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發布時間:2020-12-30 08:58  
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影響無縫鋼管材料疲勞強度的因素:
應力集中的影響
常規所講的疲勞強度,都是用精心加工的光滑試樣測得的,然而,實際機械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口,如臺階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在造成應力集中,使缺口根部的z大實際應力遠大于零件所承受的名義應力,零件的疲勞破壞往往從這里開始。
理論應力集中系數Kt :在理想的彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的z大實際應力與名義應力的比值。
有效應力集中系數(或疲勞應力集中系數)Kf:光滑試樣的疲勞極限σ-1與缺口試樣疲勞極限σ-1n的比值。
有效應力集中系數不僅受構件尺寸和形狀的影響,而且受材料的物理性質、加工、熱處理等多種因素的影響。
有效應力集中系數隨著缺口尖銳程度的增加而增加,但通常小于理論應力集中系數。
疲勞缺口敏感度系數q:疲勞缺口敏感度系數表示材料對疲勞缺口的敏感程度,由下式計算。
q的數據范圍是0-1,q值越小,表征無縫鋼管材料對缺口越不敏感。試驗表明,q并非純粹是材料常數,它仍然和缺口尺寸有關,只有當缺口半徑大于一定值后,q值才基本與缺口無關,而且對于不同材料或處理狀態,此半徑值也不同。
影響無縫鋼管材料疲勞強度的因素
夾雜物的影響
夾雜物本身或由它而產生的孔洞相當于微小缺口,在交變載荷作用下將產生應力集中和應變集中,成為疲勞斷裂的裂紋源,對材料的疲勞性能造成不良影響。夾雜物對疲勞強度的影響不僅取決于夾雜物的種類、性質、形狀、大小、數量和分布,而且還取決于材料的強度水平以及外加應力水平及狀態等因素。
不同類型的夾雜物其機械和物理性能不同,和母材性能之間的差異不同,對疲勞性能的影響也不同。一般說來,易變形的塑性夾雜物(如硫化物)對鋼的疲勞性能影響較小,而脆性夾雜物(如氧化物、硅酸鹽等)則有較大的危害。
比基體膨脹系數大的夾雜物(如硫化物)因在基體中產生壓應力而影響小,而比基體膨脹系數小的夾雜物(如氧化鋁等)因在基體中產生拉應力而影響大。
夾雜物與母材結合的緊密程度也會影響疲勞強度。硫化物易于變形,和母材結合緊密,而氧化物易于脫離母材,造成應力集中。由此可知,從夾雜物的類型來說,硫化物的影響較小,而氧化物、氮化物和硅酸鹽等則是危害較大的。
有些無縫鋼管為什么要進行磷化有什么目地和意義,無縫鋼管磷酸鹽,與通常使用的磷酸鹽溶液。為了去除酸洗后留在鋼管表面的硫酸,蕞好在磷化前進行洗脫。使用 Na2CO3 解決介質處理,Na2CO3 的含量為 2至3 g/L,溶液溫度為75至80攝氏度,時間為1至2分鐘(管道上下綁帶2至3次)。鋼管在溶液中75至80攝氏度,還要使無縫鋼管得到加熱,無縫鋼管磷化采用常用磷化液。為了去除鋼管酸洗后表面殘留的硫酸,蕞好在磷化前進行中和。用于中和的 na2co3溶液。Na2co3含量為2ー3g/l,溶液溫度為75ー80 °c,中和時間為1ー2min (管束升降2ー3倍)。
磷化溫度一般為65~70℃,時間一般≥10分鐘。對于合金鋼管的磷化處理,需要謹慎操作。處理后的合金鋼管表面應覆蓋青色致密的磷化膜,用指甲刮時蕞好留下白線。磷化后無縫鋼管要進行中和或熱水洗,以除去殘酸,并可使無縫鋼管得到干燥。磷化后必須涂皂,磷酸鹽晶體結構吸收肥皂以后能夠生成技術摩擦影響系數低、耐壓性和塑性高的薄膜,這樣能改善拔制時的摩擦發展條件,并能通過采用具有更高的變形量進行研究鋼管的拔制。皂液的脂肪酸成分含量應≥30~50克/升,游離堿應小于4克/升。為了去除酸洗過程中滲入鋼的鐵基體中的氫,防止氫脆,使潤滑層具有更好的效果,無縫鋼管在拉拔前應在烘干爐中烘干。
無縫鋼管的運用
建筑上的運用無縫鋼管天然是不能少的,除了用作一些鋼架以外,無縫鋼管也起著支撐的效果,這樣的效果,在現在的建筑中很常見。當然做機械零件也是不 可少的,一些轎車的底盤,就是少不了無縫鋼管的運用。石油鉆桿更是固定了無縫鋼管的方位,因為也只需無縫鋼管的性能能滿足到這個條件。但是,這些運用,也只是冰山一角。無縫鋼管在保送石油 和等方面有很大的效果,無縫鋼管在消費進程中會遇到什么問題?圓度:圓形截面的軋材,如圓鋼和圓形鋼管的橫截面上,各個方向上的直徑不等的水平;標準超差:因為模具設計不合理或制作 有誤,揉捏工藝不當,模具與揉捏筒不對中,潤滑不合理等,引起金屬活動中各點流速相差過大,然后發生內應力致使型材變形,或許因為牽引力過大或拉伸矯直量過大引起型材標準傾向;彎曲度:軋 件在長度或寬度方向不平直,呈曲線狀的水平。