S500Q EnS500QLzijn zowel gehard als getemperd constructiestaal met hoge{0}}sterkte dat voldoet aan de Europese norm EN 10025 - 6. De letter "L" na S500QL staat voor verbeterde slagvastheid bij lage- temperaturen, waardoor de twee aanzienlijk verschillen in prestaties bij lage- temperaturen, controle van de chemische samenstelling en toepassingsscenario's, terwijl ze vergelijkbare basissterkte-indicatoren delen.
Chemische samenstelling
De twee staalsoorten hebben in principe hetzelfde gehalte aan legeringselementen (bijvoorbeeld C kleiner dan of gelijk aan 0,20%, Si kleiner dan of gelijk aan 0,80%, Mn kleiner dan of gelijk aan 1,70%), maar S500QL heeft strengere beperkingen op schadelijke onzuiverheidselementen om te voldoen aan de hoge taaiheidseisen bij lage- temperaturen. De specifieke verschillen worden weergegeven in de onderstaande tabel:
| Element | S500Q (massa%, max.) | S500QL (massa%, max) | Verschil Betekenis |
|---|---|---|---|
| Fosfor (P) | 0.025 | 0.020 | Fosfor en zwavel slaan gemakkelijk neer op de korrelgrenzen, wat de taaiheid van staal ernstig zal verminderen, vooral bij lage temperaturen. De strengere controle van S500QL kan brosse breuk bij ultra-lage temperaturen voorkomen. |
| Zwavel (S) | 0.015 | 0.010 |
Mechanische eigenschappen
Hun treksterkte, vloeigrens en rek zijn in principe consistent onder dezelfde diktespecificaties (de vloeigrens is bijvoorbeeld groter dan of gelijk aan 500 MPa wanneer de dikte 3 - 50 mm is, de treksterkte 590 - 770 MPa is en de rek groter is dan of gelijk is aan 17%). Het kernverschil ligt in deimpactprestaties bij lage- temperaturen, die hun aanpassingsvermogen aan omgevingen met lage- temperaturen bepaalt:
| Prestatie-index | S500Q | S500QL |
|---|---|---|
| Impacttesttemperatuur | -20 graden | -40 graden |
| Minimale impactenergie (Akv) | De longitudinale impactenergie is niet minder dan 30J, en de transversale impactenergie is niet minder dan 27J. | Zowel de longitudinale als de transversale impactenergie bedraagt niet minder dan 27 J, en de producten van sommige fabrikanten kunnen zelfs meer dan 30 J bereiken, wat veel hoger is dan de algemene taaiheidsnorm bij lage- lage temperaturen. |
Productie- en verwerkingskosten
De productieproblemen en kosten van de S500QL zijn hoger dan die van de S500Q. Aan de ene kant vereist S500QL in de smeltfase een meer verfijnde smelttechnologie om het gehalte aan fosfor- en zwavelonzuiverheden strikt te controleren, waardoor de smelttijd en proceskosten toenemen. Aan de andere kant moet de S500QL tijdens het warmtebehandelingsproces de afschrik- en ontlaatparameters optimaliseren om de stabiliteit van de structuur onder ultra- lage temperatuuromstandigheden te garanderen, en aanvullende impacttestprocedures bij lage - temperatuur zijn vereist vóór levering, wat de productie- en testkosten verder verhoogt. Op de markt is de prijs van de S500QL gewoonlijk 10% - 20% hoger dan die van de S500Q.
Toepassingsscenario's
De verschillende prestaties bij lage- temperaturen en de kostenkenmerken zorgen ervoor dat de twee staalsoorten geschikt zijn voor toepassing:
S500Qis geschikt voor algemene scenario's met lage- lage belasting en gematigde koude omgevingen waarbij geen sprake is van ultra- lage temperaturen. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de vervaardiging van dragende onderdelen van stedelijke viaducten, algemene kraanarmen, carrosserieën van gewone dumptrucks en kernkolommen van hoge gebouwen. Het kan de structurele sterkte en kosten in evenwicht brengen, en is een kosteneffectieve keuze voor conventionele, zware- structurele onderdelen.
S500QLwordt voornamelijk gebruikt in apparatuur en projecten die werken in extreem koude gebieden of werkomstandigheden bij lage- temperaturen. Het wordt bijvoorbeeld toegepast op hydraulische steunen voor open- mijnen in berggebieden, kraanarmen voor offshore-operaties (de temperatuur van het zeeoppervlak is extreem laag in de winter), mijnbouwmachines in ijskoude zones en structurele onderdelen van opslagapparatuur bij lage- temperaturen. De uitstekende slagvastheid bij lage- temperaturen kan brosse breuk van componenten in omgevingen met ultra- lage temperaturen voorkomen, waardoor de operationele veiligheid wordt gegarandeerd.
Las- en verwerkingsprestaties
Beide hebben een goede lasbaarheid omdat hun koolstofequivalent wordt gecontroleerd op minder dan of gelijk aan 0,47. Er zijn echter kleine verschillen in de voorzorgsmaatregelen bij de verwerking:
Voor de S500Q is bij het lassen van platen dikker dan 50 mm voorverwarmen tot 80 - 100 graad voldoende.
De S500QL stelt hogere eisen aan de stabiliteit van het lasproces. Het wordt aanbevolen om tijdens het lassen lasmaterialen met een laag-waterstofgehalte te gebruiken, en de voorverwarmingstemperatuur kan op passende wijze worden verhoogd tot 100 - 120 graad voor dikke platen. Na het lassen is een warmtebehandeling met spanningsverlichting beter om restspanning te voorkomen die de taaiheid bij lage- temperaturen aantast.
Moeten we voor bruggenbouw in koude gebieden prioriteit geven aan S500Q of S500QL?
De S500QL zou de eerste keuze moeten zijn. De wintertemperaturen in koude streken dalen vaak onder de -20 graden en zelfs tot -40 graden in sommige gebieden op hoge breedtegraden. De S500Q voldoet alleen aan de impactvereisten bij lage temperaturen bij -20 graden en is gevoelig voor brosse breuken in zulke extreme omgevingen. De S500QL is daarentegen geoptimaliseerd voor slagvastheid bij -40 graden, waarbij zowel de longitudinale als de transversale impactenergie voldoet aan de operationele behoeften. Het kan veiligheidsrisico's voorkomen die worden veroorzaakt door brosse breuken van brugconstructies onder spanning bij lage temperaturen.
Tijdens de aanschaf constateren we dat de S500QL veel duurder is dan de S500Q. Zijn er scenario's waarin S500Q S500QL kan vervangen om de kosten te verlagen?
Ja, er zijn veel toepasselijke scenario's. De S500Q kan worden gebruikt als vervanging wanneer de toepassingsomgeving kamertemperatuur of mild lage temperaturen (boven -20 graden) heeft, zonder blootstelling aan ultra- lage temperaturen. Voorbeelden zijn onder meer dragende stalen balken van gewone fabrieksgebouwen in tropische/subtropische gebieden, middelgrote en kleine kraanarmen in het binnenland, en dragende constructies van magazijnstellingen in stedelijke gebieden met normale temperaturen. In deze scenario's zijn de sterkte en robuustheid van de S500Q volledig voldoende, waardoor de structurele veiligheid wordt gegarandeerd en de aanschafkosten aanzienlijk worden verlaagd.
Moeten we verschillende lasmaterialen gebruiken bij het lassen van de S500Q en S500QL?
Er is over het algemeen geen speciaal onderscheid vereist, maar het principe van het afstemmen van de sterkteniveaus moet worden gevolgd.-Beide kwaliteiten kunnen lasmaterialen met een laag-waterstofgehalte gebruiken. De S500QL stelt echter strengere eisen aan de controle van het waterstofgehalte tijdens het lassen. Omdat het wordt gebruikt in scenario's met lage- temperaturen, kan een teveel aan resterende waterstof in lasnaden gemakkelijk koudescheuren veroorzaken en de taaiheid bij lage- temperaturen aantasten. Voor S500Q-lassen is het voldoen aan de standaardspecificaties voor laag{9}}waterstoflassen voldoende om scheurproblemen te voorkomen, zonder dat er extra waterstofcontroleprocessen nodig zijn.