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Q345D钢材与Q345A,B,C钢相比
时间 : 2020-06-06 11:27 浏览量 : 25

Q345D钢材与Q345A,B,C钢相比而言。低温冲击功的试验温度低。性能好。含有害物资P,S量比Q345A,B,C要低。市场价格比Q345A,B,C要高。

18厚壁无缝钢管与Q345D的定义:

①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。

②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢,镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等,基本上采用碳素结构钢的表示方法,但在钢号最后附加表示用途的字母。

Q345A:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.045,S≤0.045,V 0.02~0.15;

Q345B:C≤0.20, Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.040,S≤0.040,V 0.02~0.15;

Q345C:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.035,S≤0.035,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

Q345D:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.030,S≤0.030,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

Q345E:C≤0.20,Mn ≤1.7,Si≤0.55,P≤0.025,S≤0.025,V 0.02~0.15,Al≥0.015;

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。

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 ④断面收缩率(ψ)

在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:式中:S0--试样原始横截面积,mm2;
S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。

⑤18厚壁无缝钢管硬度指标

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--试验用钢球直径,mm;

d--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10mm钢球在1000Kgf(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)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(0.002mm)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。13-4-26钢管标准中常用术语介绍,上述三个标尺适用范围如下:

HRA(金刚石圆锥压头)20-88HRC(金刚石圆锥压头)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HRC在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。

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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--18厚壁无缝钢管试验力,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5~1000HV。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)。
维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。

⑥冲击韧性指标

冲击韧性是反映金属才来哦对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。

冲击韧性或冲击功试验(简称"冲击试验"),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。冲击试验:用一定尺寸和形状(10×10×55mm)的试样(长度方向的中间处有"U"型或"V"型缺口,缺口深度2mm)在规定试验机上受冲击负荷打击下自缺口处折断的实验。

A、冲击吸收功Akv(u)--具有一定尺寸和形状的金属式样,在冲击负荷作用下折断时所吸收的功。单位为焦耳(J)或Kgf . m。

B、冲击韧性值akv(u)--冲击吸收功除以试样缺口处底部横截面积所得的商。单位为焦耳/厘米2(J/cm2)或公斤力 .米/厘米2(Kgf . m/cm2)。

计算公式为:式中:Akv(u)--试样折断时所吸收的功,Kgf . m(J);S --试样缺口处底部横截面面积,cm2。常温冲击试验温度为20±50C;低温冲击试验温度范围为<15~-1920C;高温冲击试验温度范围为35~10000C。

低温冲击试验所用冷却介质一般为无毒、安全、不腐蚀金属和在试验温度下不凝固的液体或气体。如无水乙醇(酒精)、固态二氧化碳(干冰)或液氮雾化气(液氮)等。

钢管质量检验方法概述:

1.化学成分分析:

化学分析法、仪器分析法(红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等)。 

①红外C—S仪:分析铁合金,炼钢原材料,钢铁中的C、S元素。 

②直读光谱仪:块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi  

③N—0仪:气体含量分析N、O  

2.钢管几何尺寸及外形检查:  

①钢管壁厚检查:千分尺、超声测厚仪,两端不少于8点并记录。 

②钢管外径、椭圆度检查:卡规、游标卡尺、环规。 

③钢管长度检查:钢卷尺、人工、自动测长。 

④钢管弯曲度检查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。 

⑤钢管端面坡口角度和钝边检查:角尺、卡板。 

3.钢管表面质量检查:

①人工肉眼检查:照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。 

②无损探伤检查: 

a. 超声波探伤UT: 

对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。 

标准:GB/T 5777-1996 级别:C5级  

b. 涡流探伤ET:(电磁感应)  

主要对点状(孔洞形)缺陷敏感。标准:GB/T 7735-2004

级别:B级

c. 磁粉MT和漏磁探伤: 

磁力探伤,适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。

标准:GB/T 12606-1999 级别:C4级  

d. 电磁超声波探伤: 

不需要耦合介质,可以应用于高温高速,粗燥的钢管表面探伤。 

e. 渗透探伤: 

荧光、着色、检测钢管表面缺陷。 

4.钢管理化性能检验:  

①拉伸试验:测应力和变形,判定材料的强度(YS、TS)和塑性指标(A、Z)  

纵向,横向试样 管段、弧型、圆形试样(¢10、¢12.5)  

小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。 

注:试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760  

②冲击试验:CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2  

标准试样10×10×55(mm) 非标试样5×10×55(mm)  

③硬度试验:布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等

④液压试验:试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D  

5.钢管工艺性能检验:  

①压扁试验:圆形试样 C形试样(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D)  

L=40~100mm 单位长度变形系数=0.07~0.08  

②环拉试验:L=15mm 无裂纹为合格  

③扩口和卷边试验:顶心锥度为30°、40°、60°  

④弯曲试验:可代替压扁试验(对大口径管而言)  

6.钢管金相分析:  

①高倍检验(微观分析):非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度:级别、级差  

组织:M、B、S、T、P、F、A-S  

脱碳层:内、外

A法评级:A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类  

②低倍试验(宏观分析):肉眼、放大镜10x以下  

a. 酸蚀检验法、b. 硫印检验法(管坯检验,显示低培组织及缺陷,如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。 

c. 塔形发纹检验法:检验发纹数量、长度及分布。


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