Glavne razlike v kemični sestavi med Q390B in Q355B so strateško zasnovane za doseganje ~10-odstotnega povečanja minimalne meje tečenja (s 355 MPa na 390 MPa) ob ohranjanju varljivosti in žilavosti. Q390B to doseže z večjimi količinami ojačitvenih elementov in strožjo kontrolo nečistoč.
Tukaj je podrobna vzporedna-primerjava-na podlagi GB/T 1591-2018:
Primerjalna tabela ključne sestave
(Vrednosti so največji odstotki, razen če so določene kot razpon. Na podlagi standardnih specifikacij za debelino manj kot ali enako 40 mm.)
| Element | Q355B | Q390B | Namen in posledica razlike |
|---|---|---|---|
| Ogljik (C) | Manj ali enako 0,24 % | Manj ali enako 0,20 % | Q390B ima nižji največji ogljik. To je ključnega pomena za nadzor varljivosti in žilavosti, saj povečanje trdnosti izvira iz drugih elementov. |
| Mangan (Mn) | Manj ali enako 1,60 % | Manj ali enako 1,70 % | Q390B dopušča nekoliko več Mn. Mangan je primarni, stroškovno-učinkovit ojačevalec in prečiščevalec zrn. Povečanje neposredno prispeva k večji trdnosti. |
| Silicij (Si) | Manj ali enako 0,55 % | Manj ali enako 0,55 % | Podobno. Silicij je dezoksidant in utrjevalec trdne raztopine. |
| fosfor (P) | Manj ali enako 0,035 % | Manj ali enako 0,030 % | Strožja omejitev za Q390B. Fosfor naredi jeklo krhko. Spodnja meja izboljša celotno žilavost in odpornost proti krhkemu lomu. |
| Žveplo (S) | Manj ali enako 0,035 % | Manj ali enako 0,030 % | Strožja omejitev za Q390B. Žveplo tvori škodljive vključke (MnS), ki zmanjšujejo duktilnost in lastnosti skozi-debelino (smer Z-). Nižja vsebnost žvepla izboljša varljivost in odpornost lamel na trganje. |
| Mikro-legirni elementi (V, Nb, Ti) | Izbirno/lahko se doda | Pogosto obvezno/večkrat uporabljeno | To je najbolj kritična razlika. Q390B se bolj dosledno opira na krepitev padavin iz teh elementov: • Vanadij (V): manj kot ali enako 0,20 % • Niobij (Nb): manj kot ali enako 0,07 % • Titan (Ti): manj kot ali enako 0,20 % Ti elementi tvorijo drobne karbonitridne delce, ki pritrjujejo dislokacije in meje zrn, kar znatno poveča trdnost brez drastične toplotne obdelave. |
| Ekvivalent ogljika (Ceq) | Običajno ~0,40-0,45 % | Običajno ~0,44-0,49 % | Q390B ima višji največji dovoljeni ceq. Kljub nižji vsebnosti ogljika skupni učinek zlitin z višjo vsebnostjo Mn in mikro-zlitin poveča Ceq. To je glavni kompromis-: večja trdnost za ceno povečane kaljivosti in rahlo zmanjšane varljivosti. |
Praktične posledice teh razlik
1. Mehanizem trdnosti
Q355B:Moč prihaja predvsem od tum krepitev trdne raztopine (Mn, Si) in prečiščevanje zrn.
Q390B:Moč izvira izutrjevanje s trdno raztopino + precipitacijsko utrjevanje (mikro-legiranje). toje učinkovitejši ojačevalni mehanizem, ki omogoča večjo trdnost brez velikega povečanja ogljika.
2. Varljivost
Q355B:Odlična varivost. Predgretje pogosto ni potrebno za tanke-do-srednje dele v normalnih pogojih.
Q390B:Dobra, a bolj zahtevna varljivost. Višji Ceq poveča kaljivost materiala, kar poveča tveganje za nastanek trdega, krhkega martenzita v toplotno{1}}območju (HAZ) med varjenjem.
rezultat:Varjenje Q390Bpogosto zahteva obvezno predgretje, strožjenadzor vnosa toplote in uporabelow-postopke vodikovega varjenjapreprečite hladne razpoke,-ki jih povzroči vodik.
3. Žilavost in duktilnost
Q390B ohranja dobro žilavost, primerljivo s Q355B (oba zagotavljata večjo ali enako 34J pri +20 stopinjah) zaradi:
Nižja največja vsebnost ogljika.
Strožje omejitve za P in S (krhki elementi).
Rafiniranje zrn iz mikro-zlitin (Nb, Ti).
Vendar, če varjenje ni pravilno nadzorovano, lahko HAZ Q390B pokaže nižjo žilavost kot Q355B.
4. Izdelava
Hladno oblikovanje:Q390B zahteva nekoliko več sile zaradi svoje večje trdnosti.
Plamensko rezanje in toplotni procesi:Podobno kot Q355B, vendar je tveganje za utrjevanje in razpoke na odrezanih robovih nekoliko večje pri Q390B, kar včasih zahteva predgretje za debele dele.
Povzetek
Razlike v kemični sestavi odražajo namernoe-inženirski kompromis-:
Q355B je optimiziran za maksimalno varljivost in izdelavo z zelo dobro trdnostjo.
Q390B je optimiziran za večjo trdnost ob ohranjanju sprejemljive varljivosti. To doseže z opiranjem na mikro-legiranje (V, Nb) za precipitacijsko utrjevanje, rahlo povečanje Mn in hkratno znižanje škodljivih elementov (C, P, S), da nadomesti povečano kaljivost.
Za oblikovalca/izdelovalca to pomeni:
Izberite Q355B, ko je moč ustrezna in je najpomembnejša enostavnost/cena izdelave.
Izberite Q390B, ko konstrukcija zahteva večjo trdnost za zmanjšanje teže ali velikosti elementov in lahko izvedete potrebne nadzorovane varilne postopke.