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鋼管標準術語

更新时间:2019-11-08 06:39人气:6158
一、鋼管的分類 鋼管標準術語1、按生產方法分類 (1)無縫鋼管--熱軋管 、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管 (2)焊管 (a)按工藝分--電弧焊管 、電阻焊管(高頻、低頻)、氣焊管、爐焊管 (b)按焊縫分--直縫焊管、螺旋焊管 2、按斷麵外形分類 (1)簡單斷麵鋼管--圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管 、六角形鋼管、菱形鋼管 、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他 (2)複雜斷麵鋼管--不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管 、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他 3、按壁厚分類--薄壁鋼管、厚壁鋼管 4 、按用處分類--管道用鋼管、熱工設備用鋼管 、機械產業用鋼管、石油、地質鑽探用鋼管、容器鋼管 、化學產業用鋼管、特殊用處鋼管 、其他 二、無縫鋼管標準 鋼管標準術語是一種具有中空截麵、周邊沒有接縫的長條鋼材。鋼管具有中空截麵 ,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、自然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經濟截麵鋼材,廣泛用於製造結構件和機械零件,如石油鑽杆、汽車傳動軸、自行車架和建築施工中用的鋼腳手架等。用鋼管製造環形零件,可進步材料利用率,簡化製造工序,節約材料和加工工時,如轉動軸承套圈、千斤頂套等,目前已廣泛用鋼管來製造。鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料 ,槍管 、炮筒等都要鋼管來製造。鋼管按橫截麵積外形的不同可分為圓管和異型管。由於在周長相等的條件下,圓麵積最大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截麵在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,是以,盡大多數鋼管是圓管。 但是,圓管也有一定的局限性,如在受平麵彎曲的條件下 ,圓管就不如方 、矩形管抗彎強度大,一些農機具骨架、鋼木家具等就常用方、矩形管。根據不同用處還需有其他截麵外形的異型鋼管。 1.結構用無縫鋼管(GB/T8162-1999)是用於一般結構和機械結構的無縫鋼管 。 2.流體輸送用無縫鋼管(GB/T8163-1999)是用於輸送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管 。 3.低中壓鍋爐用無縫鋼管(GB3087-1999)是用於製造各種結構低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優良碳素結構鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。 4.高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-1995)是用於製造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱麵用的優良碳素鋼、合金鋼和不鏽耐熱鋼無縫鋼管。 5.化肥設備用高壓無縫鋼管(GB6479-2000)是適用於工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優良碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管。 6.石油裂化用無縫鋼管(GB9948-88)是適用於石油精煉廠的爐管、熱交換器和管道無縫鋼管。 7.地質鑽探用鋼管(YB235-70)是供地質部分進行岩心鑽探使用的鋼管,按用處可分為鑽杆、鑽鋌、岩心管、套管和沉澱管等。 8.金剛石岩芯鑽探用無縫鋼管(GB3423-82)是用於金剛石岩芯鑽探的鑽杆、岩心杆、套管的無縫鋼管。 9.石油鑽探管(YB528-65)是用於石油鑽探兩端內加厚或外加厚的無縫鋼管。鋼管分車絲和不車絲兩種,車絲管用接頭聯結,不車絲管用對焊的方法與工具接頭聯結。 10.船舶用碳鋼無縫鋼管(GB5213-85)是製造船舶I級耐壓管係、Ⅱ級耐壓管係、鍋爐及過熱器用的碳素鋼無縫鋼管。碳素鋼無縫鋼管管壁工作溫度不超過450℃,合金鋼無縫鋼管管壁工作溫度超過450℃。 11.汽車半軸套管用無縫鋼管(GB3088-82)是製造汽車半軸套管及驅動橋橋殼軸管用的優良碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無縫鋼管。 12.柴油機用高壓油管(GB3093-2002)是製造柴油機噴射係統高壓管用的冷拔無縫鋼管。 13.液壓和氣動缸筒用精密內徑無縫鋼管(GB8713-88)是製造液壓和氣動缸筒用的具有精密內徑尺寸的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。 14.冷拔或冷軋精密無縫鋼管(GB3639-2000)是用於機械結構、液壓設備的尺寸精度高和表麵光潔度好的冷拔或冷軋精密無縫鋼管。 選用精密無縫鋼管製造機械結構或液壓設備等,可以大大節約機械加工工時,進步材料利用率,同時有益於進步產品質量。 15.結構用不鏽鋼無縫鋼管(GB/T14975-2002)是廣泛用於化工、石油、輕紡、醫療、食品、機械等產業的耐腐蝕管道和結構件及零件的不鏽鋼製成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管 。 16.流體輸送用不鏽鋼無縫鋼管(GB/T14976-2002)是用於輸送流體的不鏽鋼製成的熱軋(擠、擴)和冷拔(軋)無縫鋼管。 17.異型無縫鋼管是除了圓管以外的其他截麵外形的無縫鋼管的總稱 。按鋼管截麵外形尺寸的不同又可分為等壁厚異型無縫鋼管(代號為D)、不等壁厚異型無縫鋼管(代號為BD)、變直徑異型無縫鋼管(代號為BJ)。異型無縫鋼管廣泛用於各種結構件、工具和機械零部件。和圓管相比,異型管一般都有較大的慣性矩和截麵模數,有較大的抗彎抗扭能力,可以大大減輕結構重量,節約鋼材。 三、焊接鋼管標準 焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或鋼帶經過卷曲成型後焊接製成的鋼管。焊接鋼管生產工藝簡單,生產效率高,品種規格多,設備資少,但一般強度低於無縫鋼管。20世紀30年代以來,隨著優良帶鋼連軋生產的迅速發展和焊接和檢驗技術的進步,焊縫質量不斷進步 ,焊接鋼管的品種規格日益增多 ,並在愈來愈多的領域代替了無縫鋼管 。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。 直縫焊管生產工藝簡單,生產效率高,本錢低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~100%,而且生產速度較低。 是以,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。 1.低壓流體輸送用焊接鋼管(GB/T3092-1993)也稱一般焊管,俗稱黑管 。是用於輸送水 、煤氣、空氣、油和取熱蒸汽等一般較低壓力流體和其他用處的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鋼管(光管)和帶螺紋鋼管 。鋼管的規格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內徑的近似值。習慣上常用英寸表示,如11/2 等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用於輸送流體外,還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。 2.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管(GB/T3091-1993)也稱鍍鋅電焊鋼管,俗稱白管。是用於輸送水、煤氣 、空氣油及取熱蒸汽、熱水等一般較低壓力流體或其他用處的熱浸鍍鋅焊接(爐焊或電焊)鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內徑的近似值。習慣上常用英寸表示,如11/2 等 。 3.普通碳素鋼電線套管(GB3640-88)是產業與民用建築、安裝機器設備等電氣安裝工程中用於保護電線的鋼管。 4.直縫電焊鋼管(YB242-63)是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公製電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。 5.承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管(SY5036-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,用雙麵埋弧焊法焊接,用於承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強,焊接性能好 ,經過各種嚴格的科學檢驗和測試,使用安全可靠 。鋼管口徑大,輸送效率高,並可節約展設管線的投資。首要用於輸送石油、自然氣的管線。 6.承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管(SY5038-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用高頻搭接焊法焊接的,用於承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強,塑性好 ,便於焊接和加工成型;經過各種嚴格和科學檢驗和測試,使用安全可靠,鋼管口徑大,輸送效率高 ,並可節省展設管線的投資。首要用於展設輸送石油 、自然氣等的管線。 7.一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管(SY5037-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用雙麵主動埋弧焊或單麵焊法製成的用於水 、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。 8.一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管(SY5039-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型 ,采用高頻搭接焊法焊接用於一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。 9.樁用螺旋焊縫鋼管(SY5040-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯,經常溫螺旋成型,采用雙麵埋弧焊接或高頻焊接製成的,用於土木建築結構、碼頭、橋梁等基礎樁用鋼管。 四、鋼塑複合管、大口徑塗敷鋼管 鋼塑複合管以熱浸鍍鋅鋼管作基體,經粉末熔融噴塗技術在內壁(需要時外壁亦可)塗敷塑料而成,性能優良。與鍍鋅管相比 ,具有抗腐蝕、不生鏽、不積垢、光滑流暢、清潔無毒,使用壽命長等優點。據測試,鋼塑複合管的使用壽命為鍍鋅管的三倍以上。與塑料管相比,具有機械強度高,耐壓、耐熱性好等優點。由於基體是鋼管,所以不存在脆化、老化題目。可廣泛利用於自來水、煤氣、化工產品等流體輸送及取熱工程,是鍍鋅管的升級換代產品。由於其安裝使用方法與傳統的鍍鋅管基本相同,管件形式也完全相同,而且能代替鋁塑複合管在大口徑自來水輸送上發揮感化,深受用戶歡迎,已成為管道市場最具競爭力的新產品之一。 塗敷鋼管是在大口徑螺旋焊管和高頻焊管基礎上塗敷塑料而成,最大管口直徑達1200mm ,可根據不同的需要塗敷聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、環氧樹脂(EPOZY)等各種不同性能的塑料塗層,附出力好,抗腐蝕性強,可耐強酸、強堿及其它化學腐蝕,無毒、不鏽蝕、耐磨、耐衝擊、耐滲透性強,管道表麵光滑,不粘附任何物質,能降低輸送時的阻力,進步流量及輸送效率,減少輸送壓力損失。塗層中無溶劑,無可滲出物質,因此不會汙染所輸送的介質,從而保證流體的純潔度和衛生性,在-40℃到+80℃範圍可冷熱循環交替使用,不老化、不龜裂,因此可以在嚴冷地帶等苛刻的環境下使用。 大口徑塗敷鋼管廣泛利用於自來水、自然氣、石油、化工、醫藥、通訊、電力、海洋等工程領域。 (1)通用術語 ①交貨狀況 是指交貨產品的終究塑性變形或終究熱處理的狀況。一般不經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔(軋)狀況或製造狀況;經過熱處理交貨的稱熱處理狀況,或根據熱處理的種別稱正火(常化)、調質、固溶 、退火狀況。訂貨時,交貨狀況需在合同中注明。 ②按實際重量交貨或按理論重量交貨 實際重量--交貨時,其產品重量是按稱重(過磅)重量交貨; 理論重量--交貨時,其產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。其計算公式如下(要求按理論重量交貨者,需在合同中注明): 鋼管每米的理論重量(鋼的密度為7.85kg/dm3)計算公式: W=0.02466(D-S)S 式中:W--鋼管每米理論重量 ,kg/m; D--鋼管的公稱外徑,mm; S--鋼管的公稱壁厚,mm。 ③保證條件 按現行標準的規定項目進行檢驗並保證符合標準的規定,稱做保證條件。保證條件又分為: A 、基本保證條件(又稱必保條件)。無論客戶是否在合同中注明。均需按標準規定進行該項檢驗 ,並保證檢驗結果符合標準規定。 如化學成分、力學性能 、尺寸偏差、表麵質量和探傷、水壓實驗或壓扁或擴口等工藝性能實驗,均屬必保條件。 B、協議保證條件:標準中除基本保證條件外,尚有"根據需方要求,經供需雙方協商 ,並在合同中注?quot;或"當需方要求……時,應在合同中注明";還有的客戶,對標準中基本保證條件提出加嚴要求(如成分、力學性能、尺寸偏差等)或增檢驗項目(如鋼管橢圓度、壁厚不均等)。上述條款及要求,在訂貨時,由供需雙方協商,簽署供貨技術協議並在合同中注明。是以 ,這些條件又稱為協議保證條件。有協議保證條件的產品 ,一般均要加價的。 ④批 標準中的"批"是指一個檢驗單位,即檢驗批。若以交貨單位組批 ,稱交貨批。當交貨批量大時,一個交貨批可包括幾個檢驗批;當交貨批量少時,一個檢驗批可分為幾個交貨批。 "批"的構成通常有下列規定(詳見有關標準): A、每批應由同一牌號(鋼級)、同一爐(罐)號或同一母爐號、同一規格和同一熱處理製度(爐次)的鋼管構成。 B、對於優良碳素鋼結構管、流體管,可以不同爐(罐)的同一牌號、同一規格和同一熱處理製度(爐次)的鋼管構成。 C 、焊接鋼管每批應由同一牌號(鋼級)、同一規格的鋼管構成。 ⑤優良鋼和高級優良鋼 在GB/T699-1999和GB/T3077-1999標準中 ,其牌號後麵帶有"A"字者,為高級優良鋼,反之為一般優良鋼。 高級優良鋼鄙人列的部分或全部優於優良鋼: A 、縮小成分含量範圍; B 、減少有害元素(如硫、磷、銅)含量; C 、保證較高純淨度(要求非金屬夾雜物含量少); D、保證較高力學性能和工藝性能。 ⑥縱向和橫向 標準中稱縱向是指與加工方向平行(即順加工方向)者;橫向是指與加工方向垂直(加工方向即鋼管軸向)。 做衝擊功實驗時,縱向試樣的斷口因與加工方向垂直。故稱橫向斷口;橫向試樣的斷口因與加工方向平行,故稱縱向斷口。 (2)鋼管外形 ,尺寸術語 ①公稱尺寸和實際尺寸 A、公稱尺寸:是標準中規定的名義尺寸,是用戶和生產企業希看得到的理想尺寸 ,也是合同中注明的訂貨尺寸。 B、實際尺寸 :是生產過程中所得到的實際尺寸,該尺寸往往大於或小於公稱尺寸。這類大於或小於公稱尺寸的現象稱為偏差。 ②偏差和公差 A、偏差:在生產過程中,由於實際尺寸難於達到公稱尺寸要求,即往往大於或小於公稱尺寸,所以標準中規定了實際尺寸與公稱尺寸之間許可有一差值。差值為正值的叫正偏差,差值為負值的叫負偏差。 B、公差:標準中規定的正、負偏差值盡對值之和叫做公差,亦叫"公差帶"。 偏差是有方向性的,即以"正"或"負"表示;公差是沒有方向性的,是以,把偏差值稱為"正公差"或"負公差"的叫法是錯誤的。 ③交貨長度 交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度。標準中對交貨長度有以下幾種規定: A、通常長度(又稱非定尺長度):凡長度在標準規定的長度範圍內而且無固定長度要求的,均稱為通常長度。例如結構管標準規定:熱軋(擠壓、擴)鋼管3000mm~12000mm;冷拔(軋)鋼管2000mmm~10500mm。 B、定尺長度:定尺長度應在通常長度範圍內 ,是合同中要求的某一固定長度尺寸。但實際操縱中都切出盡對定尺長度是不大可能的,是以標準中對定尺長度規定了許可的正偏差值。 以結構管標準為: 生產定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大 ,生產企業提出加價要求是公道的。加價幅度各企業不盡一致,一般為基價基礎上加價10%擺布 。 C、倍尺長度:倍尺長度應在通常長度範圍內,合同中應注明單倍尺長度及構成總長度的倍數(例如3000mm×3,即3000mm的3倍數,總長為9000mm)。實際操縱中,應在總長度的基礎上加上許可正偏差20mm,再加上每個單倍尺長度應留切口餘量。以結構管為例,規定留切口餘量:外徑≤159mm為5~10mm;外徑>159mm為10~15mm。 若標準中無倍尺長度偏差及切割餘量規定時,應由供需雙方協商並在合同中注明。倍長標準同定尺長度一樣,會給生產企業帶來成材率大幅度降低,是以生產企業提出加價是公道的,其加價幅度同定尺長度加價幅度基本相同。 D、範圍長度:範圍長度在通常長度範圍內,當用戶要求其中某一固定範圍長度時,需在合同中注明。 例如:通常長度為3000~12000mm ,而範圍定尺長度為6000~8000mm或8000~10000mm。 可見,範圍長度比定尺和倍尺長度要求寬鬆,但比通常長度加嚴很多 ,也會給生產企業帶來成材率的降低 。是以生產企業提出加價是有道理的,其加價幅度一般在基價上加價4%擺布 。 ④壁厚不均 鋼管壁厚不可能各處相同,在其橫截麵及縱向管體上客觀存在壁厚不等現象,即壁厚不均。為了控製這類不均勻性,在有的鋼管標準中規定了壁厚不均的許可指標,一般規定不超過壁厚公差的80%(經供需雙方協商後履行)。 ⑤橢圓度 在圓形鋼管的橫截麵上存在著外徑不等的現象,即存在著不一定互相垂直的最大外徑和最小外徑,則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓度(或不圓度)。為了控製橢圓度 ,有的鋼管標準中規定了橢圓度的許可指標,一般規定為不超過外徑公差的80%(經供需雙方協商後履行)。 ⑥彎曲度 鋼管在長度方向上呈曲線狀,用數字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規定的彎曲度一般分為如下兩種: A 、局部彎曲度:用一米長直尺靠量在鋼管的最大彎曲處,測其弦高(mm),即為局部彎曲度數值 ,其單位為mm/m,表示方法如2.5mm/m。此種方法也適用於管端部彎曲度。 B、全長總彎曲度:用一根細繩,從管的兩端拉緊,丈量鋼管彎曲處最大弦高(mm) ,然後換算成長度(以米計)的百分數,即為鋼管長度方向的全長彎曲度。 例如:鋼管長度為8m,測得最大弦高30mm,則該管全長彎曲度應為: 0.03÷8m×100%=0.375% ⑦尺寸超差 尺寸超差或叫尺寸超出標準的許可偏差 。此處的"尺寸"首要指鋼管的外徑和壁厚。通常有人把尺寸超差習慣叫"公差出格" ,這類把偏差和公差等同起來的叫法是不嚴密的,應叫"偏差出格"。此處的偏差可能是"正"的,也可能是"負"的,很少在同一批鋼管中出現"正、負"偏差均出格的現象。 (3)化學分析術語 鋼的化學成分是關係鋼材質量和終究使用性能的首要身分之一,也是編製鋼材,乃至終究產品熱處理製度的首要根據。是以,在鋼材標準的技術要求部分,往往第一項就規定了鋼材適用的牌號(鋼級)及其化學成分,並以表格形式列進標準中,是生產企業和客戶驗收鋼及鋼材化學成分的首要根據。 ①鋼的熔煉成分 一般標準中規定的化學成分即指熔煉成分 。它是指鋼冶煉完畢、澆注中期的化學成分。為使其具有一定代表性,即代表該爐或罐的均勻成分,在取樣標準方法中規定,將鋼水在樣模內鑄成小錠,在其上刨取或鑽取樣屑,按規定的標準方法(GB/T223)進行分析,其結果必須符合標準化學成分範圍,也是客戶驗收的根據。 ②成品成分 成品成分又叫驗證分析成分,是從成品鋼材上按規定方法(GB/T222)鑽取或刨取樣屑,並按規定的標準方法(GB/T223)進行分析得來的化學成分。鋼在結晶和今後塑性變形中,因鋼中合金元素分布的不均勻(偏析),是以許可成品成分與標準成分範圍(熔煉成分)之間存在有偏差,其偏差值應符合GB/T222之規定。 鋼材的成品成分首要是供使用部分或質量檢驗部分驗收鋼材質量使用的,生產企業一般不做成品分析(用戶要求者除外),但應保證成品分析符合標準規定 。 ③仲裁分析 由於兩個實驗室分析同一樣品的結果有明顯差別並超出兩個實驗室的許可分析誤差,或者生產企業與使用部分、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧定見時,可由第三方具有豐富分析經驗的權威單位(如中國鋼鐵研究總院或具有商檢資格的檢驗部分)進行再分析 ,即稱之謂仲裁分析。仲裁分析結果即為終究判定根據。 (4)力學性能術語 鋼材力學性能是保證鋼材終究使用性能(機械性能)的首要指標 ,它取決於鋼的化學成分和熱處理製度。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)和硬度、韌性指標,還有效戶要求的高、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),出以試樣原橫截麵積(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感化下抵抗破壞的最大能力。計算公式為 : 式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓); So--試樣原始橫截麵積 ,mm2 。 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: 式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定) ,N(牛頓); So--試樣原始橫截麵積 ,mm2。 ③斷後伸長率(σ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷後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--試樣拉斷後的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。 ④斷麵收縮率(ψ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷後其縮徑處橫截麵積的最大縮減量與原始橫截麵積的百分比,稱為斷麵收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下: 式中:S0--試樣原始橫截麵積,mm2; S1--試樣拉斷後縮徑處的最少橫截麵積,mm2。 ⑤硬度指標 金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的能力,稱為硬度 。根據試驗方法和適用範圍不同,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。對於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)壓進式樣表麵,經規定保持時間後卸除試驗力,丈量試樣表麵的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表麵積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)。 其計算公式為: 式中:F--壓進金屬試樣表麵的試驗力,N; D--試驗用鋼球直徑,mm; d--壓痕均勻直徑,mm。 測定布氏硬度較精確可靠,但一般HBS隻適用於450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,對於較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中 ,布氏硬度用處最廣,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)試驗力感化下,保持30s(秒)測得的布氏硬度值為120N/ mm2(MPa)。 B、洛氏硬度(HK) 洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣,都是壓痕試驗方法。不同的是,它是丈量壓痕的深度。即,在初邕試驗力(Fo)及總試驗力(F)的先後感化下 ,將壓頭(金鋼廠圓錐體或鋼球)壓進試樣表麵,經規定保持時間後,卸除主試驗力,用丈量的殘餘壓痕深度增量(e)計算硬度值。其值是個無名數,以符號HR表示,所用標尺有A、B、C 、D 、E、F、G 、H、K等9個標尺。其中常用於鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B、C,即HRA、HRB、HRC。 硬度值用下式計算: 當用A和C標尺試驗時,HR=100-e 當用B標尺試驗時,HR=130-e 式中e--殘餘壓痕深度增量,其什係以規定單位0.002mm表示,即當壓頭軸向位移一個單位(0.002mm)時,即相當於洛氏硬度變化一個數 。e值愈大,金屬的硬度愈低,反之則硬度愈高。 上述三個標尺適用範圍如下: HRA(金剛石圓錐壓頭)20-88 HRC(金剛石圓錐壓頭)20-70 HRB(直徑1.588mm鋼球壓頭)20-100 洛氏硬度試驗是目前利用很廣的方法,其中HRC在鋼管標準中使用僅次於布氏硬度HB。洛氏硬度可適用於測定由極軟到極硬的金屬材料,它彌補了布氏法的不是,較布氏法簡便,可直接從硬度機的表盤讀出硬度值。但是,由於其壓痕小,故硬度值不如布氏法精確 。 C、維氏硬度(HV) 維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法,是將一個相對麵夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力(F)壓進試驗表麵,經規定保持時間後卸除試驗力,丈量壓痕兩對角線長度。 維氏硬度值是試驗力除以壓痕表麵積所得之商 ,其計算公式為: 式中:HV--維氏硬度符號,N/mm2(MPa); F--試驗力,N; d--壓痕兩對角線的算術均勻值,mm。 維氏硬度采用的試驗力F為5(49.03)、10(98.07) 、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六級,可測硬度值範圍為5~1000HV。 表示方法舉例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)試驗力保持20S(秒)測定的維氏硬度值為640N/mm2(MPa)。 維氏硬度法可用於測定很薄的金屬材料和表麵層硬度。它具有布氏、洛氏法的首要優點,而克服了它們的基本缺點,但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用。 ⑥衝擊韌性指標 衝擊韌性是反映金屬才來哦對外來衝擊負荷的抵抗能力,一般由衝擊韌性值(ak)和衝擊功(Ak)表示,其單位分別為J/cm2和J(焦耳)。 衝擊韌性或衝擊功試驗(簡稱"衝擊試驗"),因試驗溫度不同而分為常溫、低溫順高溫衝擊試驗三種;若按試樣缺口外形又可分為"V"形缺口和"U"形缺口衝擊試驗兩種。 衝擊試驗 :用一定尺寸和外形(10×10×55mm)的試樣(長度方向的中間處有"U"型或"V"型缺口,缺口深度2mm)在規定試驗機上受衝擊負荷打擊下自缺口處折斷的實驗。 A、衝擊吸收功Akv(u)--具有一定尺寸和外形的金屬式樣,在衝擊負荷感化下折斷時所吸收的功。單位為焦耳(J)或Kgf . m 。 B、衝擊韌性值akv(u)--衝擊吸收功除以試樣缺口處底部橫截麵積所得的商。單位為焦耳/厘米2(J/cm2)或公斤力 . 米/厘米2(Kgf . m/cm2)。計算公式為: 式中:Akv(u)--試樣折斷時所吸收的功 ,Kgf . m(J); S --試樣缺口處底部橫截麵麵積,cm2。 常溫衝擊試驗溫度為20±50C;低溫衝擊試驗溫度範圍為<15~-1920C;高溫衝擊試驗溫度範圍為35~10000C。 低溫衝擊試驗所用冷卻介質一般為無毒、安全、不腐蝕金屬和在試驗溫度下不凝固的液體或氣體。如無水乙醇(酒精)、固態二氧化碳(幹冰)或液氮霧化氣(液氮)等。

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