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无缝钢管冷拔时,由于热轧管坯存在裂纹等缺陷或高精度冷拔管被制成油缸后,在使用过程中发生的断裂,几乎没有塑性变形发生,一般均为脆性断裂。脆性断裂是由多种原因引起的。如:晶界上有析出物时,不管其强度比基体强度强或弱,皆是产生裂纹的原因;晶界上夹杂物的偏析也是断裂的原因;另外,即使在远远小于屈服极限的交变载荷作用下,也会引起发生疲劳断裂现象。
一般来说,液压(气动)零件在设计时使用的力学性能指标,都是假定材料是均匀的、连续的、各向同性的,根据这种方法分析认为是的设计,有时也会发生意外断裂事故。研究发现,在高强度金属材料中发生的低应力脆性断裂的过程中,材料组织远非均匀的、各向同性的。组织中会有裂纹、还会有夹杂物、气孔等缺陷,这些缺陷均可以看成为材料中的裂纹。另外,脆性断裂还与构件的使用温度有关。人们通过研究发现当温度低于某一特定温度值时,材料将会转变为脆性状态,其冲击吸收功明显下降,这种现象称为冷脆,所以,设计时还要根据构件的工作温度来选取具有合适冷脆转变温度的材料。



 

热轧无缝钢管:热轧是相对于冷轧而言的,冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。热轧可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并显组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时形成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。

为了经济地生产钢管,并使生产具有中、小型规模,大口径无缝钢管即年产量为15~20万I,其工艺的核心是减少轧机的机架数目。因此,从各个角度广泛地研究了5机架、4机架和3机架方案的变形参数如表22-6所示。工艺的主要工艺优点是轧薄壁管、公差好、收得率高等。而3机架方案因其灵活性很差,因此大大减弱了工艺的优点。时灿轧机的延伸系数仅为1.8,穿孔机需完成较大的延伸量,并需用后两机架取得较好的尺寸公差,而三机架方案却丧失了这一条件。因此,一般不这一方案。机组所生产的钢管直径的上限在6 ~9英寸范围内,由于皿轧管机组被划分为普通吣四和紧凑式两大类,其对比如表22-7所示。由于轧机延伸系数偏小,产量偏低,属于中小产量水平的轧管机组。主要设备有锥辊式穿孔机、少机架的轧管机(设有只⑶系统)以及脱管机、张减机。




耐高温冷拔钢管,高温耐氧化性优良。具有很高的高温强度及抗氧化性、抗渗碳性,能耐酸、耐碱、拉力和耐磨性强,连续使用温度1150℃。常用工作温度不要超过1050度,温度不要超过1200度。对耐高温不锈钢管性能产生影响的元素碳含碳量越高,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差。硫是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性。磷能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看,在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是有利的。锰能提高钢的强度,能消弱和硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能。近年来出现的抗菌耐高温不锈钢管制品是不锈钢家族中的新宠儿,它是在不锈钢中添加一些抗菌的元素如铜、银等经过特殊处理而成。这种优良的抗菌自洁性预示着它的应用前景非常广阔。在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,耐高温不锈钢管具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内,不要连续作用耐高温不锈钢管,但在该温度范围以外连续使用耐高温不锈钢管时,该不锈钢具有良好的耐热性。耐高温冷拔钢管的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。耐高温冷拔钢管,高温耐氧化性优良。具有很高的高温强度及抗氧化性、抗渗碳性,能耐酸、耐碱、拉力和耐磨性强,连续使用温度1150℃。常用工作温度不要超过1050度,温度不要超过1200度。



 

20 GB5313
4.供货状态及热处理

供货状态及热处理要求不同这四种钢中.可能是考虑到对使用寿命有直接影响的因素,仅有GB5310的20G钢对供货状态及热处理作了明确规定:应进行9OO~930-C正火   热处理后交货,热轧管当终轧温度大于等于900-C时,可以代替正火,以热轧状态交货。GB713的20g钢标准中注明钢板以热轧、控轧、正火及正火加回火状态交货;GB6654的20R钢标准中注明以热轧、控轧或正火状态交货,但均役有明确正火、热处理的温度或强调热轧后的温度。有关资料介绍其正火温度一般为800~920℃,回火温度为600~650℃。GB3087及GB8163之20钢均注明热轧以热轧状态或热处理状态交货,冷轧以热处理状态交货。
5检验项目和试验方法的差异
   四个钢号的检验项目和试验方法如表4所示。队表4看出,除了钢管与钢板的检验项目和试验方法有明显差异外,三个钢管标准的检验项目也有明显不同。GB5310的高压锅炉用无缝钢管的检验项目多,GB3087的低中压锅炉用无缝钢管次之,GB8163输送流体用无缝钢管少。这也在一定程度上反映不同标准对产品质量要求的严格程度。GB713的锅炉用钢板增加时效冲击试验,这是因为残留在碳钢中氮元素,在温度300℃左右,与碳元素生成化合物,将大大降低钢材的时效冲击韧性。
6.总结
   综上所述可见四个钢号有着较大的差别。根据使用要求必须选择相适应的标准,即对条钢适用GB699,一般钢管适用GB8163,输送流体用一般无缝钢管适用GB8163,低中压锅炉用无缝钢管适用GB3087,高压锅炉钢管适用GB5310,锅炉受压元件钢板适用GB713,压力容器及其附件适用GB6654。决不能用GB3087的钢管,更不能用GB8163的钢管来替代GB5310的钢管。而更为重要的是在设计及订货时就要作出准确的选择。因为这四个钢号在成品检验时是很难鉴别的。另外,在到货验收时一定要以设计及订货时确定的标准及钢号进行验收,而决不能简单地统一以20钢来验牧




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