Способ изготовления труб

 

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к обработке труднодеформируемых металлов, и может быть использовано при термической обработке и изготовлении холоднодеформированных труб. Цель изобретения - экономия металла и упрощение технологии. Изготавливали трубы из стали 12Х18Н10Т, в качестве заготовки использовали толстостенные трубы диаметром 18 мм с толщиной стенки 6 мм. Перед задачей в трубоволочильный стан заготовку нагревали при помощи индуктора до 1200°С на глубину, равную 0,2 толщины стенки заготовки, охлаждали при помощи спреера до комнатной температуры и подвергали холодному волочению с кратностью вытяжки 10. Способ позволяет снизить расходный коэффициент при изготовлении холоднотянутых труб из труднодеформируемых сталей с 1,2 до 1,05 с одновременным упрощением технологии их изготовления. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 21 D 9/08 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4459029/31-02 (22) 12.07.88 (46) 15 ° 08.90. Бюл. Ю 30 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Ю.П,Гуль, А.Н.Лещенко и В.В.Кириченко (53) 621 ° 785.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1122380, кл. С 21 D 1/78, 1984, Авторское свидетельство СССР

Ю 413202, кл. С 21 D 1/78, 1974.

Изобретатель и рационализатор, 1975, N 2, с.12-13. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ (57) Изобретение относится к металлургии, преимущественно к обработке труднодеформируемых металлов, и может быть использовано при термической обработке и изготовлении холодноИзобретение относится к металлургии, преимущественно к обработке труднодеформируемых металлов, и может быть использовано при термической обработке и изготовлении холоднодеформированных труб.

Сущность технического решения заключается в том, что для обеспечения хорошей деформируемости в холодном состоянии (с кратностью вытяжки до

20) изделие (в частности, трубная заготовка из труднодеформируемой стали, например хромоникелевой аустенитного класса, должно обязательно иметь высокопластичный хорошо дефор2 деформированных труб. Цель изобретения - экономия металла и упрощение технологии. Изготавливали трубы из стали 12Х18Н10Т, в качестве заготовки использовали толстостенные трубы диаметром 18 мм с толщиной стенки

6 мм. Перед задачей в трубоволочильный стан заготовку нагревали при помощи индуктора до 1200 С на глубину, равную 0,2 толщины стенки заготовки, охлаждали при помощи спреера до комнатной температуры и подвергали холодному волочению с кратностью вытяжки 10. Способ позволяет снизить расходный коэффициент при изготовлении холоднотянутых труб из труднодеформируемых сталей с 1,2 до 1,05 с одновременным упрощением технологии их изготовления. 1 табл. мируемый слой, выполняющий роль своеобразной смазки для основного слоя металла в процессе холодной пластической деформации. Такой поверхностный хорошо деформируемый слой, создают, например, путем обеэхромливания поверхностного слоя (удаления хрома) с превращением труднодеформируемого хромоникелевого слоя в стали в хорошо деформируемый никелевый или путем нанесения на заготовку различных металлических покрытий (меднение, никелирование и др.) выполняющих роль смазки при холодной пластической деформации.

1585353

В предлагаемом способе роль указанной смазки выполняет создаваемый слой регламентированной толщины из того же материала, что и заготовка, но с особыми физико-механическими свойствами. Такой слой создается путем пересыщения металла высокотемпературными вакансиями (нагрев до температуры 1100-1200 С) с фиксированием этого пересыщения к моменту начала холодной пластической деформации.

Слой металла со значительной степенью пересыщения вакансиями (порядка 10 10 ) при том же химическом составе, что и основной металл, значительно отличается от последнего физико-механическими свойствами, так как избыточные вакансии, располагаясь (в аустенитных сталях) преимущественно в плоскостях (ТХТ), стимулируют переползание дислокации s процессе плас :тической деформации, что значительно (на 25-303) уменьшает деформационное упрочнение. 25

Нагрев заготовки на глубину равную 0,1-0,4 толщины стенки заготовки до температуры 1100-1200 С с резким охлаждением для фиксирования высокотемпературного состояния к моменту начала холодной пластической деформации позволяет получить новый материал регламентированной толщины с высокой технологической пластичностью„который, выполняя роль своеобразной смазки и пластифицирующего слоя, позволяет обеспечить холодную пластическую деформацию трубной заготовки (как показали исследования) с кратностью вытяжки 5-20.

Пример. Методом холодного волочения изготавливали две партии труб из стали 12У18Н10Т. В качестве исходной заготовки использовали толстостенные трубы с наружным диаметром 18 мм и толщиной стенки 6 мм, Одну партию труб изготавливали в соответствии с известной технологией.

При этом заготовки нагревали в расплаве гексаметафосфата с хлоридом

50 щелочного металла до температуры

950 С,выдерживали в течение 30 мин охлаждали и подвергали электролитическому меднению. Трубные заготовки с омедненной поверхностью подвергали

55 волочению с, кратностью вытяжки от 5 до 20.

Были изготовлены также трубы в соответствии с предлагаемым способом.

Предварительно необработанные трубные заготовки указанных размеров устанавливали на станину трубоволочильного стана, на котором непосредственно перед волокой установлены индуктор и спрейер.Труба, проходя последовательно через индуктор,спрейер и волоку, подвергалась поверхностному нагреву на глубину, равную 0,05; О,1;

0,2; 0,34; 0,37; 0,40 и 0,46 толщины стенки заготовки до температуры 1050;

1100; 1200 и 1250 С, охлаждению до комнатной температуры и холодному волочению с кратностью вытяжки 5-20.

Причем с повышением кратности вытяжки на каждые 5 единиц глубину нагрева увеличивали на 0,08; 0,09; 0,1 и

0,12 толщины стенки. Температуру нагрева и глубину прогрева регулировали параметрами индукционного нагрева и скоростью прохождения трубы через индуктор.

При изготовлении труб измеряли усилия волочения и производили контрольный осмотр поверхности.

Параметры осуществления способов и результаты экспериментов приведены в таблице.

Если нагрев заготовки производить до температуры ниже 1100 С, то уменьшается количество высокотемпературных вакансий, увеличивается деформационное упрочнение, ухудшается качество изделий, Если нагрев производить выше 1200 С, то дополнительного увеличения количества вакансий после закалки не происходит, но при этом, ухудшается качество поверхности заготовки, требуются дополнительные энергозатраты.

При нагреве заготовки на глубину менее 0,1 толщины ее стенки не обеспечиваются "смазочные" и пластифицирующие свойства поверхностного слоя при 5-кратной вытяжке, нарушается сплошность поверхности трубы, а при нагреве на глубину более 0,4 толщины .стенки заготовки уменьшения усилий деформации при 20-кратной вытяжке не происходит, однако при этом требуются либо дополнительные энергозатраты, либо имеет место снижение производительности процесса изготовления труб.

Если с повышением кратности вытяжки на каждые 5 глубину нагрева увеличивают менее чем на 0,09 толщины стенки, то также не обеспечиваются "смаКратность вытяжки

Глубина нагрева, (к толщине стенки).

СкоРасходный коэффициент меТемпература нагрева, С

Способ

Усилия волоКачество поверхности труб рость волочения, м/с чения, т талла

Предлагаемый

1050

5 0,2

1,55 1,12

0,05

Неудовлетворительное

Удовлетворительное

1250

5 0,2 0,80 1,05

10 0,15 0,76 1,05

15 0,15 1,90 1,13

0,1

0,2

0,2

Неудовлетворительное

0,34

0,3?

0,46

0,46

20 0,12 1,38 1, 12

20 0 10 0 86 1,04

20 0,10 0,84 1,05

20 0,06 0,80 1,04

1200

6

8

Известный

10

Удовлетворительное

5 0,15 0,97 1,20 .

20 0 10 1 22 «((,23

950! Составитель А.Орешкина

Редактор М.Недолуженко Техред П.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 2305 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1585353 6 зочные" свойства поверхностного слоя, ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нарушается сплошность поверхности трубы, а если глубину нагрева увели- Способ изготовления труб из трудчивают более чем на 0,1 толщины стен- нодеформируемых сталей и сплавов, ки заготовки, то улучшения деформи-, включающий нагрев и охлаждение трубруемости не происходит, но увеличива- ной заготовки и холодную пластичесется продолжительность процесса. кую деформацию с кратностью вытяжки

I 5-20, отличающийся тем, ПРеДлагаемый способ позволЯет 10 что, с целью экономии металла и упроизготавливать трубы из трудноде- . щения технологии изготовления труб, формируемых сталей методом холод нагрев заготовки проводят до темпеного волочения с кратностью вы- ратуры 1100-1200 С на глубину 0,1 тяжки 5-20 (способ 2, 3, 6 и 7) и по 0 4 от толщины стенки трубной загосравнению с известным способом значи- 15 товки пропорционально кратности вы- . тельно упростить технологию изготов- тяжки так, что с повышением кратносления труб, снизить нагрузки íà про- ти вытяжки на каждые 5 единиц глуби катное оборудование (на 20-30ь) и ну нагрева увеличивают на 9-1Оь от осуществить экономию металла. ее толщины.