不銹鋼異型鋼管的拉伸試驗(yàn)分析

拉伸試驗(yàn)是將不銹鋼異型鋼管制成試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上將試樣拉至斷裂，然后測(cè)定一項(xiàng)或幾項(xiàng)力學(xué)性能，通常僅測(cè)定抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)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(jiàn)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(wèn)題。拉伸試驗(yàn)是金屬材料基本的力學(xué)性能試驗(yàn)方法，幾乎所有的金屬材料，只要對(duì)力學(xué)性能有要求，都規(guī)定了拉伸試驗(yàn)。特別是那些形狀不便于進(jìn)行硬度試驗(yàn)的材料，拉伸試驗(yàn)成為力學(xué)性能檢測(cè)手段。

不銹鋼異型鋼管拉伸試驗(yàn)主要有以下步驟：

(一)用刻線機(jī)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(zhǎng)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(gè)相互垂直的方向上各測(cè)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(lái)計(jì)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(qiáng)度和原始標(biāo)本截面積估計(jì)的負(fù)荷，配置相應(yīng)的擺錘，選擇合適的測(cè)力度盤;

(三)開(kāi)始試機(jī)，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(dòng)驅(qū)動(dòng)的指針和指針靠攏，調(diào)整自動(dòng)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(dòng)到合適的夾持位置，后夾緊試件下端;

(五)開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，預(yù)加少量載荷(載荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)力不能超過(guò)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(yàn)機(jī)工作是否正常;

(六)啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，加載緩慢而均勻地旋轉(zhuǎn)仔細(xì)觀察指針和策劃力測(cè)量繪圖設(shè)備的圖形。注意捕獲的屈服載荷值，計(jì)算其屈服點(diǎn)應(yīng)力的記錄。在屈服階段，加載速度可以更快。將達(dá)到，遵守“縮頸”的現(xiàn)象。試樣斷裂立即停止，記錄的負(fù)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(cè)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(xiàng)

等溫淬火是減少無(wú)縫不銹鋼異型鋼管變形和開(kāi)裂的有效淬火方法之一，但如何正確運(yùn)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(jìn)行合理的選擇。下面我們將等溫淬火時(shí)需要注意的事項(xiàng)一一為大家介紹：

（一）大小限制

在進(jìn)行等溫淬火時(shí)，基本的原則是確保異型鋼管在冷卻過(guò)程中不會(huì)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(duì)的，有條件的，常說(shuō)的不銹鋼異型鋼管的不銹性，耐蝕性系指指相對(duì)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(jìn)行等溫淬火。

（二）工藝要求

進(jìn)行等溫淬火的不銹鋼異型鋼管有的可不進(jìn)行回火處理。但對(duì)于部分淬火的不銹鋼異型鋼管，其內(nèi)部殘留奧氏體將會(huì)在隨后的空冷過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此必須進(jìn)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(duì)碳素?zé)o縫不銹鋼異型鋼管等淬透性較低的鋼種進(jìn)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(guò)程中發(fā)生高溫非貝氏體的轉(zhuǎn)變。

（四）時(shí)間要求

等溫淬火的溫度和時(shí)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(lái)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(jìn)管子的地方和出管子的地方，這個(gè)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(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)以不銹鋼異型鋼管組織轉(zhuǎn)變結(jié)束為基準(zhǔn)，過(guò)長(zhǎng)則降低了作業(yè)效率，因此要認(rèn)真對(duì)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(yùn)動(dòng)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(chǎng)逐漸降低直到?jīng)]有了時(shí)，因磁滯問(wèn)題，在不銹鋼異型鋼管上還有剩下磁通相對(duì)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(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時(shí)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(dá)到24％；而只有含鎳27％時(shí)才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。二是進(jìn)爐的不銹鋼異型鋼管是否殘留過(guò)多水漬，特別管子上面如果有孔的話，千萬(wàn)別漏水進(jìn)去了，要不然就把爐子氣氛全破壞了。所以鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼，但是鎳與鉻同時(shí)存在于不銹鋼不銹鋼異型鋼管中時(shí)，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(shí)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(jī)械化不夠、體力勞動(dòng)較多的情況下，如出渣、加料、打開(kāi)出鋼口和澆鑄鋼錠的過(guò)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?yàn)殄i對(duì)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(hù)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(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳量0.23%超過(guò)時(shí)，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(guò)0.20%。隨著管線鋼級(jí)的提高及線電視系統(tǒng)圖像增強(qiáng)器的換型，剩磁的危害尤為突出。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕，此外碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。