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冷拔無縫管的力學(xué)性能詳述

鋼材力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo)，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo)，還有用戶要求的高、低溫性能等。

①抗拉強(qiáng)度(σb)

試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的大力(Fb)，除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ)，稱為抗拉強(qiáng)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大能力。計算公式為：

式中：Fb--試樣拉斷時所承受的大力，N(牛頓); So--試樣原始橫截面積，mm2。

②屈服點(diǎn)(σs)

具有屈服現(xiàn)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(xù)伸長時的應(yīng)力，稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。

上屈服點(diǎn)(σsu)：試樣發(fā)生屈服而力初次下降前的大應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(σsl)：當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時，屈服階段中的小應(yīng)力。

屈服點(diǎn)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(yàn)中，試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：

式中：L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長度，mm; L0--試樣原始標(biāo)距長度，mm。

④斷面收縮率(ψ)

在拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的大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最少橫截面積，mm2。

⑤硬度指標(biāo)

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)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。

冷拔無縫管的控制方法

1）冷拉應(yīng)力控制的情況：

對于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋和5號鋼的鋼筋，在冷拉后，作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用的，要用冷拉應(yīng)力控制。但鋼筋冷拉后經(jīng)檢查，冷拉率超過了規(guī)范規(guī)定值，還要再進(jìn)行機(jī)械能實(shí)驗(yàn)。

2）冷拉率測定控制要求：

以冷拉率控制鋼筋冷拉時，控制值要由試驗(yàn)確定。試驗(yàn)測定時要求：同爐同批的測定試件，不能少于4個，每個試件都要按規(guī)范規(guī)定的冷拉應(yīng)力測定相應(yīng)的冷拉率，并取試件的平均值作為該爐該批鋼筋的實(shí)際冷拉率。如果鋼筋強(qiáng)度偏高，平均的冷拉率低于1%時，在鋼筋冷拉時，仍要按1%的冷拉率控制。

3）不同爐批的冷拉控制：

對于混雜，分不清爐批的鋼筋，冷拉時，不能用冷拉率控制，而且要冷拉多根連接的鋼筋，每根的冷拉率和控制應(yīng)力都要符合規(guī)范規(guī)定。

4）冷拉速度控制：

要使鋼筋充分變形，就要適當(dāng)控制冷拉速度，一般以0.5-1.0為宜。同時要求，冷拉到規(guī)定的應(yīng)力和冷拉率以后，隨即停拉2-3以后，再放松鋼筋，結(jié)束冷拉，以給鋼筋充分變形的時間。

5）冷拉控制方法：

冷拉時只用冷拉率或者冷拉應(yīng)力控制叫單控，冷拉時冷拉率和冷拉應(yīng)力同時應(yīng)用，稱為雙控。采用單控，施工簡單方便。但對于材質(zhì)不均勻的鋼筋，不可能逐根試驗(yàn)（逐根試驗(yàn)，費(fèi)工費(fèi)料，不可能這樣做，有的同一根鋼筋冷拉率也不一樣）冷拉質(zhì)量得不到保證。雙控方法可以避免上述問題。冷拉時，對于控制應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到，冷拉率沒有超過允許值的，可以認(rèn)為合格。但是，如果冷拉率已經(jīng)達(dá)到，而冷拉應(yīng)力還達(dá)不到控制應(yīng)力，這種鋼筋要降低強(qiáng)度使用。對于預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用雙控方法。

冷拔無縫管在生產(chǎn)中要注意的細(xì)節(jié)

冷拔無縫管是無縫管中的重要的一種形式和類型，它的用途是比較廣泛的在各種的建筑的工程，樓房建造和裝飾裝修中都是有著廣泛地應(yīng)用的，冷拔無縫管在生產(chǎn)以及主要的銷售中總會發(fā)現(xiàn)它的斷裂的現(xiàn)象的，那就是在生產(chǎn)中很多的環(huán)節(jié)是沒有做好的，再一個就是配料不足，化學(xué)元素配的比例不對這些原因都是有的。

1、小縱裂

冷拔無縫管表面小縱裂形態(tài)為長度小于200mm、寬度小于3mm、深度小于0.3mm。

2、峰狀裂紋

該裂紋全部發(fā)生在冷拔無縫管下表的距邊部5-60mm處，宏觀方向與軋制方向垂直，呈“山峰”狀。

3、邊線裂紋

該裂紋主要發(fā)生在冷拔無縫管距邊部20-80mm處，形態(tài)為多條大小不一的并行縱向裂紋，其規(guī)律是冷拔無縫管規(guī)格越厚、越寬，此類缺陷越嚴(yán)重。

4、夾雜、結(jié)疤

夾雜、結(jié)疤呈規(guī)律性分布，經(jīng)過邊部火焰扒皮裂紋檢查或鑄坯劃痕火焰清理等精整操作后的現(xiàn)象明顯。

對于鋼材中出現(xiàn)的纖維組織以及位錯、空位等晶體缺陷，一般均采取退火或正火等熱處理手段加以消除。退火的目的是細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，降低硬度，提高塑性，也便于冷加工。冷拔冷拔無縫管生產(chǎn)中，不可缺少退火設(shè)備，所以，制定合適的退火工藝，是保證冷拔無縫管組織合格，產(chǎn)品不出現(xiàn)斷裂缺陷的必要條件。如果生產(chǎn)廠家為了片面降低生產(chǎn)成本，減少退火工序，必將對產(chǎn)品質(zhì)量造成不利的影響。