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冷拔(轧)钢管2000mmm~10500mm。
B 定尺长度:定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际
操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差
值。
以结构管标准为例:生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大,生产企业提
出加价要求是合理的。加价幅度各企业不尽一致,一般为基价基础上加价10%左右。
C 倍尺长度:倍尺长度应在通常长度范围内,合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的倍
数(例如3000mm×3,即3000mm的3倍数,总长为9000mm)。实际操作中,应在总
长度的基础上加上允许正偏差20mm,再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管
为例,规定留切口余量:外径≤159mm为5~10mm;外径>159mm为10~15mm。
若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时,应由供需双方协商并在合同中注明。
D 范围长度:范围长度在通常长度范围内,当用户要求其中某一固定范围长度时,需在合
同中注明。
例如:通常长度为3000~12000mm,而范围定尺长度为6000~8000mm或8000~10000mm。
可见,范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松,但比通常长度加严很多。
4 壁厚不均
钢管壁厚不可能各处相同,在其横截面及纵向管体上客观存在壁厚不等现象,即壁厚不均。为了控制这种不均匀性,在有的钢管标准中规定了壁厚不均的允许指标,一般规定不超过壁厚公差的80%(经供需双方协商后执行)。
5 椭圆度
在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象,即存在着不一定互相垂直的最大外径和最小外径,则最大外径与最小外径之差即为椭圆度(或不圆度)。为了控制椭圆度,有的钢管标准中规定了椭圆度的允许指标,一般规定为不超过外径公差的80%(经供需双方协商后执行)。
6 弯曲度
钢管在长度方向上呈曲线状,用数字表示出其曲线度即叫弯曲度。标准中规定的弯曲度一般分为如下两种:
A 局部弯曲度:用一米长直尺靠量在钢管的最大弯曲处,测其弦高(mm),即为局部弯
曲度数值,其单位为mm/m,表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。
B 全长总弯曲度:用一根细绳,从管的两端拉紧,测量钢管弯曲处最大弦高(mm),然
后换算成长度(以米计)的百分数,即为钢管长度方向的全长弯曲度。
例如:钢管长度为8m,测得最大弦高30mm,则该管全长弯曲度应为:
0.03÷8m×100%=0.375%
7 尺寸超差
尺寸超差或叫尺寸超出标准的允许偏差。此处的"尺寸"主要指钢管的外径和壁厚。此处的偏差可能是"正"的,也可能是"负"的,很少在同一批钢管中出现"正、负"偏差均出格的现象。
1.2.8.3 化学分析术语
钢的化学成分是关系钢材质量和最终使用性能的重要因素之一,也是制定钢材,乃至最终产品热处理制度的主要依据。因此,在钢材标准的技术要求部分,往往第一项就规定了钢材适用的牌号(钢级)及其化学成分,并以表格形式列入标准中,是生产企业和客户验收钢及钢材化学成分的重要依据。
1 钢的熔炼成分
一般标准中规定的化学成分即指熔炼成分。它是指钢冶炼完毕、浇注中期的化学成分。为使其具有一定代表性,即代表该炉或罐的平均成分,在取样标准方法中规定,将钢水在样模内铸成小锭,在其上刨取或钻取样屑,按规定的标准方法(GB/T223)进行分析,其结果必须符合标准化学成分范围,也是客户验收的依据。
2 成品成分
成品成分又叫验证分析成分,是从成品钢材上按规定方法(GB/T222)钻取或刨取样屑,并按规定的标准方法(GB/T223)进行分析得来的化学成分。钢在结晶和以后塑性变形中,因钢中合金元素分布的不均匀(偏析),因此允许成品成分与标准成分范围(熔炼成分)之间存在有偏差,其偏差值应符合GB/T222之规定。
仲裁分析
由于两个实验室分析同一样品的结果有显著差别并超出两个实验室的允许分析误差,或者生产企业与使用部门、需方与供方对同一样品或同一批钢材的成品分析有分歧意见时,可由第三方具有丰富分析经验的单位进行再分析,即称之谓仲裁分析。仲裁分析结果即为最终判定依据。
1.2.8.4 力学性能术语
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
1 抗拉强度(Rm)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fm),出以试样原横截面积(So)所得的应力,称为抗拉强度(Rm),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
Rm=
式中:Fm--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿);
So--试样原始横截面积,mm2。
2 屈服点
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(ReL):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力;
下屈服点(ReH):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为:
ReL 、ReH =
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿);
So--试样原始横截面积,mm2。
3 断后伸长率(A)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
A =
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm;
L0--试样原始标距长度,mm。
4 断面收缩率(Z)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以Z表示,单位为%。计算公式如下:
Z=
式中:S0--试样原始横截面积,mm2;
S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。
5 硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A 布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:
HB=
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;
D--试验用钢球直径,mm;
d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
B 洛氏硬度(HR)
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
硬度值用下式计算:
当用A和C标尺试验时,HR=100-e
当用B标尺试验时,HR=130-e
式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。
上述三个标尺适用范围如下:
HRA(金刚石圆锥压头)20-88
HRC(金刚石圆锥压头)20-70
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100
洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
C 维氏硬度(HV)
维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商,其计算公式为:
HV=
式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa);
F--试验力,N;
d--压痕两对角线的算术平均值,mm。
维氏硬度采用的试验力F为5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六级,可测硬度值范围为5~1000HV。
表示方法举例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)试验力保持20S(秒)测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)。
维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。
6 冲击韧性指标
冲击韧性是反映金属才来哦对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击功(Ak)表示,其单位为J(焦耳)。
冲击功试验(简称"冲击试验"),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。
冲击试验:用一定尺寸和形状(10×10×55mm)的试样(长度方向的中间处有"U"型或"V"型缺口,缺口深度2mm)在规定试验机上受冲击负荷打击下自缺口处折断的实验。
冲击吸收功Akv(u)--具有一定尺寸和形状的金属式样,在冲击负荷作用下折断时所吸收的功。单位为焦耳(J)。
常温冲击试验温度为20±5℃;低温冲击试验温度范围为<15~-192℃;高温冲击试验温度范围为35~1000℃。
低温冲击试验所用冷却介质一般为无毒、安全、不腐蚀金属和在试验温度下不凝固的液体或气体。如无水乙醇(酒精)、固态二氧化碳(干冰)或液氮雾化气(液氮)等。
1.3 钢管的主要生产方法
钢管主要生产方法有热轧(包括挤压)、焊接和冷加工三大类。冷加工是钢管的二次加工。
热轧无缝钢管生产过程是将实心管坯(或钢锭)穿孔并轧制成具有要求的形状、尺寸和性能的钢管。整个过程有三个主要变形工序:1)穿孔——将实心坯(锭)穿轧成空心毛管;2)轧管——将毛管轧成接近要求尺寸的荒管;3)定减径——将荒管不带芯棒轧制成具有要求的尺寸精度和真园度的成品管。生产中,按产品品种、规格和生产能力等条件不同而选择不同类型的 轧管机。由于不同类型的轧管机轧管时轧件的运动学条件、应力状态条件、道次变形量、总变形量和生产率等有所不同,因此必须为它配备在变形量和生产率方面都匹配的穿孔机和其他前后工序的设备
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