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无缝卫生级不锈钢管的基本力学性能确保不锈钢管的性能的终用途

什么是无缝卫生级不锈钢管的基本力学性能 是确保不锈钢管的性能的终用途（力学性能）的机械性能的一项重要指标，它取决于化学成分和热处理过程。在不锈钢无缝管标准中（GB/T14976-2002)，根据实际使用情况的要求，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，以及用户需求的高低温性能的规定。

  首先，无缝卫生级不锈钢管伸长率（拉伸试验），试样断裂增加其测量长度和原始标距长度的百分比，称为伸长率。来表示，单位是％。计算公式为：其中：L1 - 试样断裂试样原始标距长度，毫米 - 在距长度L0的毫米。

第二、无缝卫生级不锈钢管断面收缩率（拉伸试验），试样断裂在它的直径缩小，以减少截面积的原始截面积，被称为断面收缩率，百分比的金额。来表示，单位是％。

下列公式计算：其中：S0 - 试样原始横截面积，mm2的一 - 缩颈试样断裂至少截面积，mm2的。

  第三、能力的表面压痕硬度指数对无缝卫生级不锈钢管，称为硬度。根据不同的测试方法和适用范围，可分为布氏硬度，洛氏硬度计，维氏硬度计，邵氏硬度，显硬度和高温硬度。

不锈钢所含各元素的作用 
目前，已知的化学元素有100 多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学
元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊
钢系列来说，常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性
能与组织影响的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、
钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实
际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不
锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不
仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决
定于各种元素影响的总和。 
一、各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 
1-1 铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每
种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决
定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内
部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说
明： 
①铬使铁基固溶体的电极电位提高 
②铬吸收铁的电子使铁钝化 

以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响，除这些元素对不锈钢性能与
组织影响较大的元素以外，不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为
常存杂质元素，如硅、硫、磷等．也有的是为了某些特定的目的而加入的，如钴、硼、
硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说，这些元素相对于已讨论
的九种元素，都是非主要方面的，虽然如此，但也不能完全忽略，因为它们对不锈钢
的性能与组织同样也发生影响。 
硅是形成铁素体的元素，在一般不锈钢中为常存杂质元素。 
钴作为合金元素在钢中应用不多，这是因为钴的价格高及其在其它方面（如高速
钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等）有着更重要的用途。在一般不锈
钢中加钴作合金元素的也不多，常用不锈钢如9Crl7MoVCo 钢（含1.2-1.8％钴）加
钴，目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度，因为这种不锈钢的主要用途是制
造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。 
硼：高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti 钢中加0．005％硼，可使在沸腾的65％醋酸中
的耐腐蚀性能提高。加量的硼（0.0006～0.0007％）可使奥氏体不锈钢的热态塑性
改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体，使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大， 
但含有较多的硼（0．5～0．6％）时，反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0．5～ 
0．6％的硼时，形成奥氏体－硼化物两相组织，使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度
低于半溶化区时，母材在冷却时产生的张应力，由处于液态．固态的焊缝金属承受， 
此时是不致引起裂缝的，即使在近缝区形成了裂纹，也可以为处于液态－固态的熔池
金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。 
磷：在一般不锈钢中都是杂质元素，但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般
钢中那样显著，故含量可允许高一些，如有的资料提出可达0．06％，以利于冶炼控
制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达0．06％（如2Crl3NiMn9 钢）以至0.08％ 
（如Cr14Mnl4Ni 钢）。利用磷对钢的强化作用，也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金
元素，PH17－10P 钢(含0．25％磷)乃PH－HNM 钢（含0．30 磷）等。