Differenze pratiche tra S690Q, S690QL, S690QL1, S960Q, S960QL e S960QL1
Negli acciai strutturali altoresistenziali si trovano spesso sigle come:
- S690Q
- S690QL
- S690QL1
- S890QL
- S960Q
- S960QL
- S960QL1
A prima vista sembrano quasi uguali. Cambia solo una lettera o un numero finale.
In realtà quella lettera può cambiare molto.
La differenza tra Q, QL e QL1 riguarda soprattutto la resilienza, cioè la capacità dell’acciaio di assorbire energia d’urto senza rompersi in modo fragile, specialmente a bassa temperatura.
In parole semplici:
Q = acciaio temprato e rinvenuto.
QL = acciaio temprato e rinvenuto con migliore tenacità a bassa temperatura.
QL1 = acciaio temprato e rinvenuto con requisiti ancora più severi di tenacità a bassa temperatura.
Questa distinzione è molto importante per gru, ponti, strutture esterne, macchine, carpenterie saldate, ambienti freddi, urti, fatica e lavori ad alta responsabilità.
1. Tabella rapida
| Sigla | Significato pratico | Uso indicativo |
|---|---|---|
| Q | Quenched and tempered, cioè temprato e rinvenuto | strutture altoresistenziali con requisiti ordinari |
| QL | Temprato e rinvenuto con tenacità migliorata a bassa temperatura | strutture esterne, gru, macchine, ambienti freddi |
| QL1 | Temprato e rinvenuto con tenacità ancora più severa | ambienti molto freddi, urti, impieghi critici |
| S690Q | 690 MPa, qualità Q | piastra altoresistenziale base |
| S690QL | 690 MPa, qualità QL | piastra altoresistenziale con migliore resilienza |
| S690QL1 | 690 MPa, qualità QL1 | piastra altoresistenziale per requisiti più severi |
| S960QL | 960 MPa, qualità QL | piastra ad altissima resistenza con resilienza migliorata |
Gli acciai EN 10025-6 sono prodotti piani altoresistenziali forniti in condizione temprata e rinvenuta, destinati ad applicazioni che richiedono alta resistenza e buona tenacità.
2. Cosa significa la lettera Q
La lettera Q viene da quenched, cioè temprato.
Negli acciai strutturali altoresistenziali secondo EN 10025-6, la lettera Q indica che il materiale è fornito in condizione temprata e rinvenuta.
Questo trattamento serve a ottenere:
- alta resistenza;
- buona tenacità;
- struttura metallurgica controllata;
- comportamento adatto a piastre strutturali molto sollecitate.
Esempi:
- S690Q;
- S890Q;
- S960Q.
La lettera Q non significa solo “forte”. Significa che l’acciaio ha ricevuto un trattamento termico importante.
Per questo saldatura, piega e riscaldamenti successivi devono essere controllati.
3. Cosa significa QL
La sigla QL aggiunge il concetto di resilienza migliorata a bassa temperatura.
La lettera L richiama appunto la bassa temperatura.
Un acciaio S690QL non è solo un S690Q scritto in modo più lungo. È una qualità con requisiti di tenacità più severi.
Questo è importante quando la struttura lavora:
- all’esterno;
- al freddo;
- con urti;
- con vibrazioni;
- con carichi dinamici;
- con saldature importanti;
- in ambienti dove una rottura fragile sarebbe molto pericolosa.
La differenza principale tra Q, QL e QL1 riguarda quindi la prova d’urto Charpy e la temperatura alla quale viene richiesta una certa energia assorbita.
4. Cosa significa QL1
La sigla QL1 indica una qualità ancora più severa rispetto a QL.
In pratica, QL1 richiede una migliore tenacità a temperature più basse o con requisiti più alti, secondo la norma e il certificato.
Esempi:
- S690QL1;
- S890QL1;
- S960QL1.
QL1 è indicato quando la struttura lavora in condizioni più critiche:
- climi molto freddi;
- impieghi offshore;
- ponti in zone fredde;
- gru e macchine esposte;
- strutture soggette a urti;
- componenti dove la tenacità è fondamentale;
- lavori dove il capitolato richiede espressamente QL1.
Non si sceglie QL1 “perché è più bello”. Si sceglie quando serve davvero.
5. La prova Charpy spiegata semplice
La resilienza viene spesso misurata con la prova Charpy V-notch.
È una prova d’urto. Un provino con un intaglio viene colpito da un pendolo. Si misura quanta energia il materiale assorbe prima di rompersi.
Più energia assorbe, più il materiale è tenace.
Per capirla in modo semplice:
- un materiale fragile si rompe di colpo;
- un materiale tenace assorbe energia prima di rompersi.
Negli acciai altoresistenziali questa prova è importante perché una piastra può essere molto resistente ma, se non ha tenacità sufficiente, può rompersi in modo fragile in certe condizioni.
Specialmente al freddo.
6. Tabella indicativa delle prove d’urto
Le tabelle commerciali e tecniche riportano normalmente valori di energia Charpy a diverse temperature. Per gli acciai S690Q, S690QL e S690QL1, alcune schede riportano differenze crescenti di tenacità a bassa temperatura: Q, QL e QL1 hanno lo stesso livello di snervamento, ma requisiti d’urto più severi passando verso QL1.
| Qualità | Indicazione pratica |
|---|---|
| Q | requisito base di resilienza |
| QL | migliore comportamento a bassa temperatura |
| QL1 | comportamento ancora più severo a temperatura più bassa |
| S690Q | adatto dove non servono requisiti freddo molto severi |
| S690QL | adatto a strutture più esposte o con tenacità richiesta |
| S690QL1 | adatto quando capitolato, freddo o criticità richiedono massimo controllo |
I valori precisi devono sempre essere presi dalla norma applicabile, dalla scheda del produttore e dal certificato del materiale.
7. Q, QL e QL1 non cambiano solo il nome
Un errore comune è pensare:
“Se è S690, tanto tiene uguale.”
No.
Dal punto di vista dello snervamento, S690Q, S690QL e S690QL1 stanno tutti nella stessa classe resistente.
Ma dal punto di vista della tenacità possono essere diversi.
| Aspetto | S690Q | S690QL | S690QL1 |
|---|---|---|---|
| Snervamento | circa 690 MPa | circa 690 MPa | circa 690 MPa |
| Stato | temprato e rinvenuto | temprato e rinvenuto | temprato e rinvenuto |
| Resilienza | base | migliorata | più severa |
| Costo | più basso | medio | più alto |
| Reperibilità | maggiore | buona | più specialistica |
| Uso in freddo | da valutare | più adatto | più adatto a requisiti severi |
La resistenza statica può essere simile, ma la sicurezza a bassa temperatura può cambiare.
8. Dove la differenza conta davvero
La differenza tra Q, QL e QL1 conta soprattutto quando ci sono:
- basse temperature;
- urti;
- carichi dinamici;
- fatica;
- saldature importanti;
- grandi spessori;
- vincoli elevati;
- strutture esterne;
- rischio di rottura fragile;
- prescrizioni di capitolato;
- responsabilità elevata.
Esempi pratici:
- ponti;
- passerelle esterne;
- gru;
- macchine movimento terra;
- macchine da cava;
- attrezzature di sollevamento;
- strutture in montagna;
- impianti in zone fredde;
- strutture offshore;
- grandi piastre saldate.
In questi casi la tenacità non è un dettaglio.
9. Dove può bastare Q
La qualità Q può bastare quando:
- la struttura non lavora a basse temperature severe;
- il capitolato non richiede QL o QL1;
- il rischio di urto fragile è basso;
- l’ambiente è controllato;
- lo spessore non è critico;
- il progettista ha verificato il materiale;
- il certificato è coerente con l’uso.
Esempio:
una piastra altoresistenziale usata in ambiente interno, con carichi controllati e senza basse temperature severe, può non richiedere QL1.
Ma la decisione non va presa a occhio: deve essere coerente con progetto e certificato.
10. Quando scegliere QL
La qualità QL è spesso una scelta più prudente e frequente nelle strutture esterne o impegnative.
Conviene valutarla quando:
- la struttura lavora all’esterno;
- ci sono basse temperature;
- ci sono carichi dinamici;
- ci sono saldature importanti;
- il componente è critico;
- si lavora con gru o macchine;
- il capitolato lo richiede;
- serve maggiore tenacità rispetto a Q.
Esempi:
- bracci gru;
- strutture mobili;
- piastre portanti;
- macchine agricole esposte;
- macchine movimento terra;
- ponti e passerelle;
- carpenterie strutturali importanti.
11. Quando scegliere QL1
QL1 va scelto quando i requisiti sono ancora più severi.
È utile quando:
- il clima è molto freddo;
- il pezzo è esposto a urti;
- il componente è critico;
- la struttura è esterna e importante;
- ci sono grandi spessori;
- il rischio di rottura fragile deve essere ridotto al minimo;
- il capitolato richiede esplicitamente QL1;
- il progettista lo prescrive.
Esempi:
- ponti in zone fredde;
- strutture in alta montagna;
- attrezzature esposte a forti urti;
- grandi carpenterie saldate;
- strutture offshore;
- gru in condizioni severe;
- componenti critici di macchine.
QL1 costa di più e può essere meno disponibile, ma può essere necessario.
12. Differenza rispetto alla saldatura
La saldatura è un punto delicato.
Q, QL e QL1 sono acciai temprati e rinvenuti. Quindi la saldatura deve sempre essere controllata.
| Aspetto | Importanza |
|---|---|
| WPS | necessaria |
| WPQR | necessaria nei lavori qualificati |
| Preriscaldo | da calcolare |
| Apporto termico | da controllare |
| Temperatura interpass | da rispettare |
| Idrogeno | da ridurre |
| Materiale d’apporto | da scegliere bene |
| Resilienza del giunto | da verificare |
| Controlli NDT | spesso richiesti |
Se si sceglie QL o QL1 per la tenacità del materiale base, bisogna stare attenti anche alla tenacità della saldatura e della zona termicamente alterata.
Non basta avere una piastra QL1 se poi il giunto saldato è fatto male.
13. Differenza rispetto allo spessore
Lo spessore conta molto.
Più aumenta lo spessore, più possono diventare importanti:
- resilienza;
- raffreddamento in saldatura;
- preriscaldo;
- vincolo;
- rischio cricche;
- controlli ultrasonori;
- qualità interna;
- direzione di prova.
Una piastra sottile e una piastra spessa dello stesso grado non sono la stessa cosa dal punto di vista pratico.
Per grandi spessori, la scelta tra Q, QL e QL1 diventa ancora più importante.
14. Differenza rispetto alla temperatura di esercizio
La temperatura di esercizio è uno dei motivi principali per scegliere QL o QL1.
| Ambiente | Scelta indicativa |
|---|---|
| interno riscaldato | spesso Q può bastare, se il progetto lo consente |
| esterno in clima mite | QL può essere prudente |
| esterno in clima freddo | QL o QL1 |
| alta montagna | spesso QL1 da valutare |
| offshore | spesso QL/QL1 secondo progetto |
| macchine esposte | QL o QL1 secondo uso |
| componenti soggetti a urti | QL/QL1 da valutare |
Non bisogna guardare solo alla temperatura media. Bisogna guardare alla temperatura minima possibile, al tipo di carico e alla criticità del componente.
15. Differenza rispetto alla fatica
La fatica è il danneggiamento progressivo causato da carichi ripetuti.
Q, QL e QL1 non risolvono automaticamente la fatica.
La fatica dipende soprattutto da:
- dettagli saldati;
- fori;
- intagli;
- spigoli vivi;
- cambi bruschi di sezione;
- qualità del bordo;
- qualità della saldatura;
- tensioni residue;
- trattamenti di finitura.
Però una migliore tenacità può essere importante quando una cricca si forma o quando il componente lavora in condizioni severe.
In altre parole:
QL e QL1 non sostituiscono la verifica a fatica, ma aiutano a evitare comportamenti fragili in condizioni più critiche.
16. Differenza rispetto al costo
In generale, passando da Q a QL e da QL a QL1:
- aumentano i requisiti;
- aumentano i controlli;
- può aumentare il costo;
- può diminuire la disponibilità;
- possono allungarsi i tempi di fornitura.
| Qualità | Costo indicativo | Disponibilità |
|---|---|---|
| Q | più conveniente | più facile |
| QL | intermedio | buona |
| QL1 | più alto | più specialistica |
Non bisogna scegliere sempre QL1 per abitudine. Ma non bisogna nemmeno risparmiare scegliendo Q quando il progetto richiede QL o QL1.
La scelta deve essere tecnica.
17. Esempi pratici
Esempio 1: piastra interna non esposta al freddo
Può essere sufficiente una qualità Q, se il progetto e il certificato lo consentono.
Esempio 2: gru che lavora all’aperto
Spesso ha senso valutare QL, perché ci sono basse temperature, carichi dinamici e criticità del componente.
Esempio 3: ponte in zona fredda
QL o QL1 possono essere necessari secondo progetto, temperatura minima e capitolato.
Esempio 4: macchina movimento terra
Se lavora all’esterno, con urti e vibrazioni, QL può essere più coerente di Q.
Esempio 5: struttura in alta montagna
QL1 può essere da valutare seriamente.
18. Errori comuni
Gli errori più comuni sono:
- considerare Q, QL e QL1 equivalenti;
- guardare solo lo snervamento;
- scegliere Q per risparmiare quando serve QL;
- scegliere QL1 senza motivo tecnico;
- non controllare la temperatura di esercizio;
- non controllare il certificato;
- non verificare la resilienza;
- ignorare lo spessore;
- ignorare la saldatura;
- non verificare la tenacità del giunto;
- confondere qualità commerciale e qualità normativa;
- ordinare materiale senza indicare la qualità completa;
- scrivere S690 senza Q, QL o QL1;
- usare il materiale ricevuto senza confrontarlo col progetto.
19. Come scrivere correttamente il materiale
Meglio non scrivere:
S690
Troppo generico.
Meglio scrivere, per esempio:
S690QL secondo EN 10025-6, spessore 30 mm, certificato 3.1, resilienza secondo norma, eventuali controlli aggiuntivi da capitolato.
Oppure:
S960QL1 secondo EN 10025-6, certificato 3.2, prove d’urto richieste, controlli ultrasonori se previsti.
Più il componente è critico, più la prescrizione deve essere precisa.
20. Regola pratica
Una regola semplice può essere questa:
Q quando servono alta resistenza e requisiti ordinari.
QL quando servono alta resistenza e migliore tenacità a bassa temperatura.
QL1 quando servono alta resistenza e requisiti ancora più severi di tenacità.
Oppure, detta in modo ancora più pratico:
Q = forte.
QL = forte e più adatto al freddo.
QL1 = forte e adatto a condizioni ancora più severe.
Naturalmente questa è una semplificazione. La scelta reale deve seguire progetto, norma e certificato.
21. Conclusione
Le sigle Q, QL e QL1 non sono dettagli secondari.
Negli acciai altoresistenziali indicano differenze importanti nella tenacità e nella resilienza, soprattutto a bassa temperatura.
Un S690Q, un S690QL e un S690QL1 possono avere resistenza simile, ma non la stessa idoneità in condizioni fredde, dinamiche o critiche.
La scelta corretta dipende da:
- temperatura di esercizio;
- spessore;
- saldature;
- urti;
- carichi dinamici;
- fatica;
- ambiente;
- capitolato;
- certificato;
- responsabilità del componente.
La regola finale è semplice:
non basta scrivere S690 o S960. Bisogna scrivere la qualità completa: Q, QL o QL1.
Perché in carpenteria metallica una lettera può cambiare il comportamento reale della struttura.