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钢的化学成分是确保钢管性能的基础条件，在冶炼过程中化学成分分析的准确性是冶炼优质钢的必要条件。一般情况下，主要分析的化学元素包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cu、Al、W、V、Ti、As、Sn、B、Nb等的成分。
（1）化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法。
（2）仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。
（3）误差：指分析结果与真实值之间的差值。按其性质分可分为随机误差、系统误差和过失误差。
（4）随机误差：又称偶然误差。是由于在测定过程中一系列的有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差，它决定了测定结果的精密度。
（5）系统误差：是指在一定试验条件下由某个或某些因素按照某一确定的规律起作用而形成的误差，在每次测定中会重复出现，使测定的结果经常偏高或偏低，它决定了测定结果的准确度。其主要来源有方法误差、仪器误差、操作误差和试剂误差。
（6）过失误差：是指一种显然与事实不符的误差，没有一定的规律。不管造成过失误差的具体原因如何，在分析测试过程中，只要确知存在过失误差，就必须将含有过失误差的测定值作为异常值，从一组测定数据中舍去。
（7）化学分析允许差：在实际分析工作中，按标准或主管部门根据生产和科学技术发展的要求，同时考虑到分析技术所能达到的水平，而拟定某元素在何种含量范围内可以允许的误差值。这个允许误差范围，习惯上称为“公差”，执行GB/T 222标准。化学分析方法中所规定的允许差，是衡量分析结果的质量标准。
无缝钢管，因其用途不同而分为如下若干品种：
GB/T8162-1999(结构用无缝钢管)。主要用于一般结构和机械结构。其代表材质(牌号)：碳素钢20、45号钢;合金钢Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-1999(输送流体用无缝钢管)。主要用于工程及大型设备上输送流体管道。代表材质(牌号)为20、Q345等。
GB3087-1999(低中压锅炉用无缝钢管)。主要用于工业锅炉及生活锅炉输送低中压流体的管道。代表材质为10、20号钢。
GB5310-1995(高压锅炉用无缝钢管)。主要用于电站及核电站锅炉上耐高温、高压的输送流体集箱及管道。代表材质为20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳钢和碳锰钢无缝钢管)。主要用于船舶锅炉及过热器用I、II级耐压管等。代表材质为360、410、460钢级等。
GB1479-2000(高压化肥设备用无缝钢管)。主要用于化肥设备上输送高温高压流体管道。代表材质为20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-1988(石油裂化用无缝钢管)。主要用于石油冶炼厂的锅炉、热交换器及其输送流体管道。其代表材质为20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(气瓶用无缝钢管)。主要用于制作各种燃气、液压气瓶。其代表材质为37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-1998(液压支柱用热轧无缝钢管)。主要用于制作煤矿液压支架和缸、柱，以及其它液压缸、柱。其代表材质为20、45、27SiMn等。
GB3093-1986(柴油机用高压无缝钢管)。主要用于柴油机喷射系统高压油管。其钢管一般为冷拔管，其代表材质为20A。
GB/T3639-1983(冷拔或冷轧精密无缝钢管)。主要用于机械结构、碳压设备用的、要求尺寸精度高、表面光洁度好的钢管。其代表材质20、45钢等。
GB/T3094-1986(冷拔无缝钢管异形钢管)。主要用于制作各种结构件和零件，其材质为优质碳素结构钢和低合金结构钢。
GB/T8713-1988(液压和气动筒用精密内径无缝钢管)。主要用于制作液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧无缝钢管。其代表材质为20、45钢等。
GB13296-1991(锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管)。主要用于化工企业的锅炉、过热器、热交换器、冷凝器、催化管等。用的耐高温、高压、耐腐蚀的钢管。其代表材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-1994(结构用不锈钢无缝钢管)。主要用于一般结构(宾馆、饭店装饰)和化工企业机械结构用的耐大气、酸腐蚀并具有一定强度的钢管。其代表材质为0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-1994(流体输送用不锈钢无缝钢管)。主要用于输送腐蚀性介质的管道。代表材质为0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035-1993(汽车半轴套管用无缝钢管)。主要用于制作汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。其代表材质为45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
钢中几种主要元素对钢性能的影响 ? 碳(c)：含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性能降低，碳含量过高容易造成晶间腐蚀不合格。钢和铁的界线由C含量来控制：<2.11%的为钢 ? 硅(Si)：Si是脱氧剂和脱硫剂，有较高的强度和硬度，可改善钢的热加工性能。 ? 铬(Cr)：铬能显著提高钢的强度，硬度和耐磨性，但同时会降低塑性和韧性。 ? 镍(Ni)：镍可提高钢的强度，又可使钢保持良好的塑性和韧性。 钢中几种主要元素对钢性能的影响 ? 钼(Mo)：钢中加入钼，能提高钢的机械性能。 ? 钛(Ti)：钛是钢中的脱氧剂。降低实效敏感性和冷脆性。钢中加入一定量的钛有抗晶间腐蚀的能力。 ? 磷(P):磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。通常情况下，钢中磷的含量控制的越低越好。 ? 硫(S):硫是钢中的有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造时容易造成裂纹，同时还降低钢的耐腐蚀性。所以硫的含量须尽量控制得低。 ? 氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性。增加实效敏感性。适量的氮可提高不锈钢的抗点腐蚀性和强度。
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（一）质量要求①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。a. 合金元素：有意加入，根据用途b. 残余元素：炼钢带入，适当控制c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。②钢管几何尺寸精度和外形a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di × D： 或小外径mmDi：名义外径mmb. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：横截面上或小壁厚Si：名义壁厚mmC．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度g. 钢管端面坡口角度和钝边5．钢管表面质量：表面光洁要求a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。产生原因：① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。（二）无缝钢管质量检验方法：1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi③N—0仪：气体含量分析N、O2．钢管几何尺寸及外形检查：①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出点、小点。③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。3．钢管表面质量检查：①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。②无损探伤检查：a. 超声波探伤UT：对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级b. 涡流探伤ET：（电磁感应）主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7735-2004级别：B级c. 磁粉MT和漏磁探伤：磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级d. 电磁超声波探伤：不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。e. 渗透探伤：荧光、着色、检测钢管表面缺陷。4．钢管理化性能检验：①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D5．钢管工艺性能检验过程：①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）6．钢管金相分析：①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差组织：M、B、S、T、P、F、A-S脱碳层：内、外。A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。a. 酸蚀检验法。b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。（三）中国现行无缝钢管标准：1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项 产品 45项2．常用标准：① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。
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