Mechanische Eigenschaften von Stahlrohren

Die mechanischen Eigenschaften von Stahl sind wichtige Indikatoren, um die Endanwendungseigenschaften sicherzustellen (mechanische Eigenschaften) aus Stahl, die von der chemischen Zusammensetzung und dem Wärmebehandlungssystem des Stahls abhängen. In der Stahlrohrnorm, nach unterschiedlichen Nutzungsanforderungen, die Zugeigenschaften (Zugfestigkeit, Streckgrenze oder Streckgrenze, Verlängerung), Härte- und Zähigkeitsindikatoren, sowie vom Anwender geforderte Hoch- und Tieftemperatureigenschaften sind spezifiziert.
① Zugfestigkeit (b)
Während des Zugvorgangs, die maximale Kraft (Fb) die die Probe trägt, wenn sie bricht, und der Stress (p) aus der ursprünglichen Querschnittsfläche erhalten (Also) der Probe wird als Zugfestigkeit bezeichnet (b), und die Einheit ist N/mm2 (MPa). Es stellt die maximale Fähigkeit eines Metallmaterials dar, Beschädigungen unter Spannung zu widerstehen. Die Berechnungsformel lautet:
In der Formel: Fb–die maximale Kraft, die die Probe beim Abziehen erträgt, n (Newton);
Also–die ursprüngliche Querschnittsfläche der Probe, mm2.
②Streckgrenze (s)
Für metallische Werkstoffe mit Fließphänomen, die Spannung, bei der sich die Probe weiter dehnen kann, ohne die Kraft zu erhöhen (konstant bleiben) während des Streckvorgangs wird als Streckgrenze bezeichnet. Wenn die Kraft nachlässt, die obere und untere Streckgrenze sind zu unterscheiden. Die Einheit der Streckgrenze ist N/mm2 (MPa).
Obere Streckgrenze (su): die maximale Spannung, bevor die Probe nachgibt und die Kraft zum ersten Mal abnimmt;
Untere Streckgrenze (sl): Die minimale Spannung in der Fließphase, wenn anfängliche transiente Effekte vernachlässigt werden.
Die Formel zur Berechnung der Streckgrenze lautet:
In der Formel: Fs–Streckkraft (Konstante) während des Zugvorgangs der Probe, n (Newton);
Also–die ursprüngliche Querschnittsfläche der Probe, mm2.
③Dehnung nach Bruch (p)

Im Zugversuch, Der Prozentsatz der Länge, der um die Messlänge der Probe nach dem Bruch erhöht wird, und die Länge der ursprünglichen Messlänge wird als Dehnung bezeichnet. Es wird durch σ dargestellt und die Einheit ist %. Die Berechnungsformel lautet:
In der Formel: L1–die Messlänge, nachdem die Probe gebrochen ist, mm;
L0–Die ursprüngliche Messlänge der Probe, mm.
④Abschnittsschrumpfungsrate (ψ)
Im Zugversuch, Der Prozentsatz der maximalen Verringerung der Querschnittsfläche bei reduziertem Durchmesser der Probe nach dem Bruch der Probe und der ursprünglichen Querschnittsfläche wird als Querschnittsschrumpfungsrate bezeichnet. Es wird in ψ ausgedrückt und die Einheit ist %. Berechnet wie folgt:
In der Formel: S0–die ursprüngliche Querschnittsfläche der Probe, mm2;
S1–die minimale Querschnittsfläche am reduzierten Durchmesser der Probe nach dem Bruch, mm2.
⑤Härteindex
Die Fähigkeit eines Metallmaterials, dem Eindrücken eines harten Gegenstands zu widerstehen, wird als Härte bezeichnet. Je nach Prüfverfahren und Anwendungsbereich, Härte kann in Brinellhärte unterteilt werden, Rockwell-Härte, Vickers-Härte, Shore-Härte, Mikrohärte u Schwefelwasserstoff- und Chloridgehalt Härte. Für Rohre, Es gibt drei häufig verwendete Härten: Brinell, Rockwell und Vickers.
A. Brinell-Härte (HB)
Verwenden Sie eine Stahlkugel oder eine Hartmetallkugel mit einem bestimmten Durchmesser, um sie mit der angegebenen Prüfkraft in die Oberfläche der Probe zu drücken (F), Entfernen Sie die Prüfkraft nach der angegebenen Haltezeit, und den Eindruckdurchmesser messen (L) auf der Probenoberfläche. Der Brinell-Härtewert ist der Quotient aus der Prüfkraft dividiert durch die Oberfläche der Eindruckkugel. Ausgedrückt in HBS (Stahl Ball), die Einheit ist N/mm2 (MPa).
Seine Berechnungsformel lautet:
In der Formel: F–die Prüfkraft drückte in die Oberfläche der Metallprobe, n;
D–Durchmesser der Stahlkugel für Test, mm;
d–der durchschnittliche Durchmesser der Vertiefung, mm.
Die Messung der Brinell-Härte ist genauer und zuverlässiger, aber im Allgemeinen ist HBS nur für Metallmaterialien unter 450 N/mm2 geeignet (MPa), nicht geeignet für härteren Stahl oder dünnere Bleche. Unter den Stahlrohrnormen, Brinellhärte ist die am weitesten verbreitete, und die Härte des Materials wird oft durch den Eindruckdurchmesser d ausgedrückt, was sowohl intuitiv als auch bequem ist.
Beispiel: 120HBS10/1000130: Gibt an, dass der Brinell-Härtewert von einer Stahlkugel mit einem Durchmesser von 10 mm unter Einwirkung einer Prüfkraft von 1000 kgf gemessen wird (9.807KN) für 30s (Sekunden) beträgt 120 N/mm2 (MPa).
B. Rockwell-Härte (HK)
Der Rockwell-Härtetest, wie der Brinell-Härtetest, ist ein Eindringprüfverfahren. Der Unterschied besteht darin, dass es die Tiefe des Eindrucks misst. Das ist, unter der sukzessiven Einwirkung der anfänglichen Prüfkraft (Fo) und die gesamte Prüfkraft (F), der Eindringkörper (Kegel oder Stahlkugel) wird in die Oberfläche der Probe gepresst, und nach der angegebenen Haltezeit, Die Hauptkraft wird entfernt. Die Prüfkraft, der Härtewert errechnet sich aus dem gemessenen Resteindrucktiefeninkrement (e). Sein Wert ist eine unbenannte Zahl, dargestellt durch das Symbol HR, und die verwendeten Skalen umfassen 9 Waage A, B, C, D, E, F, G, H, K, etc.. Unter ihnen, Die üblicherweise für die Stahlhärteprüfung verwendeten Skalen sind im Allgemeinen A, B, C, nämlich HRA, HRB, HRC.
Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet:
Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet
Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet
In der Formel, e–Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, das ist, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet (0.002mm), Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet. Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet, Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet.
Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet:
SPIEL (Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet) 20-88
HRC (Der Härtewert wird nach folgender Formel berechnet) 20-70
HRB (Durchmesser 1,588 mm Stahlkugel-Eindringkörper) 20-100
Die Rockwell-Härteprüfung ist derzeit eine weit verbreitete Methode, unter denen HRC bei den Stahlrohrnormen nach der Brinell-Härte HB an zweiter Stelle steht. Die Rockwell-Härte kann verwendet werden, um Metallmaterialien von extrem weich bis extrem hart zu messen. Es gleicht die Unzulänglichkeit der Brinell-Methode aus. Es ist einfacher als das Brinell-Verfahren und kann den Härtewert direkt von der Skala der Härtemaschine ablesen. Jedoch, aufgrund seiner kleinen Vertiefung, der Härtewert ist nicht so genau wie bei der Brinell-Methode.
C, Vickers-Härte (HV)
Die Vickers-Härteprüfung ist ebenfalls eine Eindringprüfmethode, das ist, einen regelmäßigen viereckigen Pyramidendiamant-Eindringkörper mit einem Winkel von zu drücken 1360 gegenüberliegenden Flächen mit einer ausgewählten Prüfkraft in die Prüffläche drücken (F), und entfernen Sie den Test nach einer bestimmten Haltezeit. Gewalt, und messen Sie die Länge der beiden Diagonalen der Vertiefung.
Der Vickers-Härtewert ist der Quotient aus Prüfkraft dividiert durch die Fläche des Eindrucks, und seine Berechnungsformel ist:
In der Formel: HV–und seine Berechnungsformel ist, N/mm2 (MPa);
F–und seine Berechnungsformel ist, n;
d–und seine Berechnungsformel ist, mm.
und seine Berechnungsformel ist 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) und seine Berechnungsformel ist (n) und seine Berechnungsformel ist, und seine Berechnungsformel ist 5 und seine Berechnungsformel ist.
und seine Berechnungsformel ist: 640und seine Berechnungsformel ist (294.2n) und seine Berechnungsformel ist (Sekunden) und seine Berechnungsformel ist (MPa).
und seine Berechnungsformel ist. Es hat die Hauptvorteile der Brinell- und Rockwell-Methoden, und überwindet ihre grundlegenden Mängel, aber es ist nicht so einfach wie die Rockwell-Methode. Das Vickers-Verfahren wird in Stahlrohrnormen selten verwendet.
⑥ Schlagzähigkeitsindex
Die Schlagzähigkeit spiegelt die Widerstandsfähigkeit von Metallen gegenüber äußeren Schlagbelastungen wider, allgemein ausgedrückt durch den Schlagzähigkeitswert (wenn) und Schlagenergie (wenn), dessen Einheiten J/cm2 und J sind (Joule) bzw..
Schlagzähigkeits- oder Schlagenergietest (bezeichnet als “Sekunden”) wird in drei Typen unterteilt: normale Temperatur, Niedertemperatur- und Hochtemperatur-Schlagprüfung aufgrund unterschiedlicher Prüftemperaturen; entsprechend der Form der Probenkerbe, es kann unterteilt werden in “V”-geformte Kerbe und “U” Es gibt zwei Arten von Kerbschlagversuchen.
Schlagprüfung: Verwenden Sie eine Probe einer bestimmten Größe und Form (10× 10 × 55 mm) (mit einer “U” oder “V”-geformte Kerbe in der Mitte der Längsrichtung, Die Kerbtiefe beträgt 2 mm) unter Einwirkung der Stoßbelastung auf die angegebene Prüfmaschine. Experimentieren Sie mit gebrochen an der Kerbe.
A. Stoßdämpfungsarbeit Akv(u)–die Arbeit, die von einem Metallmuster mit einer bestimmten Größe und Form aufgenommen wird, wenn es unter der Wirkung einer Stoßbelastung bricht. Die Einheit ist Joule (J) oder Kgf.m.
B. Schlagzähigkeitswert akv(u) – der Quotient, den man erhält, indem man die Stoßabsorptionsenergie durch die Querschnittsfläche des Bodens an der Kerbe der Probe dividiert. Die Einheit ist Joule/cm2 (J/cm2) oder Kilogramm Kraft.m/cm2 (Kgf.m/cm2). Die Berechnungsformel lautet:
In der Formel: Wasser(u)–Arbeit absorbiert, wenn die Probe gebrochen wird, Kgf.m (J);
S – die Querschnittsfläche des Bodens der Probenkerbe, cm2.
Die normale Temperaturschlagtesttemperatur beträgt 20 ± 50 ° C; der Niedrigtemperatur-Schlagtest-Temperaturbereich ist
Das im Niedertemperatur-Schlagtest verwendete Kühlmedium ist im Allgemeinen ungiftig, Angemessene Struktur, nicht korrodierendes Metall und nicht erstarrende Flüssigkeit oder Gas bei der Prüftemperatur. Wie absolutes Ethanol (Alkohol), festes Kohlendioxid (Trockeneis) oder Flüssigstickstoff-Zerstäubungsgas (Flüssigstickstoff).