螺旋钢管是碳钢吗,螺旋钢管是碳钢吗为什么

dfnjsfkhak 2024-07-16 117

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于螺旋钢管碳钢吗的问题,于是小编就整理了2个相关介绍螺旋钢管是碳钢吗的解答,让我们一起看看吧。

  1. 碳钢有缝管也叫焊管吗?
  2. 用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深?

碳钢有缝管也叫焊管吗?

碳钢有缝管也叫焊管。

焊管是用钢板钢带经过卷曲成型焊接制成的钢管,它生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备资少,但一般强度低于无缝钢管。焊管又分为直缝焊管和螺旋焊管,其用途有低压流体输送管、普通碳素钢电线套管、直缝电焊钢管等。

螺旋钢管是碳钢吗,螺旋钢管是碳钢吗为什么
(图片来源网络,侵删)

用2200兆帕的钢造潜艇能下潜多深?

首先来说,如果能容易焊接又便宜好用的话,那耐压采用屈服强度2200兆帕超级钢造出来的潜艇,其潜深肯定是肯定要比现在主流的核潜艇深的多。


美国弗吉尼亚级***用屈服强度550兆帕的HY-80钢最大潜深300米。海狼级***用屈服强度690兆帕的HY-100钢最大潜深600米,那如果***用屈服强度2200兆帕的超级钢造耐压壳的话,潜艇潜深最少也可以超千米。

但问题在于宝钢所研制的这种2200Mpa超级钢,但底指的是什么特性?

▲2017年该材料首次被大规模宣传,是因为当年顶级学术期刊《科学》杂志上对它的报道,该报道的原文称这种超级钢拥有2200Mpa的屈服强度和16%的均匀延伸率,同时成份简单可以用热轧冷轧热处理等常规工业工艺加工,如果这么看着的话这种“超级钢”明显是极好的,不仅屈服强度卓越而且加工简单、成本低廉。

但是在这篇文章之前,2006年3月由钢铁研究总院、结构材料研究所、先进钢铁材料技术国家工程研究中心等单位共同撰写的《2200Mpa超级高强度低合金钢的组织和力学性能》和2007年2月《镍含量对2200+MPa超级高强度钢力学性能的影响》中,对“超级钢”的主要力学特性都形容为“抗拉强度”。

▲在《镍含量对2200+MPa超级高强度钢力学性能的影响》一文中明确提到:“低合金超级高强度钢在4130、4340、D-6ac和6150的含碳量依次递增,205℃回火后其抗拉强度分别为1550MPa、1980MPa、2000MPa和2050MPa,伸长率分别为11%、11%、8.9%、和1%,降低回火温度会使抗拉强度更好,当抗拉强度突破2000MPa,塑韧性明显下降,无法应用”……而本研究“拟将中低合金超高强度钢含碳控制在0.5%左右,***用真空感应冶炼、电渣重熔等先进冶炼技术,有效减少钢中的S、P杂质和O、N等气体含量,提高其韧性,同时通过选择合适的回火温度,控制韧性相-残留奥氏体在回火过程中的转变,达到较好的韧性配合,探索出强度为2200MPa级塑韧性较高、成本较低的中低合金超高强度钢。”

螺旋钢管是碳钢吗,螺旋钢管是碳钢吗为什么
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所以宝钢的这种2200MPa的“超级钢”,很可能指的是抗拉强度,而不是潜艇必要的屈服强度,当然,也不排除在经过10余年的发展之后,宝钢将这种超级钢材的屈服特性提高的可能。

其实现在潜艇用钢不一定非要用那种性能极致的钢材,就像前文中所说的那样,美国在冷战末期开发的海狼级用的是屈服强度690兆帕的HY-100,但是其后来研制的弗吉尼亚级就***用550兆帕的HY-80了,这是因为HY-80相对来说加工难度更低,成本也更便宜,所以在用合适的钢材去匹配合适的潜艇,这才是最好的选择。

▲潜艇耐压壳的焊接一直是潜艇制造的难题,很多“超级钢材”在焊接时必须用惰性气体保护焊接,所以成本非常高,目前全世界除了俄罗斯利用前苏联遗产可以对潜艇分段整体焊接、整体探伤以外,还没有人能“烧钱”到这个地步。

不过我国核潜艇用不用这种2200Mpa的钢材,都不影响我国开发这种钢材的意义,毕竟我国能拥有这种2200MPa的“中低合金超高强度合金钢”,本身就已经是非常了不起的一件事,而且技术是相对发展的,未来也不排除我国在此基础上,可以开发出便宜、好用的高屈服强度合金钢的可能!

螺旋钢管是碳钢吗,螺旋钢管是碳钢吗为什么
(图片来源网络,侵删)

可以承受2200兆帕压力的潜艇,他的材料首先需要有超强的屈服度,因为一旦潜艇所承受的压强超过材料的屈服强度的极限值,那么潜艇就得报废了。

潜艇不像深海鱼类那样可以自由傲游在深海中,因为他身体柔软,身体内没有空腔,完全适应了深海生活,到了浅海反而不行了,潜艇本身是一个巨大的空腔体,整体硬邦邦的又不会变形,所以如果到深海里去,必须要有抗压强度很大的材料制作才行。

对于这种“特种钢铁”,在二战时期就已经开始研究,因为那个时候海军已经成为战争重要的组成部分,所以海上和海下舰艇的研发显得非常重要,随着科技的发展,可以潜到更深海域的装备已经研发出来,而随着人类越潜越深,所需要的材料质量要求就越高。

此前我国虽然十几年来一直保持钢铁产量世界第一,但是质量上却一直上不去,高端钢材领域还是被国外,特别是欧美国家垄断,我国每年需要花很多钱从国外购买。

***的是,经过我国科研人员的努力,目前我国已经研发出可以承受2200兆帕压力的超级钢,这种钢强度高,承受的压力是正常钢铁的5倍,,即便在750摄氏度的高温下, 仍然可以承受很大的压力,其内部微粒不会变形,只会倾斜滑动,所以可塑性更强,同时它还会因为互相渗透而变得密度更高。

它韧性大的原因是其密度很高,它的晶粒直径之有1微米,只有普通钢铁的十分之一到二十分之一,在制作时需要严格控制温度,连冷却速度也要很快,未来还会研究一项把晶粒直径再缩小一倍至0.5毫米的超级金属技术开发***,这样它就可以在更高的温度之下呈现可塑性,目前这项技术已经成为各国研究的热点,这在钢铁行业具有跨时代的意义。

一般钢铁是由硅铜镍磷锰等元素组成的合金,但是这种超级钢就算不加其中的部分元素也可以有很高的强度,这样在进行高温焊接时就不会有焊接的痕迹,另外他成本低,寿命长,是一款更加超值环保的产品

美国海狼级潜艇理论上可以深潜至610米,我国大部分是大概在400米左右徘徊,但是具体的其实各国都不会公布真实数据,这是机密,只有个猜测的可能数值,而超级钢研制出来,还没有运用到潜艇上,毕竟现在最主要的还不是下潜深度竞赛,合适的才是最好的,研究出来也是有备无患,它的应用范围很广,从桥梁建筑等多个方面都能够用到。

理论上来说至少可以潜深到1200米。潜得深的好处是具有更低的可探测性,甚至现阶段的鱼雷深水***都无法攻击到它。但是这种钢材价格肯定不菲,另外加工它也可能同样困难,造成的结果是造价高昂工期翻倍。最理想的方案是减少钢板的厚度仅达到下潜600米的要求,这样就有效减少了潜艇的死重,可携带更多的必需品,也降低了加工难度。

按照钢的强度每增加100兆帕能支持极限潜深增加100米,2200兆帕的钢理论上能够潜深2200米。考虑到水压除了与水深有关外,还与海水浓度和重力加速度g成线性相关。所以,随着潜深越大海水浓度越高,纬度越高浓度越低,越靠近赤道g越大的现象,实际潜深应在理论基础上打8折,即2200兆帕的钢实际上能够达到最大潜深1760米。

事实上,潜艇的下潜深度不止与所用钢材的屈服强度有关,还与整体的结构设计等等有关。据报道称这种钢材具有2200Mpa的屈服强度,如果这种合金钢真的可以用来制造潜艇的话,那下潜深度绝对是非常深的,远远超过现役的核潜艇。

但是潜艇用钢要考虑的问题很多,如可焊接性,韧性,耐腐蚀性能,抗爆炸性等等,并不仅仅要考虑屈服强度的高低。屈服强度再高,焊接性不够,也是无用的。而2200Mpa的钢材含碳量为0.47%,为典型的中碳钢,含碳量越高就证明钢材的可焊接性越差。而世界各国的潜艇用钢的含碳量一般都小于0.2%,美国HY-80钢材的含碳量为0.18%,而HY-130钢材的含碳量为0.12%。日本的NS-90钢材的含碳量为0.12%,NS-110的含碳量为0.08%。

可见,越先进的潜艇用钢含碳量是越来越少的,主要是为了提升可焊接性。而这种合金钢的含碳量高达0.47%,直接证明了其可焊接性要比现在潜艇用钢的可焊接性难2倍以上,现阶段来说,不能用来制造潜艇的耐压壳体。但是随着技术的发展,有了相应的焊接技术,搞定了焊接质量,那这种钢材才有了用武之地。

潜艇对焊接质量和焊缝强度要求极为严格,不能出一点差错,否则就是艇毁人亡的结果。而屈服强度为2200Mpa的钢材的可焊接性并不怎么好,用来制造潜艇的耐压壳体时,焊接工艺就是一个难点。民用的设备和潜艇那相差太大了,潜艇的壳体要求所用的钢材具有极高的抗爆炸性,耐腐蚀性,高韧性。而这种2200Mpa的钢材,综合性能达不达的到要求还是个未知数,制造潜艇所用的壳体还为时尚早。

但科技的发展是无止境的,有了这么高强度的钢材,怎么在此基础上研制出符合潜艇用钢要求的钢材才是重中之重。

到此,以上就是小编对于螺旋钢管是碳钢吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于螺旋钢管是碳钢吗的2点解答对大家有用。

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