流體用無縫鋼管性能介紹

流體用無縫鋼管力學性能

    鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能（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，在拉斷時所承受的最大力（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最大能力。

    ②屈服點（σs）

    具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2（MPa）。

    上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力； 下屈服點（σsl）：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。

    屈服點的計算公式為：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：

式中：L1--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最大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最少橫截面積，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、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

A、布氏硬度（HB）

    用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。

其計算公式為：

    式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力，N； D--試驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。

    測定布氏硬度較準確可＊，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

    舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。

國標無縫鋼管生產工藝及分類

    國標無縫鋼管是用鋼錠或實心管坯經穿孔制成毛管，然后經熱軋、冷軋或冷撥制成。國標無縫鋼管規格：無縫鋼管的規格用外徑*壁厚毫米數表示。 　

國標無縫鋼管的生產工藝

    軋制國標鋼管的原料是圓管坯，圓管胚要經過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料，并經傳送帶送到熔爐內加熱。鋼坯被送入熔爐內加熱，溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內溫度控制是關鍵性的問題。

    圓管坯出爐后要經過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機，這種穿孔機生產效率高，產品質量好，穿孔擴徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉入鋼胚打孔，形成鋼管。

    鋼管內徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。國標鋼管經定徑后，進入冷卻塔中，通過噴水冷卻，鋼管經冷卻后，就要被矯直。鋼管經矯直后由傳送帶送至金屬探傷機（或水壓實驗）進行內部探傷。若鋼管內部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。鋼管質檢后還要通過嚴格的手工挑選。鋼管質檢后，用油漆噴上編號、規格、生產批號等。并由吊車吊入倉庫中。

國標無縫鋼管的分類

    分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類。熱軋無縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、地質鋼管和其它鋼管等。 　　

    冷軋（撥）無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于 32mm，壁厚2.5-75mm，冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm，壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。

無縫鋼管重量公式：(外徑-壁厚)*壁厚*0.02466=kg/米（米重）

                  （D–S）*S*0.02466×=W（kg/m）

                                  =D=外徑S=壁厚。