Tant l'S690Q com l'S890Q són acers estructurals de gra fi-que es subministren segons EN 10025-6, però estan dissenyats per a diferents nivells de disseny-d'alta resistència. L'S690Q, amb un límit elàstic mínim de 690 MPa, ofereix un paquet equilibrat de resistència, tenacitat i soldabilitat per a equips de treball pesat-. S890Q, amb un límit de rendiment mínim de 890 MPa, ofereix aproximadament un 29 per cent més de resistència per a estructures crítiques pel pes, però requereix un control de fabricació més estricte. Aquest article compara els dos graus en propietats mecàniques, soldabilitat, mecanització i cost perquè els enginyers puguin seleccionar el material que coincideixi amb les seves restriccions de disseny reals.
Visió general de S690Q i S890Q
S690Q és un acer estructural d'alta-resistència-ben establert que s'utilitza per a grues, equips de mineria i estructures en alta mar, on la microestructura trempada i temperada proporciona una alta resistència a la fluència juntament amb una resistència fiable a baixa-temperatura. L'S890Q amplia el mateix concepte de producció a un nivell de resistència més alt i es reserva per a aplicacions crítiques de pes-extrems, com ara barres de grua avançades, vehicles militars i maquinària-d'alt rendiment. Els dos graus porten la designació Q, és a dir, es lliuren en condicions d'apagat i temperat, i tots dos estan disponibles en sub-graus com ara QL per millorar el rendiment d'impacte a baixa-temperatura.
Comparació de propietats mecàniques
S690Q té un límit elàstic mínim de 690 MPa i un rang típic de resistència a la tracció d'uns 770 a 940 MPa, amb un allargament al voltant del 14 al 16 per cent. S890Q té una resistència a la fluència mínima de 890 MPa, aproximadament un 29 per cent més alta, i un rang de resistència a la tracció típica de 940 a 1100 MPa, amb un allargament que cau aproximadament entre el 10 i el 12 per cent. La major resistència de l'S890Q té el cost d'una menor ductilitat i una menor resistència a l'impacte a la mateixa temperatura de prova, i és notablement més sensible a les osques i les esquerdes. Per als dissenys regits per la força estàtica, S890Q permet una secció més petita; per als dissenys governats per la duresa o la fatiga, S690Q és sovint l'opció més segura.
Consideracions de soldadura i fabricació
La soldadura S690Q és un repte, però està ben establerta, amb un preescalfament generalment en el rang de 100 a 150 graus centígrads i un control acurat de l'entrada de calor. L'S890Q és més difícil: sol requerir un preescalfament més alt de 150 a 200 graus centígrads, un control més estricte de la temperatura entre passades i comporta un risc més elevat de suavització de la zona afectada per la calor- i esquerdament de l'hidrogen. Els consumibles s'han d'ajustar al nivell de resistència i el tractament tèrmic posterior a la-soldadura, si s'aplica, s'ha d'especificar acuradament per preservar les propietats temperades i temperades. En ambdós casos, és essencial una especificació qualificada del procediment de soldadura.
Maquinabilitat i cost
Els dos graus són difícils de mecanitzar en comparació amb l'acer estructural normal, però S690Q es pot manejar amb eines adequades i configuracions rígides. S890Q és molt difícil de mecanitzar: el desgast de l'eina és més gran, hi ha forces de tall més pesades i es requereix una subjecció robusta amb un refrigerant adequat. En termes de costos, S690Q és car però relativament més disponible, mentre que S890Q és un material premium la complexitat d'aliatge i processament del qual fan que el preu sigui més alt. El cas econòmic de l'S890Q depèn de si el pes estalviat justifica el major cost de material i fabricació.
Com seleccionar el grau adequat
Trieu S690Q quan l'aplicació necessiti una gran resistència juntament amb una bona tenacitat, una pràctica de soldadura establerta i un cost raonable, com ara estructures de grua, maquinària de mineria i components offshore. Trieu S890Q només quan la reducció de pes és l'objectiu dominant i el taller de fabricació pot gestionar els requisits de soldadura i mecanitzat més estrictes, com ara seccions de la pluma telescòpica i equips mòbils especialitzats. En cas de dubte, compareu el disseny en funció de la força-per-pes i cost-per-tona i confirmeu la sub-grau seleccionada per a la temperatura de servei requerida.
Preguntes freqüents
1. Quant més fort és el S890Q que el S690Q?
L'S890Q té un límit de rendiment mínim de 890 MPa contra 690 MPa per a l'S690Q, que és aproximadament un 29 per cent més gran.
2. Per què S890Q necessita més preescalfament?
L'equivalent de carboni més alt i la tempabilitat de l'S890Q augmenten el risc d'esquerdes induïdes per l'hidrogen-, de manera que generalment es requereix un preescalfament d'entre 150 i 200 graus centígrads abans de soldar.
3. Es poden soldar S690Q i S890Q amb procediments estàndard?
L'S690Q es pot soldar amb procediments qualificats-ben establerts, mentre que l'S890Q exigeix un control més estricte del preescalfament, l'entrada de calor i els consumibles, per la qual cosa es requereix una especificació específica del procediment de soldadura.
4. Quines aplicacions s'adapten a l'S690Q?
L'S690Q s'adapta a grues, equips de mineria, estructures en alta mar i altres components-resistents que combinen alta resistència amb bona tenacitat.
5. Quines aplicacions s'adapten a l'S890Q?
L'S890Q s'adapta a estructures de pes-crítiques, com ara barres de grua avançades, vehicles militars i maquinària d'alt-rendiment on és essencial la màxima resistència per unitat de pes.
6. Quant de pes pot estalviar S890Q en comparació amb l'acer suau?
Els graus temperats i temperats ja estalvien un 50 per cent de pes en comparació amb l'acer suau per a la mateixa càrrega, i S890Q pot reduir el pes entre un 20 i un 25 per cent més en comparació amb el S690Q.