DIN西德工业标准doc 39页正式版.docx

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DIN西德工业标准doc39页正式版

西德工业标准

DIN17175-1979年5月版

上海电力建设公司华东电力设计院联合翻译

1997年11月上海

德国工业标准DIN17175-1979年5月出版

《耐热无缝钢管供货技术条件》

此标准代替：

DIN17175第一部分，

DIN17175第二部分及其附页

与国际标准化组织（ISO）颁布的ISO2604Ⅱ国际标准的关系，请参阅说明。

标有黑点的各节的内容，须在订货时进行协议或可能在订货时注明。

1.适用范围

本标准适用于无缝钢管①，包括表1中所列的热强钢制成的用于集箱的管子。

这些管子可用于制造温度达600℃和同时是高温下运行的蒸汽锅炉、管道、压力容器和仪表，由于总的负荷和特殊的氧化条件不同，可以降低或升高所列的温度限制。

注①：

此外，对应满足德国蒸汽锅炉委员会（DDA）颁布德《蒸汽锅炉技术规程（TRD）》的用于锅炉部件的管子，还应该注意这些规程条款。

偶尔也应考虑《压力容器技术规程》（西德AD压力容器规范）

DIN德国标准化研究所钢铁标准委员会（FES）注册；

DIN德国标准化研究所钢铁标准委员会管子、管子联接和管道标准委员会

2.同样有效的标准及参考资料

DIN2391第一部分冷拉或冷轧精密无缝钢管：

尺寸。

DIN2413钢管：

抗内压力的壁厚计算。

DIN2448无缝钢管：

尺寸与重量。

DIN2915水管锅炉用无缝和焊接钢管：

一览表。

DIN2917热蒸汽管和集箱用的无缝钢管：

尺寸（草稿）

DIN17007第2部分材料编号：

1组的分类：

钢

DIN50049材料试验证明书

DIN50115金属材料试验：

缺口冲击韧性试验

DIN50125金属材料试验：

拉伸试验，制备原则

DIN50136金属材料试验：

管材的环形压扁试验

DIN50137钢的试验：

管材的环形扩口试验

DIN50138钢的试验：

管材的环状拉伸试验

DIN50140金属材料试验：

无精调能力测定计的管子和管片拉伸试验

DIN50145金属材料试验：

拉伸试验

SIN合订本3DIN标准和钢铁材料手册的钢铁材料简称和材料编号

钢铁检验手册1805钢铁成品分析的采样和制备试样

钢铁检验手册1915对热强钢管纵向裂缝的超声波检验

钢铁检验手册1918对热强钢管横向裂缝的超声波检验

钢铁检验手册1919对热强钢分层缺陷的超声波检验

钢铁检验手册1925用于测定密度的管材涡流检验

冶金实验室手册，卷2金属材料研究

冶金实验室手册，卷6被推荐的拉伸方法明细表、取样方法、分析方法

3.概念

就本标准说，这些在较高温度时，部分可达600℃，甚至在长期负荷下仍有良好机械性能的钢材，被认为是热强钢。

4.钢种分类

本标准包括表1列出的钢种所制成的管子。

*选择钢种是自然的事情（请参见6.3节）。

5.标志与订货

5.1.根据DIN标准合订本3，其中2.1.1.1和2.1.1.2节说明，组成钢的简称，而按DIN17007第2部分组成材料编号。

5.2.这些钢种的简称或材料编号应按下面的示例写到产品的缩写符号上去：

示例1：

一根DIN2448外径38毫米，壁厚2.5毫米，钢种St35.8材料，编号1.0305的无缝钢管其名称写作：

钢管DIN2448-St35.8-38×2.5或者钢管DIN2448-1.0305-38×2.5

5.3.订货时，除了按第5.2条规定的标志外，无论如何应说明所需的总长度和所需的验收试验证明书，若是非合金钢管，应说明质量等级。

除此之外，订货时可根据其他有黑点“*”标出的部分，就其它细节进行协议。

6.要求

6.1.制造方法

6.1.1.本标准涉及的钢管可用热轧、冷轧、热压、热拉或冷拉方法制造。

（参见6.3.1节）

*说明：

只要订货时没有专门协议，在第6.1.1节规定的范围内，钢管的制造方法由制造厂确定。

（参见第6.10.2.1.2节）

6.1.2.管子钢可按吹氧法，在平炉或电炉中熔炼，所有钢均应镇静浇铸。

*说明：

在6.1.2节规定的范围内，钢材的熔炼方法由制造厂确定；所用方法按要求应当说明。

6.2.质量等级

6.2.1.可以供应其中有各种试验范围特点的Ⅰ和Ⅲ两种质量等级的管子。

（请比较表3）

表3中列出的两种质量等级可考虑用在非合金钢的管子，而合金钢的管子只考虑质量等级Ⅲ。

由于对第Ⅲ质量等级的管子需要不断增加，所以要求在熔炼或再加工时采取专门的措施（如火焰处理或者车削），或者要求有特别细致的熔炼选择。

6.2.2.选择质量等级是需方的事情，这是取决于工作应力的。

选择时，在适当情况下应注意现有的章程和技术规程，如德国蒸汽锅炉委员会发表的锅炉和过热器管、轮船用的锅炉撑管的规则（TRD102）。

在发表此标准时使用极限按表4确定的。

6.3.供货状态

6.3.1.钢管全长应经过合适的热处理交货。

按各钢种，热处理包括：

--------正火

--------退火

--------调质；从淬火温度不断冷却，而接着回火

以及

-------用等温转变方法调整质量。

如果经过热加工后，产生一种满意的相当均匀的结晶组织，则就St35.8、St45.8、17Mn4、19Mn5、和15Mn3钢而言，适当的热处理操作可以认为已经满足了。

在同样的前提下，13CrMo44和10CrMo910钢回火就行了，以代替完全的调质处理。

无论如何，14MoV63和20XcrMoV121钢是经过调质处理后状态供货的。

6.4.化学成分

根据熔炼分析②，钢的化学成分应符合表1的规定。

如果机械与工艺性能符合表5至表7的要求，就允许这些数值有微小的偏差。

检验成品管子时，与表1的数值相比，按表2的规定允许有偏差。

6.5.机械性能

6.5.1.室温时管子的抗拉强度、屈服极限、延伸率和缺口冲击韧性必须符合表5的要求；若温度较高时，0.2%的屈服极限则必须符合表6的要求。

这些都适用于供货状态和本标准第8节的有关试验条件。

6.5.2.本标准附录A包括1%---蠕变极限值以及钢的持久强度数值的资料，所列出的数值是至今获得的特性曲线分散范围的平均值。

这些平均值是经过审核的现有不断实验结果，并按各种情况经过校正过的。

说明：

附录A列出的高温的1%--蠕变极限和持久强度数值的资料，并不意味着使用这些钢允许达到这些温度。

允许使用的温度应以运行时的总负荷，尤其是以起氧化皮条件为准。

6.6.工艺性能

管子应符合第8.6.5节规定的环形试验的要求。

对于环形扩口实验时的扩大率（直径改变），表7包括现有的近似数据。

试验时，不得出现任何不允许的缺陷（如，裂纹、瑕疵、折叠、分层）。

6.7.表面状况

管子必须有一种制造方法达到相当光滑的内外表面，以便有可能分辨是采用热轧方法或是采用冷轧方法制造的。

管子不应有不允许的裂纹、瑕疵和折叠。

只要钢管壁厚不超过允许的尺寸偏差，而且也不影响钢管的使用性能，在制造过程中造成的一些凸凹不平和浅的纵向划痕是允许的。

可用机械加工（如磨光）去除表面微浅凹陷的缺陷，但不降低允许的壁厚最低值。

注②：

当连续浇铸供货时，如通常连续铸碇供货时一样，“浇铸单元”概念替代了“熔炼”概念。

在这种情况下，与此标准的资料相比而所需的改变，还应进行调整。

6.8.无损探伤

按8.4.7和8.6.6节进行无损探伤时，应满足所采用的钢铁检验手册规定的要求进行。

6.9.物理性能

附有物理性能参考数据的专门钢材手册（出版者：

德意志联邦共和国钢铁工程师协会，信箱：

8209，4000杜晒尔多夫）正在拟订中。

6.10.尺寸和尺寸与形状的允许偏差

6.10.1.*订货时，一般外径的尺寸要符合DIN2448和DIN2015；特殊情况时，也可以DIN2391第1部分为基础。

说明：

订货时按DIN2351第1部分的尺寸时，连DIN2391第一部分（这里参见第6.10.2.1.2和6.10.2.3节）规定的允许尺寸偏差也不是直截了当有效的。

管子也可以内径订货，在这种情况下，适用于按DIN2917规定的尺寸（目前尚系草案）。

6.10.2.下列规定适用于管子的允许尺寸偏差和形状偏差。

6.10.2.1.*若按外径订货，下列规定适用于这种外径的允许偏差。

6.10.2.1.1.除了按第6.10.2.1.2节外，下列允许偏差适用于外径：

---------外径小于等于100毫米；

---------非异形管±0.75%（至少±0.5毫米）；

---------内部和/或外部异形管±1.0%（至少±0.5毫米）；

---------外径＞100毫米≤320毫米，±0.90%；

---------外径＞320，±1.0%。

*如果就管端以较小直径偏差取得了协议，距管端100毫米处测量直径，外径的允许偏差可以保持下列的数值：

---------外径≥45毫米，≤100毫米，±0.4毫米；

---------外径＞100毫米，≤200毫米，±0.5%；

---------外径＞200毫米，±0.6%。

6.10.2.1.2.*订购冷加工管子时，外径允许偏差适用于下列数据：

-----------外径≤120毫米，±0.6%；

----------外径＞120毫米，±0.7%。

在特殊情况下，也可以协议更小的外径允许偏差。

6.10.2.1.3.只要保持有允许的最小壁厚，如在无损探伤指出处，用机械加工（如磨光）来整修管子表面的地方，可以略微超出允许的最小偏差，最多米长。

6.10.2.2.若按内径订货，则内径的允许偏差为±1%。

*说明：

对决定滚压扩口的管端，需方与供方可作内径较小偏差的协议。

6.10.2.3.管子适用的允许壁厚偏差；以外径订货时，按表8的规定，以内径订货时，按表9的规定。

*按订货时的协议，可以供应有按DIN2391第一部分规定的允许壁厚偏差的冷轧管子。

6.10.2.4.*表10包括允许的长度偏差。

6.10.2.5.下列各点适用于允许的形状偏差。

6.10.2.5.1.管子的不同度应在公称直径允许的偏差范围内；长方形横截面的管子应是直角的，管子用肉眼看应该是直的。

*对平直度的特殊要求应加以协议。

6.10.2.5.2.应该用切削工具尽可能垂直地轴向切取管端，而且管端不应有毛口。

6.10.2.5.3.长方形横断面的用于集箱的管子，其内角半径应为：

（S为壁厚）。

6.10.2.5.4.对长方形横断面的用于集箱的管子，下列图示的与外侧面边长b有关的侧面挠度f，不应超过表11的数值。

f

rr

S

b

6.11.重量和允许重量偏差

6.11.1.每米管子的重量（除钢种X20CrMoV121的管子以外）可取自有关的尺寸标准，只要那里已经列出。

6.11.2.如果涉及没有标准化的管子，或者尺寸标准没有列出重量时，那么除了X20CrMoV121钢以外，就能以7.85公斤/立方分米的密度从公称尺寸算出重量来。

6.11.3.对于X20CrMoC121钢，可用7.76公斤/立方分米的密度从公称尺寸中算出重量来。

6.11.4.允许的重量偏差应为：

------------------单根管子，±1%；

------------------不少于10吨的一批管子，±7.5%。

7.热处理和加工

7.1.热处理温度的参考数据，如表12所示。

7.2.在1100至850℃范围内，可进行热加工，而在加工过程中温度可以降至750℃。

在局部的匹配-矫正工作中应注意热加工的有效规范；这里应有监督温度制度。

在此温度范围的较高区，即1100到900℃，适宜进行锻造和墩粗，850℃左右进行，而在加工过程中温度可以降至750℃以上。

如在最后一道工序之前，或者在同一次热加工过程中若对工件的加热温度在正火温度之上但又不超过1000℃，而且变形工序在750℃以上，或者—如在最后一道工序时，变形程度不超过5%-----在700℃以上结束，那么对st35.8、St45.8、17Mn4、19Mn5、和15Mo3钢进行补充的正火就成为多余的。

13CrMo44和10CrMo910只需要回火而已。

在温度1000至1100℃左右进行多次和/或长时间的热加工，应该在最后一道变形工序之前，把工件冷却到350℃左右。

若正火或调质处理是多余的，那么所提及的钢，热加工结束时，的温度不应超过1000℃。

反之，若成型终止温度在1000℃以上，则对st35.8、St45.8、17Mn4、19Mn5、和15Mo3钢必须随之正火，而13CrMo44和10CrMo910应进行调质处理。

14MoV63和X20CrMoV121钢应在热加工后重新进行调质处理。

7.3.按本标准规定的钢种制成的管子可以进行冷加工，如弯管、扩口、拉拔和割管；对于X20CrMoV121和14CrV63的钢则应注意其高的屈服点和抗拉强度。

以普通的冷变形程度进行冷弯曲、冷胀管和冷拉拔之后，无须补充进行热处理。

冷作变形程度较大时，一般地按表13列出的退火温度退火，保持15分钟就够了。

7.4.此标准提及的钢材适宜于焊接（也参见DIN8528第一部分）。

表13包括焊接方法的说明和焊接后管子热处理的资料。

8.试验

8.1.原始材料的试验

就以初轧的圆钢或方钢制成的管子而言，对质量等级Ⅲ（表3）的管子，应在每一根圆形或方形棒材钢锭顶端取薄片进行酸洗试验，以确定顶端是否切取得足够。

不然，也可按供方的选择对缩孔进行超声波检验。

8.2.验收试验

本标准规定的管子只有在验收试验①之后供货。

订货时可对所需的按DIN50049规定的验收试验证明书的形式进行协议。

第8.3至8.8节规定适用于此验收试验①，此外，第8.5和8.6节的资料，在校核索赔事项时也是有效的。

8.3.一般的试验条件

8.3.1.所有的试验和验收工作应在制造厂进行，使得工作可以连续进行，以免不必要地停顿下来。

8.3.2.制造厂应采取措施，防止供应报废的管子和被拒绝修理的管子。

注③：

对此，请参见大型电站企业联合会（VGB0颁布的大容量蒸汽锅炉制造与施工监督的VGB准则。

（由埃森VGB----蒸汽技术股份有限公司供应）。

①：

见第一页。

8.4.试验范围（也参见表3）

8.4.1.管子按批试验，为此按照钢的种类、质量等级和规格将钢管以100根为一组分批，对合金钢管尽可能根据炉号分批。

若外径≤51毫米的管子，一批管子应是经过同样的热处理的。

余量在50根以下平均地分到各组，数量和余量在51—100根之间的算是完整地一批。

8.4.2.在订货时，若同意进行成品钢管的化学成分校验实验，则一般试验以每炉钢水或每次供货为准。

8.4.3.为了进行拉伸试验，应按8.4.1节分好的第一、二批中每批抽取两根钢管，并在以后每批中抽取一根钢管，这些钢管应由检验员挑选。

若供货只是最多0根的一批管子就只抽一根。

8.4.4.只要按第8.4.3节规定而选出的管子的公称壁厚具有下列数值，就可以对这些管子进行缺口冲击功试验：

14MoV63和X20CrMoV121钢，＞10毫米；

15Mo3钢，＞20毫米；

其他钢，＞30毫米。

8.4.5.*如果提出要对高温的0.2%屈服极限进行校核试验，则在定货时，一起确定详细试验温度；如果没有其他协议，试验范围就以每一炉钢水和每一批尺寸为准。

8.4.6.应进行管子的环形试验（参见表14）。

8.4.6.1.对第Ⅰ质量等级的管子，应在按第8.4.3节选的钢管的一端，作环形试验，而且是在顾及到表14规定的尺寸情况下进行的。

8.4.6.2.对第Ⅲ质量等级的管子，在顾及到表14规定的尺寸情况下，应在轧制长度管子上进行环形试验，而且是以这种规定用于下列情况的试验范围内进行的：

除14MoV63和X20CrMoV121钢以外的所有钢种；第8.4.6.2.1节规定的试验范围适用于外径≤51毫米的管子；第8.4.6.2.2节规定的试验范围适用于外径＞51毫米的管子。

按第8.4.6.2.3规定的试验范围适用于14MoV63和X20CrMoV121钢种的各种尺寸钢管。

当轧制长度的钢管切成较短的管段以后，倘若它们之间有明确标志，轧制长度已确实作过检验，则可不再抽取试样。

如果这一点办不到，就取消对轧制长度管子的试验，应代之以对管段进行试验，正如对轧之长度管子那样。

8.4.6.2.1.除14MoV63和X20CrMoV121钢种制成的管子以外，对于外径≤51毫米的第Ⅲ质量等级的钢管，应对20%的轧制长度的管子的一端进行试验，而且抽样的情况是这样的：

随便从整批管子种抽取20%待检验的管子。

如果避开对轧制长度的关系而对分段长度上进行环形试验，就应对20%的管段的一端进行抽样试验（参见上面）。

热处理过的钢管应确保管段是属于一些经过同样热处理的样品。

而最终热加工的管子（参见第6.3.1节第2段），应保证管段属于一些经过同样生产过程，即在同样热处理条件下的样品。

8.4.6.2.2.对于外径＞51毫米的第Ⅲ质量等级的每根管子，在轧制长度的两端进行环形试验。

在撇开对轧制长度的关系而对管段进行试验时，对每个管段的两端进行试验。

对于当时的制造方法和各个厂只要一提出论据，认为只取自管段的一端的环形试样的试验结论与取自原来轧制长度两端的环形试验的结论是有同样价值的，那么对外径＞51毫米的钢管，只需每个管段的一端进行环形试验。

8.4.6.2.3.对于用14MoV63和X20CrMoV121钢种制成的第Ⅲ质量等级的管子，应该与管子直径无关对每根钢管轧制长度的两端，用环形试验进行检验。

对管段的试验亦是如此。

8.4.7.所有第Ⅲ质量等级的管子应由制造厂对纵向缺陷进行无损探伤。

*另外，订货时也可以协议对横向裂纹和/或分层缺陷进行无损探伤。

8.4.8.应对所有钢管进行内外表面的检查。

8.4.9.应测量所有管子的壁厚，以及按订货的要求，必须对内径和外径进行测试。

8.4.10.应实验所有管子的密实性，这是按制造厂选择的方法进行的。

要么用水压试验，要么进行适当地无损探伤（如，按制铁检验手册规定的采用涡流检验）。

8.4.11.所有合金管应由制造厂进行适当试验，以确保提供的材料无误。

8.5.取样

8.5.1.*如在订货时已经协定要对成品钢管进行化学成分试验，则在湿式分析时，所用的屑片须沿整个厚度采取；光谱分析时，大致上也是这样处理的。

④

8.5.2.为了进行抗拉试验，按第8.4.3节通常沿纵向切取全厚度的瓦状试样。

试样不应进行热处理并且在标距内不应校直。

消除试样上的不规则是容许的，可是在最薄处的轧制表层尽可能予以保留。

较小直径的钢管也可以整根试验。

对外径≥200毫米的钢管，如果不经校正尺寸就可能的话，切取横向纤维抗拉试样。

在这种情况下，应切开管圈，使之成为对半分。

8.5.3.为了进行缺口冲击韧性试验，从按第8.4.3节选出的管子各取出一组有三根横向的DVM（德国工业材料试验联合会）试样。

在外径＜200毫米钢管，取出的纵向缺口冲击韧性试样。

8.5.4.*如果订货时已经商妥测定高温时的0.2%条件屈服极限，第8.5.2节大致具有同等的作用。

但是，通常应尽可能在圆形试样上做热拉伸试验，以致有时必须就取样方法进行协议。

8.5.5.应按DIN50136（环形压扁试验）、DIN50137（扩口试验）或DIN50138（环形拉伸试验）切取环形试验的试样。

（注意表3）

8.5.6.应把所有按第8.5.2至8.5.5节进行试验的试样充分标明出来，使试样和管子的关系一目了然。

8.6.应采用的试验方法

8.6.1.化学成分按西德钢铁工程师协会化学委员会制定的方法⑤进行试验。

8.6.2.抗拉试验按DIN50145进行，而小比例尺寸的试样是按DIN50125或用按DIN50140的试样。

8.6.3.缺口冲击韧性试验是按DIN50115在室温条件下进行的，而且是用DVM（德国工业材料试验联合会）试样的。

缺口是垂直于管子纵轴向和垂直于管子表面的。

8.6.4.高温的0.2%屈服极限应按DIN50145测得。

8.6.5.环形试验应按第8.5.5节制定的环形压扁试验、扩口试验和环形拉伸试验的标准进行。

8.6.5.1.扩口试验应按DIN50137进行，这时，应测量拉至断裂的试样的直径改变。

此处，按断裂口的外表和断裂表面判断扩口试验的变形性。

8.6.5.2.在按DIN50136进行环形压扁试验时，试样或管端被压到两块压板之间的某一距离H为止，H应按下式计算：

其中，S为壁厚，毫米；da为外径，毫米；C为常数，按照下表取值：

常数

St35.8

St45.8、17Mn4、19Mn5、15Mo3

13CrMo44、10CrMo910

14MoV63、X20CrMoV121

C

0.09

0.07

0.07

0.05

*如果S/da的比值超过0.15，则对压板的距离应进行协议。

在按第8.4.6节进行的环形压扁试验的情况下，试验可做到断裂口或破裂处，以便判断破裂构造，但以没有破裂而达到规定的压板距离为准。

注⑤：

冶金试验室手册，卷2：

金属材料研究，杜塞尔多夫；钢铁出版社，1966年卷5（补充本）：

A4.1----被推荐的仲裁方法明细表，B---取样方法，C----分析方法，当时最新版本（钢铁出版社，杜塞尔多夫）。

8.6.6.无损探伤经常是在取环形试样前进行的。

对非异型钢管通常用超声波进行试验，而且是在：

a）对外径≥10毫米的管子，按钢铁检验手册1915进行纵向缺陷试验；

b）对外径＞133毫米的管子，按钢铁检验手册1918进行已经商定的横向裂纹的试验；

c）对外径＞133毫米，壁厚＞8毫米的管子，按钢铁检验手册1919进行已经商定的分层缺陷试验。

在提到的检验方法不能使用的情况下，正如试验异形管子或试验外径＜10毫米的管子纵向缺陷时，一样，订货时应协议可能采用的试验方法。

8.6.7.对管子的外观检验应这样进行：

⑥亦可采用一种证明是适当的无损探伤方法，以代替外观检验。

a）在适当的照明下检查钢管整个外表面的缺陷。

b）辅助于适当照明装置从两端检查管子内表面的缺陷。

钢管应具有一种能看出其主要缺陷的表面状态。

在通常情况下，对第Ⅲ质量等级的管子，这就是一种表面的去氧化皮，除非生产或热处理时，选择的方法能达到一种适宜于观察和超声波检验的试验结论的表面状态。

8.6.8.尺寸用适宜的测量仪测试。

8.6.9.*为了试验密实度而用水压试验内部压力时，（参见8.4.10节），试验压力通常统一为80巴。

希望有较高的试验压力，应在订货时协议。

试验压力无论如何应加以限制，使之不能达到或超过20℃时的屈服极限（为此，请比较DIN2413，1972年6月版，第4.6节）大外径的薄壁管子偶而也可以达到80巴，但是应该注意这一点。

8.7.复试

8.7.1.当按第8.6.2节（抗拉试验）、第8.6.3节（缺口冲击韧性试验）和第8.6.5节对第Ⅰ质量等级钢管做供货试验时，所选取的钢管有一根不合格。

则应将该不合格钢管剔除之，代之以同一批钢管中另取两根其他钢管，再重复进行试验，此时，每个试样均需满足条件，否则整批钢管拒收。

8.7.2.在按第8.4.2.6.1节对外径≤51毫米的第Ⅲ质量等级的钢管抽查地进行环形试样试验时，如果一根轧制长度管子或一根管段不合格，则应从该轧制长度管子或管段的同一端选出试样进行复试，若这一取代的试样也不满足条件，则应剔除所