Способ подготовки трубной заготовки из коррозионностойкой стали к холодному или теплому прокату Советский патент 1993 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано преимущественно при производстве труб холодной или теплой прокаткой из коррози- оннестойких сталей с повышенным требованием к качеству поверхности (100%-ный контроль по межкристаллитной коррозии внутренней и наружной поверхности). Предлагаемый способ предназначен для растачивания или обтачивания заготовок труб с предварительной подготовкой поверхности.

Целью изобретения является улучшение качества внутренней и внешней поверхности трубной заготовки.

Цель достигается тем, что перед растачиванием или обтачиванием на внутреннюю и внешнюю поверхности заготовки наносят водорастворимую смазку с краевым углом смачивания на границе раздела металл смазка меньшим, чем краевой угол смачивания на границе раздела металла - СОЖ. Водорастворимая смазка содержит неионо- генное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и фосфат щелочного металла в соотношении 1:1,75-1:2 при содержании фосфата щелочного металла 4-6 мас.%. Краевой угол смачивания на границе раздела металла - смазка составляет 0-15°

Наносимый слой смазки способствует снижению сил трения за счет уменьшения давления вследствие хороших смазывающих свойств. Хорошее смазывание поверхности металла и резца предлагаемой смазкой позволяет стружке скользить по резцу, не налипая и не свариваясь с поверхностью металла и инструмента. Уменьшение сил контактного трения повышает износостойкость режущего инструмента и снижает вероятность его вибрации при ре00 W

ел

00

зании, что ведет к снижению градиента нормальных давлений, передаваемых от режущего инструмента к поверхности обрабатываемой заготовки. В результате уменьшается интенсивность пластических деформаций в приконтэктных слоях обрабатываемого металла, что препятствует диффузии углерода при последующей термической обработке заготовки и возникновению концентраторов напряжений, ведущих при последующей прокатке труб на станах ХПТ к разрушениям металла в виде трещин.

Итак, предлагаемое техническое решение имеет новый существенный признак, а именно нанесение на поверхность заготовки перед растачиванием или обтачиванием водорастворимой смазки с краевым углом смачивания на границе раздела металл - смазка меньшим, чем краевой угол смачивания на границе раздела метал - СОЖ.

Были проведены сравнительные испытания предлагаемого способа и способа по прототипу.

В качестве наносимой на заготовку смазки по предлагаемому способу использовали растворы, приведенные в табл.1.

Горячекатаные заготовки труб размером 83x10 мм из стали Х18Н19Т и ШХ-15 с чистотой поверхности RZ 6-80 мкм выдерживали в растворе смазки при температуре 70°С в течение 1-2 мин, высушивали на воздухе и подвергали растачиванию (до 81x8 мм). По прототипу на трубы смазку не наносили, но при расточке подавали СОЖ (7%-ный раствор СП-3) под давлением 0,5- 0,7 мПа. Растачивание производили на расточном станке РТ 60301 с применением плавающих резцов из сплава ВК 15. Скорость резания 100-110 м/мин, глубина резания 0,5-0,8 мм, подача 4-4,5 м/мин. После механической обработки трубные заготовки визуально осмотрели на наличие следов на- липания металла (риски, задиры) и определили выход годного.

В процессе механической обработки определяли коэффициент трения- скольжения при 100°С, а на образцах, отобранных

от труб после прокатки трубной заготовки по маршруту 81x8 - 45x4, провели испытания на трещинообразование по ГОСТ 6032- 84 (на наличие межкристаллитной

коррозии - МКК).

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.2. Из нее следует, что при использовании предлагаемого способа в сравнении с прототипом уменьшается коэффициент трения-скольжения получаемого покрытия с 0,329 до 0,086-0,154, улучшается качество обрабатываемой поверхности (выход годного после механической обработки увеличивается с 95,4-96,0

до 97,5-98,5%), поверхность не имеет следов сваривания металла и стружки, при испытании на МКК отсутствуют трещины на микрошлифе.

При увеличении или уменьшении соот

ношения компонентов в предлагаемом растворе (варианты 1,5) смазка становится нестабильной - расслаивается с выделением ПАВ и толщина пленки смазки резко снижается - качество поверхности ухудшается (выход годного уменьшается до 50-60%).

Формула изобретения

1. Способ подготовки трубной заготовки из коррозионностойкой стали к холодному

или теплому прокату, при котором заготовку растачивают или обтачивают с подачей СОЖ на обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности, на заготовку перед растачиванием или обтачиванием наносят водорастворимую смазку, содержащую неионогенное ПАВ и фосфат щелочного металла в соотношении 1:1,75- 1:2 при содержании фосфата щелочного

металла 4-6 мас.%, причем краевой угол смачивания на границе раздела металл - смазка меньше, чем краевой угол смачивания на границе раздела металла - СОЖ.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что краевой угол смачивания водорастворимой смазки на границе раздела металл - смазка выбирают равным 0-15°.

Таблица 1

Использование: область обработки металлов, преимущественно производство труб холодной или теплой прокаткой из кор- розионнестойких сталей с повышенным требованием к качеству поверхности. Сущность изобретения: на заготовку перед растрачиванием или обтачиванием наносят водорастворимую смазку, содержащую неионоген ное ПАВ и фосфат щелочного металла в соотношении 1:1,75-1:2 при содержании фосфата щелочного металла 4- 6 мас.%, причем краевой угол смачивания на границе раздела металла-смазки меньше, чем краевой угол смачивания на границе раздела металла - СОЖ и доставляет 0-15° 1 з.п.ф-лы, 2 табл. ,-Ё

Таблица 2