Способ обработки стальных деталей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности для обработки сталей, используемых для соединительных деталей в системах трубопроводов при транспортировке нефтепродуктов и газа. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик, коррозионной стойкости и хладостойкости стальных деталей. Указанный технический результат достигается тем, что способ обработки стали включает проведение горячей деформации в интервале температур [1200-(Ас₃-50)°С] до [Ac₁-(Ac₁+50)°С] с последующим охлаждением со скоростью охлаждения в интервале (1-600)°С/с, с температурой металла, перед началом процесса охлаждения [Ac₁-(Ac₁+50)°С]. 1 табл.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области обработки сталей, используемых для изготовления соединительных деталей, применяемых в системах трубопроводов при транспортировке нефтепродуктов и газа.

До настоящего времени соединительные детали, применяемые в системах трубопроводов для транспортировки нефти и газа, быстро изнашивались в процессе эксплуатации из-за низких значений прочностных характеристик, низкой коррозионной и хладостойкости.

Известен способ обработки сталей (Справочник по машиностроительным материалам, том 1 под редакцией д.т.н. Ю.А.Геллера. - М:. Машгиз, 1959, с.201), заключающийся в проведении горячей деформации, охлаждении на воздухе и последующей термической обработке.

Недостатком известного способа являются низкие прочностные характеристики, низкая коррозийная стойкость, холодостойкость сталей после их обработки.

Известен способ термомеханической обработки (Большая Советская энциклопедия, том 25, издание третье. - М.: Советская энциклопедия, 1976, с.489).

Данный способ предлагает проводить горячую деформацию при температурах выше верхней критической точки Ас₃, с последующей закалкой и дальнейшей термической обработкой (низкий отпуск).

Недостатком известного способа является невозможность получения на всех сталях в комплексе высокого уровня прочностных свойств, высокой коррозийной стойкости и хладостойкости.

Наиболее близким аналогом является известный способ обработки стальных деталей, включающий горячую деформацию и ускоренное охлаждение (SU 1421781 А1, 07.09.1988).

Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик, коррозийной стойкости и хладостойкости сталей.

Для достижения технического результата в известном способе, включающем горячую деформацию и ускоренное охлаждение, горячую деформацию проводят в интервале [1200-(Ac₃-50)°C] до [Ac₁-(Ac₁+50)°C], a ускоренное охлаждение осуществляют от температуры в интервале [Ac₁-(Ac₁+50)°С] со скоростью в интервале (1-600)°С/с.

Пример № 1. Заготовка из трубы ⊘ 377 мм с толщиной стенки 20 мм из стали 20 подвергалась нагреву до температуры 920°С, далее проводилась деформация на величину 15% с целью получения соединительной детали (крутозагнутого отвода), температура окончания деформации 750°С и с этой температуры проводилось ускоренное охлаждение со скоростью 200°С/с.

Пример № 2. Заготовку из трубы стали 09Г2С подвергали нагреву до температуры 900°С, затем деформации на величину 20% с последующим охлаждением с температуры окончания деформации, равной 760°С со скоростью охлаждения 300°С/с.

Предварительные испытания проводились в лаборатории на деталях соединительного элемента (переход), труба 377×20 из стали 20, которые были обработаны по предлагаемому способу: в таблице приведены результаты испытаний.

Результаты испытаний
	σ0,2 Мпа	σв МПа	σв %	ψ %	Ударная вязкость Дж/см2
Труба ⊘ 377×24	230	470	36	68	150 (ксu)
Деталь (переход) после термообработки по рекомендуемому способу	410	530	33	72	191(ксv-40)

Таким образом предложенное техническое решение обеспечивает получение технического результата: повышение прочностных характеристик, коррозийной стойкости и холодостойкости сталей.

Способ обработки стальных деталей, включающий горячую деформацию и ускоренное охлаждение, отличающийся тем, что горячую деформацию проводят в интервале температур от [1200-(Ас₃-50)°С] до [Ac₁-(Ac₁+50)°С], а ускоренное охлаждение осуществляют от температуры [Ac₁-(Ac₁+50)°С] со скоростью (1-600)°С/с.