1. التركيب الكيميائي

تتكون أنابيب الصلب الكربوني بشكل أساسي من الحديد (Fe) والكربون (C)، مع مستويات منخفضة من العناصر الأخرى. التركيبات النموذجية (باستخدام معايير ASTM كمثال) هي كما يلي:

العنصرالنطاق النموذجي (النسبة المئوية للوزن)ملاحظات

الكربون (C) 0.06%–0.35% الصلب منخفض الكربون (مثل ASTM A53) عادةً ≤0.30%؛ يوفر الصلب عالي الكربون قوة أعلى ولكن قابلية لحام أقل.

المنغنيز (Mn) 0.29%–1.06% يعزز القوة والقدرة على التقسية؛ ASTM A106 Grade B يسمح بـ 0.29–1.06%.

السليكون (Si) 0.10%–0.35% يحسن إزالة الأكسدة ويزيد القوة.

الكبريت (S) ≤0.035% شائبة؛ الكميات الزائدة تسبب الهشاشة الساخنة.

الفوسفور (P) ≤0.035%–0.05% شائبة؛ الكميات الزائدة تقلل المتانة.

آخرونآثار (مثل Cu≤0.40%، Ni≤0.40%، إلخ.) تختلف حسب متطلبات المعيار.

أمثلة على الدرجات:

ASTM A53 Grade B: C≤0.30%، Mn≤1.2%، S≤0.045%، P≤0.05%.

GB/T 8163 20# Steel: C 0.17%–0.24%، Mn 0.35%–0.65%، Si 0.17%–0.37%.

2. الخصائص الميكانيكية

تعتمد الخصائص الميكانيكية على التركيب، المعالجة الحرارية (مثل التطبيع، التخمير)، والمعالجة:

الخاصيةالنطاق النموذجي (معايير ASTM)مثال (ASTM A106 Grade B)

قوة الشد 415–655 MPa ≥415 MPa

قوة الخضوع 240–450 MPa ≥240 MPa

الاستطالة ≥20%–30% (طول قياس 50mm) ≥30% (سمك الجدار ≤22mm)

الصلابة≤197 HB (برينل) أو ≤90 HRB يتم التحكم فيها عبر المعالجة الحرارية.

المقارنة مع معايير أخرى:

GB/T 8163 20# Steel: قوة الشد ≥410 MPa، قوة الخضوع ≥245 MPa، الاستطالة ≥25%.

API 5L Gr.B: قوة الشد ≥414 MPa، قوة الخضوع ≥241 MPa.