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無縫鋼管力學性能是保證鋼材終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(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(σs)
無縫鋼管具有屈服現(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)伸長時的應力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力下降前的應力; 下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的小應力。
屈服點的計算公式為:
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斷后伸長率(σ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*
式中:Lh--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。
④斷面收縮率(ψ)
在拉伸試驗中,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
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據試驗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、顯硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
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無縫鋼管由整塊金屬制成的,表面上沒有接縫的鋼管,稱為無縫鋼管。根據生產方法,無縫管分熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等。按照斷面形狀,無縫鋼管分圓形和異形兩種,異形管有方形、橢圓形、三角形、六角形、瓜子形、星形、 帶翅管多種復雜形狀。直徑達650mm,小直徑為 0.3mm。根據用途不同, 有厚壁管和薄壁管。無縫鋼管主要用做石油地質鉆探管、石油化工用的裂化管、鍋 爐管、軸承管以及汽車、拖拉機、航空用高精度結構鋼管。
廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工時,已廣泛用鋼管來制造。
沿其橫截面的周邊上無接縫的鋼管。根據生產方法不同分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等,均有各自工藝規(guī)定。材質有普通和優(yōu)質碳素結構鋼(Q215-A~Q275-A和10~50號鋼)、低合金鋼(09MnV、16Mn等)、合金鋼、不銹耐酸鋼等。按用途分為一般用途的(用于輸水、氣管道和結構件、機械零件)和專用的(用于鍋爐、地質勘探、軸承、耐酸等)兩類。
無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通的碳素結構鋼、低合金結構鋼或合金結構鋼軋制,產量多,主要用作輸送流體的管道或結構零件。.2、根據用途不同分三類供應:a、按化學成分和機械性能供應;b、按機械性能供應;c、按水壓試驗供應。按a、b類供應的鋼管,如用于承受液體壓力,也要進行水壓試驗。3、專門用途的無縫管有鍋爐用無縫管、化工電力用,地質用無縫鋼管及石油用無縫管等多種。
無縫鋼管具有中空截面,大量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。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截面鋼材。
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