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無縫鋼管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。
①抗拉強度(σb)
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/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。
②屈服點(σs)
無縫鋼管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。
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。
④斷面收縮率(ψ)
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:
式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。
⑤硬度指標
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。
無縫鋼管工藝性能檢驗過程:
①壓扁試驗:圓形試樣 C形試樣(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)
L=40~100mm 單位長度變形系數=0.07~0.08
②環拉試驗:L=15mm 無裂紋為合格
③擴口和卷邊試驗:頂心錐度為30°、40°、60°
④彎曲試驗:可代替壓扁試驗(對大口徑管而言)
無縫鋼管金相分析:
①高倍檢驗(觀分析):非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度:級別、級差
組織:M、B、S、T、P、F、A-S
脫碳層:內、外。
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。
②低倍試驗(宏觀分析):肉眼、放大鏡10x以下。
a. 酸蝕檢驗法。
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。
c. 塔形發紋檢驗法:檢驗發紋數量、長度及分布。
中國現行無縫鋼管標準:
1.現行無縫鋼管標準:共有47項 其中:GB 25 項 HB 3 項 特殊用途19項;基礎 2項 產品 45項
2.常用標準:
① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書。
② GB/T 17395-2008 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。
③ GB 5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管。
④ GB 9948-2013 石油裂化用無縫鋼管。
⑤ GB 6479-2013 高壓化肥設備用無縫鋼管。
⑥GB 18248-2008 氣瓶用無縫鋼管。
不銹鋼無縫管在退熱時的步驟
1:不銹鋼無縫管熱軋到規定厚度然后經過退火和除鱗的一種粗糙、無光表面
2:不銹鋼無縫管冷軋后進行熱處理、酸洗或類似處理
3: 粗研磨
4: 中間研磨
5:用GB2477所規定的粒度為240號研磨材料拋光精整
6:用GB2477所規定的粒度為W63號研磨材料拋光精整
7:用GB2477所規定的粒度為W50號研磨材料拋光精整
8:鏡面研磨 鏡子用拋光輪進行研磨反光鏡
9:不銹鋼無縫管冷軋后進行光亮熱處理
10:用適當粒度的研磨材料拋光是表面光華等;
中國無縫管產業從來沒有被定位為一個出口支撐性行業,中國無縫管經過幾十年的努力才達到自給自足,到2005年才達到了進出口平衡,之前一直是進大于出,完全是市場化的過程?!靶枰貏e說明的是,我們70%的出口市場是基本不產鋼的,必須依靠進口。我們的鋼材即使出口到一些發達,品種總體是互補性的。盡管如此,幾年前,我們主動對出口的部分無縫管品種加征出口關稅。我們對部分無縫管出口產品采取了限制措施,怎么可能還去補貼呢?這在邏輯上都說不過去。我們的無縫管產品出口完全是靠比較優勢、靠競爭力實現的,沒有任何補貼。”
產能過不過剩是相對于需求而言的。從供給側看,現在全球很難找到真正不過剩的產品。中國的無縫管產能以內需為主,產量雖然占近一半,但是消費也快接近一半?!拔覀儫o縫管出口占產量的比重,的年份也僅達到13%左右,而有的早已超過40%。中國現在無論是無縫管的人均積蓄量,還是出口占產量的比重和產能利用率,在范圍仍處于合理水平。所以,對于中國的無縫管產能過剩一定要非常理性地看待,總量大本身不是問題,這取決于是否公平競爭,終取決于競爭力?!?br /> 國內由于經濟從高速增長轉變到中速平穩增長,在高速增長時期鋼管行業急劇擴張的產能,到如今已嚴重過剩。國內鋼管企業不得不加大出口的力度,尋求外貿的出路。以2011年為例,鋼管出口占鋼管總產量的12.5%,對于緩解產能過剩起了很大作用。一般而言,我國鋼管外貿與宏觀經濟環境變化、貿易政策變化和下游產業市場需求變化有直接的關系。
鋼管外貿的宏觀經濟環境分析
近1年~2年,我國鋼管出口呈增長態勢。從上有利的因素來看,主要是能源需求旺盛,石油天然氣在能源中仍是主角,對石油天然氣用管的需求旺盛。從上不利的因素來看,正值主要大選年,了各種貿易保護措施例如“雙反”等,影響了我國鋼管出口。
無縫鋼管的化學成分是關系鋼材質量和終使用性能的重要因素之一,也是編制鋼材,乃至終產品熱處理制度的主要依據。因此,在鋼材標準的技術要求部分,往往項就規定了鋼材適用的牌號(鋼級)及其化學成分,并以表格形式列入標準中,是生產企業和客戶驗收鋼及鋼材化學成分的重要依據。
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,即代表該爐或罐的平均成分,在取樣標準方法中規定,將鋼水在樣模內鑄成小錠,在其上刨取或鉆取樣屑,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范圍,也是客戶驗收的依據。
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)鉆取或刨取樣屑,并按規定的標準方法(GB/T223)進行分析得來的化學成分。鋼在結晶和以后塑性變形中,因鋼中合金元素分布的不均勻(偏析),因此允許成品成分與標準成分范圍(熔煉成分)之間存在有偏差,其偏差值應符合GB/T222之規定。
鋼材的成品成分主要是供使用部門或質量檢驗部門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
由于兩個實驗室分析同一樣品的結果有顯著差別并超出兩個實驗室的允許分析誤差,或者生產企業與使用部門、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧意見時,可由第三方具有豐富分析經驗的單位(如中國鋼鐵研究總院或具有商檢資格的檢驗部門)進行再分析,即稱之謂仲裁分析。仲裁分析結果即為終判定依據。
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