Kaip keičiasi Q355NH atsparumas smūgiams esant skirtingoms bandymo temperatūroms?

1. Bendra pokyčių tendencija: nuo plastiško iki trapios su temperatūros kritimu

Visoms Q355NH klasėms sąsaja tarp smūgio temperatūros ir kietumo vyksta trimis skirtingais etapais, kuriuos galima įsivaizduoti kaip „pereinamąją kreivę“:

1 etapas: aukštas-temperatūros diapazonas (virš DBTT + 20 laipsnio)

Tvirtumo našumas: Smūgio energija išlieka stabiliai aukšta (paprastai 80–120 J, gerokai viršijanti standarto minimalų reikalavimą 27 J).

Mikroskopinis mechanizmas: Esant aukštesnei temperatūrai (pvz., nuo +20 laipsnio iki +50 laipsnio), plieno vidiniai atomai turi pakankamai šiluminės energijos, kad galėtų laisvai judėti. Kai paveikiama, medžiaga patiriaplastinė deformacija(tempimas, slydimas) sugerti energiją, todėl nelūžinėja trapiai.

Pavyzdys: Q355NHD (sukurtas -20 laipsnių), išbandytas esant +20 laipsniui, lengvai pasieks 90–110 J, parodydamas puikų lankstumą.

2 etapas: pereinamosios temperatūros diapazonas (netoli DBTT, ±10 laipsnių)

Tvirtumo našumas: Smūgio energija krentanuolat ir greitaisu mažėjančia temperatūra. Nedidelis temperatūros pokytis (pvz., 5–10 laipsnių žemesnis) gali sumažinti energiją 30–50%.

Mikroskopinis mechanizmas: Kai temperatūra mažėja, atominis terminis judėjimas sulėtėja, o plieno gebėjimas patirti plastines deformacijas silpnėja. Smūgio metu medžiaga pradeda maišytis „plastine deformacija“ ir „trapiu skilimu“-lūžimo paviršius palaipsniui keičiasi iš šiurkštaus, įdubusio (kalaus) į lygų, plokščią (trapus).

Pavyzdys: Q355NHC (DBTT maždaug nuo -5 laipsnio iki 0 laipsnių), išbandytas esant +5 laipsniui, gali turėti 70 J, bet esant -5 laipsniams energija gali nukristi iki 35–40 J (vis tiek virš 27 J, bet daug mažesnė nei aukštoje temperatūroje).

3 etapas: žemos-temperatūros diapazonas (žemiau DBTT - 10 laipsnio)

Tvirtumo našumas: Smūgio energija stabilizuojasi esant itin žemam lygiui (dažnai<20 J, below the standard's 27 J minimum), meaning the steel becomes completely brittle.

Mikroskopinis mechanizmas: Esant gerokai žemesnei nei DBTT temperatūrai, atominis judėjimas beveik sustingęs. Plienas negali sugerti energijos dėl plastinės deformacijos{1}}, kai atsitrenkia, jis akimirksniu lūžta išilgai vidinių kristalų plokštumų (skilimo lūžis), be išankstinio įspėjimo.

Pavyzdys: Q355NHB (DBTT nuo +10 laipsnio iki +15 laipsnio ), išbandytas esant 0 laipsniui (žemiau DBTT), gali turėti tik 15–18 J, neatitikti standartinių reikalavimų ir kelia didelę trapių lūžių riziką.

2. Pagrindiniai kintamieji, turintys įtakos pokyčių modeliui: kokybės klasė ir terminis apdorojimas

Q355NH „tvirtumo mažėjimo greitis“ ir „DBTT vertė“ nėra fiksuoti-jie yra nulemti dviejų pagrindinių veiksnių, paaiškinančių, kodėl skirtingos Q355NH partijos ar klasės skirtingai elgiasi toje pačioje temperatūroje:

a. Kokybės laipsnis (A/E priesagos)

Kiekviena Q355NH klasė yra sukurta su tiksliniu DBTT, kad atitiktų tam tikrą temperatūros aplinką. Aukštesnės klasės (pvz., E > D > C > B > A) turi mažesnes DBTT, todėl jų kietumas žemoje temperatūroje mažėja lėčiau:

Q355NH klasė	Tipiškas DBTT diapazonas	Tvirtumas esant standartinei bandymo temperatūrai	Atsparumas -40 laipsnių (itin šaltas)
Q355NHA	+5 laipsnio iki +15 laipsnio	~40–50 J (esant 0 laipsniui, savanoriškas testas)	<10 J (completely brittle)
Q355NHB	+10 laipsnio iki +20 laipsnio	~60–70 J (esant +20 laipsniui)	<5 J (severe brittle failure)
Q355NHC	-5 laipsnių iki 0 laipsnių	~50–60 J (esant 0 laipsnių)	~15–20 J (mažiau 27 J, nepavyko)
Q355NHD	-25 laipsnių iki -20 laipsnių	~45–55 J (esant -20 laipsnių)	~30–35 J (virš 27 J, praėjo)
Q355NHE	-45 laipsnių iki -40 laipsnių	~40–50 J (esant -40 laipsnių)	~28–32 J (šiek tiek daugiau nei 27 J, praėjo)

Raktų išsinešimas: Aukštesnės klasės (D/E) išlaiko naudingą kietumą žemesnėje temperatūroje, nes jų DBTT yra mažesni. Pavyzdžiui, Q355NHE DBTT yra ~-45 laipsniai, taigi net esant -40 laipsnių jis vis tiek turi pakankamai energijos, kad atsispirtų trapiam lūžimui.

b. Terminio apdorojimo būsena

Q355NH terminis apdorojimas tiesiogiai pakeičia jo vidinę mikrostruktūrą (grūdelių dydį, fazės sudėtį), o tai savo ruožtu keičia jo DBTT ir kietumo mažėjimo greitį. Įprastos terminio apdorojimo būsenos turi tokį poveikį:

Karštas -valymas (AR): Stambi grūdų struktūra lemia adidesnis DBTT(pvz., Q355NHD AR būsenoje DBTT gali būti -15 laipsnių, 10 laipsnių didesnis nei normalizuotos būsenos). Jo kietumas mažėja greičiau – esant -20 laipsnių, energija gali nukristi iki 22–25 J (neatitinka standarto).

Normalizuotas (N): Grūdelių rafinavimas sumažina DBTT (pvz., Q355NHD N būsenoje turi -25 laipsnių DBTT). Tvirtumas mažėja švelniau – esant -20 laipsnių, energija išlieka 45–50 J (gerokai virš 27 J).

TMCP (termo{0}}mechaninis valdymo apdorojimas): Smulkūs, vienodi grūdeliai (net mažesni nei normalizuoti) lemiamažiausias DBTT(pvz., Q355NHE TMCP būsenoje turi -50 laipsnių DBTT). Tvirtumas yra labai stabilus – net -45 laipsnių temperatūroje, energija išlieka 30–35 J (išlaikant testą).

Raktų išsinešimas: TMCP ir normalizuotos būsenos žymiai pagerina atsparumą žemai -temperatūrai, sumažindamos DBTT, o karšto valcavimo būsenos jį susilpnina. Tos pačios klasės Q355NH gali rodyti visiškai skirtingas atsparumo{4}}temperatūros kreives, pagrįstas terminiu apdorojimu.

3. Praktinė reikšmė: Inžinerijos taikymo vadovas

Norint išvengti pavojaus saugai, labai svarbu suprasti, kaip Q355NH kietumas keičiasi priklausomai nuo temperatūros:

Venkite naudoti plieną žemiau jo DBTT: Pavyzdžiui, Q355NHC (DBTT -5 laipsniai iki 0 laipsnių) niekada neturėtų būti naudojamas aplinkoje, žemesnėje nei -5 laipsnių - jo kietumas nukris iki nesaugaus lygio ir net nedidelis poveikis gali sukelti trapų lūžį.

Pasirinkite klases pagal minimalią eksploatavimo temperatūrą: Šiaurės rytų Kinijoje (minimali žiemos temperatūra -30 laipsnių) tinka Q355NHD (DBTT -25 laipsnių) (kietumas -30 laipsnių temperatūroje ~28-30 J), o Q355NHC ne.

Sureguliuokite terminį apdorojimą atšiauriomis sąlygomis: Jei Q355NHD turi būti naudojamas -35 laipsnių aplinkoje, vietoj normalizuotos būsenos pasirinkus TMCP būseną (DBTT -30 laipsnių ), bus užtikrintas pakankamas tvirtumas.

info-227-216 info-225-221