朱飛
摘 ?要:本文從力學(xué)性能、化學(xué)成分方面進(jìn)行了分析,總結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中Q245R與Q345R兩種牌號(hào)的板料(半成品)在材質(zhì)標(biāo)識(shí)缺失、同尺寸狀況下混淆后如何區(qū)分開(kāi)來(lái)。
關(guān)鍵詞:Q245R;Q345R;區(qū)分方法;手持式合金分析儀(光譜儀)
前言
Q245R與Q345R為壓力容器常用的兩種材料,長(zhǎng)久以來(lái)業(yè)內(nèi)人士一直大多從設(shè)計(jì)角度來(lái)分析比較這兩種材料的合理選用,注重于鋼板的鋼度計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算;或者因?yàn)镼245R作為碳素鋼在價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)取舍。但從壓力容器生產(chǎn)過(guò)程方面來(lái)看,我們忽視了一個(gè)實(shí)際可能發(fā)生的情況:在壓力容器生產(chǎn)過(guò)程中,由于疏忽而導(dǎo)致同樣外形尺寸的板料(半成品)材質(zhì)標(biāo)識(shí)缺失并混合堆放無(wú)法分辨的情況下,如何對(duì)這兩種牌號(hào)的板料(半成品)實(shí)物進(jìn)行區(qū)分?我們?cè)趯?shí)踐中可以運(yùn)用如下兩種方法來(lái)解決了這個(gè)問(wèn)題。
1、Q245R與Q345R的鋼材化學(xué)成分比較
由文獻(xiàn)【1】,Q245R與Q345R的鋼材化學(xué)成分(熔煉分析)如表1。
手持式合金分析儀是一種基于XRF(X Ray Fluorescence,X射線熒光)光譜分析技術(shù)的光譜分析儀器,可以無(wú)損、快速、準(zhǔn)確分析檢測(cè)合金元素和合金牌號(hào)的識(shí)別,廣泛應(yīng)用于鉻-鉬鋼和不銹鋼的材料鑒別和質(zhì)量控制。Q245R與Q345R為碳素鋼和低合金高強(qiáng)度鋼牌號(hào),在手持式光譜儀中并沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的牌號(hào)顯示。由表1可知,Q245R與Q345R除硅、錳含量不一樣外,其它元素的限制指標(biāo)均一致,所以我們只能利用手持式光譜儀對(duì)合金元素的分析來(lái)進(jìn)行兩種牌號(hào)的辨別:硅作為非金屬元素,在手持式光譜儀檢測(cè)中不顯示其含量,而且含量的區(qū)分值并不精確,很難作為判定依據(jù),因此在這一分辨方法中主要通過(guò)錳含量區(qū)間的明顯區(qū)間值來(lái)進(jìn)行區(qū)分,錳作為唯一合金含量值有明確區(qū)間變化的合金金屬元素,用手持式光譜儀在檢測(cè)后顯示的含量值所處區(qū)間就能明顯辨別出Q245R與Q345R材料。(圖1、2)
2、Q245R與Q345R的鋼材力學(xué)性能比較
由文獻(xiàn)【1】,Q245R與Q345R力學(xué)性能如表2。
由表2可知,在溫度、厚度相同的情況下的試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn):Q245R與Q345R的強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度有明顯區(qū)別。這是因?yàn)樵赒245R與Q345R鋼板在熔煉過(guò)程中對(duì)合金元素錳的添加量不同而造成的,錳作為主要合金元素溶于鐵素體中,利用錳的固溶強(qiáng)化作用使得材料強(qiáng)度顯著升高,這也是因此Q345R的抗拉和下屈服比Q245R高幾十兆帕的原因;雖然在沖擊功方面也有一點(diǎn)區(qū)別,但數(shù)值區(qū)間性變化不明顯且值數(shù)差異不大,在實(shí)際操作中的數(shù)值很難進(jìn)行有效分辨判斷。
通過(guò)把握對(duì)力學(xué)性能的區(qū)別,我們可以對(duì)已混淆板材編號(hào)后取樣,進(jìn)行試樣機(jī)加工(由文獻(xiàn)【2】,板材拉伸試樣如表3;表4),再通過(guò)拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)試樣的抗拉和下屈服強(qiáng)度進(jìn)行比較,可以精準(zhǔn)的分辨出Q245R與Q345R。
結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)Q245R與Q345R這兩種材料牌號(hào)共性和個(gè)性的參考,主要由錳含量的不同通過(guò)合金含量成分分析的數(shù)據(jù)和不同含量具有的金屬特性來(lái)分辨它們之間的個(gè)性不同點(diǎn),從而達(dá)到對(duì)實(shí)物的區(qū)分,具體的采用那種方案應(yīng)根據(jù)工廠的實(shí)際情況來(lái)選用合適的方法。
參考文獻(xiàn)
【1】GB713-2014 鍋爐和壓力容器用鋼板
【2】GB/T228.1-2010 金屬材料 拉伸試驗(yàn) ?第1部分:室溫試驗(yàn)方法