ve düşük sıcaklıktaki değişken gerilim altında yapısal stabiliteyi iyileştirebilir.