S500Q ES500QLsono acciai strutturali ad alta resistenza-bonificati e bonificati conformi alla norma europea EN 10025 - 6. La lettera "L" dopo S500QL rappresenta una maggiore tenacità all'impatto a bassa-temperatura, il che fa sì che i due differiscano significativamente nelle prestazioni a bassa-temperatura, nel controllo della composizione chimica e negli scenari applicativi pur condividendo indicatori di resistenza di base simili.
Composizione chimica
I due acciai hanno fondamentalmente lo stesso contenuto di elementi di lega principale (ad esempio, C inferiore o uguale a 0,20%, Si inferiore o uguale a 0,80%, Mn inferiore o uguale a 1,70%), ma S500QL ha restrizioni più severe sugli elementi di impurità dannosi per soddisfare i suoi elevati requisiti di tenacità alle basse-temperature. Le differenze specifiche sono mostrate nella tabella seguente:
| Elemento | S500Q (massa%, massima) | S500QL (massa%, max) | Significato della differenza |
|---|---|---|---|
| Fosforo (P) | 0.025 | 0.020 | Il fosforo e lo zolfo sono facili da precipitare ai bordi del grano, il che ridurrà seriamente la tenacità dell'acciaio, specialmente alle basse temperature. Il controllo più rigoroso dell'S500QL può evitare fratture fragili a temperature ultra-basse. |
| Zolfo (S) | 0.015 | 0.010 |
Proprietà meccaniche
La loro resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento e allungamento sono sostanzialmente coerenti con le stesse specifiche di spessore (ad esempio, la resistenza allo snervamento è maggiore o uguale a 500 MPa quando lo spessore è 3 - 50 mm, la resistenza alla trazione è 590 - 770 MPa e l'allungamento è maggiore o uguale al 17%). La differenza fondamentale sta nelprestazioni a basso-impatto termico, che ne determina l'adattabilità agli ambienti a bassa-temperatura:
| Indice di prestazione | S500Q | S500QL |
|---|---|---|
| Temperatura della prova d'impatto | -20 gradi | -40 gradi |
| Energia di impatto minima (Akv) | L'energia dell'impatto longitudinale non è inferiore a 30J e l'energia dell'impatto trasversale non è inferiore a 27J. | L'energia dell'impatto sia longitudinale che trasversale non è inferiore a 27J e i prodotti di alcuni produttori possono anche raggiungere più di 30J, un valore molto superiore allo standard generale di tenacità a bassa-temperatura. |
Costi di produzione e lavorazione
La difficoltà di produzione e il costo dell'S500QL sono superiori a quelli dell'S500Q. Da un lato, nella fase di fusione, S500QL richiede una tecnologia di fusione più raffinata per controllare rigorosamente il contenuto di impurità di fosforo e zolfo, il che aumenta il tempo di fusione e i costi del processo. D'altra parte, nel processo di trattamento termico, S500QL deve ottimizzare i parametri di tempra e rinvenimento per garantire la stabilità della sua struttura in condizioni di temperatura ultra-bassa e sono necessarie ulteriori procedure di test di impatto a bassa-temperatura prima della consegna, il che aumenta ulteriormente i costi di produzione e test. Sul mercato, il prezzo dell'S500QL è solitamente superiore del 10% - 20% rispetto a quello dell'S500Q.
Scenari applicativi
Le diverse prestazioni a bassa-temperatura e le caratteristiche di costo rendono i due acciai target nell'applicazione:
S500Qè adatto per scenari generali con carico basso-e ambienti freddi moderati che non prevedono temperature ultra-basse. Ad esempio, viene utilizzato per produrre componenti-portanti di cavalcavia urbani, bracci di gru generali, carrozzerie di normali autocarri con cassone ribaltabile di ingegneria e colonne centrali di grattacieli-. Può bilanciare resistenza strutturale e costi ed è una scelta-economica per le parti strutturali convenzionali-per carichi pesanti.
S500QLviene utilizzato principalmente in apparecchiature e progetti che funzionano in aree estremamente fredde o in condizioni di lavoro a bassa-temperatura. Ad esempio, viene applicato a supporti idraulici per miniere a cielo aperto-nelle regioni alpine, bracci di gru per operazioni offshore (la temperatura della superficie del mare è estremamente bassa in inverno), macchinari minerari in zone fredde e parti strutturali di apparecchiature di stoccaggio a bassa-temperatura. La sua eccellente resistenza agli urti alle basse-temperature può evitare la frattura fragile dei componenti in ambienti a temperature ultra-basse, garantendo la sicurezza operativa.
Prestazioni di saldatura e lavorazione
Entrambi hanno una buona saldabilità perché il loro equivalente di carbonio è controllato a un valore inferiore o uguale a 0,47. Tuttavia, ci sono lievi differenze nelle precauzioni di lavorazione:
Per S500Q, quando si saldano piastre più spesse di 50 mm, è sufficiente il preriscaldamento a 80 - 100 gradi.
S500QL ha requisiti più elevati per la stabilità del processo di saldatura. Si consiglia di utilizzare materiali di saldatura a basso-idrogeno durante la saldatura e la temperatura di preriscaldamento può essere opportunamente aumentata a 100 - 120 gradi per piastre spesse. Dopo la saldatura, è preferibile un trattamento termico di distensione per evitare che lo stress residuo influisca sulla sua tenacità alle basse-temperature.
Per la costruzione di ponti nelle regioni fredde, dovremmo dare la priorità a S500Q o S500QL?
S500QL dovrebbe essere la prima scelta. Le temperature invernali nelle regioni fredde spesso scendono sotto i -20 gradi e persino fino ai -40 gradi in alcune aree ad alta latitudine. S500Q soddisfa solo i requisiti di impatto a bassa temperatura a -20 gradi ed è soggetto a fratture fragili in ambienti così estremi. Al contrario, S500QL è ottimizzato per la resistenza all'impatto a -40 gradi, con energia di impatto sia longitudinale che trasversale che soddisfa le esigenze operative. Può prevenire i rischi per la sicurezza causati dalla frattura fragile delle strutture dei ponti sotto stress a basse temperature.
Durante l'approvvigionamento, scopriamo che l'S500QL è molto più costoso dell'S500Q. Esistono scenari in cui l'S500Q può sostituire l'S500QL per ridurre i costi?
Sì, ci sono molti scenari applicabili. S500Q può essere utilizzato come sostituto quando l'ambiente applicativo è a temperatura ambiente o a temperature leggermente basse (superiori a -20 gradi) senza esposizione a condizioni di temperatura ultra-bassa. Gli esempi includono travi in acciaio-portanti di normali edifici industriali nelle regioni tropicali/subtropicali, bracci di gru di medie e piccole dimensioni nelle pianure interne e strutture portanti di scaffali di magazzini in aree urbane con temperature normali. In questi scenari, la forza e la robustezza dell'S500Q sono pienamente sufficienti, garantendo la sicurezza strutturale e riducendo significativamente i costi di approvvigionamento.
È necessario utilizzare materiali di saldatura diversi durante la saldatura di S500Q e S500QL?
Generalmente non è richiesta una differenziazione speciale, ma è necessario seguire il principio di corrispondenza dei livelli di resistenza-entrambi i gradi possono utilizzare materiali di saldatura a basso-idrogeno. Tuttavia, S500QL ha requisiti più severi per il controllo del contenuto di idrogeno durante la saldatura. Poiché viene utilizzato in scenari a bassa-temperatura, un eccessivo idrogeno residuo nei cordoni di saldatura può facilmente causare fessurazioni a freddo e compromettere la tenacità alle basse-temperature. Per la saldatura S500Q, è sufficiente aderire alle specifiche standard di saldatura a basso-idrogeno per evitare problemi di fessurazione, senza la necessità di ulteriori processi di controllo dell'idrogeno.