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精密無縫鋼管的力學(xué)性能
鋼材力學(xué)性能是保證精密無縫鋼管終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo) ,它取決于精密無縫鋼管的化學(xué)成分和熱處理制度。在精密無縫鋼管標(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:
式中:L1--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。
精密無縫鋼管的無縫是什么意思?
精密無縫鋼管的無縫是指管道制作是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成而成的,管道內(nèi)壁沒有結(jié)合縫隙的意思;而焊接精密無縫鋼管是指用鋼帶或鋼板彎曲變形為圓形、方形等形狀后再焊接成的、表面有接縫的精密無縫鋼管,管道內(nèi)壁二次焊接的接縫。
精密無縫鋼管廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用精密無縫鋼管制造環(huán)形零件,可提高資料利用率,簡(jiǎn)化制造工序,節(jié)約資料和加工工時(shí),已廣泛用精密無縫鋼管來制造。
精密無縫鋼管的表面清潔方法
1、清洗
利用溶劑、乳劑清洗精密無縫鋼管表面,以達(dá)到去除油、油脂、灰塵、潤(rùn)滑(lubrication)劑(作用:能減少或避免摩擦磨損)和類似的 有機(jī)物,但它不能去除精密無縫鋼管表面的 銹、氧(Oxygen)化皮、焊藥等,因此在防腐生產(chǎn)(Produce)中只作為輔助手段?!?
2、工具除銹
主要使用鋼絲刷等工具對(duì)精密無縫鋼管表面進(jìn)行打磨,可以去除(qùchú)松動(dòng)或翹起的 氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動(dòng)(shou dong)工具除銹能達(dá)到Sa2級(jí),動(dòng)力工具除銹可達(dá)到Sa3級(jí),若精密無縫鋼管表面附著牢固的 氧化鐵皮,工具除銹效果不理想,達(dá)不到防腐(anticorrosion)施工要求的 錨紋深度。
3、酸洗
一般用化學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理,精密無縫鋼管防腐只采用化學(xué)酸洗,可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層,有時(shí)可用其作為噴砂除銹(rust cleaning)后的 再處理?;瘜W(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的 清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對(duì)環(huán)境(environment)造成污染(pollute)。
降低精密無縫鋼管高溫回火脆性的措施
精密無縫鋼管的高溫回火脆性的本質(zhì),普遍認(rèn)為是磷、錫、銻等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界偏聚,導(dǎo)致晶界脆化的結(jié)果。而錳、鎳、鉻等合金元素與上述雜質(zhì)元素在晶界發(fā)生共偏聚,促進(jìn)雜質(zhì)元素的富集而加劇脆化。而鉬則相反,與磷等雜質(zhì)元素有強(qiáng)的相互作用,可使在晶內(nèi)產(chǎn)生沉淀相并阻礙磷的晶界偏聚,可減輕高溫回火脆性稀土元素也有與鉬類似的作用。鈦更有效地促進(jìn)磷等雜質(zhì)元素在晶內(nèi)沉淀,從而減弱雜質(zhì)元素的晶界偏聚減緩了高溫回火脆性。
1、在高溫回火后用油冷或水快速冷卻以抑制雜質(zhì)元素在晶界偏聚;
2、采用含鉬精密無縫鋼管種,當(dāng)鋼中鉬含量增加到0.7%時(shí),則高溫回火脆化傾向降低,超過此限精密無縫鋼管中形成富鉬的特殊碳化物,基體中鉬含量降低,精密無縫鋼管的脆化傾向反而增加;
3、降低精密無縫鋼管中雜質(zhì)元素的含量;
4、長(zhǎng)期在高溫回火脆化區(qū)工作的部件,單加鉬也難以防止脆化,只有降低精密無縫鋼管中雜質(zhì)元素含量,提高精密無縫鋼管的純凈度,并輔之以鋁和稀土元素的復(fù)合合金化,才能有效地防止高溫回火脆性。