Способ изготовления труб Советский патент 1983 года по МПК C21D9/08 C21D1/78 

CJ

сд Изобретение относится к металлур гии, в частности к производству стальных труб, преимущественно тон костенных. Требования к механическим свойст вам материала труб зависят от их конкретного назначения. Это может быть, например, высокая ударная вяз кость , высокая прочность, пластичность или сочетание этих свойств. В авто- и мотовелопромышлеиноети, например, необходимы в массовом количестве трубы из простых углеродистых сталей, предназначенные для работы в условиях циклических знакопеременных и ударных нагрузок (например, карданные валы автомобилей) , обладаклцие высокой прочностью и одновременно достаточной пластичностью и ударной вязкостью. Существующими промышленными способами тер мической обработки изготовить трубы с указанным сочетанием свойств слож но. В соответствии с ГОСТ 10705-63 временное- сопротивление и относи I тельное удлинение для электросварны термообработанных труб должны быть .не менее 36 кгс/мм и 25%,. соответс :венно. Известен способ высокотемператур .ной термомеханической изотермическо обработки, заключающийся в горячей. деформации стали в аустенитном состоянии и ускоренном охлазедении для реализации бейнитного превращения. Этот способ обеспечивает одновременное повышение прочности металла и вязкости разрушения. . ; Недостатком способа является условие иэотермичности протекания пре вращения, т.е. необходимость в изотермической ванне, что затрудняет его практическое применение, в -оср бенности для таких длинномерных полых изделий какими являются трубы. Известен также способ изготовления упрочненных труб, заключающийся в том, что горячую черновую трубу закаливают с прокатного нагрева в потоке, а затем деформируют прокаткой на калибровочном или редукционном стане при те1 |пературе отпуска Недостаток этого способа заключа ся в том, что он не позволяет изготавливать тонкостенные трубы/ например электросварные, без изменения их размеров. Наиболее близким к изобретению по техническъй сущности и достигаемому техническому эффекту является способ изготовления труб, включающий аустенизацию, горячую деформаци закалку труб путем непрерывного охлаждения, повторный нагрев и деформацию .при температуре отпуска (500-650С) со степенью 5-15%. Он позволяет повышать прочностные свой ства изделий из малоуглеродистой стали с содержанием углерода 0,120,20% 3. Однако для достижения высоких (СВОЙСТВ по известному способу необходима деформация изделий на величину до 15%, что ведет к изменению размера трубы. В ряде случаев такие изменения недопустимы. Целью изобретения, является повышение прочности при сохранении пластичности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления труб, включающему аустенизацию, горячую деформацию, повторный нагрев и деформацию, трубы после закалки повторно нагревают до 250-350 С и деформируют обкаткой с разовой степенью деформации, определяемой по соотношению 2R ) где S - толщина стенки трубы; R - радиус обкатного инструмента, который составляет 0,5-0,8 наружного диаметра трубы. Изобретение позволяет получить мелкозернистую структуру металла, а затем путем деформационного упрочнения повысить прочностные свой-, ства материала труб, сохраняя при этом его пластические свойства на достаточно высоком уровне. П р и м е р 1. На экспериментальной линии термопластической отделки труб, состоящей из электропечи, обкатной машины и охлаждающего устройства, проводили обработку труб из малоуглеродистой стали с бь в исходном состоянии 40 кгс/мм и cfg 25%. Дисшетр труб 38 мм; толщина стенки 2,0 мм; длина до 3000 мм. Трубы предназначались для велопромышленности. Трубы нагревали до SVOtlO C, вьвдавали и.з печи, деформировали в обкатной машине и закаливали со скоростью охлаждения в интервале температур 850-600°С примерно 100 град/с. После закалки временное сопротивление металла в среднем равнялось 65 кгс/мм, а относительное удлинение - 22%. Затем трубы подвергали повторному нагреву до и вновь деформировали в обкат ной машине. Диаметр рабочего участка роликов составлял 0,8 наружного диаметра труб. После этого временное сопротивление составляло 90 кгс/мм , а относительное удлинение - 19%. Пример 2. Трубы, прошедшие предварительную термомеханическую обработку по .режимам, указанным в

примере 1, подвергали повторному нагреву до 25О С и. деформировали в обкатной машине. Временное сопротивление металла труб составило после теплой обкатки 120 кгс/мм при относительнее удлинении 15%,

Примерз. По режимам, указанным в примере 1, обработаны трубы диаметром 60 мм, толщиной стенки 2,5 мм и длиной до 3000 мм из стали 10. Повторный нагрев проводили до и проводили теплую обкатку. Прочность решна 100 кгс/мм при относительном.удлинении О 18%.

Пример 4. Трубы диаметром 60 VM и толщиной стенки 2,5 мм, прошедшие предварительную обработку по режимам, указанным в примере 1, повторно нагревали до 600°С и деформировали в обкатной машине. После

этого временное сопротивление металла составляло 57 кгс/мм при относительном удлинении 26%.

Изобретение обеспечивает получение труб из малоуглеродистой стали с высоким комплексом свойств и позволяет осуществлять обработку на высокопроизводительных непрерывных линиях. Эконс 1ичёский эффект

0 получается за счет экономии металла, , возможной благодаря повышению прочности материала труб. При производстве труб для велопромышленности, например, за счет применения предлагаемого способа можно повысить проч-. ность металла труб более чем в: два раза и сэкономить до 25% стали, утоняя стенку трубы и не теряя при jSTOM ее конструктовной прочности. . .

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ, преимущественно тонкостенных, электросварных, включакадий аустенизацию, горячую деформа цию, закалку, повторный нагрев и деформацию, о . т личающийся тем, что, с целью повышения прочности при сЬхра-т нении пластичности,трубы после закалки повторно нагревают до 250350 d и дефОЕ ируют обкаткой с разовой степенью деформации, определяемой из соотношения с S - 2R где S - толщина стенки трубы, мм; i R - радиус обкатного инструмента, составляющий 0,5-0,8 W наружного диаметра трубы, мм.