Comprender la designación EH890
La designación GB/T 712 se construye a partir de dos componentes. La primera letra identifica la clase de tenacidad y define la temperatura de la prueba de impacto: clase A a 0 grados C, clase D a menos 20 grados C, clase E a menos 40 grados C y clase F a menos 60 grados C. La designación H que sigue proporciona el nivel de resistencia, por lo que H890 significa un límite elástico mínimo de 890 MPa.
Por lo tanto, el EH890 requiere un límite elástico mínimo de 890 MPa junto con una tenacidad al impacto verificada a -40 grados C. Pertenece al extremo superior del rango de resistencia utilizado en la construcción de barcos y en alta mar, y se selecciona donde la baja temperatura y la alta carga estructural ocurren juntas, de modo que una embarcación o unidad costa afuera para clima frío- pueda construirse con una estructura sustancialmente más delgada y liviana que un diseño equivalente en acero de casco convencional. Cuando la temperatura de diseño es aún más baja, se puede especificar el mismo nivel de resistencia en la clase de tenacidad F, que se prueba a -60 grados C.
Requisitos de propiedad y temperatura de prueba
| Propiedad | Requisito para EH890 | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Límite elástico mínimo | 890MPa | Permite una gran reducción en el espesor de la sección para una carga determinada. |
| Resistencia a la tracción | Según lo especificado para el grado en GB/T 712 | Los límites superior e inferior protegen la ductilidad y el margen de diseño. |
| Dureza al impacto | Prueba de muesca Charpy V-a menos 40 grados C, a la energía absorbida definida para el grado | Proporciona resistencia a la fractura a la temperatura de diseño de estructuras de clima frío- |
| condición de entrega | Templado y revenido | Proporciona la estructura fina necesaria para lograr resistencia y dureza juntas. |
| Requisitos químicos | Bajo contenido de carbono con níquel, molibdeno y micro{0}}elementos de aleación; azufre y fósforo controlados | Equilibra la templabilidad, la tenacidad y la soldabilidad. |
| Rango de espesor | Según lo cubierto por la norma para el grado. | La verificación de propiedad se aplica en todo el espesor, no solo en la superficie. |
La letra y el número deben considerarse juntos. Un grado con la misma resistencia de 890 MPa pero de clase A o D se probaría a una temperatura más cálida y no sería aceptable para la misma condición de diseño, mientras que una clase F de menor-resistencia ofrecería una tenacidad más fría pero menos capacidad de carga. Por lo tanto, la selección es una decisión de diseño sobre la temperatura y el nivel de tensión, no una cuestión de elegir el número más alto disponible.
Ruta y procesamiento de aleaciones
Producir un límite elástico de 890 MPa con tenacidad verificada a menos 40 grados C requiere un diseño de aleación y un procesamiento térmico coordinados. El níquel es el principal elemento de aleación para la tenacidad, el molibdeno proporciona templabilidad, de modo que las placas pesadas-se endurecen durante el enfriamiento, y el cobre puede contribuir a la resistencia con una penalización limitada a la tenacidad. Se añaden pequeñas cantidades de niobio, vanadio y titanio para controlar el crecimiento del grano durante el laminado y la soldadura. El carbono se mantiene bajo para proteger la soldabilidad, lo que significa que la resistencia se obtiene principalmente mediante aleación y tratamiento térmico en lugar de mediante el contenido de carbono.
El orden de las operaciones es tan importante como la composición. El laminado termomecánico seguido de enfriamiento y revenido refina la estructura, y la temperatura de revenido se controla dentro de una banda que maximiza la tenacidad sin sacrificar el límite elástico logrado mediante el enfriamiento. El azufre y el fósforo se mantienen bajos para proteger-las propiedades del espesor y reducir la susceptibilidad al desgarro laminar, lo cual es un riesgo real en uniones restringidas gruesas con este nivel de resistencia.
Soldadura, conformado e inspección
A 890 MPa, la zona afectada por el calor de la soldadura-es la región crítica de toda la estructura, y el control de fabricación determina si las propiedades del material sobreviven a la construcción.
Utilice consumibles de potencia-igualada y baja-de hidrógeno con límites de almacenamiento, manipulación y exposición documentados.
Derivar el precalentamiento a partir del equivalente de carbono, el espesor de la placa y la restricción de las juntas; aplíquelo a soldaduras por puntos así como a soldaduras de producción.
Mantenga el aporte de calor dentro del rango calificado, ya que tanto el aporte de calor excesivo como el enfriamiento muy rápido reducen la tenacidad o favorecen el agrietamiento.
Minimice la restricción y controle la secuencia de soldadura para gestionar la tensión residual y la distorsión.
Calificar los procedimientos de soldadura, los consumibles y el personal según las normas aplicables de la sociedad de clasificación antes de la producción, y volver a calificar si alguna variable esencial cambia.
Aplique un examen completo no-destructivo a las uniones críticas y considere la evaluación de la fatiga en el diseño, porque la estructura de peso-optimizado y de alta-resistencia funciona más cerca de sus límites de fatiga.
Los miembros tubulares de este grado se producen formando una placa y soldando la costura longitudinal. La deformación de formación, el ciclo térmico de la soldadura y cualquier enderezamiento posterior interactúan, por lo que la secuencia completa debe estar cubierta por la calificación del procedimiento en lugar de calificarse como pasos separados.
Aplicaciones
EH890 se aplica a embarcaciones polares y de clase de hielo-, plataformas marinas y equipos submarinos, estructuras de grúas y cargas pesadas-y componentes de carga-donde la reducción de peso se traduce directamente en capacidad operativa. La combinación de un alto límite elástico con dureza a -40 grados C lo hace adecuado para elementos estructurales que deben seguir siendo confiables en ambientes marinos fríos y al mismo tiempo mantener bajo control el peso de la estructura fabricada. Es una opción de diseño para las combinaciones de carga y temperatura más exigentes, en lugar de un reemplazo general del acero de casco convencional.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué significa EH890?
E es la clase de tenacidad, que requiere verificación de tenacidad al impacto a -40 grados C, y H890 es la serie de alta-resistencia con un límite elástico mínimo de 890 MPa según GB/T 712.
P: ¿Cómo se compara el EH890 con los grados DH y FH de la misma resistencia?
El requisito de resistencia es idéntico y la diferencia es la temperatura de prueba de impacto: -20 grados C para D, -40 grados C para E y -60 grados C para F. Las clases más frías se especifican para temperaturas de diseño más bajas y son más exigentes de producir.
P: ¿Por qué la zona afectada por el calor-es tan crítica con esta intensidad?
Porque el margen de dureza es estrecho. El ciclo térmico de la soldadura puede engrosar la estructura o, a altas velocidades de enfriamiento, producir zonas duras y susceptibles de agrietarse-, por lo que la entrada de calor, el precalentamiento y la selección de consumibles deben controlarse dentro de un procedimiento calificado.
P: ¿Es aceptable como sustituto un grado inferior con resistencia similar?
Sólo si la clase de tenacidad también coincide con la temperatura de diseño. Un grado-cálido de la misma resistencia no proporciona la resistencia a la fractura a baja-temperatura que asume el diseño, por lo que la sustitución requiere una revisión de ingeniería en lugar de una simple comparación de materiales.
P: ¿Qué inspecciones se requieren normalmente para la construcción soldada en este grado?
Lo primero es el procedimiento y la calificación del personal según las reglas de clasificación aplicables, seguido de un examen no-destructivo de las juntas adecuado a su criticidad, junto con la documentación de las propiedades del material base a través de certificados de prueba de fábrica.
P: ¿Se pueden fabricar tuberías y secciones tubulares en EH890?
Sí, mediante conformado y soldadura longitudinal de placa del grado. Debido a que los ciclos térmicos de soldadura y deformación de formación interactúan, la secuencia de fabricación completa debe estar cubierta por un procedimiento de soldadura calificado.
