無縫鋼管冷拔時(shí)，由于熱軋管坯存在裂紋等缺陷或高精度冷拔管被制成油缸后，在使用過程中發(fā)生的斷裂，幾乎沒有塑性變形發(fā)生，一般均為脆性斷裂。脆性斷裂是由多種原因引起的。如：晶界上有析出物時(shí)，不管其強(qiáng)度比基體強(qiáng)度強(qiáng)或弱，皆是產(chǎn)生裂紋的原因；晶界上夾雜物的偏析也是斷裂的原因；另外，即使在遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于屈服極限的交變載荷作用下，也會(huì)引起發(fā)生疲勞斷裂現(xiàn)象。
一般來說，液壓（氣動(dòng)）零件在設(shè)計(jì)時(shí)使用的力學(xué)性能指標(biāo)，都是假定材料是均勻的、連續(xù)的、各向同性的，根據(jù)這種方法分析認(rèn)為是的設(shè)計(jì)，有時(shí)也會(huì)發(fā)生意外斷裂事故。研究發(fā)現(xiàn)，在高強(qiáng)度金屬材料中發(fā)生的低應(yīng)力脆性斷裂的過程中，材料組織遠(yuǎn)非均勻的、各向同性的。組織中會(huì)有裂紋、還會(huì)有夾雜物、氣孔等缺陷，這些缺陷均可以看成為材料中的裂紋。另外，脆性斷裂還與構(gòu)件的使用溫度有關(guān)。人們通過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度低于某一特定溫度值時(shí)，材料將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，其沖擊吸收功明顯下降，這種現(xiàn)象稱為冷脆，所以，設(shè)計(jì)時(shí)還要根據(jù)構(gòu)件的工作溫度來選取具有合適冷脆轉(zhuǎn)變溫度的材料。
20G高壓鍋爐用無縫鋼管：是GB5310-95的納標(biāo)鋼號(hào)（國外對(duì)應(yīng)牌號(hào)：德國的st45.8、日本的STB42、美國的SA106B），為常用的鍋爐鋼管用鋼，化學(xué)成分和力學(xué)性能與20板材基本相同。該鋼有一定的常溫和中高溫強(qiáng)度，含碳量較低，有較佳的塑性和韌性，其冷熱成型和焊接性能良好。其主要用于制造高壓和更高參數(shù)的鍋爐管件，低溫段的過熱器、再熱器，省煤器及水冷壁等；如小口徑管做壁溫≤500℃的受熱面管子、以及水冷壁管、省煤器管等，大口徑管做壁溫≤450℃的蒸汽管道、集箱（省煤器、水冷壁、低溫過熱器和再熱器聯(lián)箱），介質(zhì)溫度≤450℃的管路附件等。由于碳鋼在450℃以上長期運(yùn)行將產(chǎn)生石墨化，因此作為受熱面管子的長期使用溫度限制到450℃以下。該鋼在這一溫度范圍，其強(qiáng)度能滿足過熱器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能，塑性韌性、焊接性能等冷熱加工性能均很好，應(yīng)用較廣。 此鋼在伊朗爐（指單臺(tái)）上所使用的部位為下水引入管（數(shù)量為28噸）、汽水引入管（20噸）、蒸汽連接管（26噸）、省煤器集箱（8噸）、減溫水系統(tǒng)（5噸），其余作為扁鋼、吊桿材料使用（約86噸）20# 20G是無縫鋼管的兩種不同材質(zhì)。
20#無縫鋼管材質(zhì)為20#鋼，強(qiáng)度比15號(hào)鋼稍高，很少淬火，無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工，切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的管。
20G高壓鍋爐管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟?，?huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。20G高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
20、20G、20g、20R等碳素結(jié)構(gòu)鋼在適用標(biāo)準(zhǔn)、用途、化學(xué)成份區(qū)別
20#、20G、20g、20R這四個(gè)鋼號(hào)均為含碳量0.20%的碳素結(jié)構(gòu)鋼。但它們之間存在著較大的差別，價(jià)格相差也相當(dāng)懸殊。設(shè)計(jì)與使用中若不能正確選用往往會(huì)重者發(fā)生破壞性事故，輕者也會(huì)影響使用壽命或者造成優(yōu)材劣用。
這四個(gè)鋼號(hào)的區(qū)別以及設(shè)計(jì)與使用中應(yīng)注重的地方分述如下:
1.適用的標(biāo)準(zhǔn)及用途不同
(1)20#鋼用于一般鋼管，有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)GB8162適用于結(jié)構(gòu)用無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB8163適用于輸送流體用一般無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB3087適用于低中壓鍋爐無縫鋼管，該標(biāo)準(zhǔn)適用制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷撥(軋)無縫鋼管。
(2)20G是制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐、管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。如廣泛用來制造介質(zhì)溫度≤430℃的省煤器、過熱器、水冷壁、給水、主蒸汽管等。
標(biāo)準(zhǔn)GB5310適用于高壓鍋爐用無縫鋼管。
(3)20g用于制造各種鍋爐受壓元件用厚度為60—120ram的碳素鋼板。
標(biāo)準(zhǔn)GB713適用于鍋爐用碳索鋼和低應(yīng)用合金鋼鋼也適用該標(biāo)準(zhǔn)。
(4)20R適用于中常溫壓力容器受壓元件用厚度為6—100mm的碳素鋼。標(biāo)準(zhǔn)GB6654適用于壓力容器用鋼
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