Q690DและQ690E เป็นเหล็กโครงสร้างโลหะผสม (HSLA) สูง-ความแข็งแรงสูงต่ำ-ที่สอดคล้องกับกิกะไบต์/ที 1591-2018และGB/ที 16270-2019มาตรฐาน แบ่งกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำ 690 MPa สำหรับเพลทที่มีขนาดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 มม. ความแตกต่างหลักของพวกเขาอยู่ที่ข้อกำหนดด้านความทนทานต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ-ซึ่งกำหนดสถานการณ์การใช้งาน การควบคุมองค์ประกอบทางเคมี และกระบวนการผลิตตามลำดับ
ความแตกต่างหลัก
คำต่อท้าย "D" และ "E" แสดงถึงเกรดคุณภาพที่แตกต่างกัน โดยช่องว่างสำคัญในอุณหภูมิการทดสอบแรงกระแทกและเกณฑ์ความทนทาน-เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดสำหรับการเลือกใช้วัสดุในสภาพแวดล้อมที่เย็น
| ดัชนี | Q690D | Q690E |
|---|---|---|
| อุณหภูมิทดสอบแรงกระแทก | -20 องศา | -40 องศา |
| Charpy V ขั้นต่ำ-พลังงานกระแทกระดับบาก | มากกว่าหรือเท่ากับ 47 J (เฉลี่ย 3 ตัวอย่าง) | มากกว่าหรือเท่ากับ 27 J (โดยเฉลี่ย 3 ตัวอย่าง ค่าทางวิศวกรรมจริงมักจะเกิน 47 J) |
| คุณสมบัติความเหนียว | ต้านทานการแตกหักแบบเปราะในสภาพแวดล้อมที่เย็นปานกลาง | รักษาประสิทธิภาพที่เสถียรในสภาวะที่มีอุณหภูมิ-ต่ำเป็นพิเศษ- |
องค์ประกอบทางเคมี
ทั้งสองเกรดใช้การออกแบบ-คาร์บอนต่ำแบบไมโครอัลลอยด์ แต่ Q690E มีข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นอันตราย และปรับปรุงอัตราส่วนโลหะผสมเพื่อเพิ่มความทนทานต่ออุณหภูมิ-ต่ำ-เป็นพิเศษ
Q690D
คาร์บอน (C) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.18% แมงกานีส (Mn) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.00%
องค์ประกอบที่เป็นอันตราย: ฟอสฟอรัส (P) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030% ซัลเฟอร์ (S) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.025%
องค์ประกอบไมโครอัลลอยด์: ไนโอเบียม (Nb), วานาเดียม (V), ไทเทเนียม (Ti) สำหรับการปรับแต่งเกรน; ไม่มีการเพิ่มประสิทธิภาพโลหะผสมเพิ่มเติมสำหรับอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ-
ปริมาณคาร์บอนเทียบเท่า (Ceq) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.55% ทำให้มั่นใจในการเชื่อมขั้นพื้นฐาน
Q690E
คาร์บอน (C) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.18% พร้อมการควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น (บางชุดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15%) เพื่อปรับปรุงความเหนียว
องค์ประกอบที่เป็นอันตราย: ฟอสฟอรัส (P) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.025% ซัลเฟอร์ (S) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020%-ขีดจำกัดที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะที่ -40 องศา
ส่วนประกอบไมโครอัลลอยด์: เพิ่มโครเมียม (Cr) และนิกเกิล (Ni) ที่เหมาะสมเพื่อเพิ่ม-ความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ ปริมาณ Nb/V/Ti ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อโครงสร้างเกรนที่ละเอียดยิ่งขึ้น
เทียบเท่าคาร์บอน (Ceq) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.47% พร้อมความสามารถในการเชื่อมที่ดีกว่าสำหรับแผ่นหนา
กระบวนการผลิต
ทั้งสองเกรดสามารถใช้กระบวนการควบคุมทางกลแบบเทอร์โม- (TMCP) หรือเทคโนโลยีการชุบและแบ่งเบาบรรเทา (Q&T) ได้ แต่ Q690E ต้องการพารามิเตอร์กระบวนการที่แม่นยำกว่านี้เพื่อรับประกันประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ-เป็นพิเศษ-
- Q690D
- สำหรับเพลตขนาดกลาง-บาง: TMCP (ควบคุมการกลิ้ง + การทำความเย็นแบบเร่ง) เพื่อสร้างโครงสร้างเบนไนต์-เกรนเฟอร์ไรต์ละเอียด-
- For thick plates (>50 มม.): กระบวนการ Q&T (ชุบแข็งที่ 880–920 องศา อบคืนตัวที่ 550–600 องศา) เพื่อให้มั่นใจถึงความเหนียวที่ -20 องศา
- การทดสอบแบบไม่ทำลาย-เป็นประจำ (การทดสอบอัลตราโซนิกสำหรับข้อบกพร่องภายใน)
- Q690E
ใช้ TMCP ที่ปรับปรุงแล้ว: อัตราการทำความเย็นที่สูงขึ้นหลังจากการรีดเพื่อให้ได้เมล็ดที่ละเอียดยิ่งขึ้น ผลิตภัณฑ์บางอย่างจำเป็นต้องมีการแบ่งเบาบรรเทารองเพื่อขจัดความเครียดที่ตกค้าง
สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญ: เพิ่มการรักษาที่ทำให้เป็นมาตรฐานที่ 900–950 องศาเพื่อทำให้โครงสร้างจุลภาคเป็นเนื้อเดียวกัน
การตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด: การทดสอบอัลตราโซนิก 100% + การทดสอบอนุภาคแม่เหล็กพื้นผิว การสุ่มตัวอย่างเป็นกลุ่มสำหรับการทดสอบแรงกระแทก -40 องศาเพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอ
สถานการณ์การใช้งาน
- การเลือก Q690D หรือ Q690E จะพิจารณาจากอุณหภูมิบริการขั้นต่ำของโครงการเป็นหลัก
- ขอบเขตการใช้งาน Q690D
- เหมาะสำหรับภูมิภาคที่มีอุณหภูมิต่ำสุดสูงกว่า -20 องศา เช่น จีนตอนเหนือ เอเชียกลาง และบางส่วนของยุโรป
- การใช้งานทั่วไป: บูมเครน หน้าแปลนหอกังหันลม ส่วนประกอบโครงโครงสะพานช่วง{0}}ขนาดใหญ่ อุปกรณ์รองรับไฮดรอลิกของเหมืองถ่านหิน โครงรถบรรทุกหนัก
- ขอบเขตการใช้งาน Q690E
เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีอากาศหนาวจัดซึ่งมีอุณหภูมิต่ำถึง -40 องศา เช่น พื้นที่ละติจูดสูง- (จีนตะวันออกเฉียงเหนือ ไซบีเรีย แคนาดา) วิศวกรรมใต้ทะเลลึก และอุปกรณ์ขั้วโลก
การใช้งานทั่วไป: ท่อส่งส่วนอัลไพน์ของโครงการก๊าซธรรมชาติ ถังเก็บ LNG ขั้วโลก แท่นขุดเจาะ-แท่นขุดเจาะในทะเลลึก ภาชนะรับความดันอุณหภูมิต่ำ-
ข้อกำหนดด้านต้นทุนและการเชื่อม
| ด้าน | Q690D | Q690E |
|---|---|---|
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า; ถูกกว่า Q690E 10–20% | สูงกว่า; ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจากการควบคุมองค์ประกอบที่เข้มงวดมากขึ้น กระบวนการที่แม่นยำ และการทดสอบที่เข้มงวด |
| อุณหภูมิอุ่นการเชื่อม | 100–150 องศา สำหรับแผ่นที่มีขนาดมากกว่าหรือเท่ากับ 12 มม | 120–180 องศา สำหรับแผ่นที่มีขนาดมากกว่าหรือเท่ากับ 12 มม. การอุ่นล่วงหน้าที่สูงขึ้นเพื่อป้องกันการแตกร้าวของไฮโดรเจน- |
| การรักษาหลังการเชื่อม | การกำจัดไฮโดรเจนเป็นทางเลือกสำหรับแผ่นหนา | บังคับกำจัดไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 550–600 องศาสำหรับส่วนประกอบที่เชื่อมทั้งหมด |
อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่าง Q690D และ Q690E และส่งผลต่อการเลือกใช้วัสดุอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดอยู่ที่ข้อกำหนดด้านความทนทานต่อแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ-- Q690D ต้องผ่านการทดสอบการกระแทกแบบ Charpy V- ที่ -20 องศา โดยมีพลังงานกระแทกเฉลี่ยมากกว่าหรือเท่ากับ 34 J ในขณะที่ Q690E จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบที่ -40 องศา โดยมีพลังงานกระแทกเฉลี่ยมากกว่าหรือเท่ากับ 27 J (ค่าจริงมักจะเกิน 47 J ในทางวิศวกรรม) ความแตกต่างนี้จะกำหนดการเลือกโดยตรง: Q690D เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีอากาศเย็นปานกลางซึ่งมีอุณหภูมิต่ำสุดสูงกว่า -20 องศา ในขณะที่ Q690E ได้รับการออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดโดยมีอุณหภูมิต่ำถึง -40 องศา เช่น ภูมิภาคละติจูดสูงและโครงการใต้ทะเลลึก
มีความแตกต่างที่ชัดเจนในกระบวนการเชื่อมของ Q690D และ Q690E หรือไม่?
ใช่ มีความแตกต่างที่เป็นเป้าหมายส่วนใหญ่เนื่องมาจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำ-ที่เข้มงวดยิ่งขึ้นของ Q690E สำหรับ Q690D สามารถเชื่อมแผ่นที่มีขนาดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 12 มม. ได้โดยไม่ต้องอุ่นก่อน สำหรับแผ่นที่หนากว่า ( มากกว่าหรือเท่ากับ 12 มม.) อุณหภูมิอุ่นจะถูกควบคุมที่ 100–150 องศา และการบำบัดหลังการเชื่อม{8}}ด้วยการกำจัดไฮโดรเจนเป็นทางเลือก สำหรับ Q690E ไม่ว่าจะมีความหนาของแผ่นใดก็ตาม จำเป็นต้องใช้วัสดุการเชื่อมไฮโดรเจน-ต่ำ อุณหภูมิอุ่นก่อนจะสูงกว่า (120–180 องศาสำหรับเพลตที่มีขนาดใหญ่กว่าหรือเท่ากับ 12 มม.) และต้องมีการบำบัด-หลังการเชื่อมไฮโดรเจนที่ 550–600 องศา เพื่อป้องกันการเปราะของรอยเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-ต่ำมาก-
เหตุใด Q690E จึงมีราคาสูงกว่า Q690D และปัจจัยใดที่ทำให้เกิดช่องว่างด้านราคา
Q690E มีราคาแพงกว่า Q690D ถึง 10–20% และช่องว่างด้านราคามาจากสามด้าน อันดับแรก,ต้นทุนวัตถุดิบ: Q690E มีข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นอันตราย (P น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.025%, S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020%) และเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมที่ได้รับการปรับปรุง เช่น โครเมียมและนิกเกิล เพื่อเพิ่ม-ความทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ ที่สอง,กระบวนการผลิต: Q690E ต้องการการไล่แก๊สแบบสุญญากาศ VD เพิ่มเติมในระหว่างการถลุง และพารามิเตอร์ TMCP ที่แม่นยำยิ่งขึ้นในระหว่างการรีด ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนของกระบวนการและการใช้พลังงาน ที่สาม,ต้นทุนการตรวจสอบคุณภาพ: Q690E ต้องการการทดสอบอัลตราโซนิก 100% และการทดสอบแรงกระแทกระดับ -40 องศาเป็นชุด - ในขณะที่ Q690D ต้องการเพียงการตรวจสอบตามปกติเท่านั้น