Perbedaan utama dalam komposisi kimia antara Q390B dan Q355B dirancang secara strategis untuk mencapai peningkatan kekuatan luluh minimum ~10% (dari 355 MPa menjadi 390 MPa) dengan tetap menjaga kemampuan las dan ketangguhan. Q390B mencapai hal ini melalui jumlah elemen penguatan yang lebih tinggi dan kontrol yang lebih ketat terhadap pengotor.
Berikut ini perbandingan{0}}berdampingan-secara mendetail berdasarkan GB/T 1591-2018:
Tabel Perbandingan Komposisi Kunci
(Nilai adalah persentase maksimum kecuali ditentukan sebagai kisaran. Berdasarkan spesifikasi standar untuk ketebalan Kurang dari atau sama dengan 40mm.)
| Elemen | Q355B | Q390B | Tujuan & Implikasi Perbedaan |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | Kurang dari atau sama dengan 0,24% | Kurang dari atau sama dengan 0,20% | Q390B memiliki karbon maksimal yang lebih rendah. Hal ini penting untuk mengontrol kemampuan las dan ketangguhan, karena peningkatan kekuatan berasal dari elemen lain. |
| Mangan (Mn) | Kurang dari atau sama dengan 1,60% | Kurang dari atau sama dengan 1,70% | Q390B memungkinkan sedikit lebih banyak Mn. Mangan adalah bahan penguat dan pemurni biji-bijian yang utama dan hemat biaya-. Peningkatan tersebut secara langsung berkontribusi pada kekuatan yang lebih tinggi. |
| Silikon (Si) | Kurang dari atau sama dengan 0,55% | Kurang dari atau sama dengan 0,55% | Serupa. Silikon adalah deoxidizer dan penguat larutan padat. |
| Fosfor (P) | Kurang dari atau sama dengan 0,035% | Kurang dari atau sama dengan 0,030% | Batas yang lebih ketat untuk Q390B. Fosfor melemahkan baja. Batas bawah meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap patah getas secara keseluruhan. |
| Belerang (S) | Kurang dari atau sama dengan 0,035% | Kurang dari atau sama dengan 0,030% | Batas yang lebih ketat untuk Q390B. Belerang membentuk inklusi berbahaya (MnS) yang mengurangi keuletan dan sifat-ketebalan (arah Z-). Sulfur yang lebih rendah meningkatkan kemampuan las dan ketahanan sobek pipih. |
| Mikro-Elemen Paduan (V, Nb, Ti) | Opsional / Dapat Ditambahkan | Sering Wajib/Lebih Banyak Dimanfaatkan | Ini adalah perbedaan yang paling kritis. Q390B lebih konsisten mengandalkan penguatan curah hujan dari elemen-elemen berikut: • Vanadium (V): Kurang dari atau sama dengan 0,20% • Niobium (Nb): Kurang dari atau sama dengan 0,07% • Titanium (Ti): Kurang dari atau sama dengan 0,20% Unsur-unsur ini membentuk partikel karbonitrida halus yang membatasi dislokasi dan batas butir, sehingga meningkatkan kekuatan secara signifikan tanpa perlakuan panas yang drastis. |
| Setara Karbon (Ceq) | Biasanya ~0,40-0,45% | Biasanya ~0,44-0,49% | Q390B memiliki Ceq maksimum yang lebih tinggi. Meskipun karbonnya lebih rendah, efek gabungan dari Mn yang lebih tinggi dan paduan mikro-meningkatkan Ceq. Inilah keuntungan-intinya: kekuatan yang lebih tinggi dengan mengorbankan kemampuan pengerasan yang meningkat dan kemampuan las yang sedikit berkurang. |
Implikasi Praktis dari Perbedaan-Perbedaan Ini
1. Mekanisme Kekuatan
Q355B:Kekuatan terutama datang dari sanam penguatan larutan padat (Mn, Si) dan pemurnian biji-bijian.
Q390B:Kekuatan berasal daripenguatan larutan padat + penguatan presipitasi (paduan mikro-). Iniadalah mekanisme penguatan yang lebih efisien, memungkinkan kekuatan yang lebih tinggi tanpa peningkatan karbon yang besar.
2. Kemampuan las
Q355B:Kemampuan las yang luar biasa. Pemanasan awal sering kali tidak diperlukan untuk bagian-hingga-sedang dalam kondisi normal.
Q390B:Bagus tetapi kemampuan lasnya lebih menuntut. Semakin tinggi Ceq akan meningkatkan kemampuan pengerasan material, meningkatkan risiko terbentuknya martensit yang keras dan rapuh di Zona Terpengaruh Panas (HAZ) selama pengelasan.
Hasil:Pengelasan Q390Bseringkali membutuhkan pemanasan awal wajib, lebih ketatpengendalian masukan panas, dan penggunaanlow-prosedur pengelasan hidrogenmencegah perengkahan dingin yang disebabkan oleh hidrogen-.
3. Ketangguhan & Daktilitas
Q390B mempertahankan ketangguhan yang baik sebanding dengan Q355B (keduanya menjamin lebih besar dari atau sama dengan 34J pada +20 derajat ) karena:
Kandungan karbon maksimal lebih rendah.
Batasan yang lebih ketat pada P dan S (elemen embrittling).
Pemurnian butiran dari-paduan mikro (Nb, Ti).
Namun, jika pengelasan tidak dikontrol dengan benar, HAZ Q390B dapat menunjukkan ketangguhan yang lebih rendah dibandingkan Q355B.
4. Fabrikasi
Pembentukan Dingin:Q390B memerlukan tenaga yang sedikit lebih besar karena kekuatannya yang lebih tinggi.
Pemotongan Api & Proses Termal:Mirip dengan Q355B, namun risiko pengerasan dan retak pada tepi potongan sedikit lebih tinggi untuk Q390B, sehingga terkadang memerlukan pemanasan awal untuk bagian yang tebal.
Ringkasan
Perbedaan komposisi kimia tersebut mencerminkan suatu kesengajaanpengorbanan{0}}rekayasa:
Q355B dioptimalkan untuk kemampuan las dan fabrikasi maksimum dengan kekuatan yang sangat baik.
Q390B dioptimalkan untuk kekuatan yang lebih tinggi dengan tetap mempertahankan kemampuan las yang dapat diterima. Hal ini dicapai dengan mengandalkan paduan mikro-(V, Nb) untuk pengerasan presipitasi, sedikit meningkatkan Mn, dan secara bersamaan menurunkan elemen berbahaya (C, P, S) untuk mengimbangi peningkatan kemampuan pengerasan.
Bagi perancang/perancang, hal ini berarti:
Pilih Q355B ketika kekuatan memadai dan kemudahan/biaya fabrikasi adalah yang terpenting.
Pilih Q390B ketika desain memerlukan kekuatan lebih tinggi untuk mengurangi berat atau ukuran komponen, dan Anda dapat menerapkan prosedur pengelasan terkontrol yang diperlukan.