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钢的化学成分是确保钢管性能的基础条件，在冶炼过程中化学成分分析的准确性是冶炼优质钢的必要条件。一般情况下，主要分析的化学元素包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cu、Al、W、V、Ti、As、Sn、B、Nb等的成分。
（1）化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法。
（2）仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。
（3）误差：指分析结果与真实值之间的差值。按其性质分可分为随机误差、系统误差和过失误差。
（4）随机误差：又称偶然误差。是由于在测定过程中一系列的有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性的误差，它决定了测定结果的精密度。
（5）系统误差：是指在一定试验条件下由某个或某些因素按照某一确定的规律起作用而形成的误差，在每次测定中会重复出现，使测定的结果经常偏高或偏低，它决定了测定结果的准确度。其主要来源有方法误差、仪器误差、操作误差和试剂误差。
（6）过失误差：是指一种显然与事实不符的误差，没有一定的规律。不管造成过失误差的具体原因如何，在分析测试过程中，只要确知存在过失误差，就必须将含有过失误差的测定值作为异常值，从一组测定数据中舍去。
（7）化学分析允许差：在实际分析工作中，按标准或主管部门根据生产和科学技术发展的要求，同时考虑到分析技术所能达到的水平，而拟定某元素在何种含量范围内可以允许的误差值。这个允许误差范围，习惯上称为“公差”，执行GB/T 222标准。化学分析方法中所规定的允许差，是衡量分析结果的质量标准。
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]
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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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