1. سوال: "Q" و اعداد (390، 420، 460) در گریدهای Q390، Q420 و Q460 برای لوله های جوش داده شده چیست؟
پاسخ: در این گریدهای فولادی، حرف "Q" مخفف "Quenching" است اما به طور دقیق تر نشان دهنده "قدرت تسلیم" در استانداردهای چینی است (از پینیین "Qufu Qiangdu"). اعداد بعدی، 390، 420، و 460 نشان دهنده حداقل مقاومت تسلیم بر حسب مگا پاسکال (MPa) است که فولاد باید داشته باشد. این بدان معناست که یک لوله Q390 دارای حداقل قدرت تسلیم 390 مگاپاسکال، Q420 دارای 420 مگاپاسکال و Q460 دارای 460 مگاپاسکال است. با افزایش تعداد، استحکام فولاد افزایش مییابد که امکان طراحی ساختاری سبکتر و کارآمدتر را فراهم میکند.
2. سوال: طبق استاندارد GB/T 1591، عناصر آلیاژی اولیه که Q390، Q420 و Q460 را از فولاد کربن استاندارد مانند Q235 متمایز می کند، کدامند؟
پاسخ: برخلاف فولادهای کربنی استاندارد، این فولادهای آلیاژی-کم{1}} با استحکام بالا (HSLA) خواص برتر خود را از افزودن اندک عناصر آلیاژی خاص به دست میآورند. در حالی که محتوای کربن برای حفظ جوشپذیری کم است (معمولاً کمتر از 0.20%)، آنها شامل عناصری مانند منگنز (Mn) برای تقویت محلول جامد و عناصر میکرو آلیاژی مانند وانادیوم (V)، نیوبیم (Nb) و تیتانیوم (Ti) میشوند. این عناصر کاربیدها و نیتریدها را تشکیل می دهند که ساختار دانه را اصلاح می کنند و باعث تقویت بارش می شوند. Q460 که قویترین است، اغلب کنترلشدهترین افزودههای این میکرو آلیاژها را در مقایسه با Q390 و Q420 دارد.
3. سوال: تفاوت اساسی در ریزساختار لوله های جوشی Q390، Q420 و Q460 پس از نورد کنترل شده چیست؟
پاسخ: پس از نورد و سرد شدن کنترل شده، ریزساختار این لولهها معمولاً یک مخلوط پرلیت-فریت دانهریز- است. با افزایش عیار از Q390 به Q460، دانه های فریت ریزتر می شوند و محتوای پرلیت ممکن است کمی افزایش یابد. با این حال، تفاوت اصلی در بارش عناصر میکرو-آلیاژی نهفته است. در Q420 و به خصوص Q460، تراکم بسیار بالاتری از رسوبات نانومقیاس (کاربید/نیتریدهای نیوبیم و وانادیم) در دانه های فریت وجود دارد. این رسوبات به عنوان موانعی برای حرکت نابجایی عمل می کنند که به طور قابل توجهی استحکام Q460 را در مقایسه با ساختار نسبتاً ساده تر فریت{12}}پرلیت Q390 افزایش می دهد.
4. سوال: برای کاربرد لوله های جوش داده شده، معادل کربن (Ceq) معمولاً بین Q390 و Q460 چگونه مقایسه می شود و چرا این مهم است؟
پاسخ: معادل کربن (Ceq) مقدار محاسبه شده ای است که برای پیش بینی سختی پذیری و جوش پذیری فولاد استفاده می شود. به طور کلی، با افزایش درجه استحکام از Q390 به Q460، معادل کربن نیز افزایش می یابد. Q390 معمولاً دارای Ceq پایین تری است که جوشکاری با حداقل پیش گرمایش را بسیار راحت می کند. Q460 به دلیل محتوای آلیاژ بالاتر (عمدتاً منگنز و آلیاژهای میکرو{7}) مورد نیاز برای دستیابی به استحکام، دارای Ceq بالاتری است. این Ceq بالاتر Q460 را مستعدتر در برابر{10}}ترکهای سرد ناشی از هیدروژن در منطقه متاثر از گرما{11}}(HAZ) در طول جوشکاری میکند، که نیاز به کنترل دقیقتر پارامترهای جوشکاری، پیشگرم کردن، و{12}عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) دارد.
5. سوال: درجه چقرمگی ضربه (C، D، E) که اغلب در کنار Q390، Q420 و Q460 برای لوله های جوش داده شده است، چه اهمیتی دارد؟
پاسخ: حروف C، D و E نشان دهنده سطح کیفی و مهمتر از همه، حداقل دمای چقرمگی ضربه مشخص شده است. درجه C به سطح خاصی از چقرمگی در 0 درجه، درجه D در -20 درجه و درجه E در -40 درجه نیاز دارد. برای لوله های جوشی که در محیط های سرد یا کاربردهای ساختاری حیاتی (مانند سکوهای دریایی یا پل ها در آب و هوای شمالی) استفاده می شوند، درجه ای مانند Q420D یا Q460E ضروری است. این تضمین می کند که فولاد، از جمله ناحیه متاثر از گرما جوش، به شکلی شکننده تحت بارهای ضربه ای در آن دماهای پایین شکسته نشود.
