鋼管（guǎn）的力學性鋼管的力學性　　鋼材力學（xué）性能是保證鋼材最（zuì）終使用性能（機械性（xìng）能）的重要指標，它取（qǔ）決於鋼的化學成分和熱處理製度。在鋼管標準（zhǔn）中，根據（jù）不同的使用（yòng）要求（qiú），規定了拉伸性能（抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率（lǜ））以及硬度、韌性（xìng）指（zhǐ）標，還有用戶要求的高、低（dī）溫性能（néng）等。 　　①抗拉強（qiáng）度（σb） 　　試樣在拉伸過程（chéng）中，在拉（lā）斷時所承受的最大力（Fb），除以試樣原橫截麵積（So）所得的應力（σ），稱為抗拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破（pò）壞的最大能力。計算（suàn）公式為： 　　式中：Fb--試樣（yàng）拉（lā）斷時所（suǒ）承受（shòu）的最大力，N（牛頓）； So--試樣原始橫截麵積，mm2。 　　②屈服（fú）點（σs） 　　具有屈服現象的金屬（shǔ）材料，試樣在拉伸過程中（zhōng）力不增加（保（bǎo）持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈（qū）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N/mm2（MPa）。 　　上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力； 下（xià）屈服點（σsl）：當不計初（chū）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（lā）伸過程（chéng）中屈（qū）服力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截麵積，mm2。 　　③斷後伸長率（σ） 　　在（zài）拉伸試驗中，試樣（yàng）拉斷（duàn）後其標（biāo）距所增加的長度與原標距長度的百分（fèn）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（duàn）後的標距長（zhǎng）度（dù），mm； L0--試樣（yàng）原始標距長度，mm。 　　④斷麵（miàn）收縮率（ψ） 　　在（zài）拉伸試驗中，試樣（yàng）拉斷後其縮徑處橫截麵積的最大縮減量與原始橫截麵積的百分比，稱為斷麵收縮率。以ψ表示，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（suō）徑處的最少橫截麵積，mm2。 　　⑤硬度指標 　　金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的（de）能力，稱為硬度。根據試驗（yàn）方法和適用範（fàn）圍不同，硬度又可分為（wéi）布氏（shì）硬度、洛氏硬度（dù）、維（wéi）氏（shì）硬度、肖氏硬度、顯微硬度（dù）和高溫硬度等。對於管材一般常（cháng）用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種 　　A、布氏硬度（HB） 　　用一定（dìng）直徑（jìng）的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表麵，經規定保持時（shí）間後卸除試驗力（lì），測量試樣表麵的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗力除以壓（yā）痕球形表麵積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位（wèi）為N/mm2(MPa)。 　　其計算公式為： 　　式中：F--壓入金屬試樣表麵的試驗（yàn）力，N； D--試驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。 　　測定布氏硬度較準（zhǔn）確可靠，但一般HBS隻適用於450N/mm2（MPa）以（yǐ）下的金屬材料，對（duì）於較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中（zhōng），布氏硬度（dù）用途最廣，往（wǎng）往以壓痕直徑d來（lái）表（biǎo）示該材料的硬度，既直觀，又方便。 　　舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得（dé）的布氏硬度（dù）值為120N/ mm2（MPa）。 　　B、洛氏硬度（HK） 　　洛氏硬度（dù）試驗同布氏硬度試驗（yàn）一樣，都是壓痕試驗方法。不（bú）同（tóng）的是，它是測量壓（yā）痕的深度。即，在初邕試驗力（Fo）及總試驗力（F）的先後作（zuò）用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼（gāng）球）壓（yā）入試樣表麵，經規（guī）定保持時間後，卸除主試驗力，用測量的殘餘壓痕（hén）深度增量（e）計算硬（yìng）度值。其值是個無名數，以符號（hào）HR表示，所（suǒ）用（yòng）標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺（chǐ）。其中常用於鋼材硬（yìng）度試驗的（de）標尺一般為A、B、C，即HRA、HRB、HRC。