S500Q jaS500QLon nii karastatud kui ka karastatud kõrgtugevad konstruktsiooniterased, mis vastavad Euroopa standardile EN 10025 - 6. S500QL järel olev täht "L" tähistab kõrgendatud vastupidavust madalal-temperatuuril, mistõttu erinevad need kaks märkimisväärselt madalal-temperatuuril toimimise, keemilise koostise kontrolli ja rakendusstsenaariumide poolest, samas kui neil on sarnased põhitugevuse näitajad.
Keemiline koostis
Nendel kahel terasel on põhimõtteliselt sama peamiste legeerelementide sisaldus (nt C väiksem või võrdne 0,20%, Si vähem või võrdne 0,80%, Mn vähem või võrdne 1,70%), kuid S500QL-il on rangemad piirangud kahjulike lisandite elementide suhtes, et need vastaksid kõrgetele madalal temperatuuril vastupidavuse nõuetele. Konkreetsed erinevused on näidatud allolevas tabelis:
| Element | S500Q (mass, max) | S500QL (mass, max) | Erinevuste tähtsus |
|---|---|---|---|
| Fosfor (P) | 0.025 | 0.020 | Fosfor ja väävel sadestuvad kergesti tera piiridel, mis vähendab tõsiselt terase tugevust, eriti madalatel temperatuuridel. S500QL rangem kontroll võib vältida rabedat murdumist ülimadalatel temperatuuridel. |
| Väävel (S) | 0.015 | 0.010 |
Mehaanilised omadused
Nende tõmbetugevus, voolavuspiir ja pikenemine on põhimõtteliselt ühesugused samade paksuse spetsifikatsioonide korral (näiteks voolavuspiir on suurem või võrdne 500 MPa, kui paksus on 3 - 50 mm, tõmbetugevus on 590 - 770 MPa ja pikenemine on suurem või võrdne 17%). Põhiline erinevus seisneb sellesmadalal{0}}temperatuuril mõjuv jõudlus, mis määrab nende kohanemisvõime madala{0}}temperatuuriga keskkondadega:
| Toimivusindeks | S500Q | S500QL |
|---|---|---|
| Löögikatse temperatuur | -20 kraadi | -40 kraadi |
| Minimaalne löögienergia (Akv) | Pikisuunalise löögi energia ei ole väiksem kui 30 J ja põikilöögi energia ei ole väiksem kui 27 J. | Nii piki- kui ka põikilöögi energia ei ole väiksem kui 27 J ja mõnede tootjate tooted võivad ulatuda isegi üle 30 J, mis on palju kõrgem kui üldine vastupidavuse standard madalal{2}}temperatuuril. |
Tootmis- ja töötlemiskulud
S500QL-i tootmisraskus ja maksumus on kõrgemad kui S500Q-l. Ühest küljest nõuab S500QL sulatamisetapis rafineeritumat sulatustehnoloogiat, et rangelt kontrollida fosfori ja väävli lisandite sisaldust, mis suurendab sulatusaega ja protsessi maksumust. Teisest küljest peab S500QL kuumtöötlemisprotsessis optimeerima karastamise ja karastamise parameetreid, et tagada selle struktuuri stabiilsus ülimadala temperatuuri tingimustes, ning enne tarnimist on vaja täiendavaid madalal{7}}temperatuuri mõjude katsetamise protseduure, mis suurendab veelgi tootmis- ja katsetamiskulusid. Turul on S500QL-i hind tavaliselt 10% - 20% kõrgem kui S500Q-l.
Rakenduse stsenaariumid
Erinevad madalal{0}}temperatuuri jõudlus- ja kuluomadused muudavad need kaks terast sihipäraseks:
S500Qsobib üldiselt madala-koormuse ja mõõduka külma keskkonna stsenaariumide jaoks, mis ei hõlma üli-madalaid temperatuure. Näiteks kasutatakse seda linna viaduktide-kandvate komponentide, üldkraanapoomide, tavaliste tehniliste kallurautode kerede ja kõrghoonete{4}}südamikute tootmiseks. See suudab tasakaalustada konstruktsiooni tugevust ja kulusid ning on kulutõhus valik tavapäraste raskete{7}}konstruktsiooniosade jaoks.
S500QLkasutatakse peamiselt seadmetes ja projektides, mis töötavad väga külmades piirkondades või{0}}madala temperatuuriga töötingimustes. Näiteks kasutatakse seda hüdraulilistel alustel-alpide kaevandustes, avamerel töötavatel kraanarelvadel (merepinna temperatuur on talvel äärmiselt madal), kaevandusmasinatel külmades tsoonides ja madalal -temperatuuril hoidvate seadmete konstruktsiooniosadele. Selle suurepärane löögikindlus madalal-temperatuuril võib vältida komponentide hapraid purunemisi ülimadala temperatuuriga keskkonnas-, tagades tööohutuse.
Keevitamise ja töötlemise jõudlus
Mõlemal on hea keevitatavus, kuna nende süsiniku ekvivalendiks on 0,47 või väiksem. Siiski on töötlemise ettevaatusabinõudes väikesed erinevused:
S500Q puhul piisab üle 50 mm paksuste plaatide keevitamisel eelsoojendusest 80 - 100 kraadini.
S500QL-l on kõrgemad nõuded keevitusprotsessi stabiilsusele. Keevitamisel on soovitatav kasutada madala -vesinikusisaldusega keevitusmaterjale ja paksude plaatide korral saab eelsoojendustemperatuuri tõsta 100 - 120 kraadini. Pärast keevitamist on pingevaba kuumtöötlemine parem, et vältida jääkpinget, mis mõjutab selle vastupidavust madalal temperatuuril{5}}.
Kas sillaehitusel külmades piirkondades peaksime eelistama S500Q või S500QL?
S500QL peaks olema esimene valik. Talvine temperatuur langeb külmades piirkondades sageli alla -20 kraadi ja mõnel laiuskraadil isegi -40 kraadini. S500Q vastab ainult madala temperatuuriga lööginõuetele -20 kraadi juures ja on sellistes ekstreemsetes keskkondades kalduvus purunema. Seevastu S500QL on optimeeritud löögikindluse jaoks -40 kraadi juures, kusjuures nii piki- kui ka põikisuunaline löögienergia vastab töövajadustele. See võib vältida ohutusriske, mis on põhjustatud sillakonstruktsioonide rabedast purunemisest madalatel temperatuuridel pinge all.
Hanke käigus leiame, et S500QL on palju kallim kui S500Q. Kas on stsenaariume, kus S500Q võib kulude vähendamiseks S500QL asendada?
Jah, kohaldatavaid stsenaariume on palju. S500Q-d saab kasutada asendajana, kui kasutuskeskkond on toatemperatuuril või kergelt madalatel temperatuuridel (üle -20 kraadi), ilma et see puutuks kokku ülimalt-madala temperatuuriga. Näited hõlmavad tavaliste tehasehoonete -kandvaid terastalasid troopilistes/subtroopilistes piirkondades, keskmised ja väikesed kraanad sisemaa tasandikel ning laoriiulite kandekonstruktsioone normaalse temperatuuriga linnapiirkondades. Nende stsenaariumide puhul on S500Q tugevus ja sitkus täiesti piisav, tagades konstruktsiooni ohutuse, vähendades samal ajal oluliselt hankekulusid.
Kas me peame S500Q ja S500QL keevitamisel kasutama erinevaid keevitusmaterjale?
Erilist eristamist üldiselt ei nõuta, kuid järgida tuleb tugevustasemete sobitamise põhimõtet-mõlemad klassid võivad kasutada madala-vesinikkeevitusmaterjale. S500QL-l on aga rangemad nõuded vesinikusisalduse kontrollimiseks keevitamise ajal. Kuna seda kasutatakse madalal-temperatuuril, võib liigne vesiniku jääk keevisõmblustes kergesti põhjustada külmpragusid ja halvendada vastupidavust madalal temperatuuril. S500Q keevitamisel piisab, kui järgite standardseid madala-vesinikkeevitusspetsifikatsioone, et vältida pragude tekkimist, ilma et oleks vaja täiendavaid vesiniku kontrollimise protsesse.