Способ термической обработки тонкостенных холоднодеформированных труб из нержавеющих однофазных сталей

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ ОДНОФАЗНЫХ СТАЛЕЙ, включающий нагрев со скоростью 100-300°С/с до температуры на 50-200°С Bfcflue температуры конца рекристаллизации и охлаждение, о т личающий ся тем, что, с целью повышения выхода годного путем уменьшения разнозернистости, в процессе нагрева производят их выдержку в интервале .температур полигонизации . с (Л

CO)03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) С 2 1 0 9 /О 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3476666/22-02 (22) 28.07.82 (46) 23.01.84. Бюл. )) 3 (72) Е.Я.Лезинская, В.П.Козинец, A.È.Ðèçoëü, В.Р..Атанасов, В.С.Киселев, В.И.Сокур, Л.И.Кулиш, Л.Н.Грищенко, Т.П.Чичкань, Л.Н.Жовтюк, О.Т.Никольская и В.Ф.Мовчан (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности. (53) 621.785.79(088.8) (56,) 1. Металловедение и термическая обработка. Справочник, 1966, Металлоиздат, с. 377.

2. Лезинская E.ß. Исследование влияния условий нагрева на рекристаллизационные процессы при термообработке холоднодеформированных нержавеющих и жаропрочных сталей. Автореф. дис.на соиск. учен. степени к-та техн. наук, ФТИ, AH БССР, Минск, 1972, 19. (54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ TOHK0CTEHHblX ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ ОДНОФАЗНЫХ

СТАЛЕЙ, включающий нагрев со скоростью 100-300 С/с до температуры на

50-200 С выше температуры конца рекристаллизации и охлаждение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода годного путем уменьшения разнозернистости, в процессе нагрева производят их выдержку в интервале..температур полигонизации.

1068511

Изобретение относится к термиче.ской обработке и может быть использовано при скоростной электроконтактной или индукционной термической обработке холоднодеформированных тон костенных труб из нержавеющих однофазных сталей и сплавов.

Одно из основных требований, предъявляемых к указанным трубам заключается в том, что структура их металла должна быть мелкозернистой и соответствовать 7-10 бал по шкале

ГОСТ 5639-65, при этом разнозернистость не должна превышать 2 балл.

Жесткость укаэанных требований обусловлена тем, что структура металла определяет механические свойства труб, а следовательно, их эксплуатационную стойкость.

Известен способ термической обработки холоднодеформированных труб, заключающийся в печном нагреве труб со скоростью 10-ЗООС мин до температуры рекристаллизации, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении (1g.

Однако тонкостенные трубы, изготавливаемые по данному способу, имеют низкое качество из-за получения недопустимой разнозернистости структуры металла. Это объясняется тем, что в холоднодеформированном металле при укаэанных небольших ско-. ростях нагрева, рекристаллизация отдельных зерен происходит в различных участках микроструктуры неодновI ременно.

Наиболее близким к предлагаемо.му,по технической сущности является способ термической обработки тонкостенных холоднодеформированных труб из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, включающий нагрев с скоростью 100/300 С/с до температуры на 50-200ОС выше температуры конца рекристаллизации и охлаждение $2 ).

Высокая скорость нагрева теоретически позволяет обеспечить,в металле труб заданную величину зерна и несколько уменьшить разнозернистость металла. Однако на практике получить одинаковую величину зерна по всей длине трубы не удается, поскольку толщина стенки труб неодинакова как по длине, так и по сечению

° (что обусловлено способом их производства ). В разнотолщинных участках возникает соответственно разнозернистость металла, которая в отдельных случаях превышает допустимую. Это объясняется тем, что вследствие различий в тепловыделении при скоростном нагреве на участках трубы с различной толщиной стенки, последние нагреваются до различных температур, причем на нагретых участках металла зерна излишне раз.растаются, а на недостаточно прогре тых участках рекристаллизация не происходит в полной мере. Это приводит к значительному браку по разнозернистости.

Целью изобретения является повы5 шение выхода годного путем уменьшения разнозернистости металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки тонкостенных холоднодеформиf0 рованных труб из нержавеющих однофазных сталей, включающему нагрев со скоростью 100- 300ОС/с до температуры на 50-200 С выше температуры конца рекристаллизации и охлаждение, в процессе нагрева в интервале температур полигониэации производят выдержку.

Выдержка, как правило, достигается за счет снижения мощности нагре20 вательного средства. В силу инерционности действия минимально возможная выдержка на практике составляет

5 с. Превышение указанной выдержки выше 30 с нежелательно, так как это

25 приводит к общему росту зерна.

Способ осуществляют следующим образом.

Труба, подвергаемая термической .обработке по предлагаемому способу, нагревается, например, высокоско30 ростным индукционным или электроконтактным методом, в защитной газовой среде, в вакууме или на воздухе со скоростью 100-300 C/с. По достижении интервала температур полигонизации Т„, которая обусловлена составом стали или сплава осуществляют выдержку 5-30 с, которая обеспечивается соответствующим снижением мощности, подаваемой на нагрев. По

40 окончании выдержки продолжают дальнейший нагрев трубы со скоростью

100-300 С/с до достижения заданной конечной температуры нагрева Т, которая принимается на 50-200 С выше температуры конца ре Пист-.ллизации:

45 Т = T к + (50-200) С.

По достижении заданной конечной температуры осуществляют охлаждение трубы со скоростью, огределяемой условиями теплообмена среды, в кото50 рой производят термическую обработку.

Выдержка в интервале температур поли гонизации продолжительностью

5-30 с обеспечивает выравнивание температур по длине и периметру обрабатываемой трубы (за счет теплопроводности металла J и тем самым подготавливает дальнейшую равномерную рекристаллизацию структуры при последующем нагреве. Последующий быстрый нагрев

60 до температуры Т к = Т Р + (50-200) С способствует одновременному полному протеканию процесса рекристаллизации во всем объеме нагреваемого изделия.

Предлагаемый способ термообработ ки в сравнении с известным способом

1068511

Количество труб, с раэнозернистостью 4 2 бал

Количество труб с разнозерни стостью > 2 бал

17/68

9/36

8/32

16/64

Составитель A. Секей

Редактор Н. Рогулич Техред Л.Мартяшова Корр P-екто -A. Знмокосов

Эаказ 11400/23 Тираж 544 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 испытан при термической обработке партии труб в количестве 50 шт. раз-. мерами 6, 9х0, 4 мм, длиной 1, 7-2., 5 м из стали ЭН847 на электроконтактной вакуумной установке роторного типа

НП-169.

Температура конца рекристаллизации этой стали 900 С, интервал температур полигониэации,650-850 С.

Разностенность стенки труб в исходном состоянии составляла +0,02 мм.

По техническим требованиям допускаемая величина зерна металла труб после рекристаллнзационного отжига соответствует 7-10 бал по шкале

ГОСТ 5639-65. Разнозернистость в одной.трубе не превышает 2 балл.

Трубы из металла одной плавки после холодной прокатки на стане

ХПТР 15 30 и последующего обезжиривания, промывки, сушки разделяют на две партии по 25 труб в каждой и затем подвергают рекристаллизационному отжигу со скоростью нагрева

-300 C/c до температуры 1060 С в вакууме -1 10 мм рт.ст. T партию труб обрабатывают по известному способу, П партию — по предлагаемому способу с выдержкой 30 с при температуре полигонизации Т = 800 C.

5 Результаты контроля труб приведены в таблице.

Показатели Известный Предлагаспособ, емый, 10 шт/В шт/Ъ

Из таблицы видно, что количество труб, обработанных по предлагаемому способу, с допустимой раэнозернистостью увеличивается в 1,9 раза по сравиеиию с известным способом.