大口径厚壁钢管及合金的强度（包括低温及高温强度）取决于原子间结合力及组织状态两大因素。一般说来，原子间结合力主要因大口径厚壁钢管基体的本性（以熔点、弹性模量、自扩散系数、特征温度等为表征）而不同。溶入基体（固溶体）中的合金元素只能在不大的范围内改变原子间结合力。各种加工处理过程虽然不能使原子间结合力发生显著变化，但却能在极大程度上改变组织状态。

如所周知，大口径厚壁钢管强度与其中所含缺陷密度的关系曲线上存在一最小值。可以看出，改变组织状态以提高大口径厚壁钢管强度的途径有二：其一，是尽可能地减少大口径钢管中所含的缺陷，使之接近于理想的完整晶体，让所有原子同时参与抵抗外加应力的作用，以达到接近于理论数值(E／10或G／5)的强度水平。例如，纯铁晶须的抗拉强度已经能够达到700 kg／mm，甚至更高；其二，是在已含相当数量的各种缺陷的工业材料上通过一定的加工处理进一步引进大量的位错以及造成阻挡位错运动的各种障碍。这时，或者由于位错本身的相互阻塞，或者由于受溶质原子、沉淀相、晶界、亚组织等所构成的障碍所拦截，使得在外加应力作用下的滑移过程变得困难起来，从而达到提高强度的效果。这后一种方法在提高大口径厚壁钢管强度的水平方面虽不及前面的一种，但在工业生产中却是易于实现的，因而得到了广泛的实际应用。

例如，大口径厚壁钢管经淬铅拔丝后抗拉强度可提高到350kg,/mm2左右。这两种方法，虽然在工艺上以及大口径钢管组织状态上截然不同，但其效果都是一致的，都是增加了参与抵抗外力作用的原子数目，即提高了原子间结合力利用的同时程度。试验证明，高纯度铁单晶的临界滑移应力不过0.7kg/mm2，而前面提到的大口径厚壁钢管(350kg/mm2)或大口径钢管(700kg／mm2)的强度要比之大500～1000倍。这就看出了改变组织状态在强化大口径厚壁钢管方面所能达到的巨大效果。

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