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钢材力学性能是保证钢材终运用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处置制度。在钢管标准中,根据不同的运用央求,规则了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户央求的高、低温性能等。抗拉强度(σb)试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的鼎力(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御破坏的大才干。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(坚持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发作降落时,则应区分上、下屈服点。
屈服点的单位为N/mm2(MPa)。上屈服点(σsu):试样发作屈服而力降落前的大应力;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。断后伸长率(σ)在拉伸实验中,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:σ=(Lh-Lo)/L0*式中:Lh--试样拉断后的标距长度,mm;L0--试样原始标距长度,mm。断面收缩率(ψ)在拉伸实验中,试样拉断后其缩径处横截面积的大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。
硬度指标金属材料抵御硬的物体压陷表面的才干,称为硬度。根据实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、显硬度和高温硬度等。关于管材普通常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规则的实验力(F)压入式样表面,经规则坚持时间后卸除实验力,丈量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以实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)。其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的实验力,N;D--实验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。测定布氏硬度较准确可靠,但普通HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,关于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途广,常常以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又便当。
屈服点的单位为N/mm2(MPa)。上屈服点(σsu):试样发作屈服而力降落前的大应力;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。断后伸长率(σ)在拉伸实验中,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:σ=(Lh-Lo)/L0*式中:Lh--试样拉断后的标距长度,mm;L0--试样原始标距长度,mm。断面收缩率(ψ)在拉伸实验中,试样拉断后其缩径处横截面积的大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。
硬度指标金属材料抵御硬的物体压陷表面的才干,称为硬度。根据实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、显硬度和高温硬度等。关于管材普通常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规则的实验力(F)压入式样表面,经规则坚持时间后卸除实验力,丈量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以实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)。其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的实验力,N;D--实验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。测定布氏硬度较准确可靠,但普通HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,关于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途广,常常以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又便当。
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无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧(拨)无缝钢管两类。热轧无缝钢管分普通钢管,低、中压锅炉钢管,高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧(拨)无缝钢管除分普通钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外,还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径普通大于32mm,壁厚2.5-75mm,冷轧无缝钢管外径可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm,冷轧比热轧尺寸精度高。
普通用无缝钢管是用10号、20号、30号、35号、45号等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10号、20号等低碳钢制造的无缝管主要用于流体保送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。普通用无缝钢管要保证强度和压扁实验。热轧钢管以热轧状态或热处置状态交货;冷轧以热处置状态交货。
热轧无缝钢管,望文生义,轧件的温度高,因此变形抗力小,可以完成大的变形量。以钢板的轧制为例,普通连铸坯厚度在230mm左右,而经过粗轧和精轧,终厚度为1~20mm。同时,由于钢板的宽厚比小,尺寸精度央求相对低,不容易呈现板形问题,以控制凸度为主。关于组织有央求的,普通经过控轧控冷来完成,即控制精轧的开轧温度、终轧温度和卷曲温度来控制带钢的观组织和机械性能。
普通用无缝钢管是用10号、20号、30号、35号、45号等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10号、20号等低碳钢制造的无缝管主要用于流体保送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。普通用无缝钢管要保证强度和压扁实验。热轧钢管以热轧状态或热处置状态交货;冷轧以热处置状态交货。
热轧无缝钢管,望文生义,轧件的温度高,因此变形抗力小,可以完成大的变形量。以钢板的轧制为例,普通连铸坯厚度在230mm左右,而经过粗轧和精轧,终厚度为1~20mm。同时,由于钢板的宽厚比小,尺寸精度央求相对低,不容易呈现板形问题,以控制凸度为主。关于组织有央求的,普通经过控轧控冷来完成,即控制精轧的开轧温度、终轧温度和卷曲温度来控制带钢的观组织和机械性能。
热轧管是相关于冷轧而言的,冷轧是在再结晶温度以下中止的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上中止的轧制.可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并显组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要表往常沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时构成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,呈现分层(夹层)现象。
分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时呈现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变经常抵达屈服点应变的数倍,比荷载惹起的应变大得多;不均匀冷却构成的剩余应力。剩余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类剩余应力,普通型钢截面尺寸越大,剩余应力也越大。剩余应力固然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲倦等方面都可能产生不利的作用。
热轧的钢材产品,关于厚度和边宽这方面不好控制。由于热胀冷缩,热轧出来即使是长度、厚度都达标,冷却后还是会呈现一定的负差,这种负差边宽越宽,厚度越厚表现的越明显。所以关于大号的钢材,关于钢材的边宽、厚度、长度,角度,以及边线都没法央求太.热轧无缝管与热轧直缝焊管在消费工艺上是不一样的,他们的用处以及制造材料是有很大的差别的,热轧工艺就是破坏钢锭的铸造组织,细化钢管的晶粒,并显组织的缺陷,从而使钢管组织密实,钢管力学性能得到改善。
分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时呈现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变经常抵达屈服点应变的数倍,比荷载惹起的应变大得多;不均匀冷却构成的剩余应力。剩余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类剩余应力,普通型钢截面尺寸越大,剩余应力也越大。剩余应力固然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲倦等方面都可能产生不利的作用。
热轧的钢材产品,关于厚度和边宽这方面不好控制。由于热胀冷缩,热轧出来即使是长度、厚度都达标,冷却后还是会呈现一定的负差,这种负差边宽越宽,厚度越厚表现的越明显。所以关于大号的钢材,关于钢材的边宽、厚度、长度,角度,以及边线都没法央求太.热轧无缝管与热轧直缝焊管在消费工艺上是不一样的,他们的用处以及制造材料是有很大的差别的,热轧工艺就是破坏钢锭的铸造组织,细化钢管的晶粒,并显组织的缺陷,从而使钢管组织密实,钢管力学性能得到改善。