鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時,重量較輕,是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。
用鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,目前已廣泛用鋼管來制造。鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積最大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數(shù)鋼管是圓管。
但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強(qiáng)度大,一些農(nóng)機(jī)具骨架、鋼木家具等就常用方、矩形管。根據(jù)不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。
用于生產(chǎn)無縫鋼管的圓管坯,除要求高強(qiáng)度、高精度和規(guī)格多樣化外,特別要求圓坯具有良好的表面質(zhì)量。因為管坯上的任何缺陷都會帶到鋼管上,而且有缺陷的地方往往會造成應(yīng)力集中,塑性變形將使缺陷加深、加長。大量生產(chǎn)實踐證明鋼管內(nèi)外表面缺陷常常是由于非金屬夾雜物聚集造成的。這是因為當(dāng)進(jìn)行熱塑性變形時,由于有些非金屬夾雜物不能承受大的塑性變形(特別是穿孔變形),使得金屬致密性受到破壞。有些非金屬夾雜物(氮化物、氧化物)則分布于晶界上,從而減弱了晶粒間的聯(lián)系,使金屬塑性降低,最終導(dǎo)致金屬破裂而出現(xiàn)缺陷。只有當(dāng)圓管坯中不變形夾雜物含量低時,上述要求才能得到滿足。因此,要求連鑄坯總氧量T[O]<10ppm,夾雜物尺寸<100μm,[N]<50ppm,[S]<10ppm。 對于石油套管和高壓管,除了要求高強(qiáng)度以外,對抗腐蝕性的高要求是它的一個突出特點。另外,還有應(yīng)變時效、應(yīng)力腐蝕等指標(biāo)要求。因此要求這類連鑄坯(S+P+N+O+H)<150ppm,夾雜物尺寸<100μm。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述