EN102971中文版.docx

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EN102971中文版

机械和一般工程用无缝钢管.交货技术条件.第2部分.非合金和合金钢管

1范围

本标准部分指定了非合金和合金机械和一般工程用无缝钢管的交货技术条件。

2.引用标准

本标准包括了注明和未注明日期的引用标准。

这些标准在本标准的合适位置引用且列出于本节末尾处。

对于注明日期的标准，其随后所有的修改单或修订版仅在加入本标准后生效。

凡是不注明日期的引用标准，其相关的最新版本（包括修订单）适用于本标准。

下列标准及文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文：

EN10002-1，金属材料-拉伸试验第1部分：

常温试验方法

EN10020，钢级的定义和分类

EN10021，钢铁制品一般交货技术条件

EN10027-1，钢的命名体系-第1部分：

钢名，主要符号

EN10027-2，钢的命名体系-第2部分：

数字编号系统

EN10045-1，金属材料-夏比冲击试验第1部分：

试验方法

EN10052，钢铁产品热处理术语

prEN101681）1，钢产品-检验文件-内容和说明的目录表

EN10204，金属制品-检验文件类型

EN10220，无缝及焊接钢管-尺寸和单位长度的质量

EN10246-1，钢管的无损检测第1部分：

验证液压密封性用无缝和焊接铁磁钢管（埋弧焊除外）的自动电磁检验

EN10246-3，钢管的无损检测第3部分：

缺陷探测用无缝和焊接钢管（埋弧焊除外）的自动涡流检验

EN10246-5，钢管的无损检测第5部分：

纵向缺陷探测用无缝或焊接铁磁钢管的（埋弧焊除外）自动全周磁传感器检验/漏磁检验

EN10246-7，钢管的无损检测第7部分：

纵向缺陷探测用的无缝和焊接铁磁钢管（埋弧焊除外）的自动全周超声检验

EN10256，钢管的无损检测1级和2级无损检测人员的资质和能力

CR10260：

1998钢的命名体系—附加符号

prEN102661），钢管、配件和结构空心型材-产品标准中使用的符号和术语定义

ENISO642顶端淬火淬透性试验（Jominy试验）

ENISO2566-1钢的延伸值换算-第1部分：

碳素钢和低合金钢

ENISO6506-1金属材料-布氏硬度试验-第1部分：

试验方法

ENISO6508-1：

1999金属材料-洛氏硬度-第1部分：

试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）

3术语和定义

以下及EN10020、EN10021、EN10052、prEN10266给出的术语和定义适用于EN10216标准本部分：

3.1细晶粒钢

采用EURONORM103测试的奥氏体/铁素体晶粒尺寸《6的钢。

3.2正火轧制（+N）

轧制工艺的一种，使钢的最终变形在一定的温度范围内进行，从而使钢的力学性能达到指定值。

注：

钢管交货时，正火轧制和在加热炉正火热处理的工艺所采用的符号相同。

3.3轧态（+AR）

未进行热处理而加热到奥氏体区（AC3以上）的变形

3.4退火（+A）

略低于AC1温度的热处理方式。

3.5TH热处理

使硬度达到制定范围的热处理方式

3.6FP热处理

基体为铁素体和珠光体，硬度达到指定范围的热处理方式。

3.7业主

员工能稳定工作的组织。

注：

业主可以是钢管制造商也可以是进行无损探测的第三方。

4符号

见prEN10266和CR10260。

5分类和定义

5.1分类

与标准EN10020等级表3、4、5、6和A1分类一致的如表1所示。

5.2定义

-EN10297本部分编号；

加上：

-按EN10027-1和CR10260规定的钢的名称；

或：

-按EN10027-2规定的钢的数字编号。

如表1所示：

6需方提供的信息

6.1强制信息

用户在询价和订货时，应由需方提供以下信息：

1）订购数量（重量、总长度或数量）

1）术语“管子”

3）尺寸规格（外径D及壁厚T）（见8.9.1）；

4）按EN10297本部分中对钢种的命名（见5.2）；

5）交货状态（见7.3.1）。

6.2可选信息

EN10297本部分规定了一些可选信息并列于下面。

如果用户在询价和订货时没有指明执行这些选项，管子将按基本规范提供（见6.1）。

1）除锈（见7.3.1）；

2）正火状态下的弯曲试验（见8.3.2）；

3）淬火+回火下的弯曲试验（见8.3.3）；

4）常规弯曲试验（见8.3.4）；

5）表13的冲击能（见8.3.5））；

6）硬度范围（见8.4.2）；

7）硬度测试（见8.4.3）；

8）附表D的淬透性条件（见8.5）；

9）淬透性验证（见8.5）；

10）淬透性验证试验（见8.5）；

11）无损检测（见8.6.2）；

12）渗漏-密封性试验（见8.6.2）；

13）定尺长度（见8.9.2）；

14）表3所示钢中制造的钢管的特殊检验（见9.1）；

15）检验文件2.2（见9.2.1）；

16）检验文件3.1A、3.1C或3.2（见9.2.1）；

17）从样管上取下的试件的淬透性试验）（见11.3）；

18）所供钢管未准备或没有硬度试验（见11.4）；

19）由采购方选择密封性试验的方法（见11.5.1）；

20）便于运输和储存的涂层（见条款13）。

6.3合同实例

按EN10297-1标准，由E275制成的25吨外径为60.3mm，壁厚为3.6mm的钢管，采用正火状态交货并采用指定检验方法。

25t钢管—60.3*3.6-EN10297-E275-+N-选项14

7制造工艺

7.1炼钢工艺

炼钢工艺由制造商确定。

除用于精炼的元素外，未经采购方同意，钢中不允许含有表3、4、5、6和A1的相应等级未注明的元素。

可采取一切适当的措施来避免炼钢工艺中采用的回炉料或其他材料而加入的不良元素。

7.2脱氧工艺

该钢应为完全镇静细晶粒钢，此外，表4和表5中的钢应含有与N结合的元素。

7.3钢管制造和交货状态

7.3.1钢管的无缝制造工艺

表2给出了钢管力学性能和硬度的如交货状态、淬透性条件以及相关的强制性和可选性试验条件的概要。

淬透性试验条件见8.5。

表3所示钢种制造的钢管除E470以外可由采购方确认其交货状态为轧态还是正火态。

E470钢管及时采购方制定正火态交货，其交货状态也只能为轧态。

表4中钢种制造的钢管交货状态如表9所示。

表5、6和A1中钢中制造的钢管由采购方指定采用表2所示的交货状态。

由制造方确认的钢管在指定热处理前，也可冷轧。

冷轧钢管在AR状态下可以退火或正火处理来达到指定性能。

注：

冷拔工艺使钢管表面残留油渍这可能影响热处理。

当制定的钢管以除锈状态交货（见可选项1）。

除锈总量应在询单和订购时达成协议。

除锈方法有制造商自行确认。

7.3.2所有的无损检验应该由业主授权具备1、2或3级资质和能力的个人来操作。

资质应符合EN10256或至少与之等效。

业主签发的操作授权应符合书面规范。

无损检测操作应该由业主授权的3级人员进行审核。

注：

1、2、3级的定义可在相应标准中获得。

如EN473和EN10256。

表2交货状态、相关可选项和要求

aM强制

b经制造商确认，除E470只能以AR交货外，其他可以以正火或轧态交货

cAR态交货这有25CrMo4和34CrMo4

d可选项8只适用于特殊合金钢

eTH和FP热处理只适用于16MnCr5、16MnCrS5、20NiCrMo2-2和20NiCrMoS2-2。

8要求

8.1总则

当管桩采用7.3.1交货状态提供，并采用条款9检验是，应符合本标准部分的要求。

此外，EN10021中规定的一般交货技术条件也适用。

8.2化学成分

应采用钢厂提供的化学熔炼分析，并满足表3、4、5、6和A1的要求。

注：

当焊管按E10297本部分生产时，应考虑一下情况：

即在焊接过程中和焊接后的性能不仅取决于钢本身和其交货状态，还取决于焊接的准备状态和焊接工艺的实施。

表3非合金优质钢的化学成分分析（熔炼分析）

a见7.1

b经制造商确认，允许含有Nb\V\Ti，但应提供其含量。

表4具有冲击性能的钢管化学成分分析（熔炼分析）

a见7.1

b如果钢中含有的与N结合的元素足够，则没有最小全Al含量

cNb+V最大到0.20%

表5特殊非合金钢钢管化学成分（熔炼分析）

a见7.1

bCr最大含量0.40%，Mo最大0.10%，Ni最大0.40%，Cr+Mo+Ni最大0.63%

表6-特殊合金钢钢管的化学成分分析（熔炼分析）

表7熔炼分析的规定极限值在产品分析中的允许偏差

8.3力学性能

表8、9、10、11和12的相关交货状态下的力学性能适用于表3、4、5、6所包含钢种的钢管。

当指明表5中钢种所制造的钢管采用轧态或正火态交货时表10的力学性能需要申请提供样品来模拟正火热处理（见选项2）。

8.3.3当指明表5中钢种所制造的钢管采用正火态交货，表5和表6中钢种采用轧态或退后态交货时，表12的力学性能需要申请提交模拟淬火和回火热处理的试样（见选项3）

8.3.4当指明表5、6和A1中钢种所制造的钢管材采用A1所示的正火、TH、FP热处理时。

需要进行弯曲试验并汇报结果（见选项4）。

8.3.5当表5和表6出C60E外均采用淬火和回火态交货时，采用如表13所示的冲击性能（见选项5）。

表8--钢种与表3一致的钢管力学性能

表9--钢种与与表4一致的钢管的力学性能

表10--钢种与与表5一致的钢管（正火态交货）的力学性能

表11--钢种与与表5一致的钢管（淬火+回火态交货）的力学性能

表12--钢种与与表6一致的钢管（淬火+回火态交货）的力学性能

表13--钢种与表5和表6一致的钢管（淬火+回火态交货）的冲击性能

8.4硬度要求

表5、6和A1所示钢种所制造钢管在退火状态下交货以及表A1中钢种所制造钢管以TH或FP状态交货时，硬度要求如表C.1所示。

8.4.2选采用选项6，表5和表6的钢种所制造钢管以淬火+回火态交货，需采用协商规定的硬度范围。

8.4.3当采用选项7，表A.1所示钢种的钢管采用正火态交货，需进行硬度试验并汇报结果。

8.5淬透性

当钢管由表5、6中的钢种采用选项8时以及表A.1中特殊合金钢制造时，除淬火+回火状态外，淬透性要求如附表D所示。

当选项9或10采用时，淬透性需要进行验证。

8.6外观和内部质量

8.6.1外观

8.6.1.1管子不应有目视可见的内外表面缺陷。

8.6.1.2管子的内外表面精加工应该经过典型的制造工艺处理，且在适宜条件下，可进行热处理。

精加工和表面条件应该能够识别出任何的表面瑕疵。

8.6.1.3管子表面瑕疵只允许通过打磨和机械加工来修整，修整后，其修整区域壁厚不应小于规定的最小壁厚。

所有修整区域与光子的轮廓应平滑过渡。

8.6.1.4影响到规定的最小壁厚的表面瑕疵应视为缺陷，且钢管含有这些缺陷不符合本标准部分要求。

8.6.2内部质量

当钢管采用可选项11时，应采用无损检验来检测瑕疵。

当采用可选项12时，应采用渗漏-密封性试验。

8.7平直度

直径》33.7mm的钢管单位长度的平直度偏差不超过0.0015L。

直径<33.7mm的钢管平直度偏差未规定。

8.8端部加工

管子应以平头切割端部交货。

端部不应有过多毛刺。

8.9尺寸、重量、公差和截面性能

8.9.1外径、壁厚和重量

EN10220中给出了优先选用的外径和壁厚，见表14。

EN10220给单位长度的钢管重量，或者此采用附表E的公式进行计算。

注：

表14之外的尺寸可以在询价和订单时协商规定。

8.9.2长度

除非规定了选项13，否则钢管采用非定尺交货。

长度范围可在询价和订单时达成协议。

8.9.3公差

8.9.3.1外径D和壁厚T的公差

钢管的外径和壁厚应满足表15的公差极限。

外径偏差中包括椭圆距，壁厚偏差中包括偏心距。

表14无缝钢管的最有尺寸

表14—无缝钢管的最有尺寸

表15—外径和壁厚的偏差

8.9.3.2倍尺偏差

极限偏差如表16所示。

表16倍尺偏差

8.9.4截面性能

公称截面性能可采用附表E公式计算。

9检验

9.1检验类型

对于按EN10297本标准部分供货的钢管，合同要求进行一下符合性的检测：

------除非规定了选项14，则除E470外表3的所有钢种所制造的钢管进行的常规类型检验和试验（见EN10021）；

------E470和表4、5、6和A.1中钢种所制造的钢管特殊检验和试验（见EN10021）。

9.2检验文件

9.2.1检验文件类型

应该EN10204下发一下检验文件：

--除规定可选项15外，采用常规检验和试验的钢管遵循订单2.1的证书；

--除规定可选项16外，采用特殊检验和试验的钢管遵循3.1B验证证书；

假如规定验证文件为3.1A、3.1C或3.2，则需方应告知制造商执行检验和出具检验文件的机构或个人的名字和地址。

假如采用验证报告3.2，则还需要协商决定证书的签发方。

9.2.2检验文件类容

检验文件内容应按prEN10168所示，如本标准9.2.2.1、9.2.2.2和9.2.2.3所示。

9.2.2.1对采用常规检验和试验的钢管，遵循合同的证书应包括以下编码和内容：

A商业交易和当事方；

B检验文件相关的产品描述；

Z确认

9.2.2.2采用常规检验和试验的钢管，试验报告类型2.2应包括以下编码和内容：

A商业交易和当事方；

B检验文件相关的产品描述；

CO2试样方向；

C10-C13弯曲试验；

C71-C92化学成分；

D01标记和标识，表面外观，形状和尺寸特性

Z确认

9.2.2.3采用特殊检验和试验的钢管，试验报告文件3.1A、3.1B、3.1C、3.2应包括以下编码和内容：

A商业交易和当事方；

B检验文件相关的产品描述；

C02-C03试样方向和试验温度；

C10-C13弯曲试验；

C40-C43冲击试验

C60-69其他试验（如不需要试件的可选项）；

C71-C92化学成分；

D01标记和标识，表面外观，形状和尺寸特性；

D02-D99其他试验（如不需要试验（件）的可选项）；

Z确认

9.3检验和试验概要

检验和试验按表17所示进行：

表17检验和试验概要

10取样

10.1试验频数

10.1.1试验批

指定检验的试验批由同一牌号、同一规定尺寸、同一炉号、同一冶炼工艺和同一交货状态的钢管组成。

每一试验批的钢管数量如表18所示。

10.1.2每一试验批的取样数

每一个试验批取一个样品管。

表18-单位实验单元的取样数量

外径（D）mm

最大取样数

D<114.3

400

114.3

200

D>323.9

100

10.2样品和试件的制备

10.2.1通则

样品和试件可按ENISO377要求在端部取样。

10.2.2弯曲试验的试件

试件可按EN10002-1要求进行截取。

---对于外径≤219.1mm的钢管，式样应为全截面管试件或带状试件，并应沿管子轴线的纵向截取；

---D>219.1mm的管子，试件应为未经压平的机加工圆形横截面的试样或压平的带状截面，并沿管子的横向或纵向取样。

10.2.3冲击试验试件

试样方向由制造商确定。

试样不允许压平。

应按EN10045-1准备三个标准的夏比缺口试件。

试件的宽度应加工成5-10mm的最大可能尺寸。

试件宽度≤5mm的钢管不能进行冲击试样。

试件应按缺口轴向垂直管子表面来制备。

10.2.4试件的淬透性试验（Jominy）

试件按ENISO642准备。

当从厚壁样管上截取试件时（选项17），试件的轴向应距外表面≯20mm。

10.2.5硬度试验的试件（布氏硬度）

试件应按ENISO6506-1准备。

11试验方法

11.1弯曲试验

试验应按EN10002-1在室温下进行，并测定以下内容：

-抗拉强度（Rm）；

-上屈服强度（ReII）；

假如在0.2%（Rp，0.2）和0.5%（Rp，0.5）的试验强度下未发生屈服现象，则需测定总延伸率。

在有争议的情况下可采用Rp0.2。

标距长度为5.65√So的断后延伸率。

假如采用非比例延伸，应按ENISO2566-1的换算表将断后延伸率换算成标距为5.65√So的相应值。

11.2冲击试验

11.2.1试验应按EN10045-1执行。

强制性试验应在-20℃的试验温度下进行，而可选项试样（见表17）在20℃下进行。

11.2.2

三个试件的最小平均值应满足表9和表13所规定的最小平均值要求。

当单个值不小于规定值的70%时，允许其小于规定值。

11.2.3试件宽度≦10mm，所测量的冲击功（KVp）采用以下公式换算成冲击功KVc：

KVc=10KVp/W

其中，

KVc是计算冲击功，焦耳

KVp是测量冲击功，焦耳

W是试件的宽度，mm

计算的冲击功应满足11.2.2的要求。

11.2.4

加入不满足11.2.2的要求，则可由制造商在相同样品上另取一组（即3个）试样进行实验。

第二组实验完成后，如能同时满足下列条件，则认为实验批合格：

-6个值的平均值≥规定最小值；

-6个值中，最多可以有2个低于规定最小值；

-6个值中，最多只能有1个小于规定值的70%.

11.2.5试件的尺寸应以mm为单位，试验报告中应包括所测量的冲击功和平均值。

11.3淬透性试验

试验应按ENISO642和ENISO6508-1：

19999C级执行，除非规定选项17的试件从壁厚≥35mm的钢管上截取，否则制造商应提供试验结果。

11.4硬度试验

试验应按ENISO6506-1执行，且需测定HB10/3000。

除选项6（见8.4.2以外），按文件规定，两种压痕硬度测定方法均需采用，且试验结果由其平均值组成。

压痕可以在：

-要么在充分准备后的试样末端的外表面；

-要么在指定的试验批或试件上取样的合适表面。

除规定了选项18外，做过硬度试验的钢管仍可以用于供货。

11.5渗透-密封性试验

11.5.1通则

试验应按11.5.2或11.5.3执行。

出规定了选项19外，试验方法的选择由制造商确定。

11.5.2水压试验

水压试验应以70bar的试验压力或按下面公式计算的试验压力P来进行，取较小者。

P=20ST/D

其中

P计算的试验压力，bar；

D规定外径，mm；

T，规定壁厚，mm；

S，为应力，MPa，等于相应钢级规定最小屈服强度（见表8、9、10、11、12）的70%

。

对于规定外径≤457mm的钢管，试验压力应维持不小于5s；对于规定外径>457mm的钢管，试验压力应维持时间>10s。

管子的耐压试验部应有渗漏或可视变形。

注：

渗漏-密封性试验并非强度试验。

11.5.3电磁探伤

本试验按EN10246-1执行。

11.6无损探伤

本试验可按以下无损探伤试验标准所制定的验收等级执行：

-EN10246-3-验收等级E4；

-EN10246-5-验收等级F4；

-EN10246-7-验收等级U4，T≤4mm时，子类别C；T>4mm时，D子类别。

由制造商确定试验方法。

11.7尺寸检验

应检验规定尺寸。

应采用量规对外径进行测量，而对于D≥406.4mm的管子，可采用卷子进行测量。

壁厚在管子的两端测量。

11.8目视检查

应按8.6.1的要求对钢管进行目视检查。

11.9材料识别

表6和A.1的每一根合金钢管都必须通过检测来确任是否达到了制定的钢级。

11.10复验、分级和重新加工

对于复验、分级和重新加工应按EN10021的要求执行。

12标识

12.1除12.2提到的以外，每根钢管都必须采用如喷涂、打印、标签或吊牌等适用和耐用的方法来标记如下内容：

-制造商的名称或商业标识

-标识名称（EN10297-1）;

-钢号，如E275;

-交货状态符号，见表2（除表3钢级的AR状态外）；

-H符号和不要求淬透性管子的熔炼号（见8.5）；

-如有特殊检验，具有代表性的检验标识以及使得产品或交货批次与相关文件相互关联的标识码（如合同号或订单号）。

标识示例：

X-EN10297-1-C15R+FP-Y-Z

X制造商名称或商业标识；

Y代表性检验标识；

Z标识码（如合同号或订单号）。

12.2如果产品成捆交货，则12.1所要求的标识应将标签牢固的系在捆扎上。

此外，标签或吊牌应标注钢管的尺寸、壁厚和长度类型。

13保护

除非规定了选项20，则钢管不得有临时防腐层。

附表A（标准）钢的表面硬化

A.1-化学成分（熔炼分析），%

表B.1-表A.1中钢号的推荐加热温度

表B.2-表3、4、5、6的钢号的推荐加热温度

a除非采用其他温度来水淬火，油淬火需要提高10℃；

b只有水淬火；

c当正火由于淬火+回火时，这些温度适宜；

d只有油淬火。

附表C（规范）钢管热处理的硬度要求

表C.1-交货状态为+A,+TH或+FP的钢管布氏硬度要求

附表D（规范）淬透性-C级洛氏硬度的极限值

表D.1-特殊非合金钢

表D.2-特殊合金钢

表D.3-表面硬度处理的特殊合金钢