Q620DDanQ690D keduanya merupakan baja struktural berkekuatan rendah-paduan-kekuatan tinggi kelas D di Tiongkok. Keduanya harus memenuhi persyaratan ketangguhan benturan pada -20 derajat, yang banyak digunakan dalam pembuatan mesin dan konstruksi teknik. Namun, terdapat kesenjangan sebesar 70MPa dalam kekuatan luluhnya, yang menyebabkan perbedaan dalam komposisi kimia, teknologi pemrosesan, skenario aplikasi, dan biaya.
Kedua baja tersebut mengadopsi desain-karbon dan-paduan mikro{1}}rendah, namun Q690D memiliki rasio elemen yang lebih halus dan kontrol yang lebih ketat terhadap pengotor berbahaya untuk mencapai kekuatan yang lebih tinggi sekaligus memastikan ketangguhan. Perbandingan spesifiknya adalah sebagai berikut:
| Elemen | Q620D | Q690D |
|---|---|---|
| Karbon (C) | Kurang dari atau sama dengan 0,20% (beberapa standar mensyaratkan Kurang dari atau sama dengan 0,18%) | Kurang dari atau sama dengan 0,20% (dikendalikan pada level rendah untuk menghindari pengurangan ketangguhan) |
| Silikon (Si) | Kurang dari atau sama dengan 0,60% | Kurang dari atau sama dengan 0,60% |
| Mangan (Mn) | Kurang dari atau sama dengan 1,80% | Kurang dari atau sama dengan 1,80% (meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan melalui penguatan larutan padat) |
| Fosfor (P) | Kurang dari atau sama dengan 0,035% (produk akhir - kelas atas bisa Kurang dari atau sama dengan 0,020%) | Kurang dari atau sama dengan 0,030% |
| Belerang (S) | Kurang dari atau sama dengan 0,035% (produk akhir - kelas atas bisa Kurang dari atau sama dengan 0,010%) | Kurang dari atau sama dengan 0,020% (beberapa produk akhir - kelas atas bisa kurang dari atau sama dengan 0,015%) |
| Elemen paduan | Terutama menambahkan Nb, V, Ti, dan meningkatkan kekuatan melalui penghalusan butiran dan penguatan presipitasi | Berdasarkan Nb, V, Ti, kandungan elemen paduan mikro - disesuaikan. Misalnya, Nb Kurang dari atau sama dengan 0,06%, V Kurang dari atau sama dengan 0,12%, Ti Kurang dari atau sama dengan 0,20%, yang memperkuat efek sinergis dari penghalusan butir dan penguatan presipitasi |
Kesenjangan yang Jelas dalam Sifat Mekanik
Perbedaan inti antara kedua baja ini terletak pada kekuatan luluhnya. Sementara itu, terdapat juga perbedaan dalam kekuatan tarik dan ketangguhan impak-suhu rendah, yang menentukan perbedaan-kapasitas menahan bebannya:
| Indikator Properti Mekanik | Q620D | Q690D |
|---|---|---|
| Kekuatan hasil | Lebih besar dari atau sama dengan 620MPa (untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 50mm) | Lebih besar dari atau sama dengan 690MPa (untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 50mm, sedikit berfluktuasi seiring bertambahnya ketebalan pelat) |
| Kekuatan tarik | 710 - 880MPa | 770 - 940MPa |
| Pemanjangan | Lebih besar dari atau sama dengan 15% (beberapa produk bisa mencapai lebih besar dari atau sama dengan 16%) | Lebih besar dari atau sama dengan 14% (beberapa produk yang disesuaikan dapat mencapai 17%) |
| Ketangguhan benturan pada -20 derajat | Energi tumbukan Lebih besar atau sama dengan 34J, dan beberapa produk berstandar tinggi - dapat mencapai Lebih besar dari atau sama dengan 55J | Energi dampak Lebih besar atau sama dengan 34J, dan beberapa produk kelas atas dapat mencapai kinerja dampak pada -40 derajat |
Perbedaan Teknologi Pengolahan
Kedua baja tersebut dapat diproduksi melalui proses penggulungan terkontrol dan pendinginan terkontrol, namun Q690D memiliki persyaratan kontrol proses yang lebih tinggi untuk memastikan stabilitas kekuatan ultra-tinggi, dan kesulitan pemrosesan sedikit lebih tinggi.
- Q620D: Proses produksinya relatif seimbang dan mudah dipromosikan. Ini dapat diproduksi secara stabil melalui proses penggulungan terkontrol dan pendinginan terkontrol (TMCP). Setara karbonnya kurang dari atau sama dengan 0,45%, dan tidak diperlukan pemanasan awal yang rumit selama pengelasan. Pengelasan berpelindung gas biasa dapat memenuhi persyaratan. Untuk pelat yang berukuran kurang dari atau sama dengan 30mm, pembengkokan dingin dapat langsung dilakukan tanpa pemanasan awal, yang cocok untuk produksi batch - besar dan secara efektif dapat mengurangi siklus produksi.
- Q690D: Perlu pengendalian proses yang lebih ketat pada tahap peleburan. Biasanya mengadopsi peleburan konverter atau tungku busur listrik, dikombinasikan dengan proses pemurnian eksternal tungku LF dan VD untuk meningkatkan kemurnian baja cair. Untuk pelat tebal, perlakuan panas normalisasi atau quenching dan tempering mungkin juga diperlukan untuk mengoptimalkan struktur. Saat mengelas, bahan las hidrogen - rendah harus dipilih. Untuk pelat tebal, masukan panas perlu dikontrol dengan benar untuk menghindari penurunan ketangguhan yang disebabkan oleh butiran kasar di zona yang terkena panas -, dan perlakuan panas pelepas tegangan pengelasan pasca - dapat dilakukan jika diperlukan.
Perbedaan Skenario Aplikasi
Perbedaan kekuatan tersebut membuat kedua baja tersebut mempunyai posisi yang berbeda dalam skenario penerapannya. Q620D berorientasi pada komponen beban - sedang dan tinggi -, sedangkan Q690D lebih banyak digunakan untuk komponen penahan beban inti, dan memiliki keunggulan lebih di daerah dingin.
- Q620D: Ini adalah pilihan-hemat biaya di bidang rekayasa kekuatan - dan tinggi - tinggi. Di bidang permesinan teknik, digunakan untuk memproduksi sasis pemuat bertonase - sedang dan rangka derek berukuran kecil dan sedang -. Di bidang struktur bangunan, diterapkan pada komponen penahan beban bengkel umum dengan bentang besar - dan bagian penghubung menara tenaga angin di darat. Di bidang industri kimia, dapat digunakan untuk membuat penyangga pipa bertekanan sedang, yang dapat mengurangi ketebalan dinding komponen dibandingkan dengan baja tradisional dan menghemat konsumsi baja.
- Q690D: Ini adalah bahan inti untuk komponen tugas berat - dan tahan suhu rendah -. Di bidang mesin tambang batubara, ini menggantikan material kelas Q550 - untuk penyangga hidrolik tambang batubara, sehingga meningkatkan ketahanan kerja kolom dari 8000kN menjadi 12000kN. Di bidang permesinan teknik, digunakan untuk boom truk pompa 56 - meter dan derek pelabuhan, yang dapat mengurangi berat komponen sebesar 23%. Dalam bidang konstruksi di Tiongkok utara, bahan ini digunakan untuk penyangga seismik pada bangunan bertingkat super tinggi dan bagian-bagian penting jembatan, dan ketangguhannya pada suhu rendah dapat secara efektif menghindari patah getas di musim dingin.
Perbedaan Pasar dan Biaya
Perbedaan kesulitan proses dan konfigurasi elemen membuat harga pasar dan pola pasokan kedua baja tersebut cukup berbeda.
- Q620D: Proses produksinya sudah matang, dan banyak pabrik baja berukuran sedang - dapat mewujudkan produksi massal. Pasokan pasar mencukupi. Harganya relatif moderat karena tidak perlu menambahkan elemen paduan dalam jumlah besar dan biaya pengendalian prosesnya rendah. Ini banyak digunakan dalam proyek umum berkekuatan - tinggi, dan permintaan pasar stabil, yang cocok untuk proyek dengan biaya terbatas dan persyaratan kinerja umum.
- Q690D: Biaya peleburan dan pemurnian tinggi karena kontrol ketat terhadap pengotor berbahaya dan optimalisasi rasio elemen paduan mikro -. Harga pasarnya sekitar 15% - 25% lebih tinggi dibandingkan Q620D. Hal ini terutama diproduksi oleh pabrik baja skala besar -. Permintaannya terkonsentrasi di bidang-bidang kelas atas seperti penyangga hidraulik tambang batu bara dan mesin teknik bertonase - besar. Dengan semakin matangnya teknologi produksi dalam negeri, secara bertahap menggantikan bahan-bahan serupa yang diimpor, dan keunggulan biaya dibandingkan dengan bahan-bahan impor menjadi lebih jelas.
Catatan Penting untuk Pemilihan Material
- Untuk proyek beban umum - suhu rendah dan beban - sedang: Seperti rangka derek kecil dan-struktur penahan beban bengkel biasa di kota-kota utara, Q620D lebih disukai. Ini dapat memenuhi persyaratan dasar - suhu dan daya dukung beban yang rendah, dan biaya pengadaan dan konstruksi yang lebih rendah dapat secara efektif mengontrol anggaran proyek secara keseluruhan.
- Untuk proyek dengan beban - berat dan suhu rendah - yang keras: Seperti penyangga hidraulik tambang batu bara dan boom truk pompa besar, Q690D harus dipilih. Kekuatannya yang sangat - tinggi dapat mengurangi bobot komponen sekaligus meningkatkan kapasitas dukung beban -. Pada saat yang sama, ketangguhan suhu rendahnya yang stabil - dapat menghindari risiko keselamatan yang disebabkan oleh kondisi kerja yang keras.
- Saat mengganti bahan: Jika Q620D akan diganti dengan Q690D, proses pengelasan harus disesuaikan, seperti menggunakan bahan las hidrogen rendah - dan mengontrol input panas pengelasan. Jika Q690D diganti dengan Q620D, perlu dilakukan verifikasi apakah kekuatan strukturalnya memenuhi persyaratan, dan tidak disarankan untuk menggantinya pada komponen-penahan beban utama.
Apa perbedaan inti dalam sifat mekanik antara Q620D dan Q690D, dan bagaimana pengaruhnya terhadap cakupan aplikasinya?
Perbedaan intinya terletak pada kekuatan luluh. Q620D memiliki kekuatan luluh minimum Lebih Besar dari atau sama dengan 620MPa, sedangkan Q690D mencapai Lebih Besar atau sama dengan 690MPa (untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 50mm). Q690D juga memiliki kekuatan tarik yang sedikit lebih tinggi (770-940MPa vs 710-880MPa untuk Q620D). Kesenjangan kekuatan ini secara langsung menentukan cakupan aplikasinya: Q620D cocok untuk komponen beban berat umum dengan persyaratan kekuatan sedang, sedangkan Q690D dirancang untuk komponen inti yang menahan beban yang perlu menahan beban sangat tinggi dan lingkungan bersuhu rendah yang keras.
Apa perbedaan utama dalam persyaratan pengelasan antara Q620D dan Q690D selama-konstruksi di lokasi?
Persyaratan pengelasan berbeda secara signifikan karena setara karbon dan tingkat kekuatannya. Untuk Q620D, dengan karbon setara kurang dari atau sama dengan 0,45%, pelat tipis (kurang dari atau sama dengan 20 mm) dapat dilas tanpa pemanasan awal, dan bahan las berpelindung gas biasa (misalnya, ER50-6) sudah cukup; suhu pemanasan awal untuk pelat tebal ( Lebih besar dari atau sama dengan 30mm) hanya perlu 100-150 derajat , dan tidak diperlukan perlakuan panas pascapengelasan untuk komponen umum. Untuk Q690D, bahan las hidrogen rendah harus digunakan untuk mencegah retakan dingin; suhu pemanasan awal untuk pelat tebal perlu ditingkatkan menjadi 150-200 derajat, dan masukan panas pengelasan harus dikontrol secara ketat dalam 15-25kJ/cm. Selain itu, perlakuan panas penghilangan hidrogen pasca-pengelasan wajib dilakukan pada komponen penahan beban utama untuk memastikan stabilitas kinerja.
Saat membangun bengkel{0}}bentang luas di wilayah Tiongkok utara dengan suhu minimum -20 derajat, bagaimana cara memilih antara Q620D dan Q690D?
Pilihannya bergantung pada-persyaratan beban dan anggaran bengkel. Jika bengkel biasa dengan bentang kurang dari atau sama dengan 30m dan tidak ada alat berat (misal, sistem derek kecil), Q620D lebih-hemat biaya-dapat memenuhi-persyaratan ketangguhan dampak suhu rendah dan mengendalikan biaya proyek secara keseluruhan. Jika bengkel memiliki bentang lebih dari atau sama dengan 40m atau perlu memuat alat berat (misalnya, gantry crane bertonase besar), Q690D adalah opsi yang lebih baik. Kekuatan luluhnya yang lebih tinggi dapat mengurangi-luas penampang komponen rangka, menghemat ruang lantai, dan meningkatkan stabilitas struktural di bawah tegangan bolak-balik-suhu rendah.