不銹鋼異型鋼管的拉伸試驗分析

拉伸試驗是將不銹鋼異型鋼管制成試樣，在拉伸試驗機上將試樣拉至斷裂，然后測定一項或幾項力學(xué)性能，通常僅測定抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率和斷面收縮率?，F(xiàn)如今，不銹鋼異型鋼管已經(jīng)成為了家庭中，設(shè)備中非常常見的一款管道，那么，在焊接不銹鋼異型鋼管之前，需要注意哪些問題。拉伸試驗是金屬材料基本的力學(xué)性能試驗方法，幾乎所有的金屬材料，只要對力學(xué)性能有要求，都規(guī)定了拉伸試驗。特別是那些形狀不便于進行硬度試驗的材料，拉伸試驗成為力學(xué)性能檢測手段。

不銹鋼異型鋼管拉伸試驗主要有以下步驟：

(一)用刻線機在原始標(biāo)距范圍內(nèi)刻劃圓周線，將標(biāo)距內(nèi)分為等長的10格。用游標(biāo)卡尺在試件原始標(biāo)距內(nèi)的兩端及中間處兩個相互垂直的方向上各測一次直徑，取其算術(shù)平均值作為該處截面的直徑，然后選用三處截面直徑的值來計算試件的原始截面面積;

(二)根據(jù)不銹鋼異型鋼管的拉伸強度和原始標(biāo)本截面積估計的負荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測力度盤;

(三)開始試機，使表上升約10mm，為了消除重量板凳系統(tǒng)的影響。倡議旨在調(diào)整指針為零，主動驅(qū)動的指針和指針靠攏，調(diào)整自動繪圖設(shè)備;

(四)先將不銹鋼異型鋼管樣品裝夾在上夾頭內(nèi)，再將下夾頭移動到合適的夾持位置，后夾緊試件下端;

(五)開動試驗機，預(yù)加少量載荷(載荷對應(yīng)的應(yīng)力不能超過不銹鋼異型鋼管材料的比例極限)，然后卸載到零，以檢查試驗機工作是否正常;

(六)啟動試驗機，加載緩慢而均勻地旋轉(zhuǎn)仔細觀察指針和策劃力測量繪圖設(shè)備的圖形。注意捕獲的屈服載荷值，計算其屈服點應(yīng)力的記錄。在屈服階段，加載速度可以更快。將達到，遵守“縮頸”的現(xiàn)象。試樣斷裂立即停止，記錄的負荷值;

(七)取下不銹鋼異型鋼管拉伸標(biāo)本、記錄紙;

(八)用游標(biāo)卡尺測量斷后標(biāo)距及縮頸處直徑。

不銹鋼異型鋼管等溫淬火注意事項

等溫淬火是減少無縫不銹鋼異型鋼管變形和開裂的有效淬火方法之一，但如何正確運用該工藝方法則要應(yīng)根據(jù)異型鋼管管的材質(zhì)、大小、硬度和韌性、變形的要求，以及具體的工作條件等進行合理的選擇。下面我們將等溫淬火時需要注意的事項一一為大家介紹：

（一）大小限制

在進行等溫淬火時，基本的原則是確保異型鋼管在冷卻過程中不會發(fā)生高溫的轉(zhuǎn)變，因此不銹鋼異型鋼管的鋼種和大小直接影響到等溫淬火的質(zhì)量，一般要求為碳鋼異型鋼管的有效厚度應(yīng)不大于5mm,合金鋼的有效厚度應(yīng)在30mm以下。(二)耐蝕性是相對的，有條件的，常說的不銹鋼異型鋼管的不銹性，耐蝕性系指指相對于生銹和不耐蝕而言，是指在一定條件下。從含碳量的角度出發(fā)，在0.4%－0.6%的碳鋼不適于等溫淬火，高于0.6%以上的碳鋼才能進行等溫淬火。

（二）工藝要求

進行等溫淬火的不銹鋼異型鋼管有的可不進行回火處理。但對于部分淬火的不銹鋼異型鋼管，其內(nèi)部殘留奧氏體將會在隨后的空冷過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此必須進行回火處理，目的是消除異型鋼管脆性和穩(wěn)定尺，需要注意的是回火溫度應(yīng)低于等溫溫度。

（三）鋼種限制

如對碳素?zé)o縫不銹鋼異型鋼管等淬透性較低的鋼種進行等溫淬火，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高淬火加熱溫度，增加奧氏體的穩(wěn)定性，避免和防止在等溫過程中發(fā)生高溫非貝氏體的轉(zhuǎn)變。

（四）時間要求

等溫淬火的溫度和時間應(yīng)根據(jù)不銹鋼異型鋼管的性能要求，參照該鋼種的C曲線來確定，原則是奧氏體全部轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w，關(guān)于冷卻介質(zhì)通常采用硝鹽浴溶液，為保證溫度的穩(wěn)定，應(yīng)在介質(zhì)中加入冷卻裝置，以防止介質(zhì)溫度的提高而影響到淬火質(zhì)量。其中跑氣的地方是退火爐進管子的地方和出管子的地方，這個地方的密封圈特別容易磨損，要經(jīng)常檢查經(jīng)常換。另外等溫時間的長短應(yīng)以不銹鋼異型鋼管組織轉(zhuǎn)變結(jié)束為基準(zhǔn)，過長則降低了作業(yè)效率，因此要認真對待。

不同元素在不銹鋼異型鋼管中的作用

（一）鉻

決定不銹鋼異型鋼管性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。當(dāng)焊接完畢，電磁場逐漸降低直到?jīng)]有了時，因磁滯問題，在不銹鋼異型鋼管上還有剩下磁通相對密度存有。在不銹鋼異型鋼管等結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼、耐熱鋼的重要合金元素。

（二）鎳

鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而只有含鎳27％時才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。二是進爐的不銹鋼異型鋼管是否殘留過多水漬，特別管子上面如果有孔的話，千萬別漏水進去了，要不然就把爐子氣氛全破壞了。所以鎳不能單獨構(gòu)成不銹鋼，但是鎳與鉻同時存在于不銹鋼不銹鋼異型鋼管中時，含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。但由于鎳是較稀缺的資源，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

（三）錳

錳的作用不在于形成奧氏體，而是在于它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。特別是在機械化不夠、體力勞動較多的情況下，如出渣、加料、打開出鋼口和澆鑄鋼錠的過程中***易發(fā)生。在提高鋼的耐腐蝕性能方面錳的作用不大，這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大，形成的氧化膜的防護作用也很低。錳在不銹鋼不銹鋼異型鋼管中穩(wěn)定奧氏體的作用約為鎳的二分之一，并且作用的程度比鎳還要大。

（四）稀土元素

稀土元素應(yīng)用于不銹鋼，主要在于改善工藝性能方面。比如，鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體－鐵素體不銹鋼不銹鋼異型鋼管中加一定量的稀土元素，可顯著改善鍛造性能。

（五）碳

不銹鋼不銹鋼異型鋼管中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20%。隨著管線鋼級的提高及線電視系統(tǒng)圖像增強器的換型，剩磁的危害尤為突出。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕，此外碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。