Введение в распространённые термины, используемые в стандартах стальных труб
Jan 09,2025
(1) Общие условия
① Состояние поставки
Относится к конечной пластической деформации или конечному состоянию термообработки поставляемого изделия. Обычно изделия, поставляемые без термообработки, называют горячекатаным или холоднотянутым (катаным) состоянием или состоянием изготовления; те, что поставляются после термообработки, называют термообработанным состоянием или в зависимости от типа термообработки — нормализацией, закалкой и отпуском, растворяющей обработкой или отжигом. Состояние поставки должно быть указано в контракте при заказе.
② Поставка по фактическому весу или теоретическому весу
Фактический вес — на момент поставки вес изделия определяется по взвешенному (весовому) весу;
Теоретический вес — на момент поставки вес изделия рассчитывается на основе номинальных размеров стали. Формула расчёта следующая (те, кто требует поставку по теоретическому весу, должны указать это в контракте):
Формула расчёта теоретического веса стальных труб на метр (плотность стали 7,85 кг/дм³):
W=0.02466*(D-S)*S
Где: W — теоретический вес стальной трубы на метр, кг/м;
D — номинальный внешний диаметр стальной трубы, мм;
S — номинальная толщина стенки стальной трубы, мм.
③ Условия гарантии
Контроль проводится согласно указанным в действующем стандарте пунктам и гарантирует соответствие требованиям стандарта, что называется условиями гарантии. Условия гарантии делятся на:
A. Основные условия гарантии (также известные как обязательные условия). Независимо от того, указал ли заказчик это в контракте, контроль должен проводиться согласно требованиям стандарта, а результаты контроля должны соответствовать стандарту.
Такие как химический состав, механические свойства, отклонения размеров, качество поверхности, а также неразрушающий контроль, гидравлические испытания или испытания на сплющивание или расширение — все относятся к обязательным условиям.
B. Согласованные условия гарантии: Помимо основных условий гарантии стандарта, существуют также "согласно требованиям покупателя, согласованные обеими сторонами и указанные в контракте" или "если покупатель требует... это должно быть указано в контракте"; некоторые заказчики могут предъявлять более строгие требования к основным условиям гарантии стандарта (например, состав, механические свойства, отклонения размеров и т.д.) или добавлять пункты контроля (например, овальность стальных труб, неравномерность толщины стенки и т.д.). Указанные положения и требования согласовываются обеими сторонами при заказе, подписании технического соглашения о поставке и указываются в контракте. Поэтому эти условия также называются согласованными условиями гарантии. Изделия с согласованными условиями гарантии обычно требуют дополнительной оплаты.
④ Партия
Термин "партия" в стандарте относится к единице контроля, то есть к партии контроля. Если группировать по единице поставки, это называется партией поставки. Когда партия поставки большая, одна партия поставки может включать несколько партий контроля; когда партия поставки маленькая, одна партия контроля может быть разделена на несколько партий поставки.
Состав "партии" обычно регулируется следующими положениями (см. соответствующие стандарты для деталей):
A. Каждая партия должна состоять из стальных труб одного сорта, одного номера печи (танка) или одного номера материнской печи, одной спецификации и одной системы термообработки (партия печи).
B. Для отличных углеродистых конструкционных труб и труб для жидкостей они могут состоять из стальных труб одного сорта, одной спецификации и одной системы термообработки (партия печи) из разных печей (танков).
C. Каждая партия сварных стальных труб должна состоять из стальных труб одного сорта и одной спецификации.
⑤ Отличная сталь и высококачественная отличная сталь
В стандартах GB/T699-1999 и GB/T3077-1999 те, у которых после сорта стоит "A", являются высококачественной отличной сталью, а без "A" — общей отличной сталью.
Высококачественная отличная сталь превосходит отличную сталь по части или по всем следующим аспектам:
A. Сужение диапазона содержания компонентов;
B. Снижение содержания вредных элементов (таких как сера, фосфор, медь);
C. Обеспечение более высокой чистоты (требуется низкое содержание неметаллических включений);
D. Обеспечение более высоких механических свойств и технологических характеристик.
⑥ Продольное и поперечное
В стандарте продольное означает направление, параллельное направлению обработки (то есть вдоль направления обработки); поперечное — направление, перпендикулярное направлению обработки (направление обработки — осевое направление стальной трубы).
При проведении испытаний на ударопрочность излом продольного образца перпендикулярен направлению обработки, поэтому его называют поперечным изломом; излом поперечного образца параллелен направлению обработки, поэтому его называют продольным изломом.
(2) Термины формы и размеров стальной трубы
① Номинальный размер и фактический размер
A. Номинальный размер: Номинальный размер, указанный в стандарте, является идеальным размером, который пользователи и производители хотят получить, и также является заказанным размером, указанным в контракте.
B. Фактический размер: Фактический размер, полученный в процессе производства, который часто больше или меньше номинального размера. Это явление, когда размер больше или меньше номинального, называется отклонением.
② Отклонение и допуск
A. Отклонение: В процессе производства из-за сложности достижения требований номинального размера фактический размер часто больше или меньше номинального, поэтому стандарт допускает разницу между фактическим и номинальным размером. Положительная разница называется положительным отклонением, отрицательная — отрицательным отклонением.
B. Допуск: Сумма абсолютных значений положительных и отрицательных отклонений, указанных в стандарте, называется допуском, также известным как "зона допуска".
Отклонение имеет направленность, обозначается как "положительное" или "отрицательное"; допуск не имеет направленности, поэтому называть значения отклонения "положительным допуском" или "отрицательным допуском" неправильно.
③ Длина поставки
Длина поставки также известна как длина, требуемая пользователем, или длина по контракту. В стандарте есть следующие положения относительно длины поставки:
A. Нормальная длина (также известная как нестандартная длина): Любая длина в пределах диапазона длины, указанного в стандарте, и без фиксированных требований к длине называется нормальной длиной. Например, стандарт для конструкционных труб указывает: горячекатаные (экструдированные, расширенные) стальные трубы от 3000 мм до 12000 мм; холоднотянутые (катаные) стальные трубы от 2000 мм до 10500 мм.
B. Фиксированная длина: фиксированная длина должна находиться в пределах обычного диапазона длины и является конкретным размером длины, требуемым в контракте. Однако на практике маловероятно получить абсолютно фиксированную длину, поэтому стандарт указывает допустимые положительные отклонения для фиксированных длин.
Согласно стандарту на конструкционные трубы:
Выход годных труб фиксированной длины значительно ниже, чем у труб обычной длины, поэтому производители обоснованно требуют повышения цены. Повышение цены варьируется у разных компаний, обычно около 10% сверх базовой цены.
C. Кратная длина: кратная длина должна находиться в пределах обычного диапазона длины, а в контракте должна быть указана единичная кратная длина и множитель, составляющий общую длину (например, 3000мм×3, что означает три раза по 3000мм, всего 9000мм). В реальных операциях к общей длине следует добавить допустимое положительное отклонение в 20мм, а также припуск на резку для каждой единичной кратной длины. Для конструкционных труб припуск на резку указан следующим образом: внешний диаметр ≤ 159мм — 5-10мм; внешний диаметр > 159мм — 10-15мм.
Если в стандарте нет спецификаций по отклонениям кратной длины и припускам на резку, это должно быть согласовано между сторонами поставки и спроса и отражено в контракте. Кратная длина, как и фиксированная длина, значительно снижает выход годных изделий для производителей, поэтому обоснованно требовать повышения цены, которое обычно сопоставимо с повышением для фиксированных длин.
D. Диапазон длины: диапазон длины находится в пределах обычного диапазона длины. Если пользователь запрашивает конкретный диапазон длины, это должно быть указано в контракте.
Например: обычная длина составляет 3000-12000мм, а диапазон фиксированной длины — 6000-8000мм или 8000-10000мм.
Можно видеть, что требования к диапазону длины более лояльны, чем к фиксированной и кратной длинам, но гораздо строже, чем к обычной длине, что также приведет к снижению выхода годных изделий у производителей. Поэтому обоснованно требовать повышения цены, обычно около 4% сверх базовой цены.
④ Неравномерная толщина стенки
Толщина стенки стальных труб не может быть одинаковой повсеместно; существует объективное явление вариации толщины стенки в поперечном сечении и продольном теле, известное как неравномерная толщина стенки. Для контроля этой неравномерности некоторые стандарты на стальные трубы устанавливают допустимые показатели неравномерной толщины стенки, обычно не превышающие 80% допуска по толщине стенки (внедряется после согласования между сторонами поставки и спроса).
⑤ Овальность
В поперечном сечении круглых стальных труб наблюдается явление вариации наружных диаметров, то есть существуют максимальные и минимальные наружные диаметры, которые не обязательно перпендикулярны друг другу. Разница между максимальным и минимальным наружными диаметрами называется овальностью (или неокруглостью). Для контроля овальности некоторые стандарты на стальные трубы устанавливают допустимые показатели овальности, обычно не превышающие 80% допуска по наружному диаметру (внедряется после согласования между сторонами поставки и спроса).
⑥ Кривизна
Стальные трубы имеют изогнутую форму вдоль своей длины, и степень этой кривизны называется кривизной. Стандарты обычно определяют два типа кривизны:
A. Локальная кривизна: для измерения максимальной кривизны стальной трубы используется прямой линейкой длиной один метр, измеряя высоту хорды (мм), что и является значением локальной кривизны, выражаемой в мм/м, например 2,5мм/м. Этот метод также применим для измерения кривизны на концах трубы.
B. Общая кривизна: тонкая веревка натягивается с обоих концов трубы, измеряется максимальная высота хорды (мм) при кривизне стальной трубы, затем это значение переводится в процент от длины (в метрах), что представляет собой общую кривизну в продольном направлении стальной трубы.
Например: если длина стальной трубы 8м, а максимальная измеренная высота хорды составляет 30мм, то общая кривизна трубы должна быть:
0,03÷8м×100%=0,375%.
⑦ Допуск по размерам
Допуск по размерам, или допустимое отклонение от стандартных размеров, в основном относится к наружному диаметру и толщине стенки стальной трубы. Часто говорят о допуске как о "превышении пределов допуска", но этот термин не точен; правильнее называть это "превышением отклонения". Отклонение может быть "положительным" или "отрицательным", и редко бывает, что и положительные, и отрицательные отклонения превышают пределы в одной партии стальных труб.
(3) Терминология химического анализа
Химический состав стали является одним из важных факторов, связанных с качеством и конечными характеристиками стальных материалов, а также основным основанием для разработки систем термообработки стальных материалов и даже конечных изделий. Поэтому в разделе технических требований стандартов на стальные материалы первым пунктом часто указываются применимые марки (классы стали) и их химический состав в табличной форме, что служит важной основой для приемки стали и ее химического состава производителями и заказчиками. ① Состав расплава стали
Химический состав, указанный в общих стандартах, относится к составу расплава, то есть химическому составу в средней стадии разливки после плавления стали. Для обеспечения определенной репрезентативности, отражающей средний состав данной печи или ковша, стандартный метод отбора проб предусматривает отливку расплавленной стали в небольшие слитки в образце-форме, отбор проб путем строгания или сверления, анализ по указанному стандартному методу (GB/T223), и результаты должны соответствовать стандартному диапазону химического состава, что также является основанием для приемки заказчиком.
② Состав готового изделия
Состав готового изделия, также известный как состав проверочного анализа, получают путем сверления или строгания образцов из готовых стальных материалов согласно установленным методам (GB/T222) и анализа по указанному стандартному методу (GB/T223). Из-за неравномерного распределения легирующих элементов в стали во время кристаллизации и последующей пластической деформации (сегрегация) допускаются отклонения между составом готового изделия и стандартным диапазоном состава (состав расплава), и эти значения отклонений должны соответствовать положениям GB/T222.
Состав готового изделия стальных материалов в основном используется для приемки качества стали пользователем или отделом контроля качества. Обычно производители не проводят анализ готового изделия (за исключением случаев по требованию пользователей), но должны обеспечивать соответствие анализа готового изделия стандартным требованиям.
③ Арбитражный анализ
Если существуют значительные различия в результатах анализа одной и той же пробы двумя лабораториями, превышающие допустимую погрешность обеих лабораторий, или если возникают разногласия между производителем и пользователем, или между покупателем и продавцом по поводу анализа готового изделия одной и той же пробы или партии стали, третья сторона с богатым аналитическим опытом (например, Китайский институт исследований железа и стали или квалифицированный инспекционный орган) может провести повторный анализ, называемый арбитражным анализом. Результат арбитражного анализа служит окончательной основой для принятия решения. (4) Терминология механических свойств
Механические свойства стали являются важными показателями, обеспечивающими конечные характеристики (механические свойства) стали, которые зависят от химического состава и системы термообработки стали. В стандартах на стальные трубы указываются показатели прочности на растяжение (предел прочности, предел текучести или точка текучести, удлинение), а также твердость, показатели вязкости и характеристики при высоких и низких температурах в соответствии с требованиями пользователей и различными условиями эксплуатации.
① Предел прочности при растяжении (σb)
Максимальная сила (Fb), которую образец выдерживает в момент разрушения при растяжении, делённая на исходную площадь поперечного сечения образца (So), называется пределом прочности при растяжении (σb), единицы измерения — Н/мм² (МПа). Она показывает максимальную способность металлических материалов сопротивляться разрушению под действием растягивающих сил. Формула расчёта:
В формуле: Fb — максимальная сила, выдерживаемая образцом при разрушении, Н (Ньютон);
So — исходная площадь поперечного сечения образца, мм².
② Предел текучести (σs)
Для металлических материалов, проявляющих явление текучести, напряжение, при котором образец может продолжать удлиняться при постоянной (не увеличивающейся) силе в процессе растяжения, называется пределом текучести. Если сила уменьшается, следует различать верхний и нижний пределы текучести. Единица измерения предела текучести — Н/мм² (МПа).
Верхний предел текучести (σsu): максимальное напряжение перед первым уменьшением силы при текучести образца;
Нижний предел текучести (σsl): минимальное напряжение в стадии текучести при игнорировании начального мгновенного эффекта.
Формула расчёта предела текучести:
В формуле: Fs — сила текучести в процессе растяжения образца (постоянная), Н (Ньютон);
So — исходная площадь поперечного сечения образца, мм².
③ Относительное удлинение после разрушения (σ)
В испытании на растяжение процент увеличения длины калибровочной длины после разрушения образца по сравнению с исходной калибровочной длиной называется относительным удлинением. Обозначается σ, единицы измерения — %. Формула расчёта:
В формуле: L1 — калибровочная длина после разрушения образца, мм;
L0 — исходная калибровочная длина образца, мм.
④ Относительное сужение площади (ψ)
В испытании на растяжение процент максимального уменьшения площади поперечного сечения в точке сужения после разрушения образца по сравнению с исходной площадью поперечного сечения называется относительным сужением площади. Обозначается ψ, единицы измерения — %. Формула расчёта:
В формуле: S0 — исходная площадь поперечного сечения образца, мм²;
S1 — минимальная площадь поперечного сечения в точке сужения после разрушения образца, мм².
⑤ Индекс твёрдости
Способность металлических материалов сопротивляться вдавливанию твёрдыми предметами на их поверхности называется твёрдостью. В зависимости от метода испытания и области применения твёрдость делится на твердость по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу, Шору, микротвердость и высокотемпературную твёрдость и другие. Для труб наиболее часто используются твердость по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу.
A. Твердость по Бринеллю (HB)
С помощью стального шара или шара из твёрдого сплава определённого диаметра на поверхность образца прикладывается заданная испытательная сила (F). После определённого времени выдержки испытательная сила снимается, и измеряется диаметр отпечатка (L) на поверхности образца. Значение твердости по Бринеллю — это отношение испытательной силы к площади поверхности отпечатка шара. Обозначается как HBS (стальной шар), единицы измерения — Н/мм² (МПа).
Формула расчёта:
В формуле: F — испытательная сила, приложенная к поверхности металлического образца, Н;
D — диаметр испытательного стального шара, мм;
d — средний диаметр отпечатка, мм.
Определение твердости по Бринеллю достаточно точное и надёжное, но обычно HBS применима только к металлическим материалам с твёрдостью ниже 450 Н/мм² (МПа). Она не подходит для более твёрдых сталей или тонких листов. В стандартах на стальные трубы твердость по Бринеллю является наиболее широко используемой и часто обозначается диаметром отпечатка d, что удобно и наглядно.
Например: 120HBS10/1000130: означает, что значение твердости по Бринеллю, измеренное стальным шаром диаметром 10 мм при испытательной силе 1000 кгс (9,807 кН), выдержанной 30 секунд, равно 120 Н/мм² (МПа).
B. Твердость по Роквеллу (HK)
Испытание твердости по Роквеллу похоже на испытание по Бринеллю, оба являются методами испытания вдавливанием. Разница в том, что измеряется глубина отпечатка. То есть под действием первоначальной испытательной силы (Fo) и общей испытательной силы (F) последовательно, индентор (алмазный конус или стальной шар) вдавливается в поверхность образца. После определённого времени выдержки основная испытательная сила снимается, и значение твердости рассчитывается по измеренному приращению глубины остаточного отпечатка (e). Значение является безразмерным числом, обозначается символом HR, используется 9 шкал: A, B, C, D, E, F, G, H, K. Среди них шкалы, обычно применяемые для испытания твёрдости стали, это A, B, C, то есть HRA, HRB, HRC.
Предыдущая страница:
Следующая страница:
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ
Shenlu Hydraulic
Тел: +86-0510-83050688
Тел: +86-0510-83959581
Электронная почта: sales@shenlu.net.cn