Q690Eer en førsteklasses kvalitet af høj-styrke lav-legeret (HSLA) konstruktionsstål, der er i overensstemmelse med kinesiske nationale standarder, primærtGB/T 1591-2018ogGB/T 16270-2009. Den er kendt for sin usædvanlige styrke-sejhedsbalance, fremragende svejsbarhed og overlegne ydeevne ved lav-temperatur og fungerer som et kernemateriale til tunge-tekniske applikationer i ekstreme miljøer.

Kina GB/T16270 Q690E Kulstof og lav-legering Stålplade med høj-styrke Kemisk sammensætning og mekanisk egenskab
| STÅLGRAD | C% maks | Si% maks | Mn% maks | P% maks | S% maks | Cu% maks | Cr% maks | Ni% maks | Mo % maks | B % max | V % maks | Nb % maks | Ti % maks |
| Q690E | 0.2 | 0.80 | 1.8 | 0.025 | 0.015 | 0.5 | 1.5 | 2 | 0.70 | 0.005 | 0.12 | 0.06 | 0.05 |
| STÅLGRAD | Re flydespænding Mpa min | Re flydespænding Mpa min | forlængelse % | Energi og temperatur | |||||||
| Min | 0 | -20 | -40 | -60 | |||||||
| t Mindre end eller lig med 50 | 50-100 | 100-150 | t Mindre end eller lig med 50 | 50-100 | 100-150 | J | J | J | J | ||
| Q690E | 690 | 650 | 630 | 770-940 | 760-930 | -- | 14 | 47 | 47 | 34 | 34 |
Karakternomenklatur
Betegnelsen af Q690E har klare tekniske implikationer:
- Q: Forkortelse for "flydespænding" i kinesisk pinyin, der angiver stålets klassificering baseret på flydespændingsydelse.
- 690: Minimum flydespænding på690 MPatil stålplader med tykkelse mindre end eller lig med 16 mm. Denne værdi falder moderat med stigende tykkelse (f.eks. større end eller lig med 650 MPa for 50<t mindre end eller lig med 100 mm).
- E: Kvalitetssymbol, der kræver, at stålet består en-40 graders Charpy V-notch slagtestmed en minimum slagenergi på 27 J. Dette sikrer modstand mod sprøde brud under ultra-lave-temperaturforhold.
Mekaniske egenskaber
- Trækstyrke: 770–940 MPa (for t Mindre end eller lig med 50 mm), med forlængelse Større end eller lig med 14 %, hvilket sikrer god plastisk deformationskapacitet, mens den bærer store belastninger.
- Lav-temperatursejhed: Opretholder en stabil slagydelse ved -40 grader, hvilket langt overstiger kravene til lavere kvalitetsklasser (f.eks. D-kvalitet for -20 grader).
- Hårdhed: Strækker sig typisk fra HB 241–353, balancerer slidstyrke og bearbejdelighed.
Kemisk sammensætning
Q690E anvender et lavt-kulstof, mikrolegeret design for at optimere styrke og sejhed:
- Kulstof (C): Mindre end eller lig med 0,18 %, hvilket reducerer risikoen for svejserevner og forbedrer duktiliteten ved lav-temperatur.
- Nøglelegeringselementer: Mangan (Mn mindre end eller lig med 2,00%), chrom (Cr) og nikkel (Ni) forbedrer hærdbarheden; niobium (Nb), vanadium (V) og titanium (Ti) forfiner korn for bedre styrke-sejhedssynergi.
- Kontrol med skadelige elementer: Fosfor (P Mindre end eller lig med 0,025%) og svovl (S Mindre end eller lig med 0,020%) er strengt begrænset for at undgå skørhed.
- Kulstofækvivalent (Ceq): Mindre end eller lig med 0,47 %, hvilket sikrer fremragende svejsbarhed uden komplekse forvarmningsprocedurer for tynde plader.
Hvad er kernefordelen ved Q690E-stål sammenlignet med stål af lavere-kvalitet af høj-styrke som Q550D eller Q620E?
Kernefordelen ved Q690E ligger i densoverlegen styrke - sejhedsbalance, især i miljøer med ultra-lave-temperaturer. Med en minimum flydespænding på 690MPa (for tykkelse mindre end eller lig med 16 mm) leverer den en højere belastnings-bæreevne end Q550D (550MPa flydespænding) og Q620E (620MPa flydespænding), hvilket muliggør en betydelig vægtreduktion af strukturelle komponenter – typisk 600 % mere end 600% af strukturelle komponenter{100} samme belastningskrav. I mellemtiden bevarer den fremragende slagstyrke ved -40 grader, hvilket undgår den afvejning-mellem styrke og sejhed, der ofte forekommer i stål af lavere-kvalitet, hvilket gør den ideel til tunge-opgaver ved lave temperaturer.
Hvilken slags varmebehandlingsprocesser anvendes normalt på Q690E stål, og hvad er deres formål?
Q690E stål anvender almindeligvis to hovedvarmebehandlingsruter, afhængigt af anvendelseskravene. Først ertermo-mekanisk kontrolproces (TMCP), som kombinerer kontrolleret rulning og accelereret køling. Denne proces forfiner kornstrukturen til fin-kornet ferrit og bainit, hvilket forbedrer både styrke og sejhed uden behov for yderligere bratkøling og temperering. Andet erquenching og temperering (Q&T)proces for tykke plader (~50 mm): stålet opvarmes til 900-950 grader for at bratkøle for at danne martensit, derefter hærdet ved 550-650 grader for at reducere indre spændinger og forbedre duktiliteten. Begge processer har til formål at optimere stålets mikrostruktur og sikre, at det opfylder de strenge kriterier for styrke og lav-temperatursejhed.
Kan Q690E stål bruges i marine- eller offshore-ingeniørprojekter? Hvilke centrale overvejelser er der?
: Ja, Q690E er velegnet- til marine- og offshore-teknik, såsom dyb-boreplatformjakker, offshore-vindmøllestøttestrukturer og LNG-skibsskrogkomponenter. De vigtigste overvejelser erkorrosionsbestandighedogsvejsepålidelighed. Da havmiljøer er meget korrosive, er Q690E ofte parret med beskyttelsesforanstaltninger som varm-dypgalvanisering eller kraftige-korrosionsbeskyttende-belægninger. Til svejsning skal der bruges forbrugsstoffer til lav-brintsvejsning med streng kontrol over forvarmningstemperaturen (120-180 grader for plader, der er større end eller lig med 20 mm) og interpass-temperaturen (mindre end eller lig med 200 grader) for at forhindre brint-induceret revnedannelse og sikre, at svejsesamlingens ydeevne matcher svejsningen.

