Propriedades mecânicas de tubos de aço

As propriedades mecânicas do aço são indicadores importantes para garantir as propriedades de uso final (Propriedades mecânicas) de aço, que dependem da composição química e do sistema de tratamento térmico do aço. No padrão de tubo de aço, de acordo com diferentes requisitos de uso, as propriedades de tração (resistência à tração, força de escoamento ou ponto de escoamento, alongamento), indicadores de dureza e tenacidade, bem como as propriedades de alta e baixa temperatura exigidas pelos usuários são especificadas.
① Resistência à tração (σb)
Durante o processo de tração, a força máxima (Fb) que a amostra carrega quando quebra, e o estresse (p) obtido da área da seção transversal original (Então) da amostra é chamado de resistência à tração (σb), e a unidade é N / mm2 (MPa). Representa a capacidade máxima de um material metálico para resistir a danos sob tensão. A fórmula de cálculo é:
Na fórmula: Fb–a força máxima que a amostra suporta quando é puxada, N (Newton);
Então–a área da seção transversal original da amostra, mm2.
② Ponto de rendimento (σs)
Para materiais metálicos com fenômeno de escoamento, a tensão na qual a amostra pode continuar a se alongar sem aumentar a força (permanecendo constante) durante o processo de estiramento é chamado de ponto de escoamento. Se a força diminuir, os pontos de rendimento superior e inferior devem ser distinguidos. A unidade do ponto de escoamento é N / mm2 (MPa).
Ponto de rendimento superior (σsu): a tensão máxima antes que a amostra ceda e a força diminua pela primeira vez;
Ponto de rendimento inferior (σsl): A tensão mínima na fase de escoamento quando os efeitos transitórios iniciais são ignorados.
A fórmula para calcular o limite de rendimento é:
Na fórmula: Fs–força de rendimento (constante) durante o processo de tração da amostra, N (Newton);
Então–a área da seção transversal original da amostra, mm2.
③Alongamento após fratura (p)

No teste de tração, a porcentagem do comprimento aumentada pelo comprimento padrão do corpo de prova depois que ele é quebrado e o comprimento do comprimento original é chamado de alongamento. É representado por σ e a unidade é %. A fórmula de cálculo é:
Na fórmula: L1–o comprimento do medidor depois que a amostra é quebrada, mm;
L0–O comprimento original da amostra, mm.
④Taxa de encolhimento da seção (ψ)
No teste de tração, a porcentagem da redução máxima da área da seção transversal no diâmetro reduzido da amostra depois que a amostra é quebrada e a área da seção transversal original é chamada de taxa de contração da seção transversal. É expresso em ψ e a unidade é %. Calculado da seguinte forma:
Na fórmula: S0–a área da seção transversal original da amostra, mm2;
S1–a área de seção transversal mínima no diâmetro reduzido da amostra após a fratura, mm2.
⑤ Índice de dureza
A capacidade de um material metálico de resistir à indentação de um objeto duro é chamada de dureza.. De acordo com diferentes métodos de teste e escopo de aplicação, dureza pode ser dividida em dureza Brinell, dureza Rockwell, Dureza Vickers, Dureza Shore, microdureza e e encontrei o acima dureza. Para tubos, existem três durezas comumente usadas: Brinell, Rockwell e Vickers.
UMA. Dureza Brinell (HB)
Use uma esfera de aço ou uma esfera de metal duro com um determinado diâmetro para pressionar a superfície da amostra com a força de teste especificada (F), remova a força de teste após o tempo de retenção especificado, e medir o diâmetro de indentação (eu) na superfície da amostra. O valor de dureza Brinell é o quociente da força de teste dividido pela área de superfície da esférica de indentação. Expresso em HBS (bola de aço), a unidade é N / mm2 (MPa).
Sua fórmula de cálculo é:
Na fórmula: F–a força de teste pressionada na superfície da amostra de metal, N;
D–diâmetro da esfera de aço para teste, mm;
d–o diâmetro médio da indentação, mm.
A medição da dureza Brinell é mais precisa e confiável, mas geralmente o HBS é adequado apenas para materiais metálicos abaixo de 450N/mm2 (MPa), não é adequado para aço mais duro ou placas mais finas. Entre os padrões de tubos de aço, A dureza Brinell é a mais utilizada, e a dureza do material é muitas vezes expressa pelo diâmetro de indentação d, que é intuitivo e conveniente.
Exemplo: 120HBS10/1000130: Indica que o valor de dureza Brinell medido por uma esfera de aço com diâmetro de 10mm sob a ação de uma força de teste de 1000Kgf (9.807KN) por 30s (segundos) é 120N/mm2 (MPa).
B. dureza Rockwell (Hong Kong)
O teste de dureza Rockwell, como o teste de dureza Brinell, é um método de teste de recuo. A diferença é que ele mede a profundidade do recuo. Isso é, sob a ação sucessiva da força de teste inicial (sob a ação sucessiva da força de teste inicial) sob a ação sucessiva da força de teste inicial (F), sob a ação sucessiva da força de teste inicial (sob a ação sucessiva da força de teste inicial) sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial. sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial (e). sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial 9 sob a ação sucessiva da força de teste inicial, B, C, D, E, F, G, H, K, etc. sob a ação sucessiva da força de teste inicial, sob a ação sucessiva da força de teste inicial, B, C, sob a ação sucessiva da força de teste inicial, HRB, HRC.
O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula:
O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula
O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula
Na fórmula, e–O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, isso é, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula (0.002mm), O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula. O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula, O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula.
O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula:
O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula (O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula) 20-88
HRC (O valor da dureza é calculado pela seguinte fórmula) 20-70
HRB (penetrador de esfera de aço de 1,588 mm de diâmetro) 20-100
O teste de dureza Rockwell é um método amplamente utilizado atualmente, entre os quais o HRC perde apenas para a dureza Brinell HB nos padrões de tubos de aço. A dureza Rockwell pode ser usada para medir materiais metálicos de extremamente macios a extremamente duros. Compensa a inadequação do método Brinell. É mais simples que o método Brinell e pode ler diretamente o valor da dureza do mostrador da máquina de dureza. No entanto, devido ao seu pequeno entalhe, o valor da dureza não é tão preciso quanto o método Brinell.
C, Dureza Vickers (HV)
O teste de dureza Vickers também é um método de teste de indentação, que é pressionar um penetrador de diamante de pirâmide quadrangular regular com um ângulo de 1360 faces opostas na superfície de teste com uma força de teste selecionada (F), e remova o teste após um tempo de espera especificado. força, e medir o comprimento das duas diagonais do recuo.
O valor de dureza Vickers é o quociente obtido pela divisão da força de teste pela área da superfície da indentação, e sua fórmula de cálculo é:
Na fórmula: HV–Símbolo de dureza Vickers, N/mm2 (MPa);
F–força de teste, N;
d–a média aritmética das duas diagonais do recuo, mm.
A força de teste F usada para a dureza Vickers é 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) seis graus, o valor de dureza pode ser medido A faixa é 5 para 1000HV.
Exemplo de método de representação: 640HV30/20 significa que o valor de dureza Vickers medido com uma força de teste de 30Hgf (294.2N) para 20S (segundos) é 640N/mm2 (MPa).
O método de dureza Vickers pode ser usado para medir a dureza de materiais metálicos muito finos e camadas superficiais. Tem as principais vantagens dos métodos Brinell e Rockwell, e supera suas deficiências básicas, mas não é tão simples quanto o método Rockwell. O método Vickers raramente é usado em padrões de tubos de aço.
⑥ Índice de resistência ao impacto
A tenacidade ao impacto reflete a resistência dos metais às cargas de impacto externas, geralmente expresso pelo valor de resistência ao impacto (E se) e energia de impacto (E se), cujas unidades são J/cm2 e J (joules) respectivamente.
Resistência ao impacto ou teste de energia de impacto (referido como “teste de impacto”) é dividido em três tipos: temperatura normal, teste de impacto de baixa temperatura e alta temperatura devido a diferentes temperaturas de teste; de acordo com a forma do entalhe da amostra, pode ser dividido em “V”-entalhe em forma e “o” Existem dois tipos de testes de impacto de entalhe.
Teste de impacto: use uma amostra de um determinado tamanho e forma (10×10×55mm) (com um “o” ou “V”-entalhe em forma no meio da direção do comprimento, a profundidade do entalhe é 2mm) sob o impacto da carga de impacto na máquina de teste especificada. Experimente com quebrado no entalhe.
UMA. Trabalho de absorção de choque Akv(você)–o trabalho absorvido por um padrão de metal com um determinado tamanho e forma quando ele se rompe sob a ação da carga de choque. A unidade é Joule (J) ou Kgf.m.
B. Valor de resistência ao impacto akv(você) – o quociente obtido dividindo a energia de absorção de impacto pela área da seção transversal do fundo no entalhe da amostra. A unidade é Joule/cm2 (J/cm2) ou quilograma força.m/cm2 (Kgf.m/cm2). A fórmula de cálculo é:
Na fórmula: Aqu(você)–trabalho absorvido quando a amostra é quebrada, Kgf.m (J);
S – a área da seção transversal da parte inferior do entalhe da amostra, cm2.
A temperatura normal do teste de impacto de temperatura é 20±50C; a faixa de temperatura do teste de impacto de baixa temperatura é
O meio de resfriamento usado no teste de impacto de baixa temperatura geralmente não é tóxico, seguro, metal não corrosivo e líquido ou gás não solidificante na temperatura de teste. Como etanol absoluto (álcool), dióxido de carbono sólido (gelo seco) ou gás de atomização de nitrogênio líquido (nitrogenio liquido).