15MN鋼管】15MN鋼管標準

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圓鋼 不銹鋼圓鋼 合金圓鋼 特殊材質(zhì)圓鋼 模具鋼鍛打模具鋼 熱軋模具鋼
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，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機械零件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時，已廣泛用鋼管來制造。
中文名 無縫鋼管
作 用 輸送流體
制 造 構(gòu)件和機械零件
常備資源材質(zhì) 10#、20#、35#、45#、16Mn
目錄
1力學性能
2用途
3交貨狀態(tài)
4生產(chǎn)工藝
5質(zhì)量要求
1力學性能

鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能（機械性能）的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。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。
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)伸長時的應力，稱屈服點。若力發(fā)生下降時，則應區(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)生屈服而力首次下降前的大應力； 下屈服點（σsl）：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的小應力。
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。
A、布氏硬度（HB）
用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。
其計算公式為：
式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力，N； D--試驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。
測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。
舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。
2用途

1.建筑類的有：地下管道輸送較多、蓋樓時抽取地下水、鍋爐熱水輸送用等。
2.機械加工、軸承套、加工機械配件等。
無縫鋼管
無縫鋼管
3.電氣類的：燃氣輸送、水發(fā)電流體管道。
4.風力發(fā)電廠防靜電管等。
3交貨狀態(tài)

是指交貨產(chǎn)品的終塑性變形或終熱處理的狀態(tài)。一般不經(jīng)過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態(tài)或制造狀態(tài)；經(jīng)過熱處理交貨的稱熱處理狀態(tài)，或根據(jù)熱處理的類別稱正火（?；⒄{(diào)質(zhì)、固溶、退火狀態(tài)。訂貨時，交貨狀態(tài)需在合同中注明。重量交貨狀態(tài)：
實際重量－－交貨時，其產(chǎn)品重量是按稱重（過磅）重量交貨；
理論重量－－交貨時，其產(chǎn)品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。
4生產(chǎn)工藝

①熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序（△主要檢驗工序）：
管坯準備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、臺檢) →入庫
②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產(chǎn)工序：
坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗
一般的無縫鋼管的生產(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。然后進入退火流程，退火要用酸性液體進行酸洗，酸洗時要注意表面是否有大量的起泡產(chǎn)生，如果有大量的起泡產(chǎn)生說明鋼管的質(zhì)量達不到相應的標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短于熱軋無縫鋼管，冷軋無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼管要小，但是表面看起來比厚壁無縫鋼管更加明亮，表面沒有太多的粗糙，口徑也沒有太多的毛刺。
熱軋無縫鋼管的交貨狀態(tài)一般是熱軋狀態(tài)經(jīng)過熱處理后進行交貨。熱軋無縫鋼管在經(jīng)過質(zhì)檢后要經(jīng)過工作人員的嚴格的手工挑選，在質(zhì)檢后要進行表面涂油，然后緊接著是多次的冷拔實驗，熱軋?zhí)幚砗笠M行穿孔的實驗，如果穿孔擴徑過大就要進行矯直矯正。在矯直后再由傳送裝置傳送到探傷機進行探傷實驗，后貼上標簽、進行規(guī)格編排后放置到到倉庫當中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減徑）→冷卻→矯直→水壓試驗（或探傷）→標記→入庫無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規(guī)格用外徑*壁厚毫米數(shù)表示。
熱軋無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機械零件，如汽車、拖拉機的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨；冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。
熱軋，顧名思義，軋件的溫度高，因此變形抗力小，可以實現(xiàn)大的變形量。以鋼板的軋制為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經(jīng)過粗軋和精軋，終厚度為1~20mm。同時，由于鋼板的寬厚比小，尺寸精度要求相對低，不容易出現(xiàn)板形問題，以控制凸度為主。對于組織有要求的，一般通過控軋控冷來實現(xiàn)，即控制精軋的開軋溫度、終軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗（探傷）→標記→入庫。
5質(zhì)量要求

（一）質(zhì)量要求
①鋼的化學成分：鋼的化學成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一，也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。
a. 合金元素：有意加入，根據(jù)用途
b. 殘余元素：煉鋼帶入，適當控制
c. 有害元素：嚴格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）
爐外精煉或電渣重熔：提高鋼中化學成分的均勻性和鋼的純凈度，減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決于定（減）徑方法、設備運轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di × D：大或小外徑mm
Di：名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度：與管坯的加熱質(zhì)量，各變形工序的工藝設計參數(shù)和調(diào)整參數(shù)，工具質(zhì)量及其潤滑質(zhì)量等有關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：橫截面上大或小壁厚
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管長度：正常長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度：表示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管端面切斜度：表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度
g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊
5．鋼管表面質(zhì)量：表面光潔要求
a. 危險性缺陷：裂紋、內(nèi)折、外折、軋破、離層、結(jié)疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內(nèi)、外直道、輥印等。
產(chǎn)生原因：
① 由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來的。
② 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，如軋制工藝參數(shù)設計不正確，模具表面不光滑，潤滑條件不好，孔型設計及調(diào)整不合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋制，熱處理以及矯直過程中，如果因為加熱溫度控制不當，變形不均勻，加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過大的殘余應力，那么也有可能導致鋼管產(chǎn)生表面裂紋。
6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學成分，組織結(jié)構(gòu)和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。
7．鋼管工藝性能：壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。
8．鋼管金相組織：低倍組織（宏觀）、高倍組織（微觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特殊要求：合同附件、技術協(xié)議。
（二）無縫鋼管質(zhì)量檢驗方法：
1．化學成分分析：化學分析法、儀器分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分析鐵合金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。
②直讀光譜儀：塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0儀：氣體含量分析N、O
2．鋼管幾何尺寸及外形檢查：
①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少于8點并記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規(guī)、游標卡尺、環(huán)規(guī)，測出大點、小點。
③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。
④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。
3．鋼管表面質(zhì)量檢查：
①人工肉眼檢查：照明條件、標準、經(jīng)驗、標識、鋼管轉(zhuǎn)動。
②無損探傷檢查：
a. 超聲波探傷UT：
對于各種材質(zhì)均勻的材料表面及內(nèi)部裂紋缺陷比較敏感。
標準：GB/T 5777-1996 級別：C5級
b. 渦流探傷ET：（電磁感應）
主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004
級別：B級
c. 磁粉MT和漏磁探傷：
磁力探傷，適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。
標準：GB/T 12606-1999 級別： C4級

1．現(xiàn)行無縫鋼管標準：共有47項其中：GB 25 項 HB 3 項特殊用途19項；基礎 2項產(chǎn)品 45項
2．常用標準：① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標志和質(zhì)量證明書。
② GB/T17395-2008 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。
③ GB/T5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管。
④ GB/T6479-2000 高壓化肥設備用無縫鋼管。
⑤ GB/T18248-2008 氣瓶用無縫鋼管。

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