天津天管管道科技有限公司
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20G高壓鍋爐管力學(xué)性能檢測的標(biāo)準(zhǔn)
序號
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名 稱
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量的符號
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單位符號
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含 義
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一
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20G高壓鍋爐管強(qiáng)度
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強(qiáng)度指金屬在外力作用下,抵抗塑性變形和斷裂的能力 | |||
1
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20G高壓鍋爐管抗拉強(qiáng)度
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σb
|
MPa
|
金屬試樣拉伸時,在拉斷前所承受的大負(fù)荷與試樣原橫截面面積之比稱為抗拉強(qiáng)度 Pb σb=—— Fo 式中 Pb——試樣拉斷前的大負(fù)荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm 2) |
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2
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20G高壓鍋爐管抗彎強(qiáng)度
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σbb
|
MPa
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試樣在位于兩支承中間的集中負(fù)荷作用下,使其折斷時,折斷截面所承受的大正壓力
8PL 對圓試樣:σbb=—— πd3 8PL 對矩形試樣:σbb=—— 2bh2 式中 P——試樣所承受大集中載荷(N) L——兩支承點(diǎn)間的跨距(mm) d——圓試樣截面之外徑(mm) b——矩形截面試樣之寬度(mm) h——矩形截面試樣之寬度(mm) |
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3
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20G高壓鍋爐管抗壓強(qiáng)度
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σbc
|
MPa
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材料在壓力作用下不發(fā)生碎、裂所能承受的大正壓力,稱為抗壓強(qiáng)度
Pbc σbc=—— Fo 式中 Pbc——試樣所受大集中載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm 2) |
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4
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20G高壓鍋爐管抗剪強(qiáng)度
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r、σr
|
MPa
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試樣剪斷前,所承受的大負(fù)荷下的受剪截面具有的平均應(yīng)力
P 雙剪:σr=—— ; 2Fo P 單剪:σr=—— ; Fo 式中 P——剪切時的大負(fù)荷(N) Fo——受剪部位的橫截面積(mm 2) |
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5
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20G高壓鍋爐管抗扭強(qiáng)度
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τb
|
MPa
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指外力是扭轉(zhuǎn)力的強(qiáng)度極限 3Mb τb≈—— (適用于鋼材) 4Wp Mb τb≈—— (適用于鑄鐵) Wp 式中Mb——扭轉(zhuǎn)力矩(N·mm) Wp——扭轉(zhuǎn)時試樣截面的極斷面系數(shù)(mm2) |
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6
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20G高壓鍋爐管屈服點(diǎn)
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σs
|
MPa
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金屬度樣在拉伸過程中,負(fù)荷不再增加,而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象稱為“屈服”。發(fā)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力,稱為屈服點(diǎn)或屈服極限 Ps σs=—— Fo 式中Ps——屈服載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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7
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20G高壓鍋爐管屈服強(qiáng)度
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σ0.2
|
MPa
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對某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料,測定屈服點(diǎn)比較困難,常把產(chǎn)生0.2%永久變形的應(yīng)力定為屈服點(diǎn),稱為屈服強(qiáng)度或條件屈服極限 P0.2 σ0.2=—— Fo 式中P0.2——試樣產(chǎn)生永久變形為0.2%時的載荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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8
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20G高壓鍋爐管持久強(qiáng)度
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σ0.2/時間(h) |
MPa
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金屬材料在高溫條件下,經(jīng)過規(guī)定時間發(fā)生斷裂時的應(yīng)力稱為持久強(qiáng)度。通常所指的持久強(qiáng)度,是在一定的溫度條件下,試樣經(jīng)105h后的斷裂強(qiáng)度 | |
9
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20G高壓鍋爐管蠕變強(qiáng)度
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溫度 σ —— 應(yīng)變量/時間 |
MPa
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20G高壓鍋爐管材料在高于一定溫度下受到應(yīng)力作用,即使應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度,試件也會隨著時間的增長而緩慢地產(chǎn)生塑性變形,此種現(xiàn)象稱為蠕變。在給定溫度下和規(guī)定的時間內(nèi),使試樣生產(chǎn)一定蠕變變形量的應(yīng)力稱為蠕變強(qiáng)度,例如 500 σ—— = 100MPa, 1/100000 表示材料在500℃溫度下,105h后應(yīng)變量為1%的蠕變強(qiáng)度為100MPa。蠕變強(qiáng)度是材料在高溫下長期負(fù)荷下對塑性變形抗力的性能指標(biāo) |
|
二
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彈性 | 彈性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力取消后又恢復(fù)到原來的形狀和大小的一種特性。 | |||
1
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彈性模量
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E
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GPa
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在彈性范圍內(nèi),金屬拉伸試驗(yàn)時,外力和變形成比例增長,即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系時,這個比例系數(shù)就稱為彈性模量,也叫正彈性模數(shù) | |
2
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切變模量
|
G
|
GPa
|
金屬在彈性范圍內(nèi),當(dāng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時,外力和變形成比例地增長,即應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系時,這個比例系數(shù)就稱為彈性模量,也叫正彈性模量。 | |
3
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彈性極限
|
σe
|
MPa
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金屬能保持彈性變形的大應(yīng)力,稱為彈性極限。 | |
4
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比例極限
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σp
|
MPa
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在彈性變形階段,金屬材料所承受的和應(yīng)變能保持正比的大應(yīng)力,稱為比例極限 Pp σ0.2=—— Fo 式中Pp——規(guī)定比例極限負(fù)荷(N) Fo——試樣原橫截面積(mm2) |
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三
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塑性 | 所謂塑性是指金屬材料在外力作用下,產(chǎn)生永久變形而不致破裂的能力 | |||
1
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伸長率
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δ
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%
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金屬材料在拉伸時,試樣拉斷后,其標(biāo)距分部所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比。δs是標(biāo)距為5倍直徑時的伸長率,δ10是標(biāo)距為10倍直徑時的伸長率 | |
2
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斷面收縮率
|
ψ
|
%
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金屬試樣拉斷后,其縮頸處橫截面積的大縮減量與原橫截面積的百分比 | |
3
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泊松比
|
μ
|
/
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對于各向同性的材料,泊松比表示:試樣在單相拉伸時,橫向相對收縮量與軸向相對伸長量之比 E μ=— - 1 2G 式中E——彈性模量(GPa) G——切變模量(GPa) |
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四
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20G高壓鍋爐管韌性 | 所謂韌性是指金屬材料在沖擊力(動力載荷)的作用下而不破壞的能力 | |||
1
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沖擊韌度
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αKU或αKV
|
J/cm2
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沖擊韌度是評定金屬材料于動載荷下受沖擊抗力的力學(xué)性能指標(biāo),通常都是以大能量的一次沖擊值(αKU或αKV)作為標(biāo)準(zhǔn)的,它是采用一定尺寸和形狀的標(biāo)準(zhǔn)試樣,在擺錘式一次沖擊試驗(yàn)機(jī)上來進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果,以沖斷試樣上所消耗的功(AKU或AKV)與斷面處橫截面積(F)之比值大小來衡量 | |
2
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沖擊吸收功
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AKU或AKV
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J
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由于αK值的大小,不僅取決于材料本身,同時還隨試樣尺寸、形狀的改變及試驗(yàn)溫度的不同而變化,因而αK值只是一個相對指標(biāo)。目前國際上許多國家直接采用沖擊吸收功AK作為沖擊韌度的指標(biāo) AKU αKU = ——; F AKU αKV= ——; F 式中αKU ——夏比U形缺口試樣沖擊值(J/cm2) αKV ——夏比V形缺口試樣沖擊值(J/cm2) AKU ——夏比U形缺口試樣沖斷時所消耗的功(J) AKV ——夏比V形缺口試樣沖斷時所消耗的功(J) F——試樣缺口處的橫截面積(cm2) |
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五
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疲勞
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金屬材料在極限強(qiáng)度以下,長期承受交變負(fù)荷(即大小、方向反復(fù)變化的載荷)的作用,在不發(fā)生顯著塑性變形的情況下而突然斷裂的現(xiàn)象,稱為疲勞 | |||
1
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疲勞極限
|
σ-1
|
MPa
|
金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下,經(jīng)過周次(N)的應(yīng)力循環(huán)仍不發(fā)生斷裂時所能承受的大應(yīng)力稱為疲勞極限 | |
2
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疲勞強(qiáng)度
|
σN
|
MPa
|
金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下,經(jīng)過周次(N)后斷裂時所能承受的大應(yīng)力,叫作疲勞強(qiáng)度。此時,N稱為材料的疲勞壽命。某些金屬材料在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下,沒有明顯的疲勞極限,常用疲勞強(qiáng)度表示 | |
六
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20G高壓鍋爐管硬度
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硬度就是指20G高壓鍋爐管抵抗更硬物體壓入其表面的能力。硬度不是一個單純的物理量,而是反映彈性、強(qiáng)度、塑性等的一個綜合性能指標(biāo) | |||
1
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布氏硬度
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HBS
|
/
|
用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金球以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入試樣表面,經(jīng)規(guī)定的保持時間后,卸除試驗(yàn)力,測表面壓痕直徑計算的硬度值。使用鋼球測定硬度小于等于450HBS;使用硬質(zhì)合金球測定硬度大于450HBW | |
2
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洛氏硬度
|
HRA
HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH HRK |
/
|
用金剛石圓錐或鋼球壓頭以初始試驗(yàn)力和總試驗(yàn)力作用下,壓入試樣表面,經(jīng)規(guī)定的保持時間后,卸除主試驗(yàn)力,測殘余壓痕深度增量計算的硬度值 洛氏硬度試驗(yàn)分A、B、C、D、E、F、G、H、K標(biāo)尺 |
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3
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維氏硬度
|
HV
|
/
|
用金剛石正四棱體壓頭以49.03-980.7N的試驗(yàn)力壓力試樣表面,經(jīng)規(guī)定的保持時間后,卸除試驗(yàn)力,測壓痕對角線長度的計算的硬度值 | |
4
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肖氏硬度
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HSC
HSD |
/
|
用金剛石或鋼球沖頭一定高度落到試樣表面,測沖頭回跳高度計算硬度值。用目測型硬度計的硬度符號為HSC,指示型硬度計的硬度符號為HSD | |
七
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20G高壓鍋爐管減摩、耐磨性
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||||
1
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摩擦因數(shù)
|
μ
|
/
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相互接觸的物體,當(dāng)作相對移動時就會引起摩擦,引起摩擦的阻力稱為摩擦力。根據(jù)摩擦定律,通常把摩擦力(F)與施加在摩擦部位的垂直載荷(N)的比值,稱為摩擦因數(shù) F μ=— N 式中:F——摩擦力(N) N—施加在摩擦部件上的垂直載荷(N) |
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2
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磨耗量
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W
V |
g
cm 3 |
試樣在規(guī)定試驗(yàn)條件下經(jīng)過一定時間或一定距離摩擦之后,以試樣被磨去的重量(g)或體積(cm3)之量,稱為磨耗量(或磨損量),以磨去體積表示者稱為體積磨耗V | |
3
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相對耐磨系數(shù)
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ε
|
/
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在模擬耐磨試驗(yàn)機(jī)上,采用65Mn(52-53HRC)作為標(biāo)準(zhǔn)試樣,在相同條件下,標(biāo)準(zhǔn)試樣磨耗量與被測定材料的絕對磨耗量之比,稱為被測材料的相對耐磨系數(shù) |
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