Способ производства труб

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()92545l

Союз Советских

Социапистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (2") Заявле;- о 12,09.80 (21) 2982473 22-02

15;; М.Кл.- В 21 В 23, 00 с присоединением заявки—

Государственный комитет

СССР ио депам изобретений и открытий (23) Приоритет— (-13) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.82

153) УДК 621.774.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я Остренко И К Гейко и О А Си ч ненк (71) Заявитель (54} СПОСОБ П РОИЗВОДСТВА ТРУБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении труб из непрерывнолитых полых заготовок труднодеформируемых сталей и сплавов на трубопрокатных установках.

Известен способ изготовления труб, заключающийся в том, что непрерывнолитую полую заготовку нагревают и прокатывают в четырехклетьевом стане продольной прокатки с круглыми калибрами одинакового диаметра, причем диаметр оправок В каii..iîé клети увеличивают по ходу прокатки, а затем заготовку деформируют в других станах, установленных в линии

-рубопрокатного агрегата и обеспечиваю1цнх изготовление труб заданного размера.

Вел« пина деформации в четырехклетьевом стане составляет 69,5 — 70,Осего, причем по ходу прокатки она уменьшается (1).

Такой способ обеспечивает изготовление труб из полых непрерывнолитых заготовок сталей, например углеродистых, имеющих в литом состоянии достаточно высокую пластичность. Заготовки из высоколегированных труднодеформируемых сталей, например аустенитных, имеют в литом состоянии очень низкую пластичность н при деформации разрушаются.

Наноолее близким по технической сущ«ocTli к предложенному способу является способ производства труб, включающий нагрев полой непрерывнолнтой заготовки, 5 ес винтовую прокатку и последующую раскатку (2).

11рокатка труб нз высоколегированных труднодеформнруемых сталей и сплавов по этому спосооу приводит к получению труб низкого качества плн к пх разрушению.

Целью изобретения является повышение качества труб пз высоколегированных труднодефор и нруе Mbix сталей н сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что

l: рн ocvIIlcñòBëñø«i способа производства труб, включающего нагрев полой непре",,ûâH0ëèT0é заготовки, ее винтовую прокатку и последующую раскатку, согласно

20 «зобретению винтовую прокатку производят q обжатием заготовки по стенке 15—

35 /,, затем осугцествляют гомогенизируюшпй отжиг.

25 Предложенньш способ позволяет полу ать бесшовные трубы из высоколегировантгых труднодеформируемых сталей и сплавов без разрушения.

Предложенный способ включает нагреь

ЗО полой непрерывнолитой заготовки из труд925451 под<с<рормируемой стали аустенитного класса, которая в нагретом состоянии имеет низкую пластичность из-за н|аличия крупных де<,"д1зиго<:, ориентированных в радиальном напргплcIIII!I, уд<алсние поверхностных и подкорковых дефектов со снятием слоя металла, винтовую прокатку с обжатием заготовки по стенке 15 — 35% без увеличения диаметра, гомогенизирующий отжиг и послвдующую раскатку.

I0 диаметра. При этОм на гильзах не ооразовывались дефекты. Однако при раскатке па последующих станах тру оопрокатной установки на трубах вновь появились тре5 щппы.

Еще часть заготовок была прокатана

I1o следующим режимам: 1. обжатие по диаметру (уменьшение наружного диаметра) 5%, обжатие по стенке 20%; 2. обжатие по диаметру 10%, по стенке 35%, 3. обжатие по иаметру 15%, по стенке

30%.

Полученные гильзы после прокатки не имели дефектов. Все гильзы подвергались гомогенизирующему отжигу при 1200 С в течение 60 мин. После указанного отжига гильзы повторно были нагреты до 1175 С и прокатаны в трубы размером 273Х12 мм на станах трубопрокатного агрегата 350.

Трещин на трубах не было.. 1<еканические свойства стали марки ОХ23г118

Величава деформации, %:

После горя <ей деформации

=т, <:гс/1< < О, Я „кгс/«<м - ,, к< с/мм- -, к< с/мм<0

1.9

1,55

9,9

1,6

40,7

<36,9 5

47,7

1,6

1.,65

2,1

<Зо 1,6

1,45

;2,15

2,3 I„ 55

2,0 I 1,5 45,6

51,2

9 1

1,6

4,3

57,3

2,6!,7

35 и не отожженный (47,3% ) . Гомогенизирующий отжиг не<деформированного металла не дает существенного повышения деформируемости, поскольку структура крупных столбчатых кристаллитов сохраняется.

40 На основе этих данных, а также из результатов прокатки непрерывнолитых полых заготовок стали марки ОХ23Н18 допустимую величину обжатия по стенке установили в пределах 15 — 35%.

45 Предложенный способ может быть ре ализован на трубопрокатных агрегатах с автоматстаном, пилигримовым, непрерывВ качестве пример,а использовали полые непрерывнолитые заготовки из стали марки 0Х23Н18 наружным диаметром

270 мм и толщиной стенки 90 мм, которую обтачивали со снятием слоя металла толщиной 10 мм. Пластичность металла низкая.

При оптпмальной для такой стали температуре нагрева 1175 С относительное удлинение при испытании на растяжение составило только 22%.

Часть нагретых до 1175 С заготовок была подвергнута винтовой прокатке с обжатием по стенке на 45% и увеличением диаметра на 10%. При таком режиме деформации на наружной и внутренней поверхностях гильз образовывались глубокие трещины, вследствие чего их .дальнейшая раскатка на других станах трубопрокатного агрегата была невозможна.

Другая <часть была прокатана с обжатием по стенке до 25% и без увеличения

Данные таблицы показывают, что в результате обжатия по стенке на 15 — 35% относительное удлинение повышается в

1,65 — 1,95 раза. Обжатие по стенке более

35% повышает относительное удлинение незначительно.

В то же время после обжатия на 15% и гомогенизирующего отжига металл имеет относительное удлинение несколько больше, чем при обжатии íà 25% без отжига (40,7 и 40,0% соответственно). Обжатый

1!а 25% и отожженный образец показал большее удлинение, чем обжатый на 58%

Пределы Oбжатия по диаметру и стенке были установлены как экспериментально, так и псходя из общих теоретических представлений о характере напряженнодеформированного состояния металла полой заготовки при прокатке ее в косовалковом стане.

Механические свойства образцов, прокатанных с указанными степенями деформации при температуре испытания 1170 С (диаметр рабочей части 3 мм), прнввдены в ..аблице.

После горячей деформации и гомогеиизиру<ощего от>кига

925451

Составитель Л. Матурина

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор 3. Бородкина

Заказ 407/331 Р!зд. № 139 Тираж 842 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 I ип, Харьк. фпл. пред. «Патент» пзым или трехвалковым раскатным станом.

По этому способу целесообразно изготавливать трубы бол ших диаметров — 219 мм и более из высоколегированных сталей и сплавов.

Например, непрерывнолитая полая заготовка наружным диаметром 270 мм со стенкой 90 мм из высоколегированной стали марки ОХ23Н18 была прокатана следующим образом.

Заготовку нагревали до 1175 С и прокатывали на косовалковом прошивном стане в гильзу диаметром 260 мм со стенкой

60 мм. При этом обжатие по диаметру составляло 3,7% и по стенке 33,3%. Затем .заготовку подвергали гомогенизирующему отжигу в течение 1 ч при 1200 С. После этого ее повторно нагревали до 1175 С и

JIpoKBTbIBIBJIH на трубопрокатной установке по следующему маршруту. На первом косовалковом стане прокатывали тильзу размером 294х32 мм, на втором косовалковом стане — размером 328Х15 мм, на автоматстане — 318Х12 мм, на обкатном стане — 332Х12 мм и после калибровочното стана получили готовую трубу размером 325Х12 мм.

Возможен другой вариант прокатки труб из полых непрерывнолитых заготовок высоколегированных сталей и сплавов.

Указанную выше заготовку нагревали до

1175 С и прокатывали на косовалковом стане на размер 240Х76 мм. При этом обжатие по диаметру составило 11,3% и по стенке 15,6%. Произвели гомогенизирующий отжиг и повторный нагрев до 1175 С.

Причем гомогенизирующий отжиг может быть совмещен с повторным нагревом, только в этом случае должен быть соответствующим образом построен режим нагрева. Повторно нагретую гильзу прокатывали по следующему маршруту: первый

5 косовалковый стан — 274Х42 мм, второй косовалковый стан — 328Х15 мм и дальше, как в предыдущем примере, изготовили трубу размером 325Х12 мм.

По каждому способу было прокатано

10 по 5 труб. Ни на одной из труб трещины не были обнаружены. В то же время на всех трубах, прокатанных по обычной технологии, образовались трещины, Таким образом, предложенный способ

15 по сравнению с известным (21 способом позволяет уменьшить брак труб по трещинам и, следовательно, уменьшить расход металла.

20 Формула изобретения

Способ производства труб, включающий нагрев полой непрерывнолитой заготовки, ее винтовую прокатку и последующую

25 раскатку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества труб из высоколегированных труднодеформируемых сталей и сплавов, винтовую прокатку производят (; обжатием заготовки по стенке 15—

30 35%, затем осуществляют гомогенизирующии отжиг.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ ¹ 3823594, кл. 72-209, опублик. 1973.

2. Патент СССР № 364143, кл. В 21 В

19 00, 1972.