Способ термической обработки труб Советский патент 1987 года по МПК C21D9/08 

t1

Изобретение относится к металлургической промышленности, Б частности к термической обработке труб, и может быть использовано при изготовлении сварных труб большого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию.

Целью изобретения является получение заданного комплекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб.

Пример. Обрабатывают трубы размером 530x10 мм из стали в количестве 20 шт, А для указанной стали составляет 680°С.

Режим термической обработки следующий: температура аустенизации 920±15°С, скорость охлаждения при 20 подстуживании 1,6±0,1°C/Cj температура подстуживания 710ilO°C/c, скорость ускоренного охлаждени;28 2 С/с. с После обработки по приведенному режи25

му трубы подвергают высокому отпуску . Результаты испытаний труб опытной партии приведены в таблице (режим 3)

В соответствии с техническими условиями (см. таблицу) для труб из

малоуглеродистой стали, предназначен- что снижает ударную вязкость металных для эксплуатации в агрессивных средах,- например в нефтепроводах и факельных системах, с содержанием в транспортируемом продукте провышен- ного количества сероводорода и угле- j, кислого газа, прочностные характеристики,не должны существенно превышать их уровень в горячекатаном состоянии. Предел текучести труб не должен превышать 382 МПа, а относительное удли- жается сопротивление металла труб

нение должно быть не менее 20%i При этом требуется высокое сопротивление металла труб хрупкому разрушению. Ударная вязкость (КС У) по ширине сварного соединения, включая шов и околошовнута зону, должна быть не менее 29 Дж/см . Величина зерна ферри- га в основном металле труб и зоне сварного соединения должна быть не крупнее 7 балла шкалы ГОСТа. Мелкозернистость структуры в сочетании с высокой пластичностью и вязкостью обеспечивают необходимый уровень сопротивления металла труб сероводородной коррозии.

Обработка по известному способу включает температуру нагрева 930±10 С, подстуживание на воздухе до 815115 С, охлаждение в воде до 54,

сероводородному растрескиванию. Пр охлаждении со скоростью 25 - 35°С/ свойства труб по всем показателям соответствуют требованиям ТУ. При

45 охлаждении со скоростью ниже 25 С/ не обеспечивается ударная вязкость металла шва. Важное значение имеет скорость подстуживания в верхнем температурном интервале. Снижение

50 скорости подстуживания ниже 1, приводит полностью к феррито-перлит ному распаду аустенита. При этом н обеспечивается ударная вязкость в талле шва, что снижает сопротивлен

55 сварного соединения хруп1 Ьму разрушению. Повышение скорости подсту живания до значений более 2°С/с приводит к повышению предела текучести.

и дальнейшее охлаждение на воздухе. Скорость охлаждения при подстужива- нии на воздухе до 815i15°C составляет 0,9±0,Гс/с, а в воде - до 540± 15 - 42 2°С/с. Затем трубы подвергают высокотемпературному отпуску (см. табл., режим 1).

Как видно из таблицы, предел текучести материала труб, обработанных по известному способу, превышает допустимый уровень 382 МПа. При обработке по предлагаемому способу механические и структурные характеристики как основного металла, так и сварного соединения, находятся в пределах требований технических условий.

Повышение температуры подстуживания до значений выше А +50°С приводит к получению значений предела текучести ег 382 МПа из-за большого количества аустенита к моменту начала ускоренного охлаждения, чтсУ снижает сопротивление металла сероводородному растрескиванию. Снижение ее ниже А приводит почти к полному распаду аустенита на феррит и перлит.

ла шва до значений, ниже требуемых.

При охлажл;ении от указанных темпе- ра тур подстуживания со скоростью выше получаются завышенные зна- .чения предела текучести основного металла из-за большого количества продуктов промежуточного превращения в структуре, в результате чего сни

сероводородному растрескиванию. При охлаждении со скоростью 25 - 35°С/с свойства труб по всем показателям соответствуют требованиям ТУ. При

охлаждении со скоростью ниже 25 С/с не обеспечивается ударная вязкость металла шва. Важное значение имеет скорость подстуживания в верхнем температурном интервале. Снижение

скорости подстуживания ниже 1, приводит полностью к феррито-перлит- ному распаду аустенита. При этом не обеспечивается ударная вязкость в металле шва, что снижает сопротивление

сварного соединения хруп1 Ьму разрушению. Повышение скорости подстуживания до значений более 2°С/с приводит к повышению предела текучести.

Требуемый компл(кс свойств обеспечивается при обработке по предлагаемому режиму, при котором скорость охлаждения при подстуживании, темпе- ратура подстуживания, а также ско- рость ускоренного охлаждения после Подстуживания находятся в предлагаемых пределах. При этом структура труб состоит из феррита с величиной зерна не крупнее 7 балла шкалы ГОСТа и 15- 20% равномерно распределенной фазы, образовавшейся из аустенита по кинетике промежуточного превращения. Термообработка по режимам с параметрами, отличающимися от предлагаемых, не при- водит к получению требуемого уровня механических свойств и величины зерна.

Формула изобретения

Способ термической обработки труб, преимущественно, сварных большого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию, включающий аустенизацию, подстуживание, ускоренное охлаждение и высокий отпуск, отличающийся тем, что, с целью получения заданного комплекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб, подстуживание осуществляют со ско- ростыр 1,5-2,0 С/с до температуры в пределах от А до А, +50°С,

i ( S 1 -

а ускоренное охлаждение ведут со скоростью 25-35 С/с до комнатной, температуры.

Изобретение относится к металлургической промьппленности, в частности к термической обработке труб, и может быть использовано при изготовлении сварных труб большого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию. Цель - получение оптимального комплекса проч- . ностных, пластических и микроструктурных характеристик труб. Трубы нагревают до температуры аустенизации, подстуживают в пределах от А . до А, +50 С со скоростью 1,5-2,0 С/с, 1 а затем с этой температуры охлаждают до комнатной температуры со скоростью 25-35°С/с. 1 табл. i (Л ГчЭ СО оо 4 О5