Q390D 열연 이음매 없는 강관고강도 저합금 구조용 강재인 Q390D는 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 우수한 기계적 특성, 용접성 및 내후성을 갖춘 Q390D 열연 이음매 없는 강관은 교량 건설, 건설 기계, 고압 용기 및 다양한 중장비 철골 구조물에 널리 사용됩니다.
첫째, Q390D 열연 이음매 없는 강관의 재료 특성 및 성능상의 이점에 대해 설명하겠습니다.
Q390D는 GB/T1591 표준의 저합금 고강도 구조용 강재에 속합니다. "D"는 -20℃에서의 저온 충격 인성을 나타냅니다. 이 소재는 망간, 실리콘, 바나듐, 니오븀 등의 합금 원소를 적절한 비율로 함유하고 있습니다. 고용체 강화 및 미세 결정립 강화 메커니즘을 통해 우수한 연성과 인성을 유지하면서 강도를 크게 향상시킵니다. 대표적인 기계적 특성은 항복 강도 ≥390MPa, 인장 강도 510-670MPa, 연신율 ≥18%, -20℃에서의 충격 에너지 ≥34J입니다. 일반 Q235B 강관과 비교했을 때, Q390D는 항복 강도가 약 66% 더 높으며, 동일한 하중 지지 조건에서 무게를 20~30% 줄일 수 있어 구조물의 무게와 재료비를 크게 절감할 수 있습니다. 또한, 열간 압연 공정을 통해 독특한 미세 구조적 특성을 갖게 됩니다. 압연 온도와 변형률을 제어함으로써, 일반적으로 8등급 이상의 결정립 크기를 갖는 미세한 페라이트-펄라이트 구조를 얻을 수 있습니다. 이러한 균일하고 치밀한 금속 조직은 기지 강도를 보장할 뿐만 아니라 재료의 층상 파괴 저항성을 크게 향상시킵니다. 특히 주목할 만한 점은 Q390D가 제어 압연 및 제어 냉각(TMCP) 공정을 거친 후 용접 열영향부의 연화 경향이 현저히 감소한다는 것입니다. 이는 광범위한 용접 작업이 필요한 엔지니어링 구조물에 매우 중요한 요소입니다.
둘째, Q390D 열연 무봉강관의 생산 공정 및 핵심 기술.
고품질 Q390D 열연 무봉강관 생산에는 여러 정밀 제어 공정이 포함됩니다. 먼저, 원자재를 전로 또는 전기로에서 용융한 후, 저압 레이들 정련 및 진공 탈기(VD) 공정을 통해 황과 인 함량을 각각 0.025%와 0.035% 이하로, 수소 함량을 2ppm 이하로 제어하여 원료의 순도를 확보합니다. 연속 주조 과정에서는 전자기 교반 기술을 사용하여 중심부 편석을 효과적으로 줄입니다. 표면 연삭 후, 빌릿은 압연 공정으로 들어갑니다. 열연 생산 라인은 일반적으로 링로, 피어싱 밀, 연속 압연기, 사이징 밀 등의 주요 설비로 구성됩니다. 빌릿은 약 1200℃로 가열된 후, 2롤 원추형 피어싱 밀을 통해 튜브 형태로 성형되고, 5~7스탠드 연속 압연기를 통해 연장 및 변형됩니다. 공정 제어의 핵심은 최종 압연 온도를 850~880℃ 범위 내로 유지한 후, 5~15℃/s의 속도로 급속 냉각하여 오스테나이트가 미세 페라이트로 변태되도록 하는 것입니다. 이러한 제어된 압연 및 냉각 공정을 통해 후속 열처리 공정을 생략하고 필요한 기계적 특성을 직접 얻을 수 있습니다. 품질 검사는 여러 가지 엄격한 지표를 포함합니다. 일반적인 치수 공차 검사 외에도 초음파 검사(GB/T5777 표준 준수), 수압 검사(표준 공식에 따라 계산된 시험 압력), 그리고 종합적인 기계적 특성 시험이 요구됩니다. 고품격 주문의 경우 비파괴 검사, 경도 시험, 결정립 크기 측정 등의 추가 검사가 요구되는 경우가 많습니다. 1688 플랫폼의 일부 공급업체는 강관의 타원율이 ±1.0%D 이내, 벽 두께 편차가 ±12.5%S를 넘지 않는다고 제품 설명에 명시하고 있는데, 이러한 매개변수는 파이프의 조립 정확도와 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.
셋째, Q390D 열연 무이음 강관의 일반적인 적용 시나리오.
교량 공학에서 Q390D 열간압연 이음매 없는 강관은 주로 장경간 아치교의 현, 트러스교의 압축 부재 및 교각 지지 시스템에 사용됩니다.
건설 기계 산업은 이 제품의 또 다른 중요한 응용 시장입니다. 콘크리트 펌프 트럭 붐 및 크레인 붐과 같은 주요 하중 지지 부품에 Q390D 소재가 일반적으로 사용되며, 최적화된 설계를 통해 장비의 작업 반경을 10~20%까지 늘릴 수 있습니다.
석유화학 설비 제조에서 Q390D는 고압 열교환기 튜브 번들, 반응기 스커트 및 기타 부품에 일반적으로 사용됩니다. 오스테나이트 스테인리스강과 비교했을 때, Q390D의 열팽창 계수는 탄소강 쉘의 열팽창 계수에 더 가까워 열응력을 효과적으로 감소시킵니다.
넷째, Q390D 열연 무봉강관의 구매 권장 사항 및 시장 현황.
Q390D 열연 이음매 없는 강관을 구매할 때는 몇 가지 핵심 요소를 고려해야 합니다. 첫째, 제조업체의 특수 설비 제조 허가증(압력 배관 부품에 대한 A급 인증)과 제3자 시험기관에서 발급한 기계적 성능 보고서를 확인해야 합니다. 적용 시나리오에 따라 충격 시험 온도(일반적으로 -20℃ 또는 -40℃)와 시편 방향(횡방향 또는 종방향)을 구체적으로 확인해야 합니다. 가격 측면에서, 현재 시장 상황을 보면 Q390D 열연 이음매 없는 강관은 동일 규격의 Q345B 제품보다 약 15~20% 더 비쌉니다. 예를 들어, φ273×10mm 강관의 경우 2025년 10월 기준 참고 가격은 톤당 약 5,800~6,200위안(세금 포함)이었습니다. 구체적인 가격은 원자재 가격 변동, 주문량, 운송 거리 등의 요인에 따라 달라집니다. 대량 구매(50톤 이상) 시에는 일반적으로 3~5%의 할인이 적용됩니다. 일부 공급업체는 사용자가 건설 진행 상황에 따라 자재를 일괄적으로 수령할 수 있는 "자재 보관" 서비스를 제공하여 창고 비용을 효과적으로 절감할 수 있도록 한다는 점에 주목할 필요가 있습니다.
품질 검증을 위해 다음과 같은 절차를 권장합니다. 강관 끝단에 인쇄된 강종, 규격 및 적용 표준이 명확하고 완전하게 기재되어 있는지 확인합니다. 캘리퍼스를 사용하여 실제 벽 두께 편차를 측정합니다. 공급업체에 화학 분석, 기계적 특성, 비파괴 검사 데이터 등을 포함한 완전한 품질 인증서를 요청합니다. 중요한 엔지니어링 용도의 경우, 충격 인성 및 Z축 성능 검증에 중점을 두고 제3자 재검사를 고려할 수 있습니다. 시장 조사에 따르면 산둥과 장쑤의 주요 제철소 제품의 합격률은 비교적 안정적입니다. 소규모 제철소 제품은 약 10% 저렴하지만, 성분 변동이 크고 성능이 불안정할 위험이 있습니다.
다섯째, Q390D 열연 무봉강관의 사용 및 유지 관리 시 주의사항
Q390D 열연 이음매 없는 강관의 가공은 특정 공정 규격을 준수해야 합니다. 냉간 벤딩 시 벤딩 반경은 관 직경의 3배 이상이어야 하며, 열간 벤딩 가열 온도는 900~950℃ 범위 내에서 제어해야 합니다. 용접 전에는 경사면과 양쪽 측면 20mm 이내에서 기름과 녹을 완전히 제거해야 합니다. E5515-G형 저수소 용접봉을 사용하는 것이 권장되며, 예열 온도는 120℃ 이상, 층간 온도는 150~250℃로 제어해야 합니다. 후벽 강관(25mm 이상) 용접 시에는 용접 직후 250~350℃에서 용접 후 열처리를 실시해야 합니다. 부식성 환경에서 사용할 경우 추가적인 보호 조치를 권장합니다. 해안 지역에서 사용되는 강관에는 열 스프레이 알루미늄 복합 코팅(두께 150μm 이상)을 적용하는 것이 바람직하며, 산업 환경에서는 에폭시 콜타르 방부 시스템을 사용할 수 있습니다. 정기 유지보수 시에는 배관 연결부의 응력 집중 부위를 특별히 점검해야 하며, 표면 균열의 깊이가 0.5mm를 초과하는 경우 즉시 보수해야 합니다. 보관 시에는 염화이온 함량이 높은 물질(예: 제빙제)과의 접촉을 피해야 합니다. 적재 높이는 2미터를 초과해서는 안 되며, 각 층 사이에는 나무 막대를 설치하여 분리해야 합니다.
‘이중 탄소’ 전략의 발전과 함께 Q390D 열연 무봉강관은 풍력 터빈 타워 및 태양광 발전 지지대와 같은 신에너지 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 2.5MW 풍력 터빈 타워 제작에 Q390D 열연 무봉강관을 사용한 결과, 기존 Q345 소재 대비 단위당 강재 소비량을 약 8톤 절감하고 전체 수명 주기 동안의 탄소 배출량을 12% 줄일 수 있었습니다. 향후 TMCP 공정의 지속적인 최적화와 복합 미세합금 기술의 적용을 통해 Q390D 시리즈 제품의 성능이 더욱 향상되어 현대 산업 건설에 더욱 적합한 소재 솔루션을 제공할 수 있을 것입니다.
게시 시간: 2025년 11월 17일