冷拔無(wú)縫鋼管機(jī)械性能力學(xué)性能

     冷拔無(wú)縫鋼管力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能（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)定了冷拔無(wú)縫鋼管拉伸性能（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率）以及硬

   1冷拔無(wú)縫鋼管屈服點(diǎn)（σs）

  具有屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在拉伸過(guò)程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí)，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)生屈服而力首次下降前的 應(yīng)力； 下屈服點(diǎn)（σsl）：當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)，屈服階段中的小應(yīng)力。

  冷拔無(wú)縫鋼管屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為：

  式中：Fs--試樣拉伸過(guò)程中屈服力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截面積，mm2。

 2冷拔無(wú)縫鋼管斷后伸長(zhǎng)率（σ）

  在冷拔無(wú)縫鋼管拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比，稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。以σ表示，單位為%。計(jì)算公式為：

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

 3冷拔無(wú)縫鋼管斷面收縮率（ψ）

  在冷拔無(wú)縫鋼管拉伸試驗(yàn)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(chēng)為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%。計(jì)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。 度、韌性指標(biāo)，還有用戶(hù)要求冷拔無(wú)縫鋼管的高、低溫性能等。

冷拔無(wú)縫鋼管常見(jiàn)缺陷和形成原因

   在冶煉或熱加工過(guò)程中，由于某些因素（例如非金屬夾雜物、氣體以及工藝選擇或操作不當(dāng)?shù)龋┰斐傻挠绊?，致使鋼的?nèi)部或表面產(chǎn)生缺陷，從而嚴(yán)重地影響材料或產(chǎn)品的質(zhì)量，有時(shí)還將導(dǎo)致材料或產(chǎn)品報(bào)廢。
   冷拔無(wú)縫鋼管中疏松、氣泡、縮孔殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及各種不正常的斷口缺陷等，均可以通過(guò)宏觀檢驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)。宏觀檢驗(yàn)的方法分酸浸檢驗(yàn)及斷口檢驗(yàn)兩種方法。用酸浸法顯示的常見(jiàn)宏觀缺陷簡(jiǎn)介如下：
偏析
 形成原因
澆注凝固過(guò)程中，由于選擇結(jié)晶和擴(kuò)散作用引起某些元素的聚集，造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點(diǎn)狀偏析等。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾雜聚集時(shí)，呈顏色深暗、形狀不規(guī)則，略行凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點(diǎn)。如為抗蝕元素聚集，則呈顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點(diǎn)。
疏松
 形成原因
鋼在凝固過(guò)程中由于低熔點(diǎn)物質(zhì) 凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙，而在熱加工過(guò)程中未能焊合。根據(jù)其分布情況，可分為中心和一般疏松兩類(lèi)。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸面上，孔隙呈不規(guī)則的多邊形、底部尖窄的凹坑，這種凹坑通常多出現(xiàn)在偏析斑點(diǎn)之內(nèi)。嚴(yán)重時(shí)，有連成海綿狀的趨勢(shì)。
夾雜
 形成原因
① 外來(lái)金屬夾雜

在澆注過(guò)程中，金屬條、塊、片落入錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
 宏觀特征
在浸蝕片上，多呈邊緣清晰、顏色與周?chē)@著不同的幾何形狀。
 形成原因
② 外來(lái)非金屬夾雜

在澆注過(guò)程中，沒(méi)有來(lái)得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)內(nèi)壁的耐火材料。 宏觀特征
較大的非金屬夾雜物很好辨認(rèn)，而較小的夾雜腐蝕后剝落，留下細(xì)小的呈圓形的小孔。

 形成原因
③ 翻皮底注鋼錠澆注過(guò)程中的表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中去。
 宏觀特征
在酸浸試樣上，顏色與周?chē)煌螤畈灰?guī)則的彎曲狹長(zhǎng)條帶，周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在。
縮孔 形成原因
鋼錠或鑄件澆注時(shí)，心部的液體由于 冷凝時(shí)體積收縮未能得到補(bǔ)充，在鑄錠頭部或鑄件中形成宏觀孔穴。
 宏觀特征
在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位，其周?chē)Ｊ瞧?、夾雜或疏松密集的地方。有時(shí)在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙，浸蝕后孔穴部分變暗，呈不規(guī)則折皺的孔洞。
 形成原因
鋼錠澆注過(guò)程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
 宏觀特征
在橫向試樣上，呈與表面大致垂直的裂縫，附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱(chēng)為皮下氣泡，較深的皮下氣泡稱(chēng)為針孔。在鍛軋過(guò)程中，這些未氧化也未焊合的氣孔被延伸成細(xì)管狀，橫截面上呈孤立的小針孔。在橫截面上類(lèi)似于排列規(guī)律的點(diǎn)狀偏析，但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
白點(diǎn)
 形成原因
一般認(rèn)為是氫和組織應(yīng)力的作用，鋼中的偏析和夾雜也有一定的影響，屬于裂縫的一種。
 宏觀特征
在橫向熱酸浸試樣上，呈細(xì)短裂縫。在縱向斷口上則是粗晶狀的銀亮白點(diǎn)。

裂縫冷拔無(wú)縫鋼管形成原因
軸心晶間裂縫：當(dāng)枝狀組織較嚴(yán)重時(shí)，大尺寸鋼坯沿枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂縫。
內(nèi)裂：由于鍛軋工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的開(kāi)裂。
 宏觀特征
在橫截面上，軸心位置沿晶間開(kāi)裂，呈蛛網(wǎng)狀，嚴(yán)重時(shí)呈放射狀開(kāi)裂。
折疊
 形成原因
冷拔無(wú)縫鋼管或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及 的棱角，在鍛軋中疊附在冷拔無(wú)縫鋼管上，或由于孔型設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)生成耳子，在繼續(xù)軋制時(shí)疊合而成。
 宏觀特征
冷拔無(wú)縫鋼管在橫向熱酸浸試樣上，與鋼的表面呈斜交的裂縫，附近有較嚴(yán)重的脫碳，縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。