Q890EunQ960Eabi ir augstas -izturības zema-leģētie E kategorijas konstrukciju tēraudi. Burts "E" norāda, ka tiem ir jāatbilst triecienizturības prasībai pie -40 grādiem, kas padara tos piemērotus zemai temperatūrai un skarbiem darba apstākļiem. Tomēr to tecēšanas robežās ir ievērojama 70 MPa atšķirība, kas vēl vairāk izraisa atšķirības ķīmiskajā sastāvā, ražošanas procesos, apstrādes prasībās un pielietojuma jomās.


Galvenās mehāniskās īpašības
Būtiskākā atšķirība starp abiem ir to izturības līmeņos, un arī to izturības rādītāji ir nedaudz pielāgoti, lai tie atbilstu viņu spēkam. Konkrētie parametri ir šādi:
| Mehānisko īpašību indikators | Q890E | Q960E |
|---|---|---|
| Minimālā ražības izturība (mazāka vai vienāda ar 50 mm plāksni) | Lielāks vai vienāds ar 890 MPa | Lielāks vai vienāds ar 960 MPa |
| Stiepes stiprības diapazons | 930 - 1150MPa | 980 - 1150MPa |
| -40 grādu trieciena enerģija | Lielāks vai vienāds ar 27J | Lielāks vai vienāds ar 27J (daži standarti pieprasa lielāku vai vienādu ar 34J) |
| Pagarinājums | Lielāks vai vienāds ar 10% | Lielāks vai vienāds ar 9% |
Q960E nodrošina augstāku griestu izturību, taču to pagarinājums ir nedaudz mazāks nekā Q890E. Tas ir tipisks kompromiss-augstas-izturības tērauda dizainā. Tikmēr abi var uzturēt labu stingrību pie -40 grādiem, kas ir daudz labāki par D- kategorijas tēraudiem (-20 grādu trieciens), un tie ir īpaši piemēroti Alpu apgabaliem vai zemas temperatūras darba apstākļiem, piemēram, polārajām vēja elektrostacijām un naftas urbšanas platformām augstu platuma grādos.
Ķīmiskais sastāvs un ražošanas process
Stiprības atšķirības sakņojas to ķīmiskā sastāva un ražošanas procesu atšķirībās, kas ir paredzēti, lai sasniegtu to attiecīgo veiktspējas pozicionēšanu.
- Ķīmiskais sastāvs: Abi stingri kontrolē oglekļa saturu, lai nodrošinātu metināmību, ar Q890E mazāku vai vienādu ar 0,20% un Q960E mazāku vai vienādu ar 0,18%. Runājot par sakausējuma elementiem, Q960E ir precīzāka un augstāka{6}}veiktspējas attiecība. Tas pievieno atbilstošu niķeļa daudzumu (mazāks vai vienāds ar 0,9%) un kontrolē niobija daudzumu (0,04%-0,06%), lai uzlabotu sacietēšanu un stingrību; Q890E galvenokārt balstās uz niobija, vanādija un titāna sinerģisko efektu nokrišņu stiprināšanai ar mazāku vērtīgo sakausējuma elementu saturu, kas palīdz kontrolēt izmaksas. Abiem ir ārkārtīgi stingra kontrole pār kaitīgiem piemaisījumiem, kuru fosfora un sēra saturs ir mazāks vai vienāds ar 0,015%.
- Ražošanas process: Q890E izmanto pārveidotāja/elektriskās krāsns kausēšanas procesu + LF krāsns rafinēšanu + vakuuma degazēšanu, kam seko kontrolēta velmēšana un kontrolēta dzesēšana un visbeidzot rūdīšana (880 - 920 grāds) un rūdīšana (550 - 650 grāds). Šis process līdzsvaro izturību un apstrādājamību. Q960E ir stingrākas prasības. Tas izmanto vakuuma degazēšanas tehnoloģiju, lai sasniegtu "īpaši-tīra tērauda" standartu (kopējais piemaisījumu daudzums ir mazāks par vai vienāds ar 0,05%). Tā termiskā apstrāde ir augstas-temperatūras rūdīšana (900 - 950 grāds) plus zemas-temperatūras rūdīšana (200 - 300 grāds), kas veido stabilu rūdīta martensīta struktūru, lai nodrošinātu īpaši-augstu izturību, taču procesa kontroles grūtības un enerģijas patēriņš ir ievērojami augstāki.
Apstrādes prasības
Materiālu īpašību atšķirības padara to apstrādes sliekšņus diezgan atšķirīgus, jo īpaši metināšanas un savienojumu veidošanā, kas ir ļoti svarīgi inženiertehniskiem lietojumiem.
- Metināšana: Q890E oglekļa ekvivalents ir mazāks vai vienāds ar 0,50%, un metināšanas priekšsildīšanas temperatūra ir 150 - 200 grādi. Ieteicamā siltuma padeve ir mazāka par 80 kJ/cm. Parasti pēc-metināšanas ūdeņraža noņemšana ir nepieciešama tikai galvenajām sastāvdaļām. Q960E ir augstākas prasības. Priekšsildīšanas temperatūra ir jākontrolē uz 150 - 200 grādiem, un metināšanas līnijas enerģija ir stingri ierobežota līdz 15 - 25kJ/cm, lai izvairītos no siltuma ietekmētās zonas mīkstināšanas. Turklāt ir jāizmanto zema-ūdeņraža un augstas{15}}stiprības metināšanas materiāli, un pēc-metināšanas ūdeņraža noņemšanas termiskā apstrāde ir obligāta visām slodzi{17}}nesošajām detaļām, lai novērstu aukstas plaisas.
- Formēšana un griešana: Q890E var griezt ar liesmu-, un aukstu liekšanu var veikt plāksnēm, kas ir mazākas vai vienādas ar 20 mm ar lieces rādiusu, kas ir 3 - 4 reizes lielāks par plāksnes biezumu. Q960E nav piemērots griešanai ar liesmu, jo tas ir pakļauts siltuma -ietekmētās zonas paplašināšanai. Ieteicama lāzera vai plazmas griešana. Tās aukstās lieces rādiusam jābūt lielākam par vai vienādam ar 6 reizēm par plāksnes biezumu, un sarežģītiem komponentiem ir nepieciešama karstā liece, lai izvairītos no plaisāšanas lielā trausluma dēļ.
Inženierzinātņu pielietojuma jomas
To atšķirīgās veiktspējas un apstrādes raksturlielumi padara to pielietojuma robežas skaidras — Q890E ir rentabla izvēle un Q960E kā augstākās klases opcija.
- Q890E: tas ir plaši izplatīts augstas{0}}izturības tērauds vidējas-līdz-augstas slodzes scenārijos, koncentrējoties uz izmaksu-veiktspēju. To plaši izmanto 800-tonnu celtņu strēlēs, iekrāvēju rāmjos, vidēja lieluma ogļraktuvju{10}}hidrauliskajos balstos un vēja enerģijas torņu savienojošajās daļās. Piemēram, to izmanto ugunsdzēsības kāpņu sviras rāmī, kas var samazināt rokas rāmja svaru par 15% salīdzinājumā ar Q690E, vienlaikus izpildot nestspējas prasības, un tā apstrādes izmaksas ir salīdzinoši zemas, piemērotas vispārējo inženiertehnisko iekārtu masveida ražošanai.
- Q960E: tas ir pamatmateriāls ārkārtējai slodzei un vieglam svaram, un tas ir neaizstājams augstākās klases aprīkojumā. To izmanto 1200 -tonnu- visurgājēju celtņu galvenajā svirā (piemēram, Zoomlion ZAT12000H, kas izmanto 28 mm Q960E, lai samazinātu svaru par 15 tonnām), super-lielo ekskavatoru kausā un vieglo bruņu transportlīdzekļu korpusā. Īpaši-augstās-celtnēs to izmanto milzīgām atbalsta kolonnām, kas var samazināt kolonnu šķērsgriezuma laukumu un palielināt izmantojamo platību. Tas tiek izmantots arī dziļjūras izpētes aprīkojuma strukturālajām daļām, kas var izturēt īpaši augstu spiedienu un zemu temperatūru.
Tirgus modelis un izmaksu{0}}ieguvums
Tehnoloģiju un pielietojuma atšķirības nosaka to atšķirīgo pozīciju tirgū.
- Ražošanas jauda: Q890E ir nobriedusi ražošanas tehnoloģija. Lielākajām vietējām tērauda rūpnīcām, piemēram, Baosteel un Angang, ir stabila ražošanas jauda ar aptuveni 300 000 tonnu gada iekšzemes ražošanas apjomu, kas spēj apmierināt lielo-mašīnbūves nozares pieprasījumu. Q960E ražošanai ir augsti tehniski šķēršļi, tikai daži uzņēmumi, piemēram, Wuyang Iron and Steel, var to stabili masveidā-ražot ar tikai aptuveni 50 000 tonnu gadā, kas ir deficīts augstākās klases{10}}nozarēs.
- Izmaksas un ieguvumi: Q960E cena ir par aptuveni 40%-60% augstāka nekā Q890E cena. Augstās izmaksas rada dārgmetālu sakausējuma elementi un precīzi termiskās apstrādes procesi. Tomēr tā vieglā svara priekšrocība var ievērojami uzlabot aprīkojuma efektivitāti. Piemēram, bruņumašīnas virsbūve, kas izgatavota no Q960E, var samazināt svaru par 40%, vienlaikus nodrošinot aizsardzības veiktspēju, uzlabojot tā mobilitāti. Q890E samazina uzņēmumu iepirkuma izmaksas, pamatojoties uz augstas stiprības pamatprasībām, un ir piemērots projektiem ar ierobežotu budžetu un lielu pieprasījumu.
Kādi ir galvenie faktori, izvēloties starp Q890E un Q960E polāro vēja enerģijas torņu komponentu ražošanā?
Galvenie faktori ir slodzes-prasības un izmaksu kontrole. Ja tas ir paredzēts vidējai-slodzes savienojuma daļām no 5 MW un mazākām vēja turbīnām, Q890E ir rentablāks{5}}. Tā tecēšanas robeža var atbilst vēja slodzes un ledus slodzes prasībām, un tā apstrādes un metināšanas izmaksas ir zemākas, kas ir piemērotas partiju būvniecībai. Galvenajiem slodzi{8}}nesošajiem balstiem 10 MW un lielākiem vēja turbīnām polārajos reģionos priekšroka tiek dota Q960E. Tā lielāka izturība var samazināt balstu biezumu par 10–15%, un tā var saglabāt stabilu izturību pie -40 grādiem, izvairoties no trausliem lūzumiem, ko izraisa ārkārtējas temperatūras izmaiņas.
Kādas tehniskas problēmas ir jāatrisina, nomainot Q890E pret Q960E celtņa stieņu modernizēšanā?
Nepieciešami trīs galvenie tehniskie pielāgojumi. Pirmkārt, metinot, pārejiet uz zemas-ūdeņraža augstas-izturības metināšanas materiāliem, stingri kontrolējiet siltuma padevi 15-25 kJ/cm robežās un paaugstiniet priekšsildīšanas temperatūru līdz 150-200 grādiem, lai novērstu plaisas karstuma ietekmētajā zonā. Otrkārt, veidojot, paplašiniet aukstās lieces rādiusu līdz vairāk nekā 6 reizēm par plāksnes biezumu (salīdzinot ar 3–4 reizēm Q890E), lai izvairītos no plaisāšanas aukstās lieces procesā. Visbeidzot, pievienojiet pēcmetināšanas ūdeņraža noņemšanas termisko apstrādi 550–600 grādu temperatūrā, lai novērstu atlikušo spriegumu un nodrošinātu strēles noguruma pretestību pie cikliskām slodzēm.
Vai Q890E var izmantot Q960E vietā kalnrūpniecības iekārtu ārkārtas apkopē? Kādi riski pastāv?
To var izmantot tikai kā pagaidu nomaiņu citām palīgdaļām, kas nav{0}}galvenās, piemēram, kalnrūpniecības ekskavatora rāmja aizsargmargas. Slodzes -nesošo daļu, piemēram, ekskavatora strēles un hidrauliskās atbalsta kolonnas, nomaiņa ir stingri aizliegta. Pastāv risks, ka Q890E tecēšanas robeža ir par 70 MPa zemāka nekā Q960E. Īpaši lielas trieciena slodzes, piemēram, rūdas rakšanas, apstākļos tas var izraisīt komponentu deformāciju vai pat lūzumu, izraisot aprīkojuma atteici un nopietnus drošības negadījumus. Pat papildu daļām pirms nomaiņas ir jāveic slodzes aprēķins un{10}}īstermiņa kalpošanas laika novērtējums.

