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钢材力学性能是保证钢材终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度(σb)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的 力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的 能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的 力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs)
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的 应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的 缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的少横截面积,mm2。
⑤硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
伪劣钢管鉴别方式
1.伪劣钢管易出现折叠。
折叠是钢管表面形成的各种折线,这种缺陷往往贯穿整个产品的纵向。产生折叠的原因是由于伪劣厂家追求率,压下量偏大,产生耳子,下一道轧制时就产生折叠,折叠的产品折弯后就会开裂,钢材的强度大下降。
2.伪劣钢管外表经常有麻面现象。
麻面是由于轧槽磨损严重引起钢材表面不规则的凹凸不平的缺陷。由于伪劣钢管厂家要追求利润,经常出现轧槽轧制超标。
3.伪劣钢管表面易产生结疤。
原因有两点:
(1).伪劣钢管材质不均匀,杂质多。
(2)。伪劣材厂家导卫设备简陋,容易粘钢,这些杂质咬人轧辊后易产生结疤。
4.伪劣材表面易产生裂纹,原因是它的坯料是土坯,土坯气孔多,土坯在冷却的过程中由于受到热应力的作用,产生裂痕,经过轧制后就有裂纹。
5.伪劣钢管容易刮伤,原因是伪劣钢管厂家设备简陋,易产生毛刺,刮伤钢材表面。深度刮伤降低钢材的强度。
6.伪劣钢管无金属光泽,呈淡红色或类似生铁的颜色,原因有两点:
(1)、它的坯料是土坯。
(2)、伪劣材轧制的温度不标准,他们的钢温是通过目测的,这样无法按规定的奥氏体区域进行轧制,钢材的性能自然就无法达标。
7.伪劣钢管的横筋细而低,经常出现充不满的现象,原因是厂家为达到大的负公差,成品前几道的压下量偏大,铁型偏小,孔型充不满。
8.伪劣钢管的横截面呈椭圆形,原因是厂家为了节约材料,成品辊前二道的压下量偏大,这种螺纹钢的强度大大地下降,而且也不符合螺纹钢外形尺寸的标准。
9.优质钢材的成分均匀,冷剪机的吨位高,切头端面平滑而整齐,而伪劣材由于材质差,切头端面常常会有掉肉的现象,即凹凸不平,并且无金属光泽。而且由于伪劣材厂家产品切头少,头尾会出现大耳子。10.伪劣钢管材质含杂质多,钢的密度偏小,而且尺寸超差严重,所以在没有游标卡尺的情况下,可以对它进行称量核对。比如对于螺纹钢 20, 标准中规定 负公差为 5%,定尺9M时它的单根理论重量为 120公斤,它的小的重量应该是:120 X(l-5%)=114公斤,称量出来单根的实际重量比114公斤小,则是伪劣钢材,原因是它负公差超过了5%。一般来说整相称量效果会更好,主要考虑到累积误差和概率论这个问题。
11.伪劣钢管的内径尺寸波动较大,原因是;
(l)、钢温不稳定有阴阳面。
(2)、钢的成分不均匀。
(3)、由于设备简陋,地基强度低,轧机的弹跳大。会出现有同一周内变化较大,这样的钢筋受力不均匀易产生断裂。
12.优质管的商标和印字都比较规范。
13.三钢管直径16以上的大螺纹,两商标之间的间距都在IM以上。
14.伪劣钢材螺纹钢的纵筋经常呈波浪形。
15.伪劣钢管厂家由于没有行车,所以打包比较松散。侧面呈椭圆形
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