Способ термической обработки тонкостенных холоднодеформированных труб из нержавеющих однофазных сталей Советский патент 1984 года по МПК C21D9/08 

05 00 СП

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при скоростной электроконтактной или индукционной термическо обработке холоднодеформированных токостенных труб из нержавеющих однофазных сталей и сплавов.

Одно из основных требований, предъявляемых к указанным трубам заключается в том, что структура их металла должна быть мелкозернистой и соответствовать 7-10 бал по шкале ГОСТ 5639-65, при этом разнозерйистость не должна превышать 2 балл. Жесткость указанных требований обусловлена тем, что структура металла определяет механические свойства труб, а следовательно, их эксплуатационную стойкость.

Известен способ термической обработки холоднодеформированных труб заключающийся в печном нагреве труб со скоростью 10-30°С мин до температуры рекристаллизации, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении IJ.

Однако тонкостенные трубы, изготавливаемые по данному способу, имеют низкое качество из-за получения недопустимой разнозернистости структуры металла. Это объясняется тем, что в холоднодеформированном металле при указанных небольших скоростях нагрева, рекристаллизация отдельных зерен происходит в различных участках микроструктуры неодновременно.

Наиболее близким к предлагаемому -по технической сущности является способ термической обработки тонкостенных холоднодеформированных труб из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, включающий нагрев с скоростью 100/300 С/с до температуры на 50-200°С температуры конца рекристаллизации и охлаждение 2.

Высокая скорость нагрева теоретически позволяет обеспечить,в металле труб заданную величину зерна и несколько уменьшить разнозернистость металла. Однако на практике получить одинаковую величину зерна по всей длине трубы не удается, поскольку толщина стенки труб неодинакова как по длине, так и по сечению .(что обусловлено способом их производства ). В разнотолщинных участках возникает соответственно разнозернистость металла, которая в отдельных случаях превышает допустимую. Это объясняется тем, что вследствие различий в тепловыделении при скоростном нагреве на участках трубы с различной толщиной стенки, последние нагреваются до различных температур, причем на нагретых участках металла зерна излишне- раз.растаются, а на недостаточнопрогре

тых участках рекристаллизация не происходит в полной мере. Это приводит к значительному браку по разнозернистости.

Целью изобретения является повышение выхода годного путем уменьшения разнозернистости металла.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу термической обработки тонкостенных холоднодеформированных труб из нержавеющих однофазных сталей, включающему нагрев со скоростью 100-300°С/с до температуры на 50-200 С выше температуры конца рекристаллизации и охлаждение, в процессе нагрева в интервале температур полигонизации производят выдержку.

Выдержка, как правило, достигается за счет снижения мощности нагревательного средства. В силу инерционности действия минимально возможная выдержка на практике составляет 5 с. Превышение указанной выдержки выше 30 с нежелательно, так как это приводит к общему росту зерна.

Способ осуществляют следующим образом.

Труба, подвер.гаемая термической обра-боткё по предлагаемому способу, нагревается, например, высокоскоростным индукционным или электроконтактным методом, в защитной газовой среде, в вакууме или на воздухе со скоростью 100-300°С/с. По достижении интервала температур полигонизации Trt, которая обусловлена составом стали или сплава осуществляют выдержку 5-30 с, которая обеспечивается соответствующим снижением мощности. Подаваемой на нагрев. По окончании выдержки продолжают дальнейший нагрев трубы со скоростью 100-300°С/с до достижения заданной конечной температуры нагрева Т., , которая принимается на 50-200°С вьше температуры конца ре-ристг.ллизации: TK Т + I50-200fc.

По достижении заданной конечной температуры осуществляют охлаждение трубы со скоростью, определяемой условиями теплообмена среды, в которой производят термическую обработку I

Выдержка в интервале температур

полигонизации продолжительностью 5-30 с обеспечивает выравнивание температур по длине и периметру обрабатываемой трубы (за счет теплопроводности металла) и тем самым подготавливает дальнейшую равномерную рекристаллизацию структуры при последующем .нагреве. Последующий быстрый нагрев до температуры Т„ Т + (50-200/°С способствует одновременному полному протеканию процесса рекристаллизации во всем объеме нагреваемого изделия. Предлагаемый способ термообработки в сравнении с известным способом

испытан при термической обработке партии труб в количестве 50 шх, размерами 6,9x0,4 мм, длиной 1,7-2., 5 м из стали ЭИ847 на электррконтактной вакуумной установке роторного типа НП-169.

Температура конца рекристаллизации этой стали 900°С, интервал температур полигониэации 650-850°С. Разностенность стенки труб в исходном состоянии составляла jrO,02 мм.

По техническим требованиям допускаемая величина зерна металла труб после рекристаллизационного отжига соответствует 7-10 по шкале ГОСТ 5639-65. Разнозернистость в одной трубе не превышает 2 балл.

Трубы из металла одной плавки после холодной прокатки на стане ХПТР ISfSO и последующего обезжиривания, промывки, сумки рАзделяют ка две партии по 25 труб в каждой и затем подвергают рекристаллизационному отжигу со скоростью нагрева -300 С/с до температуры

в вакууме 10 мм рт.ст. 1 партию труб обрабатывают по известному способу, И партию - по предлагаемому способу с выдержкой 30 с при температуре полигонизации Т 800°С,

Результаты контроля труб приведены в таблице.

9/36 177б8

.

16/64 8/32

Из таблицы видно, что количество труб, обработанных по предлагаемому способу, с допустимой разйозернистостью увеличивается в 1,9 раза по сравнению с известным способом.

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ ОДНОФАЗНЫХ СТАЛЕЙ, включающий нагрев со скоростью 100-300°С/с до температуры на 50-200°С Bfcflue температуры конца рекристаллизации и охлаждение, о т личающий ся тем, что, с целью повышения выхода годного путем уменьшения разнозернистости, в процессе нагрева производят их выдержку в интервале .температур полигонизации. с (Л