钢材力学性能是保证钢材终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等
为提高钢管的耐腐蚀性能,对一般钢管进行镀锌。镀锌管(镀锌钢管)分热镀锌和冷镀锌两种,热镀锌镀锌层厚,具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。冷镀锌管成本低,表面不是很光滑,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多,已被逐渐淘汰使用。
我国旧的房屋建筑中大部分用的都是镀锌管,现在煤气、暖气常用的铁管也是镀锌管。镀锌管作为水管,随着使用年限的累积,管内产生大量锈垢,这不仅污染洁具,而且夹杂着不光滑内壁滋生的,较为严重的是锈蚀造成水中重金属含量过高,严重危害人体的健康。上世纪六七十年代,一些发达国家开始开发新型管材,并陆续禁用镀锌管。中国等四部委也明文规定从2000年起禁用镀锌管,目前新建小区的冷水管已经很少使用镀锌管了,有些小区的热水管使用的是镀锌管
镀锌管分热镀锌钢管和冷镀锌钢管,其中冷镀锌钢管已被逐渐淘汰使用。
1、热镀锌管/热镀锌钢管
热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌管的制造是先将钢管进行酸洗,用来去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过或氯化锌水溶液或和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。
热镀锌钢管是钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体,因此热镀锌钢管具有镀层均匀、附着力强、使用寿命长等优点。
2、冷镀锌管/冷镀锌钢管
冷镀锌就是电镀锌,镀锌量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。正规的镀锌管生产厂家,为了保证质量,大多不采用电镀锌(冷镀锌)。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌,当然他们的价格也相对便宜一些。冷镀锌钢管的锌层与钢管基体独立分层。由于锌层较薄,锌层简单附着在钢管基体上,容易脱落,故冷镀锌钢管的耐腐蚀性能差。因此在新建住宅中,已经禁止使用冷镀锌钢管作为给水、供气管。
热镀锌带钢管广泛应用于建筑、机械、煤矿、化工、铁道车辆、汽车工业、公路、桥梁、集装箱、体育设施、农业机械、石油机械、探矿机械等制造工业.
镀锌钢管表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢管。镀锌可增加钢管的抗腐蚀能力,延长使用寿命。镀锌管的用途很广,除作输水、煤气、油等一般低压力流体的管线管外,还用作石油工业特别是海洋油田的油井管、输油管,化工焦化设备的油加热器、冷凝冷却器、煤馏洗油交换器用管,以及栈桥管桩、矿山坑道的支撑架用管等。
镀锌管是在原有的黑管上一层锌,以此来阻挡钢管表面与空气直接的接触,防止腐蚀和生锈,主要用于给水管道或者煤气的运输。镀锌管表面比较光滑耐用,锌层吸附力强,不容易脱落,采用电镀锌,价格便宜,持久耐用。但是如果表面锌层分布不均匀的话,容易脱落和掉色,会使钢管的表层与外界相接触,一旦腐蚀生锈的话,它的使用寿命就会减短的。
镀锌管施工前需要做表面处理,虽然表面与外界环境阻隔,但是运输过程中会有灰尘产生,偶尔有生锈的部位用砂纸磨掉就可以了,对镀锌管进行表面处理的时候,尽量不要对镀锌管划伤,不但会影响外观的效果,还会使锌层脱落,容易生锈。镀锌管的壁厚也可以用价格衡量的。
力学性能
①抗拉强度(σb):试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。式中:Fb--试样拉断时所承受的力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs):具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。 上屈服点(σsu):试样发生屈服而力下降前的应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的小应力。 式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率:(σ)在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率:(ψ)在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的少横截面积,mm2。
⑤硬度指标 :金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
布氏硬度(HB):用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
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