铝管的力学性 制造铝管材料的质量

 长期以来，由铝管的失效和损坏引起事故的概率非常高，因此，用于制造铝管的材料必须严格选择。未来较长时间内，铝管仍以钢铁材料为主。选用铝管材料必须依据国家于2011年10月1日正式实施的铝管机械性能铝管、螺钉和螺柱》GB/T3098.12010标准（简称新标准）;注重铝管材料机械性能方面，尤其是抗拉强度方面的要求;同时依据产品的服役环境和客户的具体要求，包括工况条件对材料的抗腐蚀性能方面的要求，工作温度对铝管材料的耐热性能(高温强度、抗氧化性能)和低温冷脆性(低温冲击韧度)方面的要求。1严格控制硫和磷质量分数。新标准中8.812.9级的S和P质量分数不大于0.025%现有的GB/T699和GB/T3077中的优质钢”规定的SP质量分数已不能满足新标准的要求，但GB/T3077中的高级优质钢”和“特级优质钢”满足新标准的要求，GB/T699中“特级优质钢”可以满足新标准的要求。2严格控制脱碳层。脱碳层是影响铝管质量和材料使用的重要指标。

铝管GB/T3098.1规定:螺纹全脱碳层的深度不得大于0.015mm8.8和9.8级螺纹未脱碳层的高度为1/2牙高，10.9级为1/3牙高，12.9级为1/4牙高。3严格控制非金属夹杂物。非金属夹杂物是造成冷镦开裂的主要原因之一，C类(硅酸盐)和D类(球状氧化物)夹杂物的影响更大。颗粒愈大愈易开裂，距表面2mm以内的夹杂物不应大于0.15μm对于高强度铝管材料，要求硅酸盐夹杂物不大于0.5级，球状氧化物夹杂物不大于1级。材料控制主要缺陷:冷镦钢的锭型偏析，材料及退火过程中的表面脱碳，冷镦裂缝，调质中的淬火开裂和变形。铝管用钢材是碳素钢和为增加强度、淬透性而添加铬、钼、镍、锰等合金元素的合金钢，以及耐蚀为主的不锈钢等，此外，还有添加微量硼使淬透性大幅度提高的硼钢。20MnTiBML20MnTiB10B21和10B23硼钢可制造9.8级、10.9级高强度铝管。采用的热处理方法是:高温淬火、快速冷却以获得低碳马氏体，再进行中温回火，可以满足铝管的服役条件。国自主开发的钢种20MnTiB主要用于钢结构连接件，现主要用于10.9级车桥轮胎铝管、螺母及差速器铝管。但铝管实物质量和新标准的要求还有一定的差距，需要进行成分调整。比如，新标准规定B最大质量分数为0.003%但20MnTiB钢的B最大质量分数为0.0035%超过标准规定。还有，20MnTiB钢的碳质量分数未达到0.22%以上，不能满足新标准提高淬硬性的要求

  均表明掺杂铈盐的有机-无机杂化膜的耐蚀性能优于铬酸盐钝化膜。Tafel极化曲线测试表明，采用硫酸铜点滴实验、碱浸失重实验、析氢实验和盐雾试验手段对试样进行耐蚀性能考察。掺杂铈盐的有机-无机杂化膜的存在使铝管的自腐蚀电位明显正移，降低了铝的自腐蚀电流密度;交流阻抗(EIS测试表明体系的极化电阻显著增大，比空白试样提高了将近一个数量级。红外光谱分析可知，膜层中存在不同类型的Si-O-Si共价键，构成了膜层的基本骨架，有机官能团C=C共价键增强了膜层的疏水性。利用金相显微镜和SEM对膜层表面形貌进行分析发现，与空白试样相比，掺杂铈盐的有机-无机杂化膜均匀、致密、平整;从EDX能谱分析可知，膜层表面主要由AlCOSi和Ce元素组成。溶胶-凝胶法制备工艺由于其工艺简便、成本低廉、环保和耐蚀性好等优点可望成为一项实用的铝及其合金的防腐技术，一种较理想的铬酸盐钝化替代工艺，具有广阔的应用前景。高强度铝管材料的选用 铝管是一种通用基础件，制造铝管的材料主要有钢、不锈钢、钛合金和有色金属等。铝管在铝管中使用量最多。铝管的力学性能很大程度上取决于制造铝管材料的质量。