Q960D DanQ690D keduanya merupakan baja struktural berkekuatan rendah-paduan tinggi-dalam negeri dengan kualitas kelas "D" yang sama (memenuhi persyaratan ketangguhan benturan pada -20 derajat ), namun terdapat kesenjangan yang jelas dalam tingkat kekuatan. Kesenjangan ini selanjutnya menyebabkan perbedaan komposisi kimia, persyaratan pemrosesan, skenario aplikasi, dan aspek lainnya.
Komposisi Kimia
Kedua baja ini secara ketat mengontrol kotoran berbahaya untuk memastikan ketangguhan, namun Q960D memiliki kontrol yang lebih ketat terhadap kandungan fosfor dan sulfur agar sesuai dengan kekuatannya yang sangat-tinggi, dan proporsi elemen paduannya lebih optimal.
| Elemen | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Karbon (C) | Kurang dari atau sama dengan 0,20% | 0.18%-0.28% |
| Silikon (Si) | Kurang dari atau sama dengan 0,80% | 0.20%-0.80% |
| Mangan (Mn) | Kurang dari atau sama dengan 2,00% | 1.20%-1.80% |
| Fosfor (P) | Kurang dari atau sama dengan 0,025% | Kurang dari atau sama dengan 0,025% |
| Belerang (S) | Kurang dari atau sama dengan 0,015% | Kurang dari atau sama dengan 0,015% |
| Elemen paduan | Mengandung Cr ( Kurang dari atau sama dengan 1,50%), Ni ( Kurang dari atau sama dengan 2,00%), Mo ( Kurang dari atau sama dengan 0,70%) dan unsur lain untuk meningkatkan kekuatan, serta menambahkan Nb, Ti dan unsur lain untuk menghaluskan butiran | Mengandung Cr (0,30%-0,60%), Mo (0,20%-0,40%) dan elemen lainnya, serta elemen paduan mikro seperti Nb dan Ti ditambahkan untuk menyeimbangkan kekuatan dan ketangguhan |
Sifat Mekanik
Perbedaan paling mendasar antara keduanya terletak pada kekuatan luluh. Q960D termasuk dalam baja-berkekuatan-ultra tinggi, sedangkan Q690D adalah baja-berkekuatan tinggi. Indikator kinerja spesifiknya sangat berbeda:
| Indikator Kinerja | Q960D | Q690D |
|---|---|---|
| Kekuatan hasil | Lebih besar dari atau sama dengan 960MPa (untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 50mm) | Lebih besar dari atau sama dengan 690MPa (untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 16mm; Lebih besar atau sama dengan 630MPa ketika ketebalan bertambah menjadi 100mm) |
| Kekuatan tarik | 980 - 1150MPa | 730 - 900MPa |
| Pemanjangan | Lebih besar dari atau sama dengan 10% | Lebih besar dari atau sama dengan 16% |
| Ketangguhan dampak | Memenuhi persyaratan uji tumbukan pada -20 derajat, dengan ketahanan yang sangat baik terhadap patah getas | Energi tumbukan Lebih besar atau sama dengan 34J pada -20 derajat, dan kemampuan anti-patah suhu rendah yang luar biasa |
| Kinerja kelelahan | Kekuatan luluh yang lebih tinggi menyebabkan laju pertumbuhan retak lelah yang lebih rendah, dan ketahanan yang lebih baik terhadap beban bolak-balik | Kinerja anti-kelelahan yang baik, yang dapat memenuhi persyaratan skenario beban dinamis umum (umur kelelahan lebih besar dari atau sama dengan 2×10⁶ kali menurut standar ISO 12107) |
Persyaratan Pemrosesan dan Pengelasan
Perbedaan kekuatan dan struktur membuat kesulitan pemrosesan dan parameter prosesnya berbeda:
- Q960D: Dikirim dalam keadaan padam dan marah. Untuk pelat tebal di atas 30mm, pemanasan awal diperlukan sebelum pemotongan api untuk menghindari pengerasan-zona yang terkena dampak panas. Saat mengelas, kandungan karbon yang setara harus dikontrol dengan ketat. Meskipun desain komposisinya mempertimbangkan kemampuan las, suhu pemanasan awal pengelasan yang lebih tinggi dan kontrol masukan panas yang lebih tepat masih diperlukan untuk mencegah retak pengelasan.
- Q690D: Dapat dikirim di berbagai negara bagian seperti hot rolling, normalizing, dan TMCP. Kinerja pengelasannya lebih seimbang, dengan karbon setara kurang dari atau sama dengan 0,65%. Sangat cocok untuk pengelasan busur, pengelasan berpelindung gas dan proses lainnya. Proses pengelasannya relatif konvensional, dan tingkat pengelasan yang memenuhi syarat lebih dari 98%.
Skenario Aplikasi
Bidang aplikasi dibedakan menurut-persyaratan penahan beban dan pertimbangan biaya:
- Q960D: Ini terutama digunakan pada komponen-penahan beban utama dengan persyaratan kekuatan tinggi. Misalnya, digunakan untuk penyangga hidraulik tambang batu bara (menggantikan baja Q690 dapat mengurangi bobot satu penyangga hidraulik sebesar 20%), menara tenaga angin, derek pelabuhan, dan cangkang kapal selam dalam yang tahan tekanan. Hal ini juga diterapkan pada rangka truk pertambangan dan alat berat lainnya yang membutuhkan kekuatan tinggi dan pengurangan bobot.
- Q690D: Ini banyak digunakan dalam skenario{0}}beban tinggi secara umum. Di bidang infrastruktur, digunakan untuk balok dan kolom bangunan-bertingkat super tinggi dan struktur-penopang beban utama jembatan-bentang besar. Di bidang pembuatan peralatan digunakan untuk sasis kendaraan berat, dek kapal, dan komponen mesin konstruksi seperti ekskavator. Ini juga dapat digunakan untuk bejana tekan dan pipa minyak dan gas di bidang energi.
Apa perbedaan inti dalam sifat mekanik antara Q960D dan Q690D?
Perbedaan intinya terletak pada kekuatan luluhnya. Q960D adalah baja berkekuatan ultra-tinggi-dengan kekuatan leleh minimum 960MPa dan kekuatan tarik berkisar antara 980MPa hingga 1150MPa, namun perpanjangannya hanya lebih dari atau sama dengan 10%. Q690D adalah baja-berkekuatan tinggi dengan kekuatan luluh minimum 690MPa (untuk ketebalan kurang dari atau sama dengan 16mm) dan kekuatan tarik 730MPa - 900MPa. Ini memiliki keuletan yang lebih baik dengan perpanjangan lebih besar dari atau sama dengan 16%. Selain itu, Q960D memiliki tingkat pertumbuhan retak lelah yang lebih rendah dan ketahanan yang lebih kuat terhadap beban bolak-balik.
Apakah Q960D dan Q690D memiliki perbedaan dalam status pengiriman dan kesulitan pemrosesan?
Ya, ada perbedaan yang jelas. Q960D sebagian besar dikirim dalam kondisi quenched dan tempered untuk memastikan kekuatan dan keseragaman strukturalnya yang sangat-tinggi. Untuk pelat tebal, pemanasan awal diperlukan selama pemotongan, dan kontrol ketat terhadap masukan panas diperlukan selama pengelasan untuk menghindari retak. Q690D memiliki status pengiriman yang lebih fleksibel, termasuk pengerolan panas, normalisasi, TMCP, dll. Proses pemotongan dan pengelasannya lebih konvensional, dan tidak memerlukan parameter proses yang sangat ketat, sehingga kesulitan pemrosesan secara keseluruhan lebih rendah dibandingkan Q960D.
Di bidang permesinan teknik, kapan lebih tepat memilih Q960D daripada Q690D?
Q960D lebih disukai ketika peralatan memiliki persyaratan ketat dalam pengurangan berat badan sambil menahan beban tinggi. Misalnya, saat membuat penyangga hidraulik tambang batu bara dan boom derek pelabuhan, penggunaan Q960D, bukan Q690D, dapat mengurangi bobot peralatan sekitar 20% pada kapasitas dukung beban yang sama, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi energi dan fleksibilitas operasional peralatan. Namun, jika peralatan hanya perlu memenuhi-persyaratan beban umum yang tinggi dan anggaran terbatas, Q690D lebih-hemat biaya.
Apakah terdapat perbedaan cakupan penerapan Q960D dan Q690D di bidang energi?
Fokus penerapannya berbeda. Q960D terutama digunakan untuk komponen-tekanan tinggi dan-kekuatan tinggi, seperti bejana bertekanan tinggi-di bidang energi dan bagian penahan beban inti-menara tenaga angin. Q690D lebih banyak digunakan pada peralatan energi yang relatif konvensional, seperti komponen menara tenaga angin umum, jaringan pipa minyak dan gas, dan-tangki penyimpanan bersuhu rendah. Teknologi ini dapat memenuhi persyaratan{10}kekuatan dan ketangguhan suhu rendah pada peralatan energi umum tanpa biaya produksi yang berlebihan.
Mengapa Q960D memiliki kontrol yang lebih ketat terhadap elemen paduan dibandingkan Q690D?
Karena Q960D perlu mencapai kekuatan luluh yang jauh lebih tinggi daripada Q690D. Ini tidak hanya mengontrol kandungan C, Si dan Mn tetapi juga menambahkan proporsi Cr, Ni dan Mo yang lebih tinggi untuk meningkatkan kekuatan baja melalui penguatan larutan padat dan penguatan presipitasi. Pada saat yang sama, unsur-unsur seperti Nb dan Ti ditambahkan untuk menghaluskan butiran, yang dapat menggantikan penurunan ketangguhan yang disebabkan oleh peningkatan kekuatan. Q690D hanya perlu menyeimbangkan kekuatan tinggi dan kemampuan proses secara umum, sehingga jenis dan proporsi elemen paduan relatif moderat.