一、通用術語


 1. 交貨狀態


  交貨狀態是指交貨產品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態。一般不經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔(軋)狀態或制造狀態;經過熱處理交貨的稱熱處理狀態,或根據熱處理的類別稱正火(?;?、調質、固溶、退火狀態。訂貨時,交貨狀態需在合同中注明。


2. 按實際重量交貨或按理論重量交貨


  按實際重量交貨時,其產品重量是按稱重(過磅)重量交貨;按理論重量交貨時,其產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。


 3. 保證條件


 按現行標準的規定項目進行檢驗并保證符合標準的規定,稱作保證條件。保證條件又分為:


  a. 基本保證條件(又稱必保條件)


  無論客戶是否在合同中注明,均需按標準規定進行該項檢驗,并保證檢驗結果符合標準規定,如化學成分、力學性能、尺寸偏差、表面質量以及探傷、水壓實驗或壓扁或擴口等工藝性能實驗,均屬必保條件;


  b. 協議保證條件 


   標準中除基本保證條件外,尚有“根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明”或“當需方要求···時,應在合同中注明”,還有的客戶,對標準中基本保證條件提出加嚴要求(如成分、力學性能、尺寸偏差等)或增檢驗項目(如鋼管橢圓度、壁厚不均等),上述條款及要求,在訂貨時,由供需雙方協商,簽署供貨技術協議并在合同中注明。


因此,這些條件又稱為協議保證條件。


 4.  批


  標準中的“批”是指一個檢驗單位,即檢驗批。若以交貨單位組批,稱交貨批。當交貨批量大時,一個交貨批可包括幾個檢驗批;當交貨批量少時,一個檢驗批可分為幾個交貨批?!芭钡慕M成通常有下列規定:


   a. 每批應由同一牌號(鋼級)、同一爐(罐)號或同一母爐號、同一規格和同一熱處理制度(爐次)的鋼管組成;


   b. 對于優質碳素鋼結構管、流體管,可由不同爐(罐)的同一牌號、同一規格和同一熱處理制度(爐次)的鋼管組成;


   c. 焊接鋼管每批應由同一牌號(鋼級)、同一規格的鋼管組成。


5. 縱向和橫向


  標準中稱縱向是指與加工方向平行(即順加工方向)者;橫向是指與加工方向垂直(加工方向即鋼管軸向)的方向。


  做沖擊功實驗時,縱向試樣的斷口因與加工方向垂直,故稱橫向斷口;橫向試樣的斷口因與加工方向平行,故稱縱向斷口。




二、鋼管外形、尺寸術語


1. 公稱尺寸和實際尺寸


    a. 公稱尺寸:   是標準中規定的名義尺寸,是用戶和生產企業希望得到的理想尺寸,也是合同中注明的訂貨尺寸;


    b. 實際尺寸:  是生產過程中所得到的實際尺寸,該尺寸往往大于或小于公稱尺寸,這種大于或小于公稱尺寸的現象稱為偏差。


 2. 偏差和公差


   a.  偏差: 在生產過程中,由于實際尺寸難以達到公稱尺寸要求,即往往大于或小于公稱尺寸,所以標準中規定了實際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差,差值為負值的叫負偏差。


   b. 公差:   標準中規定的正、負偏差值的絕對值之和叫做公差,亦叫“公差帶”。偏差是有方向性的,即以“正”或“負”表示;公差是沒有方向性的,因此,把偏差值稱為“正公差”或“負公差”的叫法是錯誤的。


 3. 交貨長度


 交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度,標準中對交貨長度有以下幾種規定。


  a. 通常長度(又稱非定尺長度)


    凡長度在標準規定的長度范圍內而且無固定長度要求的,均稱為通常長度。


  b. 定尺長度 


   定尺長度應在通常長度范圍內,是合同中要求的某一固定長度尺寸,但實際操作中都切出絕對定尺長度是不大可能的,因此標準中對定尺長度規定了允許的正偏差值。因此生產定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大。


 c. 倍尺長度 


   倍尺長度應在通常長度范圍內,合同中應注明單倍尺長度及構成總長度的倍數(例如3000mm×3,即3000mm的3倍數,總長為9000mm).實際操作中,應在總長度的基礎上加上允許正偏差20mm,再加上每個單倍尺長度應留切口余量。以結構管為例,規定留切口余量:外徑不大于159mm為5~10mm;外徑大于159mm為10~15mm。


 d. 范圍長度


    范圍長度在通常長度范圍內,當用戶要求其中某一固定范圍長度時,需在合同中注明。例如:通常長度為3000~12000mm,而范圍定尺長度為6000~8000mm或8000~10000mm.可見,范圍長度比定尺和倍尺長度要求寬松,但比通常長度要求嚴很多。


4. 壁厚不均


  鋼管壁厚不可能各處相同,在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現象,即壁厚不均。為了控制這種不均勻性,在有的鋼管標準中規定了壁厚不均的允許指標,一般規定不超過壁厚公差的80%。


5. 橢圓度


   在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現象,即存在著不一定互相垂直的最大外徑和最小外徑,則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓度(或不圓度)。為了控制橢圓度,有的鋼管標準中規定了橢圓度的允許指標,一般規定為不超過外徑公差的80%。


 6. 彎曲度


  鋼管在長度方向上呈曲線狀,用數字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規定的彎曲度一般分為如下兩種:


  a. 局部彎曲度


      用1m長直尺靠量在鋼管的最大彎曲處,測其弦高,即為局部彎曲度數值,其單位為mm/m,表示方法如2.5mm/m,此種方法也適用于管端部彎曲度;


  b. 全長總彎曲度


     用一根細繩,從管的兩端拉緊,測量鋼管彎曲處最大弦高,然后換算成長度(以m計)的百分數,即為鋼管長度方向的全長彎曲度。例如:鋼管長度為8m,測得最大弦高30mm,則該管全長彎曲度應為:0.03÷8m×100%=0.375%.


 7. 尺寸超差


   尺寸超差或叫尺寸超出標準的允許偏差,此處的“尺寸”主要指鋼管的外徑和壁厚。此處的偏差可能是“正”的,也可能是“負”的,很少在一批次鋼管中出現“正、負”(偏差同時超范圍的現象。



三、化學分析術語


  鋼的化學成分是關系鋼材質量和最終使用性能的重要因素之一,也是制定鋼材,乃至最終產品熱處理制度的主要依據。因此,在鋼材標準的技術要求部分,往往第一項就規定了鋼材適用的牌號(鋼級)及其化學成分,并以表格形式列入標準中,是生產企業和客戶驗收鋼及鋼材化學成分的重要依據。


1. 鋼的熔煉成分


   一般標準中規定的化學成分即指熔煉成分,它是指鋼冶煉完畢、澆注中期的化學成分。為使其具有一定代表性,即代表該爐或罐的平均成分,在取樣標準方法中規定,將鋼水在樣模內鑄成小錠,在其上刨取或鉆取樣屑,按規定的標準(GB/T223)方法進行分析,其結果必須符合標準化學成分范圍,也是客戶驗收的依據。


 2. 成品成分


  成品成分又叫驗證分析成分,是從成品鋼材上按規定(GB/T 222-2006)方法鉆取或刨取樣屑,并按規定的標準(GB/T223)方法進行分析得來的化學成分。鋼在結晶和以后塑性變形中,因鋼中合金元素分布的不均勻(偏析),因此允許成品成分與標準成分范圍(熔煉成分)之間存在有偏差,其偏差值應符合GB/T 222-2006之規定。


 3. 仲裁分析


  由于兩個實驗室分析同一樣品的結果有顯著差別,并超出兩個實驗室的允許分析誤差,或者生產企業與使用部門、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧意見時,可由第三方具有豐富分析經驗的權威單位進行再分析,即稱之為仲裁分析。仲裁分析結果即為最終判定依據。



四、力學性能術語


  鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能(力學性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。


1. 抗拉強度


試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的最大力,除以試樣原橫截面積所得的應力,稱為抗拉強度,以R表示,單位為MPa(N/m㎡).它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為:

   

 Rm=Fm/S0


式中 Fm -- 試樣拉斷時所承受的最大力,N;

        S0 -- 試樣原始橫截面積,m㎡.


 2. 屈服點


  具有屈服現象的金屬材料試樣在拉伸過程中,應力不繼續增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為MPa(N/m㎡).


  上屈服點(R):試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力;


  下屈服點(R):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的最小應力。


 屈服點的計算公式為:


   ReL 或 ReH = Fs /S0


   式中 Fs -- 試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N;

          S0 --  試樣原始橫截面積,m㎡.


 3. 斷后伸長率


  在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率,以A表示。計算公式為:


  A = L1-L0 / L0 × 100%


 式中 L1-試樣拉斷后的標距長度,mm;

        L0--試樣原始標距長度,mm.


 4. 斷面收縮率


  在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率,以Z表示。計算公式如下:


  Z = S0-S1 / S0 × 100%


 式中 S0 --試樣原始橫截面積,m㎡;

         S1-試樣拉斷后縮徑處的最小橫截面積,m㎡.


 5. 硬度指標


  金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據試驗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。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。


 ①. 布氏硬度(HB) 


    用一定直徑的硬質合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表面,經規定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面的壓痕直徑(d).布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBW表示,單位為MPa(N/m㎡)。


    測定布氏硬度較準確可靠,但一般HBW只適用于450MPa(N/m㎡)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中,布氏硬度用途最廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料硬度,既直觀,又方便。


   舉例:120HBW10/1000/30:表示用直徑10mm鋼球在1000kgf(9.807kN)試驗力作用下,保持30s測得的布氏硬度值為120MPa(N/m㎡).


 ②. 洛氏硬度(HR) 


  洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣,都是壓痕試驗方法。不同的是,它是測量壓痕的深度。即,在初始試驗力(F.)及總試驗力(F)的先后作用下,將壓頭壓入試樣表面,經規定保持時間后,卸除主試驗力,用測量的殘余壓痕深度增量(e)計算硬度值。其值是個無名數,以符號HR表示,所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中常用于鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B、C,即HRA、HRB、HRC。


硬度值用下式計算:


  當用A和C標尺試驗時   HR=100-e


  當用B標尺試驗時  HR=130-e


  式中,e為殘余壓痕深度增量,以規定單位0.002mm表示,即當壓頭軸向位移一個單位(0.002mm)時,相當于洛氏硬度變化一個數。e值愈大,金屬的硬度愈低,反之則硬度愈高。


  上述三個標尺適用范圍如下:HRA(金剛石圓錐壓頭)20~88;HRC(金剛石圓錐壓頭)20~70;HRB(直徑1.588mm鋼球壓頭)20~100。


  洛氏硬度試驗是目前應用很廣的方法,其中HRC在鋼管標準中使用僅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料,它彌補了布氏法的不足,較布氏法簡便,可直接從硬度機的表盤讀出硬度值。但是,由于其壓痕小,故硬度值不如布氏法準確。


③. 維氏硬度(HV)


 維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法,是將一個相對面夾角為136°的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力壓人試驗表面,經規定保持時間后卸除試驗力,測量壓痕兩對角線長度。


 維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商,其計算公式為:


  HV=1.8544 × F/d2


  式中 HV --維氏硬度符號,MPa(N/m㎡);

          F --試驗力,N;

          d2 --壓痕兩對角線的算術平均值,mm.


  維氏硬度采用的試驗力F為5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)kgf(N)等六級,可測硬度值范圍為5~1000HV.表示方法舉例640HV30/20表示用30kgf(294.2N)試驗力保持20s測定的維氏硬度值為640MPa(N/m㎡).維氏硬度法可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優點,而克服了它們的基本缺點,但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用。


 6. 沖擊韌性指標


  沖擊韌性是反映金屬對外來沖擊負荷的抵抗能力,一般由沖擊功(A)表示,其單位為J。沖擊功試驗(簡稱“沖擊試驗”)因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫沖擊試驗三種;若按試樣缺口形狀又可分為“V”形缺口和“U”形缺口沖擊試驗兩種。


  沖擊試驗是用一定尺寸和形狀(10mm×10mm×55mm) 的試樣(長度方向的中間處有“U”形或“V”形缺口,缺口深度2mm),在規定試驗機上受沖擊負荷打擊下自缺口處折斷的實驗。


  沖擊吸收功Aku(u)是具有一定尺寸和形狀的金屬試樣,在沖擊負荷作用下折斷時所吸收的功,單位為J.常溫沖擊試驗溫度為23±5℃;低溫沖擊試驗溫度范圍為小于18~-192℃;高溫沖擊試驗溫度范圍為28~1000℃.低溫沖擊試驗所用冷卻介質一般為無毒、安全、不腐蝕金屬和在試驗溫度下不凝固的液體或氣體。如無水乙醇(酒精)、固態二氧化碳(干冰)或液氮霧化氣(液氮)等。