Q390D warmgewalztes nahtloses StahlrohrAls hochfester, niedriglegierter Baustahl spielt Q390D eine wichtige Rolle in der Industrie. Dank seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften, guten Schweißbarkeit und Witterungsbeständigkeit findet das warmgewalzte, nahtlose Stahlrohr breite Anwendung im Brückenbau, im Maschinenbau, im Hochdruckbehälterbau und im Schwerlastbau.
Zunächst zu den Materialeigenschaften und Leistungsvorteilen von warmgewalzten, nahtlosen Stahlrohren aus Q390D.
Q390D gehört gemäß GB/T1591 zur Kategorie der niedriglegierten, hochfesten Baustähle. Das „D“ steht für die Kerbschlagzähigkeit bei -20 °C. Die chemische Zusammensetzung enthält geeignete Mengen an Legierungselementen wie Mangan, Silizium, Vanadium und Niob. Durch Mischkristall- und Feinkornverfestigungsmechanismen verbessert das Material seine Festigkeit deutlich, während gleichzeitig gute Duktilität und Zähigkeit erhalten bleiben. Typische mechanische Eigenschaften sind: Streckgrenze ≥ 390 MPa, Zugfestigkeit 510–670 MPa, Bruchdehnung ≥ 18 % und Kerbschlagzähigkeit bei -20 °C ≥ 34 J. Im Vergleich zu herkömmlichen Q235B-Stahlrohren weist Q390D eine um ca. 66 % höhere Streckgrenze auf und ermöglicht eine Gewichtsreduzierung von 20–30 % bei gleicher Belastbarkeit, wodurch das Konstruktionsgewicht und die Materialkosten deutlich gesenkt werden. Das Warmwalzverfahren verleiht diesem Produkt einzigartige Mikrostruktureigenschaften. Durch die Kontrolle der Walztemperatur und der Verformung lässt sich ein feines Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer Korngröße von typischerweise 8 oder höher erzielen. Dieses gleichmäßige und dichte metallografische Gefüge gewährleistet nicht nur die Festigkeit der Matrix, sondern verbessert auch die Beständigkeit des Werkstoffs gegen Lamellenrisse deutlich. Besonders hervorzuheben ist, dass nach dem kontrollierten Walzen und Abkühlen (TMCP) von Q390D die Erweichungsneigung der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht deutlich reduziert wird. Dies ist entscheidend für Konstruktionen, die umfangreiche Schweißarbeiten erfordern.
Zweitens, der Produktionsprozess und die Schlüsseltechnologien von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren aus Q390D.
Die Herstellung hochwertiger, warmgewalzter, nahtloser Stahlrohre aus Q390D umfasst mehrere präzisionsgesteuerte Prozesse. Zunächst wird das Material in einem Konverter oder Lichtbogenofen geschmolzen. Anschließend erfolgt die Raffination in einer LF-Pfannen und die Vakuumentgasung, um den Schwefel- und Phosphorgehalt auf unter 0,025 % bzw. 0,035 % und den Wasserstoffgehalt auf ≤ 2 ppm zu senken und so die Materialreinheit von Anfang an zu gewährleisten. Beim Stranggießen wird elektromagnetische Rührtechnik eingesetzt, um die Seigerung im Zentrum effektiv zu reduzieren. Nach dem Oberflächenschleifen wird der Rohling gewalzt. Warmwalzanlagen umfassen typischerweise wichtige Anlagen wie Ringöfen, Stanzwalzwerke, Strangwalzwerke und Kalibrierwalzwerke. Der Rohling wird auf ca. 1200 °C erhitzt, in einem Zweiwalzen-Kegelstanzwalzwerk zu einem Rohr geformt und anschließend in einem 5- bis 7-gerüstigen Strangwalzwerk gestreckt und verformt. Kern der Prozesssteuerung ist die Einhaltung der Walztemperatur im Bereich von 850–880 °C, gefolgt von einer beschleunigten Abkühlung mit 5–15 °C/s, um die Umwandlung von Austenit in feines Ferrit zu fördern. Durch diesen kontrollierten Walz- und Abkühlprozess können nachfolgende Wärmebehandlungen entfallen, wodurch direkt die erforderlichen mechanischen Eigenschaften erzielt werden. Die Qualitätsprüfung umfasst mehrere strenge Indikatoren. Neben routinemäßigen Maßtoleranzprüfungen sind Ultraschallprüfungen (gemäß GB/T5777), hydrostatische Prüfungen (Prüfdruckberechnung nach Standardformel) und umfassende Prüfungen der mechanischen Eigenschaften erforderlich. Höherwertige Aufträge erfordern häufig zusätzliche zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP), Härteprüfungen und Korngrößenbestimmungen. Es ist anzumerken, dass einige Anbieter auf der Plattform 1688 in ihren Produktbeschreibungen angeben, dass die Elliptizität ihrer Stahlrohre innerhalb von ±1,0 %D und die Wanddickenabweichung ±12,5 %S nicht überschreitet; diese Parameter beeinflussen die Montagegenauigkeit und Sicherheit der Rohre unmittelbar.
Drittens: Typische Anwendungsszenarien von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren Q390D.
Im Brückenbau werden warmgewalzte nahtlose Stahlrohre aus Q390D hauptsächlich in den Gurten von Bogenbrücken mit großer Spannweite, in Druckbauteilen von Fachwerkbrücken und in Pfeilerstützsystemen eingesetzt.
Die Baumaschinenindustrie ist ein weiterer wichtiger Anwendungsmarkt für dieses Produkt. Wichtige tragende Bauteile wie Betonpumpenwagen- und Kranausleger werden häufig aus Q390D-Material gefertigt; durch optimierte Konstruktion lässt sich der Arbeitsradius der Geräte um 10–20 % vergrößern.
In der petrochemischen Anlagenfertigung wird Q390D häufig für Hochdruck-Wärmetauscherrohrbündel, Reaktorschürzen und andere Bauteile verwendet. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl ist sein Wärmeausdehnungskoeffizient dem von Kohlenstoffstahl ähnlicher, wodurch die thermische Spannung effektiv reduziert wird.
Viertens: Beschaffungsempfehlungen und Marktstatus von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren Q390D.
Beim Kauf von warmgewalzten, nahtlosen Stahlrohren aus Q390D sind einige wichtige Faktoren zu beachten. Zunächst sollten Sie die Sondergenehmigung des Herstellers für die Fertigung von Anlagen (Klasse-A-Zertifizierung für Druckrohrleitungskomponenten) sowie den Prüfbericht einer unabhängigen Prüfstelle zur mechanischen Leistungsfähigkeit überprüfen. Je nach Anwendungsfall müssen die Kerbschlagprüfungstemperatur (üblicherweise -20 °C oder -40 °C) und die Probenorientierung (quer oder längs) genau festgelegt werden. Preislich gesehen sind warmgewalzte, nahtlose Stahlrohre aus Q390D derzeit etwa 15–20 % teurer als Q345B-Produkte mit denselben Spezifikationen. Am Beispiel von Stahlrohren mit einem Durchmesser von 273 mm und einer Länge von 10 mm lag der Referenzpreis im Oktober 2025 bei etwa 5800–6200 RMB/Tonne (inkl. MwSt.). Der tatsächliche Preis kann durch Faktoren wie Rohstoffpreisschwankungen, Bestellmenge und Transportentfernung beeinflusst werden. Bei größeren Bestellmengen (ab 50 Tonnen) wird üblicherweise ein Rabatt von 3–5 % gewährt. Erwähnenswert ist, dass einige Lieferanten „Materiallagerungsdienste“ anbieten, die es den Nutzern ermöglichen, Waren entsprechend dem Baufortschritt in Chargen abzuholen, wodurch die Lagerkosten effektiv reduziert werden.
Zur Qualitätsprüfung werden folgende Verfahren empfohlen: Prüfen Sie, ob die auf den Enden der Stahlrohre aufgedruckten Angaben zu Stahlsorte, Spezifikationen und geltenden Normen klar und vollständig sind. Messen Sie die tatsächliche Wanddickenabweichung mit einem Messschieber. Fordern Sie vom Lieferanten ein vollständiges Qualitätszertifikat an (einschließlich chemischer Analyse, mechanischer Eigenschaften, zerstörungsfreier Prüfergebnisse usw.). Bei kritischen technischen Anwendungen kann eine erneute Prüfung durch Dritte in Betracht gezogen werden, wobei der Fokus auf der Überprüfung der Schlagzähigkeit und der Z-Achsen-Eigenschaften liegt. Marktrückmeldungen zeigen, dass die Produktqualität der großen Stahlwerke in Shandong und Jiangsu relativ stabil ist. Produkte kleinerer Stahlwerke sind zwar etwa 10 % günstiger, bergen jedoch das Risiko starker Schwankungen in der Zusammensetzung und instabiler Leistung.
Fünftens: Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung und Wartung von warmgewalzten nahtlosen Stahlrohren Q390D
Die Verarbeitung von warmgewalzten, nahtlosen Stahlrohren der Sorte Q390D muss gemäß spezifischer Prozessvorgaben erfolgen. Beim Kaltbiegen sollte der Biegeradius mindestens dem Dreifachen des Rohrdurchmessers entsprechen, und die Erwärmungstemperatur beim Warmbiegen sollte im Bereich von 900–950 °C liegen. Vor dem Schweißen sind Öl und Rost an der Fase und beidseitig bis zu 20 mm gründlich zu entfernen. Es werden wasserstoffarme Schweißelektroden vom Typ E5515-G empfohlen, mit einer Vorwärmtemperatur von mindestens 120 °C und einer Zwischenlagentemperatur zwischen 150 und 250 °C. Beim Schweißen dickwandiger Rohre (≥ 25 mm) ist unmittelbar nach dem Schweißen eine Wärmebehandlung bei 250–350 °C durchzuführen. Bei Verwendung in korrosiven Umgebungen werden zusätzliche Schutzmaßnahmen empfohlen. Stahlrohre in Küstenregionen sollten vorzugsweise mit einer thermisch gespritzten Aluminium-Verbundbeschichtung (Dicke ≥ 150 µm) versehen werden, während in industriellen Umgebungen Epoxid-Steinteer-Korrosionsschutzsysteme eingesetzt werden können. Bei der regelmäßigen Wartung ist besonderes Augenmerk auf die Überprüfung von Spannungskonzentrationen an den Rohrverbindungen zu legen. Sind Oberflächenrisse tiefer als 0,5 mm, müssen diese umgehend repariert werden. Während der Lagerung ist der Kontakt mit chloridhaltigen Substanzen (z. B. Enteisungsmitteln) zu vermeiden. Die Stapelhöhe darf 2 Meter nicht überschreiten, und die einzelnen Lagen sind durch Holzleisten zu trennen.
Mit dem Fortschritt der „Dual-Carbon“-Strategie finden warmgewalzte, nahtlose Stahlrohre aus Q390D zunehmend Anwendung in Bereichen der neuen Energien, wie beispielsweise für Windkraftanlagentürme und Photovoltaik-Träger. Die Verwendung von warmgewalzten, nahtlosen Stahlrohren aus Q390D für den Turm einer 2,5-MW-Windkraftanlage zeigte im Vergleich zu herkömmlichem Q345 eine Reduzierung des Stahlverbrauchs pro Einheit um ca. 8 Tonnen und der CO₂-Emissionen über den gesamten Lebenszyklus um 12 %. Durch die kontinuierliche Optimierung des TMCP-Verfahrens und den Einsatz von Mikrolegierungstechnologien wird die Leistungsfähigkeit der Produkte der Q390D-Serie zukünftig weiter verbessert und bietet somit optimierte Materiallösungen für den modernen Industriebau.
Veröffentlichungsdatum: 17. November 2025