鋼管的力學（xué）性鋼管的力學性　　鋼材力學性能是保（bǎo）證（zhèng）鋼材最終使用性能（機（jī）械性能（néng））的重要指標，它取決於鋼的化學成分和熱處理製度。在鋼管標準中，根據（jù）不同的使用要求，規定了拉伸性能（抗拉強度、屈服強度（dù）或屈（qū）服點（diǎn）、伸長率）以及硬度、韌性指（zhǐ）標（biāo），還有（yǒu）用戶要求的高、低溫性能等。 　　①抗拉強度（σb） 　　試樣在（zài）拉伸過程中，在拉斷時（shí）所承受的最大力（Fb），除以試樣原橫截麵積（So）所（suǒ）得的應力（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（zuò）用下抵抗破壞的最大能力。計算公式（shì）為： 　　式中：Fb--試樣拉（lā）斷時所承受（shòu）的最大力，N（牛頓）； So--試（shì）樣原始橫截麵積，mm2。 　　②屈服點（σs） 　　具有屈服現象（xiàng）的金屬材（cái）料，試樣在拉伸（shēn）過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力（lì），稱屈（qū）服點。若力發生下降時，則（zé）應區分（fèn）上、下屈服點。屈服點的單（dān）位為N/mm2（MPa）。 　　上屈服（fú）點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力； 下屈服點（σsl）：當不計（jì）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： 　　式中：Fs--試樣拉伸過（guò）程中（zhōng）屈（qū）服力（lì）（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截麵積，mm2。 　　③斷後伸長率（σ） 　　在拉伸試驗中，試（shì）樣拉（lā）斷後其標距所增加的長（zhǎng）度與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為： 　　式中：L1--試樣拉斷後的（de）標（biāo）距長（zhǎng）度，mm； L0--試樣（yàng）原始標距長度，mm。 　　④斷麵收縮率（ψ） 　　在拉伸試驗中，試樣拉斷（duàn）後其縮（suō）徑處橫截麵積的最大（dà）縮減量與原始橫截（jié）麵積的百分比，稱為斷麵收縮率。以ψ表示（shì），單位為%。計算公式如下： 　　式中：S0--試樣原始橫截麵積，mm2； S1--試樣拉斷後縮徑（jìng）處（chù）的最少（shǎo）橫截麵積（jī），mm2。 　　⑤硬度指標 　　金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的能力，稱（chēng）為硬度。根據試驗方法和適用（yòng）範圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬（yìng）度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫（wēn）硬度（dù）等（děng）。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種 　　A、布氏硬度（dù）（HB） 　　用一定（dìng）直徑（jìng）的鋼球或硬質（zhì）合（hé）金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表麵，經規定（dìng）保（bǎo）持時間後卸除試驗力，測量（liàng）試樣表麵的壓痕直徑（L）。布氏硬（yìng）度值（zhí）是以試驗力除以壓痕球（qiú）形表麵積所得的商。以HBS（鋼球）表（biǎo）示，單位為（wéi）N/mm2(MPa)。 　　其計算公式為： 　　式中：F--壓入金屬試樣表麵的（de）試（shì）驗力，N； D--試驗（yàn）用鋼球直（zhí）徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。 　　測定布氏硬（yìng）度較準確可靠，但一般（bān）HBS隻適用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對於較硬的鋼或較（jiào）薄的（de）板材不適用。在（zài）鋼管標準中（zhōng），布氏硬度用途最（zuì）廣（guǎng），往往以壓痕直徑（jìng）d來表示（shì）該材料的硬度，既直觀，又方便。 　　舉例：120HBS10/1000130：表示用直（zhí）徑（jìng）10mm鋼球在（zài）1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測（cè）得的布氏（shì）硬度值（zhí）為120N/ mm2（MPa）。 　　B、洛氏硬度（HK） 　　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（hén）的（de）深度。即，在（zài）初（chū）邕試驗力（Fo）及總試驗力（lì）（F）的先後作用下，將（jiāng）壓頭（金（jīn）鋼廠圓（yuán）錐體（tǐ）或鋼球）壓入試樣表麵，經規定（dìng）保持時間後，卸除主試驗力，用測量的殘（cán）餘（yú）壓痕深度增量（e）計算硬（yìng）度值。其值（zhí）是個無名數，以（yǐ）符號HR表（biǎo）示，所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中常用於鋼材硬度試驗的（de）標尺一（yī）般為A、B、C，即HRA、HRB、HRC。