Q890EiQ960ETots dos són acers estructurals d'aliatge-baixa-alta resistència de grau E. La lletra "E" indica que han de complir el requisit de resistència a l'impacte a -40 graus , cosa que els fa adequats per a condicions de treball dures i de baixa temperatura. No obstant això, hi ha una bretxa important de 70 MPa en la seva resistència a la fluència, la qual cosa comporta encara més diferències en la composició química, els processos de producció, els requisits de processament i els camps d'aplicació.


Propietats mecàniques bàsiques
La diferència més fonamental entre els dos rau en els seus nivells de força, i els seus indicadors de duresa també s'ajusten lleugerament per coincidir amb la seva força. Els paràmetres específics són els següents:
| Indicador de propietat mecànica | Q890E | Q960E |
|---|---|---|
| Límit de rendiment mínim (menys o igual a la placa de 50 mm) | Superior o igual a 890 MPa | Major o igual a 960MPa |
| Interval de resistència a la tracció | 930 - 1150MPa | 980 - 1150MPa |
| -Energia d'impacte de 40 graus | Major o igual a 27J | Major o igual a 27J (alguns estàndards requereixen Major que o igual a 34J) |
| Elongació | Superior o igual al 10% | Superior o igual al 9% |
Q960E aconsegueix un sostre de major resistència, però el seu allargament és lleugerament inferior al del Q890E. Es tracta d'una compensació-típica del disseny d'acer-d'alta resistència. Mentrestant, tots dos poden mantenir una bona tenacitat a -40 graus , que és molt superior als acers de grau D- (-impacte de 20 graus) i són especialment adequats per a regions alpines o condicions de treball de baixa temperatura, com ara centrals eòliques polars i plataformes de perforació de petroli d'alta latitud.
Composició química i procés de producció
Les diferències de força estan arrelades en les diferències en les seves composicions químiques i processos de producció, que estan dissenyats per aconseguir el seu respectiu posicionament de rendiment.
- Composició química: Tots dos controlen estrictament el contingut de carboni per garantir la soldabilitat, amb Q890E Menor o igual al 0,20% i Q960E Menor o igual al 0,18%. Pel que fa als elements d'aliatge, el Q960E té una relació -de rendiment més precisa i més alta. Afegeix una quantitat adequada de níquel (menys o igual al 0,9%) i controla el niobi (0,04%-0,06%) per millorar la duresa i la duresa; Q890E es basa principalment en l'efecte sinèrgic del niobi, vanadi i titani per a l'enfortiment de la precipitació, amb un menor contingut d'elements d'aliatge preciosos, que ajuda a controlar els costos. Tots dos tenen un control extremadament estricte sobre les impureses nocives, amb continguts de fòsfor i sofre inferiors o iguals al 0,015%.
- Procés de producció: Q890E adopta el procés de fosa del forn convertidor/elèctric + refinació del forn LF + desgasificació al buit, seguit de laminació controlada i refrigeració controlada i, finalment, trempat (880 - 920 grau) i temperat (550 - 650 grau). Aquest procés equilibra la força i la processabilitat. Q960E té requisits més estrictes. Utilitza la tecnologia de desgasificació al buit per aconseguir l'estàndard d'"acer ultra-pur" (impureses totals inferior o igual al 0,05%). El seu tractament tèrmic és un tremp a alta-temperatura (900 - 950 grau) més un temperat a baixa-temperatura (200 - 300 grau ), que forma una estructura de martensita temperada estable per garantir una resistència ultra-, però la dificultat de control del procés i el consum d'energia són significativament més alts.
Requisits de tramitació
Les diferències en les propietats dels materials fan que els seus llindars de processament siguin força diferents, especialment en la soldadura i la formació d'enllaços que són crucials per a les aplicacions d'enginyeria.
- Soldadura: Q890E té un equivalent de carboni inferior o igual al 0,50% i la temperatura de preescalfament per a la soldadura és de 150 - 200 graus. L'entrada de calor recomanada és inferior a 80 kJ/cm. En general, el tractament d'eliminació d'hidrogen post-soldadura només és necessari per als components clau. Q960E té requisits més alts. La temperatura de preescalfament s'ha de controlar a 150 - 200 graus i l'energia de la línia de soldadura està estrictament limitada a 15 - 25kJ/cm per evitar que la zona afectada per la calor-es suavitzi. A més, s'han d'utilitzar materials de soldadura de baixa-hidrogen-alta resistència, i el tractament tèrmic d'eliminació d'hidrogen post-soldada és obligatori per a tots els components-de càrrega per evitar esquerdes per fred.
- Formació i tall: Q890E es pot tallar a la flama-, i es pot realitzar un plegat en fred per a plaques de 20 mm o menys amb un radi de flexió de 3 - 4 vegades el gruix de la placa. El Q960E no és adequat per al tall amb flama, ja que és propens a expandir la zona afectada per la calor-. Es recomana el tall per làser o plasma. El seu radi de flexió en fred ha de ser superior o igual a 6 vegades el gruix de la placa, i es requereix una flexió en calent per a components complexos per evitar esquerdes a causa de l'alta fragilitat.
Camps d'aplicació de l'enginyeria
Les seves diferents característiques de rendiment i processament fan que els límits de les seves aplicacions siguin clars, amb el Q890E com l'opció rendible-eficaç i el Q960E com l'opció-de gamma alta.
- Q890E: és un acer d'alta-resistencia generalitzat en escenaris de càrrega mitjana{-{-alta, centrat en el rendiment-de costos. S'utilitza àmpliament en la pluma de grues de 800-tones, el bastidor de les carregadores, els suports hidràulics de les mines de carbó de mida mitjana- i les peces de connexió de les torres d'energia eòlica. Per exemple, s'utilitza en el marc del braç de l'escala de foc, que pot reduir el pes del marc del braç en un 15% en comparació amb el Q690E mentre compleix els requisits de càrrega, i el seu cost de processament és relativament baix, adequat per a la producció massiva de maquinària d'enginyeria general.
- Q960E: és un material bàsic per a escenaris de càrrega extrema i lleugers, amb un valor insubstituïble en equips-de gamma alta. S'utilitza en el braç principal de grues tot terreny de 1200-tones-(com ara Zoomlion ZAT12000H, que utilitza Q960E de 28 mm per reduir el pes en 15 tones), la galleda d'excavadores super-grans i la carrosseria de vehicles blindats lleugers. En edificis de gran-alçada-, s'utilitza per a columnes de suport gegants, que poden reduir l'àrea de-secció transversal de les columnes i augmentar l'espai útil. També s'aplica a les parts estructurals dels equips d'exploració-mar profund, que poden suportar entorns d'ultra-pressions i baixes temperatures.
Patró de mercat i benefici{0}}de costos
Les diferències en tecnologia i aplicació determinen el seu posicionament diferent al mercat.
- Capacitat de producció: Q890E té tecnologia de producció madura. Les grans fàbriques d'acer nacionals com Baosteel i Angang tenen una capacitat de producció estable, amb una producció nacional anual d'unes 300.000 tones, que pot satisfer la demanda a gran-escala de la indústria de la maquinària d'enginyeria. La producció de Q960E té grans barreres tècniques, només unes poques empreses com Wuyang Iron and Steel poden produir-lo en massa-de manera estable, amb una producció anual de només unes 50.000 tones, que és escassejada en camps-de gamma alta.
- Cost i benefici: el preu del Q960E és aproximadament un 40%-60% superior al del Q890E. L'alt cost prové d'elements d'aliatge preciosos i processos de tractament tèrmic de precisió. Tanmateix, el seu avantatge lleuger pot millorar significativament l'eficiència dels equips. Per exemple, la carrosseria del vehicle blindat fet de Q960E pot reduir el pes en un 40% alhora que garanteix un rendiment protector, millorant la seva mobilitat. Q890E redueix el cost d'adquisició de les empreses amb la premissa de complir els requisits bàsics d'alta resistència i és adequat per a projectes amb pressupostos ajustats i gran demanda.
Quins són els factors clau per triar entre Q890E i Q960E en la fabricació de components de torre d'energia eòlica polar?
Els factors bàsics són els-requisits de càrrega i el control de costos. Si és per a les parts de connexió de càrrega mitjana-de 5 MW i per sota d'aerogeneradors, el Q890E és més rendible-. La seva força de rendiment pot satisfer els requisits de càrrega de vent i de gel, i els seus costos de processament i soldadura són més baixos, la qual cosa és adequat per a la construcció de lots. Per als suports principals de càrrega-de 10 MW i per sobre de grans aerogeneradors a les regions polars, es prefereix Q960E. La seva major resistència pot reduir el gruix dels suports en un 10% -15%, i pot mantenir una duresa estable a -40 graus, evitant la fractura fràgil causada per canvis extrems de temperatura.
Quins problemes tècnics s'han de resoldre en substituir Q890E per Q960E en l'actualització dels braços de grua?
Es necessiten tres ajustos tècnics clau. En primer lloc, en soldadura, canvieu a materials de soldadura de baixa-hidrogen{2}}alta resistència, controleu estrictament l'entrada de calor a 15-25kJ/cm i augmenteu la temperatura de preescalfament a 150-200 graus per evitar esquerdes a la zona afectada per la calor. En segon lloc, en la formació, amplieu el radi de flexió en fred a més de 6 vegades el gruix de la placa (en comparació amb 3-4 vegades per a Q890E) per evitar esquerdes durant el procés de flexió en fred. Finalment, afegiu un tractament tèrmic d'eliminació d'hidrogen després de la soldadura a 550-600 graus per eliminar l'estrès residual i garantir la resistència a la fatiga de la pluma sota càrregues cícliques.
Es pot utilitzar Q890E en lloc de Q960E en el manteniment d'emergència d'equips de mineria? Quins riscos hi ha?
Només es pot utilitzar com a reemplaçament temporal de peces auxiliars no-bàsiques, com ara la barana del bastidor de l'excavadora minera. Per a peces que suporten la càrrega del nucli-com ara la pluma de l'excavadora i la columna de suport hidràulic, la substitució està estrictament prohibida. El risc és que la força de rendiment del Q890E sigui 70MPa inferior a la del Q960E. Sota càrregues d'impacte ultra-com ara l'excavació de minerals, pot provocar deformacions o fins i tot fractures dels components, provocant fallades de l'equip i accidents greus de seguretat. Fins i tot per a les peces auxiliars, cal fer el càlcul de càrrega i l'avaluació de la vida útil a curt termini-abans de substituir-los.

