金屬材料分析檢測(cè):關(guān)于無(wú)縫鋼管的力學(xué)性能指標(biāo)
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鋼管分為無(wú)縫鋼管和焊接鋼管。無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過程是將實(shí)心管坯或鋼錠穿成空心的毛管,然后再將其軋制成所要求尺寸的鋼管。采用的穿孔和軋管方法不同,就構(gòu)成了生產(chǎn)無(wú)縫鋼管的不同方法。焊接鋼管生產(chǎn)過程是將管坯(鋼板或帶鋼)彎曲成管狀,再把縫隙焊接起來(lái)成為鋼管。因采用的成型和焊接方法不同,就構(gòu)成了生產(chǎn)焊接鋼管的不同方法。
無(wú)縫鋼管主要用熱軋法生產(chǎn)。擠壓法主要用于生產(chǎn)難穿孔的低塑性高合金鋼管或異型鋼管和復(fù)合金屬管。冷軋和冷拔法可將熱軋管繼續(xù)加工成小直徑和薄壁的鋼管。焊接鋼管工藝過程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、成本低、產(chǎn)品品種日益擴(kuò)大。
鋼材力學(xué)性能是保證鋼材*終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
· 抗拉強(qiáng)度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時(shí)所承受的*大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ),稱為抗拉強(qiáng)度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的*大能力。
· 屈服點(diǎn)(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力,稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí),則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。
· 斷后伸長(zhǎng)率(σ)
在拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比,稱為伸長(zhǎng)率。以σ表示,單位為%。計(jì)算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*****
· 斷面收縮率(ψ)
在拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的*大縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。
· 硬度指標(biāo)
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對(duì)于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
· 布氏硬度(HB)
用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球,以規(guī)定的試驗(yàn)力(F)壓入式樣表面,經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,測(cè)量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)。
· 鋼管成分檢驗(yàn):
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定?;瘜W(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB/T5310-2008《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定?;瘜W(xué)成分試驗(yàn)方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
無(wú)縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的長(zhǎng)條鋼材。無(wú)縫鋼管具有中空截面,可用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。無(wú)縫鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí),重量較輕,是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用無(wú)縫鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡(jiǎn)化制造工序,節(jié)約材料和加工工時(shí),如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等,廣泛用鋼管來(lái)制造。鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來(lái)制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長(zhǎng)相等的條件下,圓面積*大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí),受力較均勻,因此,絕大多數(shù)鋼管是圓管。但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強(qiáng)度大,一些農(nóng)機(jī)具骨架、鋼木家具等就常用方、矩形管。根據(jù)不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。
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