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        冷拉異型鋼①高倍檢驗微觀分析)非金屬夾雜

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          由整塊金屬制成的,表面上沒有接縫的鋼管,稱為無縫鋼管。根據生產方法,無縫管分熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等。按照斷面形狀,無縫鋼管分圓形和異形兩種,異形管有方形、橢圓形、三角形、六角形、瓜子形、星形、 帶翅管多種復雜形狀。直徑達650mm,小直徑為 0.3mm。根據用途不同, 有厚壁管和薄壁管。無縫鋼管主要用做石油地質鉆探管、石油化工用的裂化管、鍋 爐管、軸承管以及汽車、拖拉機、航空用高精度結構鋼管。

          沿其橫截面的周邊上無接縫的鋼管。根據生產方法不同分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等,均有各自工藝規定。材質有普通和優質碳素結構鋼(Q215-A~Q275-A和10~50號鋼)、低合金鋼(09MnV、16Mn等)、合金鋼、不銹耐酸鋼等。按用途分為一般用途的(用于輸水、氣管道和結構件、機械零件)和專用的(用于鍋爐、地質勘探、軸承、耐酸等)兩類。

          1、一般用途的無縫鋼管由普通的碳素結構鋼低合金結構鋼合金結構鋼軋制,產量多,主要用作輸送流體的管道或結構零件。

          c、按水壓試驗供應。按a、b類供應的鋼管,如用于承受液體壓力,也要進行水壓試驗。

          3、專門用途的無縫管有鍋爐用無縫管、化工電力用,地質用無縫鋼管及石油用無縫管等多種。

          無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、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,是一種經濟截面鋼材。

          廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,已廣泛用鋼管來制造。

          管坯準及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定(減)徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、臺檢) →入庫

          一般的無縫鋼管的生產工藝可以分為冷拔與熱軋兩種,冷軋無縫鋼管的生產流程一般要比熱軋要復雜,管坯首先要進行三輥連軋,擠壓后要進行定徑測試,如果表面沒有響應裂紋后圓管要經過割機進行切割,切割成長度約一米的坯料。然后進入退火流程,退火要用酸性液體進行酸洗,酸洗時要注意表面是否有大量的起泡產生,如果有大量的起泡產生說明鋼管的質量達不到相應的標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短于熱軋無縫鋼管,冷軋無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼管要小,但是表面看起來比厚壁無縫鋼管更加明亮,表面沒有太多的粗糙,口徑也沒有太多的毛刺。

          熱軋無縫鋼管的交貨狀態一般是熱軋狀態經過熱處理后進行交貨。熱軋無縫鋼管在經過質檢后要經過工作人員的嚴格的手工挑選,在質檢后要進行表面涂油,然后緊接著是多次的冷拔實驗,熱軋處理后要進行穿孔的實驗,如果穿孔擴徑過大就要進行矯直矯正。在矯直后再由傳送裝置傳送到探傷機進行探傷實驗,后貼上標簽、進行規格編排后放置到到倉庫當中。

          圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→矯直→水壓試驗(或探傷)→標記→入庫 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。無縫鋼管的規格用外徑*壁厚毫米數表示。

          熱軋無縫管外徑一般大于32mm,壁厚2.5-200mm,冷軋無縫鋼管外徑可以到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。

          一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優質碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機械零件,如汽車、拖拉機的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態或熱處理狀態交貨;冷軋以熱處理狀態交貨。

          熱軋,顧名思義,軋件的溫度高,因此變形抗力小,可以實現大的變形量。以鋼板的軋制為例,一般連鑄坯厚度在230mm左右,而經過粗軋和精軋,終厚度為1~20mm。同時,由于鋼板的寬厚比小,尺寸精度要求相對低,不容易出現板形問題,以控制凸度為主。對于組織有要求的,一般通過控軋控冷來實現,即控制精軋的開軋溫度、終軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標記→入庫。

          鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能(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。

          試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的力(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/mm

          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/mm

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

          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,mm

          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:σ=(Lh-Lo)/L0*

          式中:Lh--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。

          在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的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:

          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。

          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/mm

          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。

         ?。∕Pa)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:120HBS10/1000/30: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/ mm

         ?、黉摰幕瘜W成分:鋼的化學成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一,也是制定軋管工藝參數和鋼管熱處理工藝參數的主要依據。

          c. 有害元素:嚴格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),氣體(N、H、冷拉異型鋼O)

          爐外精煉或電渣重熔:提高鋼中化學成分的均勻性和鋼的純凈度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態。

          外徑允許偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 或小外徑mm

          b. 鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質量,各變形工序的工藝設計參數和調整參數,工具質量及其潤滑質量等有關

          壁厚允許偏差: ρ=(S-Si)/Si× S:橫截面上或小壁厚

          e. 鋼管彎曲度:表示鋼管的彎度:每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度

         ?、?生產過程中產生的,如軋制工藝參數設計不正確,模具表面不光滑,潤滑條件不好,孔型設計及調整不合理。

         ?、?管坯(鋼管)在加熱軋制,熱處理以及矯直過程中,如果因為加熱溫度控制不當,變形不均勻,冷拉異型鋼加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產生過大的殘余應力,那么也有可能導致鋼管產生表面裂紋。

          6.鋼管理化性能:常溫力學性能、高溫力學性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學成分,組織結構和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。

          8.鋼管金相組織:低倍組織(宏觀)、高倍組織(微觀) M、B、P、F、A、S

          1.化學成分分析:化學分析法、儀器分析法(紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等)。

         ?、谥弊x光譜儀:塊狀試樣中的C、Si、Mn、冷拉異型鋼P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

         ?、茕摴軓澢葯z查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。

         ?、倮煸囼灒簻y應力和變形,判定材料的強度(YS、TS)和塑性指標(A、Z)

         ?、賶罕庠囼灒簣A形試樣 C形試樣(S/D0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)

         ?、俑弑稒z驗(微觀分析):非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度:級別、級差

          A法評級:A類-硫化物 B類-氧化物 C類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS類。

          b. 硫印檢驗法(管坯檢驗,顯示低培組織及缺陷,如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。

          1.現行無縫鋼管標準:共有47項 其中:GB/T25 項 HB3 項 特殊用途19項;基礎 2項 產品 45項

         ?、?GB/T17395-2018 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。
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