S690QL Structural Acier de structure: Propriétés, Usages & Guide

Si vous travaillez sur des projets qui exigent à la fois une force extrême et une ténacité par temps froid, comme les pipelines arctiques, éoliennes offshore, ou équipement d'exploitation lourde - S690QL Structural Steel est une solution de niveau supérieur. En tant que trempé et tempéré (Q&T) variante de S690, Il offre une limite d'élasticité imbattable et une résistance à l'impact à basse température. Mais comment savez-vous si c'est le bon choix pour votre travail? Ce guide décompose ses traits clés, Applications du monde réel, processus de fabrication, Et comment il se compare à d'autres matériaux, Vous aider à vous confiant, décisions prêtes à l'emploi.

1. Propriétés du matériau de l'acier structurel à haute résistance S690QL

Désignation «QL» de S690QL (Éteint & Tempéré, Ténacité à basse température) définit ses avantages de base. Explorons sonComposition chimique, Propriétés physiques, Propriétés mécaniques, etAutres propriétés avec clair, données exploitables.

1.1 Composition chimique

S690QL suit EN 10025-6 (la norme pour la forte de force q&T Majaires structurels), avec des micro-alliages adaptés à la force et à la ténacité froide. Ci-dessous est la composition typique:

1.2 Propriétés physiques

Ces traits garantissent que S690QL fonctionne de manière fiable dans des environnements sévères (Par exemple, mer froide, Mines arctiques):

• Densité: 7.85 g / cm³ (Norme pour les aciers structurels - facile à calculer le poids de la pièce pour les grands projets)
• Point de fusion: 1420–1470 ° C (Compatible avec le travail chaud et Q&T Traitement thermique)
• Conductivité thermique: 45 Avec(m · k) à 20 ° C (efficace pour la dissipation de chaleur dans les machines lourdes)
• Capacité thermique spécifique: 450 J /(kg · k) (gère les oscillations de température extrêmes sans déformation)
• Résistivité électrique: 165 nω · m (plus élevé que les aciers à faible teneur en carbone - pas idéal pour les pièces électriques)
• Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (répond aux aimants, utile pour le tri ou le montage industriel)

1.3 Propriétés mécaniques

Les performances mécaniques de S690QL sont inégalées pour le froid, Applications à chargement élevé. Valeurs clés (Q&T à affirmer, comme livré):

1.4 Autres propriétés

• Résistance à la corrosion: Modéré (Besoin de revêtement de qualité marine, galvanisation, ou peindre pour une utilisation offshore / eau salée)
• Soudabilité: Bien (nécessite des électrodes à faible hydrogène, preheating to 120–200°C for plates >25mm, et un traitement thermique après le soudage pour préserver la ténacité)
• Machinabilité: Modéré (Utilisez des outils en carbure et des liquides de refroidissement - Q&L'état t est plus difficile que l'acier recuit, mais toujours réalisable)
• Formabilité: Modéré (Formation à chaud recommandée pour des formes complexes; La formation à froid peut nécessiter des préchauffages pour éviter de se fissurer)
• Résistance environnementale: Excellent (Poignées -60 ° C à 300 ° C, pulvérisation, et l'humidité - idéal pour les projets offshore ou arctique)

2. Applications de l'acier structurel S690QL à haute résistance

La ténacité à basse température de S690QL et la haute résistance le rendent indispensable pour des projets dans des climats extrêmes. Voici des exemples du monde réel:

2.1 Construction (Environnements extrêmes)

• Ponts arctiques: Le pont de l'autoroute Dalton (Vers le bas, USA) Utilise S690QL pour ses principales poutres de support - sa ténacité à impact -60 ° C résiste à la fissuration induite par le gel, et 690 La limite d'élasticité MPA gère la circulation des camions lourds.
• Éoliennes offshore: Les éoliennes offshore de Siemens Gamesa (mer du Nord) Utiliser S690QL - sa résistance à la corrosion (avec revêtement) Et la ténacité froide résiste à l'eau salée et aux tempêtes hivernales.
• Grues lourdes: LR de Liebherr 13000 Les grues de chenilles utilisent S690QL pour les sections de boom - celle-ci 770–940 MPa Sontsile Strength Soulets de 3000 tonnes, Même dans les chantiers de construction de -30 ° C.

2.2 Génie mécanique (Froid & Charges lourdes)

• Équipement d'exploitation: Camions minières 797F de Caterpillar (Mines canadiennes de l'Arctique) Utilisez S690QL pour les plaques de lit - sa résistance aux poignées des greffes de la roche, et la ténacité froide empêche les températures de -40 ° C.
• Presses industrielles: 15,000-Ton Forging Presses (Usines de fabrication russe) Utiliser S690QL pour les cadres - sa limite de rendement résiste à la déformation sous pression extrême, Même dans les usines non chauffées.
• Équipement de levage: Les grues à conteneurs arctiques de Konecranes utilisent S690QL pour soulever des crochets - sa résistance à la fatigue assure un fonctionnement sûr pour 25+ années dans les ports froids.

2.3 Industrie automobile (Robuste & Climat froid)

• Cadres de camions: Les camions arctiques de la série R de Scania utilisent S690QL pour les rails de châssis - sa résistance réduit le poids du cadre par 18% (Amélioration de l'efficacité énergétique), Et la ténacité froide résiste à la fissuration sur les routes glacées.
• Essieux: Les essieux de camions lourds FH16 de Volvo utilisent S690QL - 360 La résistance à la fatigue MPA perdure le stress répété à partir d'un terrain rugueux, et -60 ° C La ténacité fonctionne dans les hivers scandinaves.
• Composants de suspension: Les poutres de suspension ACTROS Arctic de Daimler utilisent S690QL - sa ductilité absorbe les chocs de nidages de poule, Et la ténacité froide empêche l'échec fragile.

2.4 Autres applications (Conditions extrêmes)

• Plates-formes pétrolières offshore: Petits composants de tête de puits sous-marins (Mer norvégienne) Utiliser S690QL - sa résistance environnementale gère à l'eau de mer et à la pression, et résistance à la corrosion (avec revêtement en alliage) prolonge la durée de vie.
• Véhicules ferroviaires: Les bogies de train de fret russes des chemins de fer utilisent S690QL - sa force soutient les cargaisons lourdes, Et la ténacité froide résiste à la fissuration dans les hivers sibériens (-50° C).
• Pipelines arctiques: Les supports de support auxiliaires du système des pipelines trans-alaska utilisent S690QL - ITS -60 ° C La ténacité à l'impact empêche les dommages induits par le gel, et la force détient le poids du pipeline.

3. Techniques de fabrication pour S690QL Structure-acier de structure à haute résistance

La production de S690QL nécessite un contrôle précis de Q&T traitement thermique pour déverrouiller sa ténacité froide. Voici le processus étape par étape:

3.1 Acier

• Fournaise à arc électrique (EAF): Méthode la plus courante - L'acier de crap est fondu à 1600 ° C, puis microalloys (Dans, MO, V) sont ajoutés pour atteindre la composition cible. Le nickel est essentiel ici pour la ténacité à basse température.
• Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Utilisé pour les gros lots - le minerai de fer est converti en acier, Ensuite, l'oxygène est soufflé pour éliminer les impuretés avant d'ajouter des micro-alliages.
• Dégât de l'aspirateur: Étape essentielle - permet de l'hydrogène et de l'azote de l'acier fondu, un must pour les applications arctiques.
• Moulage continu: L'acier en fusion est versé dans des moules refroidis à l'eau pour former des dalles - l'installation de la structure des grains uniformes, ce qui stimule la ténacité à l'impact.

3.2 Travail chaud

• Roulement chaud: Les dalles sont chauffées à 1150–1250 ° C et roulées dans des plaques, bars, ou poutres - cela améliore la résistance et la ductilité, Préparation de l'acier pour Q&T.
• Forge à chaud: Pour des pièces complexes (Par exemple, grue), Forge de forge à chaud S690QL à 900–1000 ° C - Informations sur les grains et la ténacité.

3.3 Travail au froid

• Roulement froid: Utilisé pour les feuilles minces (Par exemple, Composants du cadre de camion)- augmente la douceur et la dureté de surface, mais limité aux jauges minces pour éviter de se fissurer.
• Usinage de précision: CNC Milling / Turning Shapes S690QL en pièces de haute précision (Par exemple, arbres d'essieu)- utilise des outils en carbure et des refroidissements pour gérer la chaleur et l'usure des outils.

3.4 Traitement thermique (Éteinte & Tremper - Q&T)

Le Q&Le processus est ce qui rend S690QL unique:

1. Éteinte: Chauffer l'acier roulé à 850–900 ° C (austénitisation), Puis refroidir rapidement dans l'eau ou l'huile - stimule l'acier et crée une microstructure martensitique.
2. Tremper: Réchauffer l'acier trempé à 500–600 ° C, Puis refroidir lentement - réduit la fragilité tout en préservant la force, et déverrouille la ténacité à impact -60 ° C.
3. Durcissement de surface (facultatif): Carburisant ou nitrative pour les pièces nécessitant une résistance à l'usure supplémentaire (Par exemple, Plaques de lit de camion d'exploitation)—Enhances de la dureté de surface sans compromettre la ténacité au cœur.

4. Études de cas: S690QL dans les projets du monde réel

4.1 Mine de l'Arctique: Plaques de lit de camion Caterpillar 797f

Caterpillar a remplacé le S690 standard par S690QL pour 797f camions dans les mines arctiques canadiennes:

• Défi: Plaques de lit d'origine fissurées en températures de -40 ° C, et s'est épuisé dans 8 mois en raison de l'abrasion des rochers.
• Solution: La ténacité à impact de -60 ° C de S690QL a empêché les fissures du froid, et une résistance à l'usure élevée ont enduré les impacts des roches.
• Résultat: La durée de vie de la plaque de lit a augmenté à 2.5 années, et les coûts de maintenance ont chuté de 70%.

4.2 Vent offshore: Turbine Siemens Gamesa Turbine

Siemens Gamesa a utilisé S690QL pour les éoliennes de la mer du Nord:

• Défi: Composants de la veste nécessaires pour résister à -10 ° C Winters, corrosion d'eau salée, et 100 vents km / h.
• Solution: La résistance environnementale de S690QL et 690 La limite d'élasticité MPA répondait aux exigences de chargement, et le revêtement de qualité marine a augmenté la résistance à la corrosion.
• Résultat: Les vestes ont réussi des tests de durabilité de 20 ans, sans signe de fissuration ou de corrosion.

4.3 Cadres de camions arctiques: Scania R-Series Arctic

Scania est passé à S690QL pour le châssis de camion arctique de la série R:

• Défi: Les cadres originaux étaient lourds (réduire l'efficacité énergétique) et fissuré en températures de -30 ° C.
• Solution: La force de S690QL a permis 18% acier plus mince (coupure de poids), et la ténacité froide a empêché la fissuration.
• Résultat: L'efficacité énergétique s'est améliorée de 7%, Et les cadres ont duré 500,000 km sans dommage - souplesse la durée de vie des cadres précédents.

5. Analyse comparative: S690QL VS. Autres matériaux

5.1 Comparaison avec d'autres aciers

5.2 Comparaison avec les matériaux non métalliques

• Alliage en aluminium (7075-T6): Plus léger (densité 2.8 g / cm³ vs. 7.85 g / cm³) mais plus faible (limite d'élasticité 503 MPA VS. 690 MPA) et cassant à -40 ° C - Utilisez S690QL pour le froid, pièces à charge lourde.
• Composites en fibre de carbone: Plus fort (résistance à la traction 3000 MPA) Mais 10 fois plus cher et cassant de froid - Utilisez pour l'aérospatiale; S690QL est meilleur pour les projets froids industriels.
• Plastiques (Jeter un coup d'œil): Résistant à la chaleur mais faible (résistance à la traction 90 MPA) et cassant à -20 ° C - Utiliser pour à faible charge, pièces de climat doux.

5.3 Comparaison avec d'autres matériaux structurels

• Béton: Moins cher pour les fondations mais cassante à -10 ° C et lourde - Utilisez S690QL pour les structures de climat froid hors sol (Par exemple, Poutres de pont arctique).
• Bois: Écologique mais pourris en humidité et fragile dans le froid - utilisez S690QL pour le froid, projets humides (Par exemple, Docks offshore).

6. Vue de la technologie YIGU sur S690QL High Strength Structural Steel

À la technologie Yigu, S690QL est notre go-to pour les clients de l'Arctique, offshore, ou secteurs miniers à froid. Nous l'utilisons pour les composants éoliennes offshore et les pièces du camion arctique - sa ténacité à impact -60 ° C élimine les risques de fissuration à froid, et 690 La limite d'élasticité MPA réduit l'utilisation des matériaux par 20%. Pour la protection contre la corrosion, Nous le coupons avec notre revêtement de zinc-aluminium-magnésium, prolonger la vie en partie par 45% en eau salée. Pendant que ça coûte 15% Plus que S690 standard, Ses avantages de durabilité et de sécurité en font un choix rentable pour les environnements extrêmes où l'échec n'est pas une option.

FAQ à propos de S690QL Structural Acier de structure

1. Peut être utilisé dans les environnements sous-marins?
   Oui, Mais avec une protection contre la corrosion. Sa résistance à la corrosion modérée nécessite un revêtement de qualité marine (Par exemple, zinc-aluminium-magnésium) Pour résister à l'eau salée - nous le recommandons pour les puits sous-marins ou les pièces de turbine offshore.
2. S690QL est-il plus difficile à souder que S690 standard?
   Non, Mais il a besoin de soins supplémentaires pour la ténacité du froid. Utiliser des électrodes à faible hydrogène, preheat plates >25mm to 120–200°C, et effectuer un traitement thermique post-slip (600° C pour 1 heure)—Ceve préserve la ténacité à impact -60 ° C dans les zones soudées.
3. Quand devrais-je choisir S690QL sur S690?
   Choisissez S690QL si votre projet est dans les climats froids (-20° C ou plus bas) ou a besoin d'une ténacité à basse température (Par exemple, Mines arctiques, Projets d'hiver offshore). Pour les climats légers (au-dessus de 0 ° C), S690 standard est plus rentable - Save S690QL pour un froid extrême.