Способ производства труб из литых слитков сталей аустенитного класса

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прокатки труб, и может быть использовано при производстве труб на установках с пилигримовыми станами. Задача изобретения - исключение брака толстостенных труб из-за несоответствия их требованиям технических условий по механическим свойствам. Способ производства труб из литых слитков сталей аустенитного класса включает прошивку слитков в гильзы, прокатку гильз в трубы до требуемых размеров, термическую обработку, правку на косовалковой правильной машине, при этом трубы с соотношением диаметра к толщине стенки ≤7,3 в холодном состоянии многократно деформируют на правильной машине, у которой валки устанавливают в горизонтальной плоскости без образования прогиба труб, и перед каждым проходом сводят валки на величину Δ≤0,005D_ф, где D_ф - фактический диаметр труб, мм, а деформацию - количество проходов через правильную машину прекращают после появления заусенца на заднем торце трубы. Изобретение обеспечивает получение стабильных, повышенных механических свойств толстостенных труб. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прокатки труб, и может быть использовано при производстве труб на установках с пилигримовым станами.

В практике трубопрокатного производства известен способ прокатки труб на установках с пилигримовыми станами с заданными механическими свойствами, включающий деформацию на прошивном и пилигримовом станах, нормализацию, закалку, отпуск (Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из слитков по ТУ 14-158-112-99, ТУ 14-158-114-99, ТИ 158-ТрТБ1-91-2004).

Недостатком указанного способа являются большие энергозатраты, связанные с многократным нагревом труб для получения необходимых мехсвойств, однако на толстостенных трубах из сталей аустенитного класса, полученных из литых слитков, поднять мехсвойства, как, например, предел текучести при повышенных температурах +350°С, указанным способом невозможно ввиду недостаточной проработки литой структуры.

Известен в обработке металлов давлением и, в частности, в трубопрокатном производстве способ, сочетающий деформацию и резкое охлаждение - ВТМО (высокотемпературная термомеханическая обработка), обеспечивающий получение повышенных механических свойств металла (В.М.Янковский, Г.И.Гуляев и др. Комплексная оценка качества высокопрочных обсадных труб, подвергнутых термической обработке. Сталь №9, 1998, с.52-57).

Недостатком данного способа является то, что производство толстостенных труб из литого слитка, особенно из сталей аустенитного класса, центральная часть стенки труб не прорабатывается и поднять мехсвойства, где для испытания берется образец из середины толщины стенки, невозможно.

Задачей предложенного способа является получение стабильных, повышенных механических свойств толстостенных труб из сталей аустенитного класса.

Технический результат достигается тем, что трубы с соотношением диаметра к толщине стенки ≤7,3 в холодном состоянии деформируют N количество раз на косовалковой правильной машине, в которой валки устанавливают в горизонтальной плоскости, исключающей прогиб трубы, при этом каждый раз сводят валки на величину Δ≤0,005 фактического диаметра трубы, а деформацию - количество проходов через правильную машину прекращают после появления заусенца на заднем торце трубы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прокатки труб из литых слитков сталей аустенитного класса на установке с пилигримовыми станами отличается тем, что трубы с соотношением диаметра к толщине стенки ≤7,3 деформируют N количество раз на косовалковой правильной машине без перегиба оси трубы, каждый раз сводя валки на определенную величину до появления заусенца на заднем торце трубы. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявляемого объекта не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предложенный способ получения труб из литых слитков сталей аустенитного класса с повышенными механическими свойствами заключается в том, что прокатанные толстостенные трубы с соотношением диаметра трубы к ее стенке ≤7,3 в холодном состоянии после установки валков правильной машины, исключающих перегиб оси трубы, подвергают многократной деформации, каждый раз обжимая трубу на величину не более чем на 0,005 фактического диаметра трубы, т.е. прорабатывая структуру металла, при этом деформацию прекращают после появления заусенца на заднем торце трубы. Не соблюдение указанного обжатия и соотношения диаметра к стенке приводит к созданию повышенной овализации в процессе деформации и к отрицательным результатам испытаний на межкристаллитную коррозию.

Данный способ был опробован на Челябинском трубопрокатном заводе. Способ осуществлен на трубах размером 431×66 мм из стали 08Х18Н10Т по ТУ 14-3Р-197-2002, которые были забракованы по пределу текучести при температуре +350°С (норма 19-34 кгс/мм², фактический предел текучести 15-16 кгс/мм²).

После установки горизонтальности расположения валков и выставления раствора между валками, равного фактическому диаметру трубы, перед каждым проходом валки сводили на величину 2 мм. После третьего прохода появлялся заусенец с заднего торца трубы, т.е. наступала пластическая деформация.

Проведенные испытания труб, продеформированных за два и три прохода, показали, что на трубах, на которых произошла пластическая деформация, предел текучести при температуре +350°С составил 21-22 кгс/мм², а без появления заусенца остался на прежнем уровне 15-16 кгс/мм².

Использование предложенного способа производства труб из литых слитков сталей аустенитного класса позволит получать трубы с повышенными свойствами, т.е. исключить брак труб из-за не соответствия требованиям технических условий по механическим свойствам.

1. Способ производства труб из литых слитков сталей аустенитного класса, включающий прошивку слитков в гильзы, прокатку их в трубы до требуемых размеров, термическую обработку, правку на косовалковой правильной машине, отличающийся тем, что трубы с соотношением диаметра к толщине стенки ≤7,3 в холодном состоянии деформируют на правильной машине N - количество раз, при этом перед каждым из N-х проходов сводят валки на величину

Δ≤0,005D_ф,

где D_ф - фактический диаметр труб, мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что валки правильной машины устанавливают в горизонтальной плоскости без образования прогиба трубы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформацию на правильной машине прекращают после появления заусенца на заднем торце трубы.