วัสดุเหล็ก S690QL เกรดใด

มาตรฐาน ASTM 690(S690QL) เป็นเกรดเหล็กโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง-ตามที่ระบุภายใต้ EN 10025-6 ซึ่งจำหน่ายในสภาพชุบแข็งและปรับอุณหภูมิ (Q&T) ได้รับการออกแบบมาเพื่อโครงสร้างรับน้ำหนัก-ที่ต้องการความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ ความทนทานที่เชื่อถือได้ และความสามารถในการเชื่อมที่มีการควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงและมีความสำคัญต่อความปลอดภัย

ด้วยการออกแบบโลหะผสมที่มีความสมดุลอย่างรอบคอบ-โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยคาร์บอน แมงกานีส ซิลิคอน และการเติมโครเมียม โมลิบดีนัม และวาเนเดียมแบบควบคุม-S690QL มอบการผสมผสานที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวของความแข็งแรงที่ให้ผลผลิตสูง ความต้านทานการแตกหัก และความเสถียรของโครงสร้าง

คุณลักษณะที่กำหนดของเหล็ก S690QL คือกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำที่ 690 MPa ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบโครงสร้างที่บางและเบาขึ้นโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย สิ่งนี้แปลโดยตรงเป็น:

ลดการใช้เหล็ก

ค่าขนส่งและค่าติดตั้งที่ต่ำกว่า

ปรับปรุงประสิทธิภาพของน้ำหนักบรรทุก

นอกจากนี้ S690QL ยังมีความทนทานต่อแรงกระแทกต่ออุณหภูมิต่ำ-ที่เชื่อถือได้ ทำให้เหมาะสำหรับบริเวณที่มีอากาศหนาวเย็นและโครงสร้างที่รับน้ำหนักแบบไดนามิก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญ

ความแข็งแรงสูง-ถึง-อัตราส่วนน้ำหนัก
ช่วยให้มีการออกแบบที่เบากว่าและมีความสามารถในการรับน้ำหนักเทียบเท่าหรือสูงกว่า

เชื่อมได้ดีสำหรับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-
เข้ากันได้กับกระบวนการเชื่อมทั่วไปเมื่อมีการอุ่นเครื่องอย่างเหมาะสม

ความเหนียวที่ดีเยี่ยม
รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้แรงกระแทกและสภาวะอุณหภูมิต่ำ-

ข้อจำกัดที่ต้องพิจารณา

ต้นทุนที่สูงขึ้น
องค์ประกอบการผสมและการประมวลผล Q&T ช่วยเพิ่มต้นทุนการผลิต

ความไวต่ออุณหภูมิต่ำ-
การใช้งานที่เย็นจัดจำเป็นต้องปฏิบัติตามการทดสอบแรงกระแทกอย่างเข้มงวด

สินค้ามีจำนวนจำกัด
เมื่อเทียบกับเกรดทั่วไปเช่น S355

ในอดีต S690QL ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรกลหนัก โครงสร้างนอกชายฝั่ง เครน และอาคารสูง- ซึ่งประสิทธิภาพและความปลอดภัยของโครงสร้างเป็นปัจจัยชี้ขาด

หมายเหตุ: แม้ว่า ASTM A572 เกรด 65 จะมีความแข็งแกร่งที่เทียบเคียงได้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่ตรงกับประสิทธิภาพการกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ-ของ S690QL

ฟังก์ชันองค์ประกอบการผสม

คาร์บอน: การควบคุมความแข็งแกร่งและความแข็ง

แมงกานีส: ความแข็งและความเหนียว

โครเมียมและโมลิบดีนัม: คงความแข็งแกร่งและคงตัวทางความร้อน

วานาเดียม: การปรับปรุงเมล็ดพืชและเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิต

ความสมดุลของความแข็งแรงและความเหนียวนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อการโหลดทั้งแบบคงที่และแบบไดนามิก

S690QL มีความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศที่ดี แต่เช่นเดียวกับเหล็กโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง-ส่วนใหญ่ จะต้องมีการเคลือบป้องกันในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์: เสี่ยงต่อการเกิดหลุม

สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด: ไม่แนะนำโดยไม่มีการป้องกัน

ขีดจำกัดอุณหภูมิ

บริการต่อเนื่อง: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 400 องศา

การเปิดรับแสงเป็นระยะ: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 500 องศา

ความเสี่ยงในการปรับขนาด: > 600 องศา

ความสามารถในการเชื่อม

S690QL สามารถเชื่อมได้โดยใช้วิธีการมาตรฐาน เช่น MIG, TIG และ SMAW โดยแนะนำให้อุ่นเครื่องเพื่อลดความเสี่ยงในการแตกตัวของไฮโดรเจน

ความสามารถในการแปรรูป

ความสามารถในการแปรรูปสัมพัทธ์: ~60% (เทียบกับ AISI 1212=100%)

แนะนำให้ใช้เครื่องมือคาร์ไบด์

ความสามารถในการขึ้นรูป

การขึ้นรูปเย็น: มีจำกัด

การขึ้นรูปร้อน: เหมาะสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน

การรักษาความร้อน

การชุบแข็ง (850–900 องศา ): การเสริมความแข็งแกร่ง

การแบ่งเบาบรรเทา (500–600 องศา): การเพิ่มประสิทธิภาพความเหนียว

S690QL ถูกเลือกเมื่อประสิทธิภาพของโครงสร้าง ระยะขอบด้านความปลอดภัย และ-ความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นสิ่งสำคัญ

S690QL (STE 690) เป็นเหล็กโครงสร้างชุบแข็งและอบคืนตัวสูงระดับพรีเมียม-ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมที่มีความต้องการสูง แม้ว่าต้นทุนและความพร้อมใช้งานจำเป็นต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบ แต่ประสิทธิภาพเชิงกล ความทนทาน และประสิทธิภาพการออกแบบที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับโครงสร้างรับน้ำหนักที่สำคัญ-

ติดต่อได้เลย

คำถามที่ 1: การกำหนด "S690QL" หมายถึงอะไรโดยเฉพาะ
A:การกำหนดแบ่งออกดังนี้:

S:เหล็กโครงสร้าง.

690:ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำที่รับประกันในหน่วย MPa (ReH มากกว่าหรือเท่ากับ 690 MPa)

Q:ดับแล้ว

L:จัดส่งในดับและอารมณ์เงื่อนไข.
ดังนั้น S690QL จึงเป็นกระบวนการรีด ดับ และต่อมาด้วยความร้อนเชิงกลอารมณ์แผ่นเหล็กที่ให้ความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแข็งแรงสูงและความเหนียวที่ดี

คำถามที่ 2: อะไรคือข้อได้เปรียบทางโครงสร้างจุลภาคที่สำคัญของกระบวนการ "QL" (Quenched & Tempered)
A:หลังจากการชุบแข็งซึ่งก่อให้เกิดโครงสร้างมาร์เทนซิติกที่แข็งแต่เปราะ เหล็กก็จะเป็นเช่นนี้อารมณ์(โดยทั่วไปจะอุ่นด้วยอุณหภูมิระหว่าง 550-650 องศา) กระบวนการแบ่งเบาบรรเทานี้:

ปรับปรุงความเหนียวและความเหนียว:โดยจะเปลี่ยนมาร์เทนไซต์ที่เปราะบางให้เป็นมาร์เทนไซต์ที่มีความแข็งมากขึ้น (หรือเบนไนต์) ซึ่งเพิ่มความต้านทานแรงกระแทกและการยืดตัวได้อย่างมาก

บรรเทาความเครียดภายใน

ให้ความมั่นคง:โครงสร้างจุลภาคที่ได้นั้นมีความเสถียร โดยให้คุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอและประสิทธิภาพที่เหนือกว่าภายใต้การโหลดแบบไดนามิกและความเมื่อยล้า เมื่อเทียบกับเกรดที่เพิ่งดับ (Q)

คำถามที่ 3: คุณสมบัติทางกลโดยทั่วไปของ S690QL ตามมาตรฐาน EN 10025-6 มีอะไรบ้าง
A:

ความแข็งแรงของผลผลิต (ReH):690 - 890 MPa (ขั้นต่ำ 690 MPa)

ความต้านแรงดึง (Rm):770 - 940 เมกะปาสคาล

การยืดตัว (A₅):โดยทั่วไปมากกว่าหรือเท่ากับ 14%

ความเหนียวในการกระแทก (รอยบาก Charpy V-):ค่าเฉลี่ยขั้นต่ำของ40 จูล ที่ -40 องศา(สำหรับเกรด L) ข้อมูลจำเพาะบางอย่างอาจต้องใช้ 27J ที่ -60 องศา (เกรด L1)

คำถามที่ 4: เหตุใด S690QL จึงถือว่า "เชื่อมได้ง่าย" แม้ว่าจะมีความแข็งแรงสูงมากก็ตาม ข้อควรระวังที่สำคัญคืออะไร?
A:การอบคืนตัวช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อมเมื่อเทียบกับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-ไม่อบคืนสถานะ- อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีขั้นตอนที่เข้มงวดเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูง (CET/CEV ~0.40-0.45):

การอุ่นเครื่อง:จำเป็นเพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็น (HICC) ที่เกิดจากไฮโดรเจน{0}} อุณหภูมิ (มักจะอยู่ที่ 100-150 องศา +) ขึ้นอยู่กับความหนา CET และระดับไฮโดรเจนของวัสดุสิ้นเปลือง

แนวทางปฏิบัติเกี่ยวกับไฮโดรเจนต่ำ-:ใช้เฉพาะวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่มีไฮโดรเจนต่ำ- (H5 หรือ H10) เท่านั้น อิเล็กโทรดจะต้องอบอย่างเหมาะสมและลวดฟิลเลอร์ต้องป้องกันจากความชื้น

การควบคุมอินพุตความร้อน:ต้องรักษาไว้ภายในหน้าต่างที่ระบุ (เช่น 0.8-1.5 kJ/mm) หากต่ำเกินไปจะทำให้ HAZ แข็งตัว สูงเกินไปอาจทำให้อุณหภูมิเกินและทำให้ HAZ อ่อนตัวลง ส่งผลให้ความแข็งแรงต่ำกว่าข้อกำหนด

อุณหภูมิระหว่างทาง:จะต้องได้รับการควบคุม โดยปกติจะมีค่าสูงสุดที่กำหนดไว้ (เช่น 250 องศา ) เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของโครงสร้างจุลภาค

คำถามที่ 5: S690QL จำเป็นต้องมีการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม (PWHT) หรือไม่
A:มันไม่ได้บังคับเสมอไป แต่เป็นhighly recommended for thick sections (>30-50 มม.) และข้อต่อที่มีข้อจำกัดสูงหรือสำหรับการใช้งานที่สำคัญ (เช่น นอกชายฝั่ง บูมเครน) PWHT (เช่น 550-600 องศา ) ทำหน้าที่:

กระจายไฮโดรเจนที่ตกค้าง

ชุบแข็งมาร์เทนไซต์ในความร้อน-โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ)

บรรเทาความเครียดในการเชื่อม ปรับปรุงประสิทธิภาพความล้าและความเสถียรของมิติ
การตัดสินใจอยู่ภายใต้รหัสการผลิตและข้อกำหนดการออกแบบที่เกี่ยวข้อง

คำถามที่ 6: ฉันสามารถใช้วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่จับคู่ไม่ตรงกันหรือจับคู่มากเกินไปกับ S690QL ได้หรือไม่
A:ทั้งสองเป็นเรื่องธรรมดาโดยมีวัตถุประสงค์เฉพาะ:

การจับคู่ไม่ตรงกัน (เช่น ตัวเติม 500 MPa):มักใช้เพื่อให้แน่ใจว่า HAZ และโลหะเชื่อมมีความเหนียว เนื่องจากโลหะเชื่อมที่อ่อนกว่าสามารถสร้างและกระจายความเค้นได้ จำเป็นต้องได้รับอนุมัติการออกแบบอย่างรอบคอบ เนื่องจากตัวเชื่อมเองกลายเป็นปัจจัยด้านความแข็งแกร่ง-

การจับคู่/การจับคู่ที่มากเกินไป (เช่น 700+ ตัวเติม MPa):ใช้เมื่อต้องใช้ข้อต่อให้เต็มกำลัง สิ่งนี้ต้องการขั้นตอนการเชื่อมที่แม่นยำอย่างยิ่งเพื่อรักษาความเหนียวและหลีกเลี่ยงการแตกร้าว เป็นเรื่องปกติสำหรับส่วนประกอบที่สำคัญและมีโหลดสูง