無縫鋼管的力學性能指標
鋼材力學(xue)性(xing)(xing)能是保證鋼材最(zui)終使(shi)用性(xing)(xing)能(機械性(xing)(xing)能)的(de)重要(yao)指(zhi)標(biao)(biao),它取(qu)決于鋼的(de)化學(xue)成分和熱處理制度。在鋼管(guan)標(biao)(biao)準中(zhong),根(gen)據不同(tong)的(de)使(shi)用要(yao)求(qiu)(qiu),規(gui)定了拉(la)伸性(xing)(xing)能(抗拉(la)強(qiang)度、屈服(fu)強(qiang)度或(huo)屈服(fu)點、伸長率(lv))以及硬度、韌性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)(biao),還有用戶要(yao)求(qiu)(qiu)的(de)高、低溫(wen)性(xing)(xing)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(kang)破壞的最(zui)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(qu)(qu)服(fu)(fu)點(dian)(σsu):試樣(yang)發(fa)生屈(qu)(qu)服(fu)(fu)而力首次(ci)下(xia)降前的最大(da)應(ying)力; 下(xia)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)點(dian)(σsl):當不計(ji)初始瞬時(shi)效(xiao)應(ying)時(shi),屈(qu)(qu)服(fu)(fu)階段中(zhong)的最小應(ying)力。
屈服(fu)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(de)長(chang)(chang)度(du)與原標距長(chang)(chang)度(du)的(de)百分比,稱為(wei)伸長(chang)(chang)率。以σ表示(shi),單位為(wei)%。計(ji)算公式為(wei):σ=(Lh-Lo)/L0*100%
式(shi)中:Lh--試樣拉斷后的標距長(chang)度,mm; L0--試樣原始標距長(chang)度,mm。
④斷面收(shou)縮(suo)率(ψ)
在拉伸試驗中,試樣(yang)拉斷后其縮(suo)(suo)徑處橫截面積的最大縮(suo)(suo)減量與原始(shi)橫截面積的百分比,稱為斷面收縮(suo)(suo)率。以(yi)ψ表(biao)示,單位為%。計算公式(shi)如下(xia):
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(zhi)標
金屬材料抵抗硬(ying)(ying)的物體壓陷表(biao)面的能力,稱(cheng)為硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。根據試驗方(fang)法和(he)(he)適用范圍不同,硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)又可分(fen)為布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、肖氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、顯微硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和(he)(he)高溫硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)等。對于(yu)管(guan)材一般常用的有(you)布氏、洛氏、維氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)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(shi)為:
式中:F--壓(ya)入金(jin)屬試(shi)樣表(biao)面的試(shi)驗(yan)力,N; D--試(shi)驗(yan)用鋼(gang)球直(zhi)徑,mm; d--壓(ya)痕平均(jun)直(zhi)徑,mm。
測定布氏硬度較準確可靠,但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以(yi)下的(de)金屬(shu)材(cai)料,對于較硬的(de)鋼或較薄的(de)板材(cai)不適用(yong)。在鋼管標準(zhun)中,布氏硬度(du)用(yong)途最廣,往往以(yi)壓(ya)痕直(zhi)徑d來表示該材(cai)料的(de)硬度(du),既直(zhi)觀,又方便。
舉例:120HBS10/1000/30: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)。
