國產(chǎn)鋼管的主要標(biāo)準(zhǔn)及材質(zhì)

主要鋼管標(biāo)準(zhǔn)摘要及其代表材質(zhì)

GB/T8162（結(jié)構(gòu)用無縫鋼管）：主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。

GB/T8163（輸送流體用無縫鋼管）：主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。

GB3087（低中壓鍋爐用無縫鋼管）：主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。

GB5310（高壓鍋爐用無縫鋼管)：主要用于電站及站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。

GB5312（船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管）：主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。

GB6479（高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管）：主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。

GB9948（石油裂化用無縫鋼管）：主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。

GB18248（氣瓶用無縫鋼管）：主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。

GB/T17396（液壓支柱用熱軋無縫鋼管）；主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。

GB/T3639（冷拔或冷軋精密無縫鋼管）：主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。

GB/T8713（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管）：主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。

金屬抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度

抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度是金屬材料重要的兩個(gè)力學(xué)性能指標(biāo)。它們分別代表什么？它們有什么區(qū)別呢？

抗拉強(qiáng)度是通過單向拉伸試驗(yàn)獲得的金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)。抗拉強(qiáng)度代表金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。畢竟它是一個(gè)力學(xué)性能指標(biāo)，它有它的計(jì)算方法，抗拉強(qiáng)度=斷裂載荷/試樣初始橫截面積。

然而，通過上述公式計(jì)算的抗拉強(qiáng)度只有在金屬發(fā)生很小塑性變形和幾乎沒有塑性變形時(shí)是準(zhǔn)確的。當(dāng)金屬有明顯塑性變形時(shí)，計(jì)算時(shí)用的截面積應(yīng)該是斷后測(cè)量的真實(shí)截面積，獲得的抗拉強(qiáng)度稱為真實(shí)抗拉強(qiáng)度。

這個(gè)抗拉強(qiáng)度指標(biāo)是抵抗變形能力的指標(biāo)，換言之，當(dāng)變形到這個(gè)程度時(shí)，材料就斷裂了，在單向拉伸的條件下無法發(fā)現(xiàn)更大的變形了，它是一個(gè)極限，也是特定的拉伸樣品能承受外加載荷的極限，因此英文稱為Ultimate tensile strength。

從典型的拉伸曲線上可以看出抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的區(qū)別

屈服強(qiáng)度也是金屬材料重要的力學(xué)性能指標(biāo)之一。屈服強(qiáng)度代表金屬材料對(duì)起始塑性變形抗力，其英文表達(dá)為Yield strength。實(shí)際上這樣講并不完全準(zhǔn)確，因?yàn)樵诶烨€上，有些金屬材料有明顯的屈服點(diǎn)，而另一些金屬材料并沒有明顯的屈服點(diǎn)，尤其對(duì)一些微觀組織結(jié)構(gòu)不均勻的材料更是如此，所以就需要人為定義塑性變形到一定程度時(shí)對(duì)應(yīng)的抗力作用屈服強(qiáng)度，實(shí)際上這個(gè)人為界定的塑性變形數(shù)值之前，金屬內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力較低的滑移已經(jīng)開動(dòng)，所以并不能準(zhǔn)確反應(yīng)塑性變形的開始。

有些金屬材料沒有明顯的屈服點(diǎn)，究其原因是多晶體金屬塑性變形存在非同時(shí)性。多晶體金屬變形的一個(gè)重要特點(diǎn)是由無數(shù)同相晶?；虿煌嗑Я?gòu)成。由于各晶粒的取向不同，在外力作用下，它們的變形不可能同時(shí)開始，而是那些滑移面陽適宜滑動(dòng)的晶粒開始發(fā)生塑性變形，因此變形總是從那些比較弱的晶粒開始。多晶體金屬還存在變形不均一性特點(diǎn)。它不僅體現(xiàn)在同一組成相的不同晶粒之間，也表現(xiàn)在不同組成相的不同晶粒之間。

鋼筋鋼(reinforcingbarsteel)

用于鋼筋混凝土配筋的專業(yè)用鋼。廣泛用于制作廠房、民用建270筑、橋梁、軌枕、電桿和輸水管等混凝土構(gòu)件。

鋼筋鋼包括鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋、高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋、冷拉低碳鋼絲、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線。

熱軋帶肋鋼筋 按中國國家標(biāo)準(zhǔn)GBl499-91有Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ3個(gè)級(jí)別8個(gè)鋼號(hào)，力學(xué)性能見表1。

Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)鋼筋主要用于民用建筑、廠房和橋梁建筑，其中20MnSi、20MnSiV和20MnTi3個(gè)鋼號(hào)尚可生產(chǎn)較高質(zhì)量的熱軋鋼筋，其特點(diǎn)是強(qiáng)屈比σb/σs>1.25，屈服點(diǎn)上限值有限制，并要檢驗(yàn)反向彎曲性。較高質(zhì)量的鋼筋可用于區(qū)和其他重要結(jié)構(gòu)。Ⅳ級(jí)鋼筋主要用于要求強(qiáng)度較高的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。

高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋 在整根鋼筋上軋有尺寸精度高的螺紋，它具有980MPa以上抗拉強(qiáng)度，可用帶有內(nèi)螺紋的連接器連接或擰上螺母進(jìn)行錨固。中國生產(chǎn)的40Si2MnMoV直徑32mm高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，已廣泛用于建筑大跨度公路橋。

冷拉低碳鋼絲 中國的冷拉低碳鋼絲由Q235熱軋盤條冷拉而成。分甲、乙兩個(gè)級(jí)別力學(xué)性能見表3。鋼絲用于預(yù)應(yīng)力鋼筋，乙級(jí)鋼絲用于焊接網(wǎng)、焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。

預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲 又稱高強(qiáng)鋼絲或高碳鋼絲，分冷拉、矯直回火和矯直回火刻痕鋼絲3種。主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土電桿、輸水管和軌枕等。中國有抗拉強(qiáng)度為1470、1570和1670MPa等系列鋼絲產(chǎn)品。表4列出了冷拉高碳鋼絲的力學(xué)性能。矯直回火鋼絲和矯直回火刻痕鋼絲與相同強(qiáng)度級(jí)別的冷拉鋼絲相比，屈服強(qiáng)度高并且松弛性能有I級(jí)和Ⅱ級(jí)之分。

中國建筑業(yè)主要使用Ⅱ級(jí)鋼筋和低碳冷拔鋼絲，隨著工業(yè)和民用建筑業(yè)的發(fā)展，Ⅲ級(jí)鋼筋和800MP中強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絲用量將會(huì)逐年增加。為提高鋼筋的強(qiáng)度和改進(jìn)焊接性，今后將大力研究采用釩、鈦、鈮微合金化和控冷、控軋技術(shù)。

耐熱鋼生產(chǎn)工藝

在實(shí)際生產(chǎn)中也常按用途將耐熱鋼分為：電站鍋爐用低合金鋼；汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)用葉片鋼；汽車、艦船用閥門鋼；石油化工和爐用耐熱鋼及耐熱鑄鋼等。

生產(chǎn)工藝耐熱鋼生產(chǎn)工藝主要有冶煉、軋制及熱處理等。

(1)冶煉。耐熱鋼一般采用電弧爐及爐外精煉工藝，葉片鋼則采用電弧爐加電渣工藝，要求較高的高合金耐熱鋼可采用真空感應(yīng)爐冶煉再經(jīng)電渣重熔的工藝。低合金耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼(Cr18Ni9型)可采用連鑄工藝。

(2)軋制。低合金珠光體鋼和Cr18Ni9、Cr25Ni20等奧氏體鋼可采用初軋開坯，馬氏體或含合金元素較多的奧氏體鋼采用鍛造開坯。奧氏體鋼由于導(dǎo)熱性差，加熱時(shí)要均熱透燒，馬氏體鋼及合金化較高的珠光體鋼則應(yīng)注意鋼錠和軋坯的退火和緩冷，以防裂紋。

(3)熱處理。珠光體鋼一般正火加回火或調(diào)質(zhì)后使用，馬氏體耐熱鋼采用調(diào)質(zhì)處理，以穩(wěn)定組織，獲得良好綜合力學(xué)性能。

鐵素體鋼不能通過熱處理強(qiáng)化，為消除冷變形或焊后所導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力，可在650～830℃進(jìn)行退火，退火后快速冷卻，以迅速通過475℃脆性溫度范圍。

奧氏體鋼采用高溫固溶處理，以獲得良好的冷變形性。奧氏體熱強(qiáng)鋼則先用高溫固溶處理，然后在高于使用溫度60～100℃條件下進(jìn)行時(shí)效處理，使組織穩(wěn)定化，同時(shí)析出第二項(xiàng)，達(dá)到彌散強(qiáng)化目的。奧氏體耐熱鑄鋼多在鑄態(tài)下使用。

鑄造在耐熱鋼中耐熱鑄鋼占有相當(dāng)大的比例，尤其是奧氏體耐熱鑄鋼。鑄造方法，一般的爐用耐熱構(gòu)件除采用砂型鑄造外，對(duì)于表面要求較高的精細(xì)零件采用失蠟或樹酯砂等精密鑄造工藝，以獲得表面光滑、尺寸的產(chǎn)品。對(duì)于合成氨、乙烯裂解爐用高溫爐管及爐底輥和輻射管則采用離心澆注的方法生產(chǎn)。