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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)。
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低中压锅炉用无缝钢管
标准:GB3087-2008
常用牌号:10#、20 #
常用国外标准:ASTM A179, ASTM A192
ASTM SA179,SA192,
BS3059
化肥设备用高压无缝钢管
标准: GB6479-2000
常用牌号:10#、20G、Q345、Q390、10MoVNb、12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo
常用国外标准:ISO 9329-2-1997
ASTM A161-94
石油裂化用无缝钢管
标准: GB9948-2006
常用牌号:10#、20#、12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Mo、
常用国外标准:JIS G3441-1988
汽车半轴套管用无缝钢管
标准:Q/OHAD001-1997 YB/T5035-1998
常用牌号:45Mn2、45#、25MnCr
常用国外标准:DIN 1629-1984
液压支柱用热轧无缝钢管
标准:Q/OHAD010-1998 GB/T17398-1998
常用牌号:27SiMn
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)。
其计算公式为:
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对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,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
洛氏硬度(HK)
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
27simn无缝管和普通钢管的应用
1、流体用无缝钢管:GB8163-2008
27simn无缝钢管2、锅炉用无缝钢管:GB3087-2008
3、锅炉用高压无缝管:GB5310-2008(ST45.8-Ⅲ型)
4、化肥设备用高压无缝钢管:GB6479-2008
5、地质钻探用无缝钢管:YB235-70
6、石油钻探用无缝钢管:YB528-65
7、石油裂化用无缝钢管:GB9948-2008
8、石油钻铤专用无缝管:YB691-70
9、汽车半轴用无缝钢管:GB3088-1999
10、船舶用无缝钢管:GB5312-1999
11、冷拔冷轧精密无缝钢管:GB3639-1999
12、液压支柱用无缝钢管:GB/T17396-1998
力学性能
27siMn无缝钢管力学性能抗拉强度 σb (MPa):≥980
屈服强度 σs (MPa):≥835
伸长率 δ5/(%):≥12
断面收缩率 ψ/(%):≥40
冲击吸收功 (冲击值)(Aku2/J):≥39
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