1. 質問: Q390 よりも Q420 および Q460 の特性を向上させる上で、微量合金元素であるニオブ (Nb) の役割は何ですか?{1}
回答: ニオブは強力な結晶粒微細化剤および析出強化剤です。 Q420 および Q460 では、Nb を少量 (通常 0.02 ～ 0.05%) 添加すると、非常に安定した炭窒化ニオブ粒子が形成されます。熱間圧延プロセス中、これらの粒子は粒界を「ピン留め」し、再結晶オーステナイト粒が大きくなりすぎるのを防ぎます。これにより、最終的なパイプのフェライト粒径がより細かくなります。さらに、鋼が冷却されると、フェライト粒子内に Nb が析出し、強力な析出硬化が生じます。結晶粒の微細化と析出強化という二重のメカニズムが、合金量の少ない Q390 と比較して Q420、特に Q460 の高強度を達成する鍵となります。
2. 質問: Q420 パイプの溶接継手の曲げ試験を実行する場合、サンプルが合格とみなされるにはどのような基準を満たす必要がありますか?
回答: GB/T 2653 などの規格に従って、ガイド付き曲げテストが実行されます。溶接継手のサンプルは、指定された直径のフォーマーの周りで、特定の内角、通常は 180 度 (完全な曲げ) まで曲げられます。 Q420 溶接パイプが通過するには、曲げの凸面に一定の長さを超える亀裂があってはなりません。一般に、どの方向でも 3 mm を超える亀裂は許可されません。サンプルの端にある小さくて浅い亀裂は無視されることがよくありますが、溶接中心線または熱影響部 (HAZ) に沿った重大な亀裂は、延性または溶融の欠如を示しており、破損となります。{7}}
3. 質問: 厚肉パイプの溶接中の水素-誘発冷間割れに対する感受性は Q390 と Q460 でどのように異なりますか?{4}}
回答: Q460 は、Q390 よりも水素-による冷間亀裂の影響を受けやすくなっています。これは、炭素当量（Ceq）が高いため、熱影響部（HAZ）-での硬くて亀裂に敏感なマルテンサイトの形成が促進されます。-厚肉の Q460 パイプを溶接する場合、厚い部分がヒートシンクとして機能し、冷却速度が非常に速くなります。この急速な冷却と溶接プロセスからの拡散性水素の存在により、硬化した HAZ 内に計り知れない応力が生じます。 Ceq が低い Q390 は、より延性の高い HAZ 微細組織 (フェライトやベイナイトなど) を形成し、水素や残留応力に対する耐性がはるかに高いため、亀裂が発生しにくくなります。-。
4. 質問: 大口径 Q420 および Q460 溶接パイプの予熱および溶接後熱処理 (PWHT) -に「電気加熱」技術を使用する目的は何ですか?{2}
回答: 直径が大きく壁が厚いパイプの場合、加熱にローカル トーチを使用するのは不十分で不均一であることがよくあります。-コンピュータ-制御の電気加熱（セラミック パッドまたは誘導コイルを使用）により、溶接ゾーン全体にわたって正確で均一な制御可能な温度が提供されます。予熱の場合、溶接を開始する前に、溶接領域全体が目標温度 (たとえば、Q420 の場合は 120 度) に達するようにします。 PWHT の場合、制御されたランプアップ、応力緩和温度（例: 600-650 度）での正確な浸漬時間-、およびゆっくりとした制御されたクールダウンが可能になります。-この均一性は、Q420 および Q460 にとって、熱応力を回避し、接合部全体で望ましい微細構造が確実に達成されるようにするために重要です。
5. 質問: Q460E パイプの重要な構造溶接について、溶接後 48 時間、さらには 15 日後の「遅延亀裂」検査が規定で義務付けられているのはなぜですか?
回答: 水素-によって引き起こされる低温亀裂は、溶接部が周囲温度まで冷却されてから数時間、場合によっては数日後に形成されることがあります。これは「遅延亀裂」として知られる現象です。水素原子は、Q460E のような高張力鋼の硬化した HAZ 内の応力集中部に拡散します。-十分な水素が蓄積し、亀裂が発生する臨界圧力に達するには時間がかかります。溶接直後の定期検査では、これらの欠陥は見つかりません。したがって、重要な規定では、構造物の使用開始前に初期の遅延亀裂を確実に検出するために、48 時間後の初期検査と、15 日などの長期間後のより高感度の最終検査 (超音波や磁気粒子など) を義務付けています。
