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①鋼的化學(xué)成分:鋼的化學(xué)成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一,也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。
a. 合金元素:有意加入,根據(jù)用途
b. 殘余元素:煉鋼帶入,適當(dāng)控制
c. 有害元素:嚴(yán)格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),氣體(N、H、O)
爐外精煉或電渣重熔:提高鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純凈度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度:取決于定(減)徑方法、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 或小外徑mm
Di:名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質(zhì)量,各變形工序的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整參數(shù),工具質(zhì)量及其潤(rùn)滑質(zhì)量等有關(guān)
壁厚允許偏差: ρ=(S-Si)/Si× S:橫截面上 或小壁厚
Si:名義壁厚mm
C.鋼管橢圓度:表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管長(zhǎng)度:正常長(zhǎng)度、定(倍)尺長(zhǎng)度、長(zhǎng)度允許偏差
e. 鋼管彎曲度:表示鋼管的彎度:每米鋼管長(zhǎng)度的彎曲度、鋼管全長(zhǎng)的彎曲度
f. 鋼管端面切斜度:表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度
g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊
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。
①抗拉強(qiáng)度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時(shí)所承受的 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 能力。
②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)。
上屈服點(diǎn)(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(σsl):當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí),屈服階段中的小應(yīng)力。
屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。
③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*
式中:Lh--試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度,mm; L0--試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度,mm。
④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 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%。計(jì)算公式如下:
式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。
⑤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。
GB/T8162-2008結(jié)構(gòu)用無縫鋼管
主要用于一般工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。
其代表材質(zhì)(牌號(hào)):碳素鋼20、45號(hào)鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008輸送流體用無縫鋼管
主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。
代表材質(zhì)(牌號(hào))為20、Q345等。
GB/T3087-2008低中壓鍋爐用無縫鋼管
主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。
代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。
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