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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。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。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）：试样发生屈服而力首次下降前的应力； 下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的小应力。屈服点的计算公式为：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%。计算公式为：σ=（Lh-Lo）/L0*式中：Lh--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%。计算公式如下：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。A、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）。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000/30：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。 [1]
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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