不锈钢管基础知识解析

1、不锈钢管基础知识（1）通用术语 交货状态是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或 冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。 按实际重量交货或按理论重量交货实际重量-交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；理论重量-交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：钢管每米的理论重量（钢的密度为 7.85kg/dm3 ）计算公式：W=0.02466 （D-S） S式中：W-钢管每米理论重量，kg/m

2、；D-钢管的公称外径，mmS-钢管的公称壁厚，mm 保证条件按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分 为：A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行 该项检验，并保证检验结果符合标准规定。如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺 性能实验，均属必保条件。B、 协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有根据需方要求，经供需双方协商， 并在合同中注？quot;或当需方要求时，应在合同中注明;还有的客户，对标准中基本 保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆

3、度、 壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同 中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。 批标准中的批是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。当交货批 量大时，一个交货批可包括几个检验批；当交货批量少时，一个检验批可分为几个交货批。批的组成通常有下列规定（详见有关标准）：A、每批应由同一牌号（钢级）、同一炉（罐）号或同一母炉号、同一规格和同一热处理 制度（炉次）的钢管组成。B、对于优质碳素钢结构管、流体管，可以不同炉（罐）的同一牌号、同一规格和同一热 处理制度（炉次）的钢管组成。C、焊接钢管每批应由

4、同一牌号（钢级）、同一规格的钢管组成 优质钢和高级优质钢在GB/T699-1999和GB/T3077-1999标准中，其牌号后面带有A字者，为高级优质钢, 反之为一般优质钢。高级优质钢在下列的部分或全部优于优质钢：A、缩小成分含量范围；B、减少有害元素（如硫、磷、铜）含量；C、保证较高纯净度（要求非金属夹杂物含量少）；D保证较高力学性能和工艺性能。 纵向和横向标准中称纵向是指与加工方向平行（即顺加工方向）者；横向是指与加工方向垂直（力口 工方向即钢管轴向）。做冲击功实验时，纵向试样的断口因与加工方向垂直。故称横向断口；横向试样的断口 因与加工方向平行，故称纵向断口。（2）钢管外形，尺寸术语 公

5、称尺寸和实际尺寸A、公称尺寸：是标准中规定的名义尺寸，是用户和生产企业希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的订货尺寸。B、实际尺寸：是生产过程中所得到的实际尺寸，该尺寸往往大于或小于公称尺寸。这种 大于或小于公称尺寸的现象称为偏差。 偏差和公差A、偏差：在生产过程中，由于实际尺寸难于达到公称尺寸要求，即往往大于或小于公称 尺寸，所以标准中规定了实际尺寸与公称尺寸之间允许有一差值。差值为正值的叫正偏差， 差值为负值的叫负偏差。B、 公差：标准中规定的正、负偏差值绝对值之和叫做公差，亦叫公差带。偏差是有方向性的，即以正或负表示；公差是没有方向性的，因此，把偏差值称为 正公差或负公差的叫法是错误的。

6、交货长度交货长度又称用户要求长度或合同长度。标准中对交货长度有以下几种规定：A、通常长度（又称非定尺长度）：凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的，均称为通常长度。例如结构管标准规定：热轧（挤压、扩）钢管3000mnr 12000mm冷拔（轧）钢管 2000mmm 10500mmB、定尺长度：定尺长度应在通常长度范围内，是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的，因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。以结构管标准为:生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大，生产企业提出加价要求是合理的加价幅度各企业不尽一致，一般为基价基础上加价10%T右。C

7、、倍尺长度：倍尺长度应在通常长度范围内，合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的 倍数（例如3000mM 3,即卩3000mm勺3倍数，总长为9000mm。实际操作中，应在总长度的 基础上加上允许正偏差20mm再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管为例，规定留 切口余量：外径w 159mm为510mm外径159mn为1015mm若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时，应由供需双方协商并在合同中注明。倍长 尺度同定尺长度一样，会给生产企业带来成材率大幅度降低，因此生产企业提出加价是合理 的，其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。D范围长度：范围长度在通常长度范围内，当用户要求其中某一固定范围长度

8、时，需在 合同中注明。例如：通常长度为300012000mm而范围定尺长度为 60008000mn或 800010000mm可见，范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松，但比通常长度加严很多，也会给生产企业 带来成材率的降低。因此生产企业提出加价是有道理的，其加价幅度一般在基价上加价 4%左右。 壁厚不均钢管壁厚不可能各处相同，在其横截面及纵向管体上客观存在壁厚不等现象，即壁厚不 均。为了控制这种不均匀性，在有的钢管标准中规定了壁厚不均的允许指标，一般规定不超 过壁厚公差的80% （经供需双方协商后执行）。 椭圆度在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象，即存在着不一定互相垂直的最大外径和 最小外径

9、，贝y最大外径与最小外径之差即为椭圆度（或不圆度）。为了控制椭圆度，有的钢 管标准中规定了椭圆度的允许指标，一般规定为不超过外径公差的80% （经供需双方协商后执行）。 弯曲度钢管在长度方向上呈曲线状，用数字表示出其曲线度即叫弯曲度。标准中规定的弯曲度 一般分为如下两种：A、局部弯曲度：用一米长直尺靠量在钢管的最大弯曲处，测其弦高（ mm,即为局部弯 曲度数值，其单位为 mm/m表示方法如2.5mm/m此种方法也适用于管端部弯曲度。B、全长总弯曲度：用一根细绳，从管的两端拉紧，测量钢管弯曲处最大弦高（ mm,然 后换算成长度（以米计）的百分数，即为钢管长度方向的全长弯曲度。例如：钢管长度为8m

10、,测得最大弦高30mm则该管全长弯曲度应为：0.03 - 8mx 100%=0.375% 尺寸超差尺寸超差或叫尺寸超出标准的允许偏差。此处的尺寸主要指钢管的外径和壁厚。通常有人把尺寸超差习惯叫”公差出格”，这种把偏差和公差等同起来的叫法是不严密的，应叫 ” 偏差出格。此处的偏差可能是正的，也可能是负的，很少在同一批钢管中出现正、负偏差均出格的现象。（3）化学分析术语钢的化学成分是关系钢材质量和最终使用性能的重要因素之一，也是编制钢材，乃至最 终产品热处理制度的主要依据。因此，在钢材标准的技术要求部分，往往第一项就规定了钢 材适用的牌号（钢级）及其化学成分，并以表格形式列入标准中，是生产企业和客

11、户验收钢 及钢材化学成分的重要依据。钢的熔炼成分一般标准中规定的化学成分即指熔炼成分。它是指钢冶炼完毕、浇注中期的化学成分。为使其具有一定代表性，即代表该炉或罐的平均成分，在取样标准方法中规定，将钢水在样 模内铸成小锭，在其上刨取或钻取样屑，按规定的标准方法（GB/T223）进行分析，其结果必须符合标准化学成分范围，也是客户验收的依据。 成品成分成品成分又叫验证分析成分，是从成品钢材上按规定方法（GB/T222）钻取或刨取样屑，并按规定的标准方法（GB/T223）进行分析得来的化学成分。钢在结晶和以后塑性变形中，因 钢中合金元素分布的不均匀（偏析），因此允许成品成分与标准成分范围（熔炼成分）之

12、间 存在有偏差，其偏差值应符合 GB/T222之规定。钢材的成品成分主要是供使用部门或质量检验部门验收钢材质量使用的，生产企业一般 不做成品分析（用户要求者除外），但应保证成品分析符合标准规定。 仲裁分析由于两个实验室分析同一样品的结果有显著差别并超出两个实验室的允许分析误差，或者生产企业与使用部门、需方与供方对同一样品或同一批钢材的成品分析有分歧意见时，可由第三方具有丰富分析经验的权威单位（如中国钢铁研究总院或具有商检资格的检验部门）进行再分析，即称之谓仲裁分析。仲裁分析结果即为最终判定依据。（4）力学性能术语钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热

13、处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服 强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 抗拉强度（T b）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb）,出以试样原横截面积（So）所得的应力（t），称为抗拉强度（t b），单位为N/mm2（ MPa。它表示金属材料在拉力作用 下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb-试样拉断时所承受的最大力，N （牛顿）；So-试样原始横截面积，mm2 屈服点（T S）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服

14、点。屈服点的单位为N/mm2（MPa上屈服点（t su）:试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（t si ）:当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为:式中：Fs-试样拉伸过程中屈服力（恒定），N （牛顿）；50- -试样原始横截面积，mm2 断后伸长率（T ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。 以（T表示，单位为%计算公式为：;式中：L1-试样拉断后的标距长度，mmL0-试样原始标距长度，mm 断面收缩率（ ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比， 称为断面收缩率。以表示，单位为%

15、计算公式如下：式中：S0-试样原始横截面积，mm251- -试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2 硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬 度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材 一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为 N/mm2（MPa）其计算公式为：式中：F-压入金属试样表面的试验力，N;D

16、-试验用钢球直径，mmd-压痕平均直径，mm测定布氏硬度较准确可靠，但一般 HBS只适用于450N/mm2（MPa以下的金属材料，对 于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000130表示用直径10mn钢球在lOOOKgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s （秒）测得的布氏硬度值为 120N/mm2（MPa 。B、洛氏硬度（HK洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初邕试验力（Fo）及总试验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球

17、） 压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量（e）计算硬度值。其值是个无名数，以符号 HR表示，所用标尺有A、B、C D E、F、G H、K等9个标 尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA HRB HRC硬度值用下式计算:当用A和C标尺试验时，HR=100-e当用B标尺试验时，HR=130-e式中e-残余压痕深度增量，其什系以规定单位 0.002mm表示，即当压头轴向位移一个 单位（0.002mn）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。 e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬 度愈高。上述三个标尺适用范围如下：HRA（金刚石圆锥压头）20-88HRC（金

18、刚石圆锥压头）20-70HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100洛氏硬度试验是目前应用很广的方法，其中HR*钢管标准中使用仅次于布氏硬度 HB洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料，它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便， 可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不如布氏法准确。C、维氏硬度（HV维氏硬度试验也是一种压痕试验方法， 是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石 压头以选定的试验力（F）压入试验表面，经规定保持时间后卸除试验力， 测量压痕两对角线 长度。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商，其计算公式为:式中：HV-维氏硬度符号，N/mm2（MPa；F-试验力，N;d-压痕两对角线的算术平均值，mm维氏硬度采用的试验力 F 为 5（49.03 ）、10（98.07 ）、20（ 196.1 ）、30 （294.2 ）、50 （490.3 ）、100 （980.7 ） Kgf（N）等六级，可测硬度值范围为 51000HV表示方法举例：640HV30/20表示用30Hgf （294.2N）试验力保持20S （秒）测定的维氏硬度值为 640N/mm2（MPa）维氏硬度法