1. ש: מהם האלמנטים הכימיים העיקריים בצינור פלדה L245? מה המטרה לשלוט בהם?
ת: צינור פלדה L245 הוא פחמן - מנגן פלדה. האלמנטים הכימיים העיקריים שלה כוללים פחמן (C), מנגן (MN), סיליקון (SI), זרחן (P), גופרית (ים), ואולי גם יסודות סגסוגת עקבות כמו ניוביום (NB), ונדיום (V) וטיטניום (TI). תכולת הפחמן נשלטת על מנת להבטיח שלפלדה יש חוזק מתאים ויכולת ריתוך טובה; מנגן תורם בעיקר לחוזק וקשיחות; הסיליקון משמש כמיסדייזר; והגבלת קפדנות של זיהומים מזיקים כמו זרחן וגופרית מונעת שבירות קרה וחמה ומבטיחה קשיחות. אלמנטים מיקרו -סגסוגת מתווספים כדי לשפר עוד יותר את חוזק מבלי להתפשר באופן משמעותי על יכולת הריתוך באמצעות עידון תבואה ומנגנוני חיזוק משקעים.
2. ש: איזה תפקיד משחק פחמן (ג) בפלדה L245? מדוע תוכנו נשלט בקפדנות?
ת: פחמן הוא האלמנט החשוב והחסכוני ביותר בפלדה. זה מגדיל משמעותית את חוזק הפלדה באמצעות חיזוק תמיסה מוצקה. עבור פלדה L245, תכולת פחמן מסוימת חיונית להשגת חוזק תשואה של 245 MPa. עם זאת, יש לשלוט בקפדנות על תכולת הפחמן בגבול העליון שצוין על ידי התקן. תכולת פחמן מופרזת יכולה לפגוע קשות על יכולת הריתוך של הפלדה, מה שמוביל להיווצרות מבנה מרטנסייט קשה ושביר בחום - האזור המושפע (HAZ), ולהגדיל את הסיכון לפיצוח קר במהלך הריתוך. יתר על כן, תכולת פחמן גבוהה יכולה להפחית את משיכות הפלדה וקשיחותה. לפיכך, התקן תמיד מגביל את תכולת הפחמן ככל האפשר תוך הבטחת כוח, ומטרתו להשיג את האיזון האופטימלי בין חוזק, קשיחות ויכולת ריתוך מעולה.
3. ש: מדוע מגבלות תוכן זרחן (P) וגופרית מוגדרות כל כך בקפדנות בתקן L245?
ת: זרחן וגופרית נחשבים לאלמנטים שיוריים מזיקים בפלדה ויש לשלוט עליהם בקפדנות. לזרחן יש השפעה חזקה של חיזוק פתרונות מוצקים בפלדה, אך הוא יכול גם להיפרד באופן משמעותי בגבולות התבואה, ולהעלות משמעותית את הרקיע - לטמפרטורת המעבר השבירה {}} וגורם לפלדה להיות שבירה בטמפרטורות נמוכות. תופעה זו ידועה בשם "שבירות קרה". גופרית משתלבת עם מנגן ליצירת תכלילים של מנגן סולפיד (MNS). תכלילים אלה נמשכים לאורך הכיוון המתגלגל במהלך הגלגול, וגורמים לאניסוטרופיה בפלדה ומפחיתים משמעותית את קשיחות ההשפעה והתנגדות למימן - סדקים הנגרמים על ידי סדקים (HIC) בניצב לכיוון המתגלגל, במיוחד בסביבות חמוצות. לפיכך, תכולת P ו- S נמוכה במיוחד הם המפתח להבטיח קשיחות גבוהה ועמידות בפני קורוזיה של צינור פלדה L245, במיוחד ציונים איכותיים {}}} המיועדים לסביבות קשות.
4. ש: איזה תפקיד ממלאים אלמנטים מיקרו -סגסוגת (כמו NB, V ו- TI) בפלדת L245?
ת: למרות שנוספו בכמויות קטנות מאוד (בדרך כלל פחות מ- 0.1%), האלמנטים המיקרו -סגסוגת Niobium (NB), ונדיום (V), וטיטניום (TI) ממלאים תפקיד מכריע במאפיינים של חוזק המודרני {}} נמוך {}} סומק (HSLA) של כוחות. הם משפרים בעיקר את הביצועים הכוללים של הפלדה באמצעות עידון תבואה ומנגנוני חיזוק משקעים. לדוגמה, ניוביום וטיטניום יוצרים קרבוניטרידס, המעכבים את צמיחת התבואה של אוסטניט במהלך גלגול, וכתוצאה מכך גרגרי פריט עדינים לאחר טרנספורמציה שלב. דגנים עדינים אלה משפרים הן את הכוח והן משפרות משמעותית את הקשיחות. ונדיום יוצר בעיקר משקעי קרבוניטריד, ומייצר אפקט חיזוק משקעים חזק. זה מאפשר ליצרנים להפחית את תכולת הפחמן תוך עמידה עדיין בדרישות חוזק מוגדרות, וכתוצאה מכך פלדה עם איזון טוב יותר של חוזק וקשיחות ושיפור הריתוך.
5. ש: מהם ההבדלים בדרישות ההרכב הכימי בין L245NB ל- L245MB?
ת: בתקן EN 10208, L245NB ו- L245MB מייצגים ציוני איכות שונים (B ו- C). לציון MB יש דרישות מחמירות יותר מכיתה NB. קפדנות זו באה לידי ביטוי בעיקר בשליטה על יסודות מזיקים ושווה ערך לפחמן. באופן כללי, ציון ה- MB מציין גבולות עליונים תחתונים עבור זרחן (P) ותכולת גופרית (ים) כדי להבטיח קשיחות מעולה ושיפור ההתנגדות למימן {}}} סדקים הנגרמים (HIC), שהיא קריטית לסביבות טמפרטורה מחוץ לחו"ל או נמוך {}}. בנוסף, ציון MB דורש בדרך כלל חישוב ומגבלה של שווה ערך לפחמן (CEV או PCM), שהוא אינדיקטור חשוב למדידת הקושי של ריתוך ורגישות סדק קר של פלדה. שווה ערך לפחמן נמוך יותר פירושו שלפלדה יש ביצועי ריתוך טובים יותר ומתאים למבנים מרותכים קריטיים יותר.
