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無縫鋼管是由鋼鐵中的各種元素構(gòu)成,這些元素按照不同比例組合,構(gòu)成了無縫鋼管不同的機械性能,任何一種元素的多少都會直接影響無縫鋼管的機械性能。那么這些元素在鋼材構(gòu)成當中各自扮演什么角色呢?下面就讓我們一起來了解一下影響無縫鋼管性能的各個元素: 碳(c):含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性能降低,碳含量過高容易造成晶間腐蝕不合格。鋼和鐵的界線由 C 含量來控制:<2.11%的為鋼 硅(Si):Si 是脫氧劑和脫硫劑,有較高的強度和硬度,可改善鋼的熱加工性能。 鉻(Cr):鉻能顯著提高鋼的強度,硬度和耐磨性,但同時會降低塑性和韌性。 鎳(Ni):鎳可提高鋼的強度,又可使鋼保持良好的塑性和韌性。 鉬(Mo):鋼中加入鉬,能提高鋼的機械性能。 鈦(Ti):鈦是鋼中的脫氧劑。降低實效敏感性和冷脆性。鋼中加入一定量的鈦有抗晶間腐蝕的能力。 磷(P):磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。通常情況下,鋼中磷的含量控制的越低越好。 硫(S):硫是鋼中的有害元素,使鋼產(chǎn)生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造時容易造成裂紋,同時還降低鋼的耐腐蝕性。所以硫的含量須盡量控制得低。 氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性。增加實效敏感性。適量的氮可提高不銹鋼的抗點腐蝕性和強度。
在附加應力冷拉結(jié)果無縫鋼管的不均勻變形,成為冷拉拔后的殘余應力。精密無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼軋制,產(chǎn)量多,主要用作輸送流體的管道或結(jié)構(gòu)零件。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(jīng)濟截面鋼材。無縫鋼管廠家的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種,冷軋無縫鋼管的生產(chǎn)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(jīng)過割機進行切割,切割成長度約一米的坯料。無縫鋼管的非均勻變形程度決定了殘余應力的大小和分布。無縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。因為有在拉拔過程中無芯棒,與管壁厚度變化不多后變形,變形條件和無縫鋼管的內(nèi)、外兩層變形狀態(tài)有很大的不同,產(chǎn)生不均勻變形。在變形過程中,在無縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進入塑性變形狀態(tài),并沿軸向金屬流動不受摩擦,所以沿壁厚方向發(fā)生軸向變形不均勻,造成在無縫鋼管外層的自然延伸率明顯低于內(nèi)層。這樣,附加軸向和切向拉伸變形和附加應力的產(chǎn)生在無縫鋼管外層達到 值;相反,額外的壓縮變形和壓縮應力層內(nèi)產(chǎn)生的無縫鋼管也達到 值,附加應力變成殘余應力變形后,留在管中。總之,無縫鋼管拉拔后的不均勻變形導致無縫鋼管的殘余應力較大。因此,有必要尋求減少在拔管,殘余應力降低縱向裂縫損傷的一種有效方法。
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