4140、42CrMo系列调质无缝钢管技术规范

 

4140、42CrMo系列调质无缝钢管

 

1 范围

本标准规定4140、42CrMo系列调质钢管的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检

验规定、包装、标志和质量证明书等。

本标准适用于4140系列调质钢管。

 

2 规范性引用文件

 

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ASTM A370 钢产品力学试验方法

ASTM A519 机械用无缝碳管、合金钢管标准

ASTM A751 钢制品化学分析标准试验方法、实验操作和术语

ASTM E10 金属材料布氏硬度标准试验方法

ASTM E23 金属材料缺口冲击试验方法

ASTM E112 平均晶粒度测定方法

ASTM E213 钢管超声波检测方法

ASTM E709 磁粉探伤检测方法

3 尺寸、外形、重量及允许偏差

 

3.1 外径和壁厚

 

钢管的尺寸允许偏差应符合表1的规定。

表1 尺寸允许偏差

要求	外径允许公差	壁厚允许公差
标准	±1%D	±10%S
内控	±0.8%D	±8%S

 

3.2 长度

钢管的交货长度应合同中注明。若以定尺长度交货，定尺长度偏差0 mm ～ +50 mm。

3.3 弯曲度

钢管的弯曲度不大于1.5mm/m ，全长总弯曲度不大于全长的0.2%。

3.4 重量

钢管按实际重量交货。根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注明，亦可按理论重量交货。

4 技术要求

4.1 钢的牌号和化学成分

4.1.1 钢的牌号和化学成分（熔炼成分）应符合表2 的规定。

表2 钢的牌号和化学成分（质量分数）

钢种	要求	C	Mn	P	S	Si	Cr	Mo	Ni	Cu
4140	标准	0.38 0.43	0.75 1.00	≤0.025	≤0.025	0.15 0.35	0.80 1.10	0.15 0.25	≤0.25	≤0.25
	内控	0.39 0.41	0.90 0.98	≤0.015	≤0.010	0.20 0.30	0.90 0.98	0.21 0.23	≤0.20	≤0.20
42CrMo	标准	0.38 0.45	0.50 0.80	≤0.025	≤0.025	0.17 0.37	0.90 1.20	0.15 0.15	≤0.25	≤0.25
	内控	0.39 0.42	0.68 0.78	≤0.015	≤0.010	0.20 0.30	1.03 1.13	0.19 0.23	≤0.20	≤0.20

 

4.1.2 钢材或坯的化学成分允许偏差应符合表3 的规定。

表3 成品允许成份偏差（质量分数）

C	Mn	P	S	Si	Cr	Mo
±0.02	±0.03	+0.005	±0.005	±0.02	±0.05	±0.02

 

4.2 制造方法

电炉/转炉+炉外精炼+真空脱气，压缩比≥4:1。

 

4.3 交货状态

钢管以调质状态交货。

 

4.4 力学性能

4.4.1 拉伸试验：钢管交货状态下室温纵向拉伸按ASTM A370 检验，其值应满足表4 的规定，拉伸试样取自钢管壁厚1/2 处。

4.4.2 冲击试验：钢管交货状态下-20℃纵向冲击试验按ASTM E23 检验，按一组3 个试样进行试验，其值应满足表4 的规定，冲击试样取自钢管壁厚1/2 处。

4.4.3 表面硬度：钢管交货状态下应逐支按ASTM E10 做表面布氏硬度，其硬度值应满足表4 的规定。

4.4.4 最低回火温度：钢管热处理回火最低温度应满足表4 的规定。

表 4 力学性能要求（交货状态）

钢种	钢级	要求	屈服强度 Rp0.2 （MPa）	抗拉强度 Rm （MPa）	延伸率 A （%）	断面收 缩率Z （%）	纵向冲击 Akv -20℃ （J）	硬度 （HBW）	最低回 火温度 （℃）
4140 42CrMo	80KSI	标准	552～758	≥655	≥15	≥45	≥40	207～241	621
		内控	552～655	≥670	≥20	≥50	≥60	207～237
	110KSI	标准	758～965	≥862	≥13	≥45	≥40	285～341	552
		内控	770～960	≥870	≥15	≥48	≥50	290～336
	125KSI	标准	862～1034	≥931	≥11	≥35	≥40	301～352	540
		内控	862～1034	≥940	≥13	≥45	≥45	301～352

 

4.5 晶粒度

钢管在交货状态下的实际晶粒度应不小于5级，内控不小于6级。

 

4.6 表面质量

钢管的内外表面不得有目视可见的裂纹、折叠、轧折、离层和结疤。这些缺陷应完全清除，缺陷清除总深度不得超过壁厚的5% ，清理处的实际壁厚应不小于壁厚所允许的最小值。

 

4.7 矫直

钢管在热处理完毕后不得进行冷变形，钢管旋转矫直完毕温度不得低于下表5之规定，如果不满足要求，则需要在进行去应力退火，最低去应力退火温度见表5。

表5 热矫直及去应力退火温度

钢级	80KSI	110KSI	125KSI	140KSI
旋转矫直完毕最低温度	480℃	450℃	400℃	400℃
最低去应力退火温度	480℃	490℃	510℃	510℃

 

4.8 无损检测

 

钢管在最终热处理、矫直、尺寸检验完毕后，应逐支进行磁粉、超声波检查。

 

4.8.1 磁粉检查

按ASTM E709标准进行检查，所有缺陷或显示应采用打磨的方式完全去除，打磨区域应进行再次确认，保证其尺寸及清除深度满足4.6条的要求。

 

4.8.2 超声波检查

4.8.2.1 按ASTM E213 标准进行检查，参考缺陷按照下表6 执行。

表6 超声探伤参考标样

刻槽位置及个数		刻槽尺寸
纵向内、外表	横向内、外表	深度比例	最大长度/mm	最大宽度/ mm
1	1	5% S	50

4.8.2.2 深度公差为计算刻槽深度的±15% ，最小刻槽深度为0.3 mm±0.05 mm 。

4.8.2.3 所有刻槽应定位，以使每个刻槽都可以单独显示。

 

5 试验方法

钢管的取样和试验方法按表7的规定执行。

表7 钢管的取样和试验方法

序号	检验项目	取样数量	试验方法
1	熔炼成分	1 个/炉	ASTM A751
2	成品成份	2 个/炉	ASTM A751
3	拉伸试验	2 个/批	ASTM A370
4	冲击试验	3 个/批	ASTM E23
5	硬度试验	逐支	ASTM E10
6	晶粒度	2 个/批	ASTM E112
7	超声波探伤	逐支	ASTM E213
8	磁粉探伤	逐支	ASTM E709

 

6 组批规则

钢材应按批检查和验收，每批由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一加工方法、同一尺寸、同一

交货状态、同一热处理炉次钢材组成.

 

7 标识和质保书

钢管的标识和质保书应符合GB/T 2101的有关规定。