Способ термоциклической обработки сварных труб
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСГЮЬЛИН
„„SU„„2 5944 (дд 4 С 21 3 9/50 9/08
®срр -,,„
УЗ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОсудАРстВенный нОмитет сссР пО ДЕ АМ ИЗОВРЕТЕНИй V ОТНРЫТИЙ (21) 3581057/22-02 (22) 07.04.83 (46) 07.06.86. Бюл. Е 21 (71) Выксунский ордена Ленина металлургический завод (72) А.С. Вавилин, Б.Ф. Антипов, А.К. Сиомик, А.Б. Калинин и В.М, Маркевич (53) 621.785.79 (088.8) (56) Федюкин В.К. Термоциклическая обработка сталей и чугунов. Изд-во
Ленинградского университета, 197?, с. 24, 71-73.
Вишневский А.P. и Овчинникова Л.В.
Применение ТЦО для повьппения пластичности литых сталей. В кн. Термоциклическая обработка металлических материалов. Л.: Наука,1980, с. 15-17. (54)(57) СПОСОБ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ ТРУБ, включающий нагрев вьппе Ас, охлаждение, термоциклирование с нагревом в межкритический интервал температур и окончательное охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества путем выравнивания свойств по длине трубы, нагрев ведут вьппе Ас на 10-20 С, термоциклирование проводят в интервале от Ас, 20 С до А2.„ (20-30) С с уменьшением температуры нагрева от цикла к циклу до Ас, в последнем цикле.
12
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для упрочняющей термической обработки стальных электросварных прямошовных труб.
Целью изобретения является повышение качества путем выравнивания свойств но длине трубы.
Изобретение осуществляется следующим образом. Первый термоцикл с нагревом выше температуры Ас на
10-20 С обеспечивает достаточно полную перекристаллизацию, при этом происходит выравнивание структуры основного металла и металла зон термического нагрева (ЗТВ). Увеличение температуры первого нагрева влечет рост аустенитного зерна, особенно интенсивный в ЗТВ, и искажение геометрических размеров труб по диаметру, т.е. приводит к снижению качества труб. Последующее термоциклирование с нагревом в интервале температур от (Ас„+20) С до Ас„ способствует образованию мелкодисперсной, рднородной структуры по всему периметру трубы {включая сварной шов и
ЗТВ). Однородность структуры обеспечивает не только выравнивание механи " ческих свойств основного металла и металла ЗТВ, но и способствует повышению общей коррозионной стойкости труб. Постепенное снижение, при переходе от второго цикла к последующим температуры нагрева труб, например, О на 10 С,, обеспечивает минимальное искажение труб по кривизне„ что, очевидно, можно объяснить наиболее благоприятным распределением внутренних напряжений по длине и периметру труб.
Пример. Патрию из 50 прямошовных электросварных труб диаметром 219 мм и толщиной стенки 7 мм, изготовленных из стали 3 сп, и такое же количество труб из стали 10 сп подвергают термоциклической обработке по указанному псособу. Трубы нагревают в газовых проходных секционных печах скоростного нагрева с роликовым подом. Нагрев труб, двигающихся поступательно и одновременно вращающихся вокруг своей оси, за счет расположения роликов под углом о
83 к оси печи, осуществляют мето дом "прямого удара" продуктов горения о поверхность труб. Температура нагрева при первом термоцикле 870 С
3594А
Сравнение качества прямошовньг» электросзарных труб диаметров 219 и толщиной стенки 7 мм из стали 3 с»1, обработанных по разным режимам ТЦО, приведено в табл.l 1 и :2. Гезультаты механических испытаний и замеров
40 геометрических размеров прямошовных электросварных труб после ТЦО приведены в табл. 2.
Таким образом, использование предлагаемого способа. обеспечивает по45 вышение качества нрямошовньгх электросварных труб путем получения равномерной мелкозернистой структуры по всей трубе, в том числе в ЗТВ что обеспечивает получение высоких прочностных и пластических характеристик труб и выравнивание механггческих свойств по всей трубе и повышение коррозионной стоикости; получения различных уровней прочности и пластичности металла за счет изменения скоростей охлаждения в процессе термообраб»-.:;тки сварных труб, изготовленньг» н;з углеродистых и низко—
ЗО для стали 3 сп и 890 "С для стали
l0 cn., Температуры нагрева второго термоцикла составляют 755 С (3 сп) и 752"С (10 сп), третьего термоцикла — 745 и 7ч2 С и четвертого
735 и 732 С, соответственно дпя стали 3 сп и 10 сп.
Охлаждение после термоциклов осуществляется в воздушной среде. После первого, второго и третьего нагревов охлаждение труб проводят до бб0 С., после четвертого — до температуры в цехе.
Металлографический анализ микрошлифов, приготовленных из металла шва и ЗТВ, а также основного метал"G 6, K0TopElp. прошли термоциклическую обработку по предлагаемому способу, показан, что во всех paccMoTpt ííûõ зонах происходит Выравнивание структурной неоднородности и образование однородной ферритоперлитной структуры с величиной ферритного зерна 3-5 баллов дпя стали
3 сп и 10 сп, и равномерным распределением перлитной составляющей.
Снижение температуры нагрева на о
l цикла к циклу, начиная с третьего, обеспечивает выравнивание структуры и способствует измельчения зерна прн минимальном искажении геометрических размеров труб по диаметру и кривизне.
1235944 легированных сталей; обеспечения наименьших отклонений труб по reoметрической точности в ходе термообработки. .Таблица l
Температура
1V нагрева
Температура
П нагрева
Температура нагрева
Способ
Температура
11нагрева
Ас, +20 С
Ас, +10 С
l. Аналог
Ас
1 (735) (755) (745) Асз + (10-20 ) С
Ас, +20 С
Ас, +20 "С
2. Прототип (755) (755) (755) (870) 3. Предлагаемый
Ас +10 С.Ас +(10-20) С
Ас, +20 С
Ас (735) (745) (870) (755) Ac +(30-5О) С Ас, +20 С
Ас, +10 С
Ас, .4. То же (735) (745) (880-900) (755) Ас„+10 С
Ас, +20 С
Ас +20 С (870-) Ас„+20 С
Ас, +30 С (745) (755) (765) Ас„+10 С б я
Ас„ (735) (745) (870) П р и м е ч а н и е. Режим охлаждения. Охлаждение после каждого нагрева проводится на воздухе до (650-660) С, исключение составляет последний нагрев, после которого охлаждение ведет до температуры в цехе.
Таблица2
Механические свойства металла труб
Режим
ТЦО
Металл ЗТВ
Основной металл
6 в 8 Kcv-20 6 BT а МПа Й % кгс. мм/см МЕа МПа
561
433
29,1
53,2
405 397
558 432
560 430
498 320
559 432
558 431
26,0 70,5 4,6
560 430
27,0 70,3 4,9
559
431
31,1 71,3 4,1
26,5 70,3 4,5
23,0 67,6 2,1
540 428
427
557 429
1235944
Продолжение табл.2 тические свойстметалла труб
МаксиДиаметр по концам труб мальная
Ь кривизна, мм
KCV-20
KI"с и/cM
5-22
7-24
S-24
5-23
3-14
Составитель И..Пипгарт
Техред В.Кадар
Редактор П. Коссей
Корректор Г. Решетник
Заказ 3063/25,>
Тираж 552
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д.. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
272 624 51
26,2 62,0 . 4,9
26,9 68„5 4,85
27,1 69,5 4,7
26,7 69,,5 4,5
24 2 68 0 4 1
222 219,5
223 217,4
222 219,5
224 218,2
223 218,7
222 219,5
