Propriétés mécaniques des tubes en acier

Les propriétés mécaniques de l'acier sont des indicateurs importants pour garantir les propriétés d'utilisation finale (Propriétés mécaniques) de l'acier, qui dépendent de la composition chimique et du système de traitement thermique de l'acier. Dans la norme de tuyau en acier, selon différentes exigences d'utilisation, les propriétés de traction (résistance à la traction, limite d'élasticité ou limite d'élasticité, élongation), indicateurs de dureté et de ténacité, ainsi que les propriétés à haute et basse température requises par les utilisateurs sont spécifiées.
① Résistance à la traction (b)
Pendant le processus de traction, la force maximale (Facebook) que l'échantillon porte lorsqu'il se brise, et le stress (p) obtenu à partir de la section transversale d'origine (Alors) de l'échantillon est appelée résistance à la traction (b), et l'unité est N/mm2 (MPa). Il représente la capacité maximale d'un matériau métallique à résister aux dommages sous tension. La formule de calcul est:
Dans la formule: Facebook–la force maximale que l'échantillon supporte lorsqu'il est retiré, N (Newton);
Alors–la section transversale d'origine de l'échantillon, mm2.
②Rendement (s)
Pour les matériaux métalliques avec phénomène de plastification, la contrainte à laquelle l'échantillon peut continuer à s'allonger sans augmenter la force (restant constant) pendant le processus d'étirement est appelé le point d'élasticité. Si la force diminue, les points de rendement supérieur et inférieur doivent être distingués. L'unité de limite d'élasticité est N/mm2 (MPa).
Limite d'élasticité supérieure (su): la contrainte maximale avant que l'échantillon ne cède et que la force ne diminue pour la première fois;
Limite d'élasticité inférieure (sl): La contrainte minimale dans la phase de rendement lorsque les effets transitoires initiaux sont ignorés.
La formule de calcul de la limite d'élasticité est:
Dans la formule: Fs–force de rendement (constant) pendant le processus de traction de l'échantillon, N (Newton);
Alors–la section transversale d'origine de l'échantillon, mm2.
③ Allongement après rupture (p)

Dans l'essai de traction, le pourcentage de la longueur augmenté de la longueur entre repères de l'éprouvette après sa rupture et la longueur de la longueur entre repères d'origine est appelé allongement. Il est représenté par σ et l'unité est %. La formule de calcul est:
Dans la formule: L1–la longueur entre repères après rupture de l'échantillon, mm;
L0–La longueur de jauge d'origine de l'échantillon, mm.
④Taux de retrait de section (??)
Dans l'essai de traction, le pourcentage de la réduction maximale de l'aire de la section transversale au diamètre réduit de l'éprouvette après rupture de l'éprouvette et l'aire de la section transversale d'origine est appelée taux de retrait de la section transversale. Il est exprimé en ψ et l'unité est %. Calculé comme suit:
Dans la formule: S0–la section transversale d'origine de l'échantillon, mm2;
S1–aire minimale de la section transversale au diamètre réduit de l'échantillon après rupture, mm2.
⑤Indice de dureté
La capacité d'un matériau métallique à résister à l'indentation d'un objet dur est appelée dureté. Selon différentes méthodes de test et champ d'application, la dureté peut être divisée en dureté Brinell, Dureté Rockwell, dureté Vickers, Dureté Shore, microdureté et haute température dureté. Pour tuyaux, il existe trois duretés couramment utilisées: Brinell, Rockwell et Vickers.
A. Essai de dureté Brinell (HB)
Utilisez une bille d'acier ou une bille de carbure cémenté d'un certain diamètre pour appuyer sur la surface de l'échantillon avec la force d'essai spécifiée (F), supprimer la force d'essai après le temps de maintien spécifié, et mesurer le diamètre d'indentation (L) à la surface de l'échantillon. La valeur de dureté Brinell est le quotient de la force d'essai divisée par la surface de la sphère d'indentation. Exprimé en HBS (bille d'acier), l'unité est N/mm2 (MPa).
Sa formule de calcul est:
Dans la formule: F–la force d'essai pressée contre la surface de l'échantillon de métal, N;
D–diamètre de la bille d'acier pour le test, mm;
usinage–le diamètre moyen de l'indentation, mm.
La mesure de la dureté Brinell est plus précise et fiable, mais généralement HBS ne convient que pour les matériaux métalliques inférieurs à 450N/mm2 (MPa), ne convient pas aux aciers plus durs ou aux tôles plus fines. Parmi les normes de tubes en acier, La dureté Brinell est la plus utilisée, et la dureté du matériau est souvent exprimée par le diamètre d'indentation d, qui est à la fois intuitif et pratique.
Exemple: 120HBS10/1000130: Indique que la valeur de dureté Brinell mesurée par une bille d'acier de diamètre 10mm sous l'action d'une force d'essai de 1000Kgf (9.807KN) pendant 30 secondes (secondes) est de 120N/mm2 (MPa).
B. Dureté Rockwell (Hong Kong)
Le test de dureté Rockwell, comme le test de dureté Brinell, est une méthode de test d'indentation. La différence est qu'il mesure la profondeur de l'indentation. C'est, sous l'action successive de la force d'essai initiale (Fo) et la force d'essai totale (F), le pénétrateur (cône ou bille d'acier) est pressé contre la surface de l'échantillon, et après le temps de maintien spécifié, la force principale est supprimée. La force d'épreuve, la valeur de dureté est calculée à partir de l'incrément de profondeur d'indentation résiduelle mesuré (e). Sa valeur est un nombre sans nom, représenté par le symbole HR, et les échelles utilisées comprennent 9 échelles A, B, C, D, E, F, G, H, Chiffre, etc. Parmi eux, les échelles couramment utilisées pour l'essai de dureté de l'acier sont généralement A, B, C, à savoir HRA, HRB, HRC.
La valeur de dureté est calculée par la formule suivante:
Lorsqu'il est testé avec les échelles A et C, FC = 100-e
Lors de l'utilisation du test de l'échelle B, FC = 130-e
Dans la formule, e–incrément de profondeur d'indentation résiduelle, qui est exprimé dans une unité spécifiée de 0,002 mm, C'est, lorsque le pénétrateur se déplace axialement d'une unité (0.002mm), cela équivaut à un certain nombre de changements de dureté Rockwell. Plus la valeur e est grande, plus la dureté du métal est faible, et vice versa, plus la dureté est élevée.
Le champ d'application des trois barèmes ci-dessus est le suivant:
JEU (pénétrateur à cône en diamant) 20-88
HRC (pénétrateur à cône en diamant) 20-70
HRB (pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm) 20-100
pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm, pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm. pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm. pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm. pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm. toutefois, pénétrateur à billes en acier de diamètre 1,588 mm, la valeur de dureté n'est pas aussi précise que la méthode Brinell.
C, dureté Vickers (HV)
Le test de dureté Vickers est également une méthode de test d'indentation, qui consiste à presser un pénétrateur diamant pyramidal quadrangulaire régulier avec un angle de 1360 faces opposées dans la surface d'essai avec une force d'essai sélectionnée (F), et retirez le test après un temps de maintien spécifié. Obliger, et mesurer la longueur des deux diagonales de l'indentation.
La valeur de dureté Vickers est le quotient obtenu en divisant la force d'essai par la surface de l'indentation, et sa formule de calcul est:
Dans la formule: HV–Symbole de dureté Vickers, N/mm2 (MPa);
F–force d'essai, N;
usinage–la moyenne arithmétique des deux diagonales de l'indentation, mm.
La force d'essai F utilisée pour la dureté Vickers est 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) six niveaux, la valeur de dureté peut être mesurée La plage est 5 à 1000HV.
Exemple de méthode de représentation: 640HV30/20 signifie que la valeur de dureté Vickers mesurée avec une force d'essai de 30Hgf (294.2N) pour 20S (secondes) est de 640N/mm2 (MPa).
La méthode de dureté Vickers peut être utilisée pour mesurer la dureté de matériaux métalliques très fins et de couches de surface. Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell, Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell, Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell. Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell.
Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell
Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell, Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell (Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell) Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell (Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell), Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell (Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell) respectivement.
Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell (JEU “JEU”) Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell: Elle présente les principaux avantages des méthodes Brinell et Rockwell, essai d'impact à basse température et à haute température en raison de différentes températures d'essai; selon la forme de l'entaille de l'échantillon, il peut être divisé en “V”-encoche en forme et “U” Il existe deux types d'essais d'impact à l'entaille.
Essai de choc: utiliser un échantillon d'une certaine taille et forme (10×10×55mm) (avec un “U” ou “V”-encoche en forme au milieu de la direction de la longueur, la profondeur d'encoche est de 2 mm) sous l'impact de la charge d'impact sur la machine d'essai spécifiée. Expérimentez avec cassé à l'encoche.
A. Travail d'absorption des chocs Akv(tu)–le travail absorbé par un modèle métallique d'une certaine taille et forme lorsqu'il se brise sous l'action d'une charge de choc. L'unité est Joule (J) ou Kgf.m.
B. Valeur de résistance aux chocs akv(tu) – le quotient obtenu en divisant l'énergie d'absorption d'impact par la section transversale du fond au niveau de l'encoche de l'échantillon. L'unité est Joule/cm2 (J/cm2) ou kilogramme force.m/cm2 (Kgf.m/cm2). La formule de calcul est:
Dans la formule: kv(tu)–travail absorbé lorsque l'échantillon est cassé, Kgf.m (J);
S – la section transversale du bas de l'entaille de l'échantillon, cm2.
La température normale d'essai d'impact de température est de 20 ± 50C; la plage de température de l'essai d'impact à basse température est
Le milieu de refroidissement utilisé dans le test d'impact à basse température est généralement non toxique, dans des circonstances normales, métal non corrosif et liquide ou gaz non solidifiant à la température d'essai. Comme l'éthanol absolu (JEU), dioxyde de carbone solide (glace carbonique) ou gaz d'atomisation d'azote liquide (l'azote liquide).