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无缝钢管的力学性能

2017-02-14

  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?#21462;?#22312;钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强?#21462;?#23624;服强度或屈服点、伸长率)以及硬?#21462;?#38887;性指标,还有用户要求的高、低温性能?#21462;?br />   ①抗拉强度(σb)
  试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材?#26174;?#25289;力作用下抵抗破坏的最大能力。
  ②屈服点(σs)
  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?#20445;?#21017;应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
  上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力;下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应?#20445;?#23624;服阶段中的最小应力。
  屈服点的计算公式为:
  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(σ)
  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?#30452;齲?#31216;为伸长?#30465;?#20197;σ表示,单位为%。计算公式为:σ=(Lh-Lo)/L0*100%
  式中:Lh--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(ψ)
  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?#30452;齲?#31216;为断面收缩?#30465;?#20197;ψ表示,单位为%。计算公式如下:
  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?#31995;?#25239;硬的物体压陷表面的能力,称为硬?#21462;?#26681;据试验方法和适用?#27573;?#19981;同,硬度又可分为布氏硬?#21462;?#27931;氏硬?#21462;?#32500;氏硬?#21462;?#32918;氏硬?#21462;?#26174;微硬度和高温硬度?#21462;?#23545;于管材?#35805;?#24120;用的有布氏、洛氏、维氏硬?#28909;?#31181;。
  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?#36136;?#38388;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:
  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?#35805;鉎BS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:120HBS10/1000/30: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)。

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