Q390D 열간압연 무봉강관의 특성, 제조공정 및 용도

Q390D 열간압연 무봉강관고강도 저합금 구조용 강재로서 산업 분야에서 중요한 역할을 담당합니다. 우수한 기계적 성질, 우수한 용접성, 그리고 내후성을 갖춘 Q390D 열연 심리스 강관은 교량 건설, 엔지니어링 기계, 고압 용기 및 각종 대형 철 구조물에 널리 사용됩니다.

첫째, Q390D 열간압연 무봉강관의 재료 특성과 성능 이점에 대해 설명합니다.
Q390D는 GB/T1591 표준의 저합금 고강도 구조용 강재 범주에 속합니다. "D"는 -20℃에서의 저온 충격 인성을 나타냅니다. 화학 조성에는 망간, 규소, 바나듐, 니오븀과 같은 합금 원소가 적정량 함유되어 있습니다. 고용 강화 및 미립자 강화 메커니즘을 통해 이 소재는 우수한 연성과 인성을 유지하면서 강도를 크게 향상시킵니다. 일반적인 기계적 성질은 항복 강도 ≥390MPa, 인장 강도 510-670MPa, 연신율 ≥18%, -20℃에서의 충격 에너지 ≥34J입니다. 일반 Q235B 강관과 비교하여 Q390D는 항복 강도가 약 66% 더 높고 동일한 하중 지지 요건에서 중량을 20-30%까지 줄일 수 있어 구조적 중량과 재료 비용을 크게 절감합니다. 열간 압연 공정을 통해 이 제품은 고유한 미세 조직 특성을 갖습니다. 압연 온도와 변형을 제어함으로써 미세한 페라이트-펄라이트 조직을 얻을 수 있으며, 결정립 크기는 일반적으로 레벨 8 이상에 이릅니다. 이러한 균일하고 치밀한 금속 조직은 기지 강도를 보장할 뿐만 아니라 층상 인열에 대한 재료의 저항성을 크게 향상시킵니다. 특히 주목할 점은 Q390D가 제어 압연 및 제어 냉각(TMCP) 가공을 거친 후 용접 열영향부의 연화 경향이 크게 감소한다는 점입니다. 이는 광범위한 용접 작업이 필요한 엔지니어링 구조물에 매우 중요합니다.

둘째, Q390D 열간압연 무봉강관의 생산공정 및 핵심기술.
고품질 Q390D 열연 심리스 강관 생산에는 여러 가지 정밀 제어 공정이 포함됩니다. 먼저, 소재를 전로 또는 전기 아크로에서 용해한 후, LF 래들 정련 및 VD 진공 탈가스 공정을 통해 황과 인 함량을 각각 0.025%와 0.035% 미만으로, 수소 함량을 ≤2ppm으로 제어하여 원료의 순도를 보장합니다. 연속 주조 공정에서는 전자기 교반 기술을 사용하여 중심 편석을 효과적으로 줄입니다. 표면 연삭 후, 빌릿은 압연 공정으로 들어갑니다. 열연 생산 라인에는 일반적으로 링로, 피어싱 밀, 연속 압연 밀, 사이징 밀과 같은 주요 장비가 포함됩니다. 빌릿은 약 1200℃로 가열된 후, 2롤 원뿔 피어싱 밀에서 튜브 형태로 성형된 후, 5~7 스탠드 연속 압연 밀에서 신장 및 변형됩니다. 공정 제어의 핵심은 최종 압연 온도를 850~880℃ 범위 내로 유지하고, 이후 5~15℃/s의 속도로 가속 냉각하여 오스테나이트를 미세 페라이트로 변태시키는 것입니다. 이러한 제어된 압연 및 냉각 공정은 후속 열처리 공정을 생략하고 필요한 기계적 성질을 바로 얻을 수 있도록 합니다. 품질 검사에는 여러 가지 엄격한 지표가 포함됩니다. 일상적인 치수 공차 검사 외에도 초음파 검사(GB/T5777 표준 준수), 정수압 검사(표준 공식에 따라 계산된 시험 압력), 그리고 종합적인 기계적 성질 검사가 필요합니다. 상위 단계의 주문에는 추가적인 비파괴 검사(NDT), 경도 검사, 그리고 결정립 크기 등급이 요구되는 경우가 많습니다. 1688 플랫폼의 일부 공급업체는 강관 타원율이 ±1.0%D 이내로 제어되고 두께 편차가 ±12.5%S를 초과하지 않는다는 제품 설명을 제공하는데, 이러한 매개변수는 파이프의 조립 정확도와 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.

셋째, Q390D 열간압연 무봉강관의 일반적인 적용 시나리오입니다.
교량 엔지니어링 분야에서 Q390D 열간 압연 이음매 없는 강관은 주로 장대 아치교의 현, 트러스교의 압축 부재, 교각 지지 시스템에 사용됩니다.
건설 기계 산업은 이 제품의 또 다른 중요한 적용 시장입니다. 콘크리트 펌프카 붐 및 크레인 붐과 같은 주요 하중 지지 부품에는 일반적으로 Q390D 소재가 사용됩니다. 최적화된 설계를 통해 장비의 작업 반경을 10~20%까지 늘릴 수 있습니다.
석유화학 장비 제조에서 Q390D는 고압 열교환기 튜브 번들, 반응기 스커트 및 기타 부품에 일반적으로 사용됩니다. 오스테나이트계 스테인리스강과 비교했을 때, 열팽창 계수가 탄소강 쉘과 유사하여 열응력을 효과적으로 감소시킵니다.

넷째, Q390D 열간압연 무봉강관의 조달 권고사항 및 시장 현황입니다.
Q390D 열간압연 심리스 강관을 구매할 때는 몇 가지 핵심 요소를 고려해야 합니다. 먼저, 제조업체의 특수 장비 제조 허가(압력 배관 부품의 경우 A등급 인증)와 제3자 시험 기관에서 발급한 기계적 성능 보고서를 확인하십시오. 적용 시나리오에 따라 충격 시험 온도(일반적으로 -20℃ 또는 -40℃)와 샘플 방향(횡방향 또는 종방향)을 구체적으로 확인해야 합니다. 가격과 관련하여, 현재 시장 상황을 고려할 때 Q390D 열간압연 심리스 강관은 동일 사양의 Q345B 제품보다 약 15~20% 더 비쌉니다. φ273×10mm 강재를 예로 들어보면, 2025년 10월 기준 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)는 일반적으로 3~5% 할인됩니다. 일부 공급업체는 "자재 보관" 서비스를 제공하여 사용자가 공사 진행 상황에 따라 일괄적으로 상품을 픽업할 수 있도록 하여 창고 비용을 효과적으로 절감할 수 있다는 점도 주목할 만합니다.

품질 검증을 위해 다음 절차를 권장합니다. 강관 끝단에 인쇄된 강종, 규격 및 적용 표준이 명확하고 완전한지 확인합니다. 캘리퍼스를 사용하여 실제 두께 편차를 측정합니다. 공급업체에 완전한 품질 인증서(화학 분석, 기계적 특성, 비파괴 검사 데이터 등 포함)를 요청합니다. 중요한 엔지니어링 응용 분야의 경우, 충격 인성 및 Z축 성능 검증에 중점을 둔 제3자 재검사를 고려할 수 있습니다. 시장 피드백에 따르면 산둥성과 장쑤성의 주요 제철소 제품의 합격률은 비교적 안정적입니다. 소규모 제철소 제품은 약 10% 저렴하지만, 성분 변동이 크고 성능이 불안정할 위험이 있습니다.

다섯째, Q390D 열간압연 무봉강관 사용 및 유지관리에 대한 주의사항
Q390D 열간압연 무계목 강관의 가공은 특정 공정 사양을 따라야 합니다. 냉간 굽힘 가공 시 굽힘 반경은 관 직경의 3배 이상이어야 하며, 열간 굽힘 가열 온도는 900~950℃ 범위 내에서 제어해야 합니다. 용접 전 베벨의 기름과 녹을 완전히 제거하고 양쪽 모두 20mm 이내로 유지해야 합니다. E5515-G형 저수소 용접봉을 권장하며, 예열 온도는 120℃ 이상, 층간 온도는 150~250℃로 제어해야 합니다. 두꺼운 벽(≥25mm)의 강관을 용접하는 경우, 용접 직후 250~350℃에서 용접 후 열처리를 실시해야 합니다. 부식성 환경에서 사용하는 경우 추가적인 보호 조치를 권장합니다. 해안 지역에 사용되는 강관은 열용사 알루미늄 복합 코팅(두께 ≥150μm)을 사용하는 것이 좋으며, 산업 대기 환경에서는 에폭시 콜타르 방식 시스템을 사용할 수 있습니다. 정기적인 유지관리 시에는 배관 연결부의 응력 집중 영역을 특히 주의 깊게 점검해야 합니다. 표면 균열이 0.5mm 이상 발견되면 즉시 보수해야 합니다. 보관 중에는 염화물 이온 함량이 높은 물질(예: 제빙제)과의 접촉을 피해야 합니다. 적재 높이는 2m를 초과해서는 안 되며, 각 층간은 나무 막대로 분리해야 합니다.

"이중 탄소" 전략의 발전에 따라 Q390D 열연 심리스 강관은 풍력 터빈 타워 및 태양광 지지대와 같은 신에너지 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. Q390D 열연 심리스 강관을 사용하여 2.5MW 풍력 터빈 타워를 제작한 결과, 기존 Q345 소재 솔루션 대비 단위당 강재 소비량을 약 8톤, 전체 수명 주기 동안 탄소 배출량을 12% 절감할 수 있었습니다. 앞으로 TMCP 공정의 지속적인 최적화와 복합 미세 합금 기술의 적용을 통해 Q390D 시리즈 제품의 성능이 더욱 향상되어 현대 산업 건설에 더 나은 소재 솔루션을 제공할 것입니다.


게시 시간: 2025년 11월 17일