Способ изготовления труб Советский патент 1990 года по МПК C21D9/08 C21D1/78 

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к обработке труднодеформируемых металлов, и может быть использовано при термической обработке и изготовлении холодно- деформированных труб.

Сущность технического решения заключается 8 том, что для обеспечения хорошей деформируемости в холодном состоянии (с кратностью вытяжки до 20) изделие (в частности, трубная заготовкаТ из труднодеформируемой стали, например хромоникелевой аусте- нйтного класса, должно обязательно иметь высокопластичный хорошо деформируемый слой, выполняющий роль своеобразной смазки для основного слоя металла в процессе холодной пластической деформации. Такой поверхност;- ный хорошо деформируемый слой, создают, например, путем обезхромлива- ния 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.

сл

00

ел

:о :л

:о

10

15

20

25

31585353

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 1 1 00-1 200 с) с фиксированием этого пересыщения к моменту нача- ла холодной пластической деформации. Слой металла со значительной степенью пересыщения вакансиями (порядка 1СП - 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 (ill), стимулируют переползание дислокации в процессе плас- |тической деформации, что значительно ;(на 25-30) уменьшает деформационное упрочнение.

Нагрев заготовки на глубину |эав- ную 0,1-0,4 толщины стенки заготовки до температуры 1100-1200 С с резким охлаждением для фиксирования высокотемпературного состояния к моменту начала холодной пластической деформа ции позволяет получить новый матери- ал регламентированной толщины с высо- кой технологической пластичностью,,ко- торый, выполняя роль своеобразной смазки и пластифицирующего слоя, поз- боляет обеспечить холодную пластичес- кую деформацию трубной заготовки (как показали исследования) с кратностью вытяжки 5-20.

Пример. Методом холодного волочения изготавливали две партии труб из стали 12Х18Н10Т. 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 щелочного металла до температуры 950 С (Выдерживали в течение 30 мин охлаждали и подвергали электролитическому меднению. Трубные заготовки с омедненной поверхностью подвергали волочению с кратностью вытяжки от 5 , до 20.

Были изготовлены также трубы в соответствии с предлагаемым способом.

30

35

40

45

50

55

с л п

л

и в

ш н ч за то го

ме пе п с на с п с л т

ки чи

ки

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Предварительно необработанные трубные заготовки указанных размеров устанавливали на станину трубоволочильного стана, на котором непосредственно перед волокой уста-новлены индуктор и спрейер.Труба, проходя последовательно через индуктор,спрейер и волоку, подвергалась поверхностному нагреву на глубину, равную 0,05; 0,1; 0,2; 0,34; 0,37; 0,40 и 0,46 торщины 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 cteнки„ 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 , 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 смазочные свойства поверхностного слоя, нарушается сплошность поверхности трубы, а если глубину нагрева увеличивают более чем на 0,1 толщины стенки заготовки, то улучшения деформируемости не происходит, но увеличивается продолжительность процесса.

Предлагаемый способ позволяет изготавливать трубы из труднодеформируемых сталей методом холодного волочения с кратностью вытяжки 5-20 (способ 2, 3, 6 и 7) и по

1585353

Ф

ормула изобретени

10

Способ изготовления труб из труднодеформируемых сталей и сплавов, включающий нагрев и охлаждение трубной заготовки и холодную пластическую деформацию с кратностью вытяжки 5-20, отличающийся тем, что, с целью экономии металла и упро щения технологии изготовления труб, нагрев заготовки проводят до температуры ПОО-1200°С на глубину 0,1 - О, от толщины стенки трубной заго9х F v iiibM 1ч« 11Г г 1 t Y у J rlVJri Od I J

сравнению с известным способом значи- ig товки пропорционально кратности вы-.

то П U. и/л /П rij i r 4v iiir4 4iM,...

тельно упростить технологию изготовления труб, снизить нагрузки на прокатное оборудование (на 20-30%) и осуществить экономию металла.

тяжки так, что с повышением кратности вытяжки на каждые 5 единиц глуби- ну нагрева увеличивают на 9-10 от ее толщины.

1585353

Ф

ормула изобретени

Способ изготовления труб из труднодеформируемых сталей и сплавов, включающий нагрев и охлаждение трубной заготовки и холодную пластическую деформацию с кратностью вытяжки 5-20, отличающийся тем, что, с целью экономии металла и упрощения технологии изготовления труб, нагрев заготовки проводят до температуры ПОО-1200°С на глубину 0,1 - О, от толщины стенки трубной заго9х F v iiibM 1ч« 11Г г 1 t Y у J rlVJri Od I J

товки пропорционально кратности вы-.

тяжки так, что с повышением кратности вытяжки на каждые 5 единиц глуби- ну нагрева увеличивают на 9-10 от ее толщины.

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.

Предлагаемый