ความทนทานต่อแรงกระแทกของ Q355NH เปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อมีอุณหภูมิทดสอบต่างกัน

1. แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงทั่วไป: จากความเหนียวเป็นความเปราะและอุณหภูมิลดลง

สำหรับเกรด Q355NH ทั้งหมด ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกระแทกและความเหนียวเป็นไปตามสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถมองเห็นได้เป็น "เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลง":

ขั้นที่ 1: ช่วงอุณหภูมิสูง-สูง (สูงกว่า DBTT + 20 องศา )

ประสิทธิภาพความเหนียว: พลังงานกระแทกยังคงสูงอย่างคงที่ (โดยทั่วไปคือ 80–120 J ซึ่งเกินข้อกำหนดขั้นต่ำของมาตรฐานที่ 27 J มาก)

กลไกกล้องจุลทรรศน์: ที่อุณหภูมิสูงขึ้น (เช่น +20 องศาถึง +50 องศา ) อะตอมภายในของเหล็กจะมีพลังงานความร้อนเพียงพอที่จะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ เมื่อกระทบ วัสดุจะผ่านการเปลี่ยนรูปพลาสติก(ยืด, ลื่นไถล) เพื่อดูดซับพลังงานจึงไม่แตกหักเปราะ

ตัวอย่าง: Q355NHD (ออกแบบมาสำหรับ -20 องศา ) ทดสอบที่ +20 องศาจะได้ 90–110 J ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งแสดงความเหนียวเป็นเลิศ

ขั้นที่ 2: ช่วงอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน (ใกล้ DBTT, ±10 องศา )

ประสิทธิภาพความเหนียว: พลังงานกระแทกลดลงอย่างต่อเนื่องและรวดเร็วด้วยอุณหภูมิที่ลดลง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อย (เช่น ต่ำกว่า 5 องศา –10 องศา) สามารถลดพลังงานได้ 30–50%

กลไกกล้องจุลทรรศน์: เมื่ออุณหภูมิลดลง การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมจะช้าลง และความสามารถของเหล็กในการรับการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกก็อ่อนลง เมื่อได้รับผลกระทบ วัสดุจะเริ่มผสม "การเปลี่ยนรูปพลาสติก" และ "รอยแยกที่เปราะ"- พื้นผิวที่แตกหักจะค่อยๆ เปลี่ยนจากลักษณะหยาบเป็นรอยบุ๋ม (เหนียว) ไปเป็นพื้นผิวเรียบแบน (เปราะ)

ตัวอย่าง: Q355NHC (DBTT ประมาณ -5 องศาถึง 0 องศา ) ทดสอบที่ +5 องศาอาจมี 70 J แต่ที่ -5 องศา พลังงานอาจลดลงเหลือ 35–40 J (ยังคงสูงกว่า 27 J แต่ต่ำกว่าอุณหภูมิสูงมาก)

ขั้นที่ 3: ช่วงอุณหภูมิต่ำ- (ต่ำกว่า DBTT - 10 องศา )

ประสิทธิภาพความเหนียว: พลังงานกระแทกจะคงที่ที่ระดับต่ำมาก (บ่อยครั้ง<20 J, below the standard's 27 J minimum), meaning the steel becomes completely brittle.

กลไกกล้องจุลทรรศน์: ที่อุณหภูมิต่ำกว่า DBTT มาก การเคลื่อนที่ของอะตอมแทบจะเป็นน้ำแข็ง เหล็กไม่สามารถดูดซับพลังงานจากการเสียรูปพลาสติกได้-เมื่อถูกกระแทก มันจะแตกหักทันทีตามระนาบคริสตัลภายใน (รอยแตกร้าว) โดยไม่มีการแจ้งเตือนล่วงหน้า

ตัวอย่าง: Q355NHB (DBTT ประมาณ +10 องศาถึง +15 องศา ) ทดสอบที่ 0 องศา (ต่ำกว่า DBTT) อาจมีแรงดันเพียง 15–18 J ซึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานและมีความเสี่ยงต่อการแตกหักแบบเปราะสูง

2. ตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อรูปแบบการเปลี่ยนแปลง: เกรดคุณภาพและการบำบัดความร้อน

"อัตราการลดลงของความเหนียว" และ "ค่า DBTT" ของ Q355NH ไม่คงที่-โดยพิจารณาจากปัจจัยหลักสองประการ ซึ่งอธิบายว่าทำไมกลุ่มหรือเกรดที่แตกต่างกันของ Q355NH มีพฤติกรรมแตกต่างกันที่อุณหภูมิเดียวกัน:

ก. เกรดคุณภาพ (คำต่อท้าย A/E)

เกรด Q355NH แต่ละเกรดได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมโดยมี DBTT เป้าหมายเพื่อให้ตรงกับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจง เกรดที่สูงกว่า (เช่น E > D > C > B > A) มี DBTT ต่ำกว่า ดังนั้นความเหนียวจึงลดลงช้ากว่าที่อุณหภูมิต่ำ:

เกรด Q355NH	ช่วง DBTT ทั่วไป	ความเหนียวที่อุณหภูมิทดสอบมาตรฐาน	ความเหนียวที่ -40 องศา (เย็นจัด)
Q355NHA	+5 องศาถึง +15 องศา	~40–50 J (ที่ 0 องศา การทดสอบโดยสมัครใจ)	<10 J (completely brittle)
Q355NHB	+10 องศาถึง +20 องศา	~60–70 J (ที่ +20 องศา )	<5 J (severe brittle failure)
Q355NHC	-5 องศาถึง 0 องศา	~50–60 J (ที่ 0 องศา )	~15–20 J (ต่ำกว่า 27 J, ล้มเหลว)
Q355NHD	-25 องศาถึง -20 องศา	~45–55 J (ที่ -20 องศา )	~30–35 J (มากกว่า 27 J ผ่าน)
Q355NHE	-45 องศาถึง -40 องศา	~40–50 J (ที่ -40 องศา )	~28–32 J (สูงกว่า 27 J ผ่านไปเล็กน้อย)

ประเด็นสำคัญ: เกรดที่สูงกว่า (D/E) จะรักษาความทนทานใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำลง เนื่องจาก DBTT ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น DBTT ของ Q355NHE อยู่ที่ ~-45 องศา ดังนั้นแม้จะอยู่ที่ -40 องศา ก็ยังมีพลังงานเพียงพอที่จะต้านทานการแตกหักแบบเปราะ

ข. สถานะการบำบัดความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อนของ Q355NH จะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคภายในโดยตรง (ขนาดเกรน องค์ประกอบเฟส) ซึ่งจะเปลี่ยน DBTT และอัตราการลดลงของความเหนียว สภาวะการรักษาความร้อนโดยทั่วไปจะมีผลดังต่อไปนี้:

เหล็กแผ่นรีดร้อน- (AR): โครงสร้างเกรนหยาบนำไปสู่กDBTT ที่สูงขึ้น(เช่น Q355NHD ในสถานะ AR อาจมี DBTT ที่ -15 องศา ซึ่งสูงกว่าสถานะปกติ 10 องศา) ความเหนียวของมันจะลดลงเร็วขึ้นที่ -20 องศา พลังงานอาจลดลงเหลือ 22–25 J (ไม่ผ่านมาตรฐาน)

ทำให้เป็นมาตรฐาน (N): การปรับแต่งเกรนจะลด DBTT (เช่น Q355NHD ในสถานะ N มี DBTT ที่ -25 องศา ) ความเหนียวจะลดลงอย่างนุ่มนวลมากขึ้นที่ -20 องศา พลังงานยังคงอยู่ที่ 45–50 J (สูงกว่า 27 J มาก)

TMCP (เทอร์โม-การประมวลผลการควบคุมทางกล): เม็ดละเอียดและสม่ำเสมอ (แม้จะเล็กกว่าปกติก็ตาม) ส่งผลให้DBTT ต่ำสุด(เช่น Q355NHE ในสถานะ TMCP มี DBTT ที่ -50 องศา ) ความเหนียวมีความเสถียรสูง แม้ที่อุณหภูมิ -45 องศา พลังงานยังคงอยู่ที่ 30–35 J (ผ่านการทดสอบ)

ประเด็นสำคัญ: TMCP และสภาวะปกติจะปรับปรุงความแข็งของอุณหภูมิต่ำ-ได้อย่างมากโดยการลด DBTT ในขณะที่สถานะรีดร้อน-จะทำให้อุณหภูมิอ่อนลง เกรดเดียวกันของ Q355NH สามารถแสดงเส้นโค้งอุณหภูมิความเหนียวที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง-โดยอิงจากการบำบัดความร้อน

3. ความสำคัญเชิงปฏิบัติ: การประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรมแนวทาง

การทำความเข้าใจว่าความแข็งแกร่งของ Q355NH เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิอย่างไรเป็นสิ่งสำคัญในการหลีกเลี่ยงความเสี่ยงด้านความปลอดภัย:

หลีกเลี่ยงการใช้เหล็กที่ต่ำกว่า DBTT: ตัวอย่างเช่น ไม่ควรใช้ Q355NHC (DBTT -5 องศา ถึง 0 องศา ) ในสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่า -5 องศา - ความเหนียวจะลดลงไปสู่ระดับที่ไม่ปลอดภัย และแม้แต่ผลกระทบเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้แตกหักได้

เลือกเกรดตามอุณหภูมิบริการขั้นต่ำ: ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของจีน (อุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาว -30 องศา) Q355NHD (DBTT -25 องศา) มีความเหมาะสม (ความเหนียวที่ -30 องศาคือ ~28–30 J) ในขณะที่ Q355NHC ไม่เหมาะ

ปรับการรักษาความร้อนสำหรับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย: หากต้องใช้ Q355NHD ในสภาพแวดล้อม -35 องศา การเลือกสถานะ TMCP (DBTT -30 องศา ) แทนสถานะปกติจะช่วยให้มั่นใจว่ายังคงความแข็งแกร่งเพียงพอ

info-227-216 info-225-221