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冷拉鋼管的力學(xué)性能詳述

冷拉鋼管用拉拔、擠壓、穿孔等方法生產(chǎn)的整根鋼管表面沒有接縫的鋼管。是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)冷撥制成。

冷拉鋼管力學(xué)性能

鋼材力學(xué)性能是保證鋼材最終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo)，它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo)，還有用戶要求的高、低溫性能等。

①抗拉強(qiáng)度(σb)

試樣在拉伸過程中，在拉斷時(shí)所承受的大力(Fb)，除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ)，稱為抗拉強(qiáng)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。計(jì)算公式為：

式中：Fb--試樣拉斷時(shí)所承受的大力，N(牛頓); So--試樣原始橫截面積，mm2。

②屈服點(diǎn)(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(shí)的應(yīng)力，稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí)，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。

上屈服點(diǎn)(σsu)：試樣發(fā)生屈服而力初次下降前的大應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(σsl)：當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)，屈服階段中的小應(yīng)力。

屈服點(diǎn)的計(jì)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(yàn)中，試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計(jì)算公式為：

式中：L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長度，mm; L0--試樣原始標(biāo)距長度，mm。

④斷面收縮率(ψ)

在拉伸試驗(yàn)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(jì)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最少橫截面積，mm2。

⑤硬度指標(biāo)

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(yàn)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(duì)于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

冷拉鋼管的優(yōu)勢介紹

1、由于冷拉鋼管的外觀質(zhì)量較好，里外光滑比較干凈，減少了一般無縫管加工前期對(duì)表面浮銹的處理環(huán)節(jié)，可為生產(chǎn)節(jié)省大量時(shí)間。

2、因?yàn)槔淅摴艿某叽绶浅＞埽纱蟠鬁p少工件的加工量，提高材料的利用率。

所以，冷拉鋼管彌補(bǔ)了一般無縫管尺寸偏差大，利用率低的缺陷，既節(jié)約了材料資源，又縮短了加工時(shí)間。這樣，不僅為生產(chǎn)企業(yè)降低了成本，還在同樣的單位時(shí)間內(nèi)增加了產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高了生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能和競爭力。

對(duì)于冷拉鋼管生產(chǎn)技術(shù)方案的選用，遵循“技術(shù)上先進(jìn)可行，經(jīng)濟(jì)上合理有利，綜合利用資源”的進(jìn)步原則，采用先進(jìn)的集散型控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制整個(gè)生產(chǎn)線的各工藝參數(shù)，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定在高水平上，同時(shí)可降低物料的消耗。嚴(yán)格按行業(yè)規(guī)范要求組織生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)，有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，為廣大顧客提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的服務(wù)。冷拉鋼管與熱軋無縫鋼管之間的主要區(qū)別就是冷拉鋼管精密度要好過熱軋無縫鋼管，冷拉鋼管的一般準(zhǔn)確度在20絲左右，而熱軋無縫管的精密度在100絲左右，所以冷拉鋼管是機(jī)械加工制造業(yè)，零部件制造業(yè)的更好選擇。

如何提高冷拉鋼管內(nèi)壁的耐磨性？

冷拉鋼管具有內(nèi)外壁無氧化層、承受高壓無泄漏、高精度、高光潔度、冷彎不變形、擴(kuò)口壓扁無裂縫、表面已作防銹處理等特點(diǎn)，主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓設(shè)備及汽車摩托車的氣動(dòng)或液壓元件，如氣缸或油缸等。

初始階段是脫落切削階段，這種定壓珩磨，開始時(shí)由于孔壁粗糙，油石與孔壁接觸面積很小，接觸壓力大，孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接觸壓力大，加上切屑對(duì)油石粘結(jié)劑的磨耗，使磨粒與粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度下降，因而有的磨粒在切削壓力的作用下自行脫落，油石面即露出新磨粒，此即油石自銳。經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理之后的冷拉鋼管發(fā)生了很大的變化，它不僅能夠保持較高的強(qiáng)度，與此同時(shí)還具有很好的塑性和韌性，更能符合各種不同工況的應(yīng)用需求。

第二階段是破碎切削階段，隨著珩磨的進(jìn)行，孔表面越來越光 ，與油石接觸面積越來越大，單位面積的接觸壓力下降，切削效率降低。同時(shí)切下的切屑小而細(xì)，這些切屑對(duì)粘結(jié)劑的磨耗也很小。因此，油石磨粒脫落很少，此時(shí)磨削不是靠新磨粒，而是由磨粒尖切削。因而磨粒尖負(fù)荷很大，磨粒易損壞、崩碎而形成新的切削刃。冷拉鋼管是靠其表面形成的一層薄而堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜(防護(hù)膜)，防止氧原子的繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗銹蝕的能力。

第三階段為堵塞切削階段，繼續(xù)珩磨時(shí)油石和孔表面的接觸面積越來越大，極細(xì)的切屑堆積于油石與孔壁之間不易排除，造成油石堵塞，變得很光滑。因此油石切削能力極低，相當(dāng)于拋光。若繼續(xù)珩磨，油石堵塞嚴(yán)重而產(chǎn)生粘結(jié)性堵塞時(shí)，油石完全失去切削能力并嚴(yán)重發(fā)熱，孔的精度和表面粗糙度均會(huì)受到影響。1975年歐洲設(shè)計(jì)部門制定丁一個(gè)塑性設(shè)計(jì)規(guī)范，它主要用于靜載荷平面梁和受到彎曲應(yīng)力的框架結(jié)構(gòu)，其要求如下：對(duì)于高層建筑，還需要進(jìn)行更細(xì)致的計(jì)算。

冷拉鋼管采用滾壓加工，由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力，有助于表面微小裂紋的封閉，阻礙侵蝕作用的擴(kuò)展。從而提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)大，因而提高冷拉鋼管疲勞強(qiáng)度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了冷拉鋼管內(nèi)壁的耐磨性，同時(shí)避免了因磨削引起的傷害。滾壓后，表面粗糙度值的減小，可提高配合性質(zhì)。冷拉鋼管是鋼管的一種，即其按生產(chǎn)工藝的不同分類的一種，區(qū)別于熱軋(擴(kuò))管。