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冷拔無縫鋼管的力學(xué)性能詳述

鋼材力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能(機械性能)的重要指標，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)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(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。若力發(fā)生下降時，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。

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

式中：L1--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

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。

冷拔無縫鋼管的應(yīng)用

現(xiàn)如今冷拔無縫鋼管的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是冷拔無縫鋼管，生產(chǎn)廠家也在不斷的增加。人們對冷拔無縫鋼管的質(zhì)量是有需求的，那么怎么區(qū)分冷拔無縫鋼管質(zhì)量好壞呢?首要質(zhì)量好的冷拔無縫鋼管在成分上是均勻的，在切頭上看起來是很規(guī)整，摸著很滑潤而不是有毛刺刺手的感受。而差的由于材質(zhì)差，切頭端面常常會凹凸不平，而且由于劣質(zhì)材廠家產(chǎn)品切頭少，頭尾會出現(xiàn)大耳子。其次如果是劣質(zhì)冷拔無縫鋼管，那么在色彩上就會呈現(xiàn)出一種淡紅色的色彩，還有殘次冷拔無縫鋼管在溫度上也是達不到規(guī)范的。 劣質(zhì)的冷拔無縫鋼管的橫截面不是呈圓形，可能是呈橢圓形可能是別的形狀，這即是因為廠家節(jié)省資料，偷工減料的成果，所以這就很不契合外形尺寸的規(guī)范。還有即是結(jié)疤表象的呈現(xiàn)，這點在優(yōu)質(zhì)的冷拔無縫鋼管是不允許呈現(xiàn)的，但是在殘次冷拔無縫鋼管上就很容易看到這一表象。

因為管道在生銹之后，承受壓力的能力，就會出現(xiàn)很大的減弱?？墒枪艿乐兴魍ǖ乃?，卻不會出現(xiàn)太大的變化，這樣一來同樣的水壓，可能就會沖毀管道。所以當管道，大部分都生銹了之后，就會馬上更換管道，不然就會帶來更大的損失。但如果使用了冷拔無縫鋼管的時候，就可以避免這些問題的出現(xiàn)，讓管道的使用壽命大大的提升。因為冷拔無縫鋼管，有著非常出眾的氧化性能，以及很高的抗扭強度。這也就是意味著，鋼管在進行加工的時候，并不會出現(xiàn)任何的變化。同時不容易生銹的冷拔無縫鋼管，自然可以使用更長的時間。

冷拔無縫鋼管斷面設(shè)計時要考慮的因素

冷拔無縫鋼管斷面設(shè)計時要考慮兩個主要因素：一個是斷面的安全性;另一個是斷面的經(jīng)濟性。為了斷面安全，我們要求冷拔無縫鋼管的腰厚與高度之比應(yīng)不小于1/45。對作柱用的H型鋼，是用扭轉(zhuǎn)半徑與其質(zhì)量之比來表示其經(jīng)濟性。

冷拔無縫鋼管彈性理論用來計算靜態(tài)結(jié)構(gòu)，如倉庫、房屋、橋梁等是可行的，但對運動構(gòu)件如車輪等就不太適用，這時人們往往采用塑性理論。塑性理論的研究可追溯到1914年。1975年歐洲設(shè)計部門制定丁一個塑性設(shè)計規(guī)范，它主要用于靜載荷平面梁和受到彎曲應(yīng)力的框架結(jié)構(gòu)，其要求如下：對于高層建筑，還需要進行更細致的計算。