Способ производства труб Советский патент 1982 года по МПК B21B23/00 

11оде(}зорм11руемой стали аустенитного класса, которая в нагретом состоянии имеет низкую пластичность из-за наличия крупных дс.гдрито ;, ориентированных в радиальном напраллснн, удаление новерхностных и нодкор1 овых дефектов со снятием слоя металла, винтовую нрокатку с обжатием заготовки но стенке 15-35% без увеличения диаметра, гомогенизирующий отжиг и носладующую раскатку.

В качестве нрнмер1а иснользовали нолые неирерывнолитые заготовки из стали марки OX23H1S наружным метром 270 мм и толщиной стенки 90 мм, которую обтачивали со снятием слоя металла толщиной 10 мм. Пластичность металла низкая.

При оитимальной для такой стали темнературе нагрева 1175°С относнтельное удлинение ири испытании на р(астяженне составило только 22%.

Часть нагретых до 1175° С заготовок была нодвергнута винтовой нрокатке с обжатием но стенке на 45% и увеличением диаметра на J0%. При таком деформации на наружной и внутренней поверхностях гильз обр азовывались глубокие трещины, вследствие чего нх дальнейщая раскатка на других станах трубопрокатного агрегата была невозможна.

Другая часть была прокатана с обжатием по стенке до 25% и без увеличения

диаметра. При этом на гильзах не образовывались дефекты. Однако при раскатке на последующих станах трубопрокатной установки на трубах вновь появились трещины.

Еще часть заготовок была прокатана но следующим режимам: 1. обжатие по диаметру (уменьшение нарул ного диаметра) 5%, обжатие по стенке 20%; 2. обжатие но диаметру 10%, но стенке 35%; 3. по диаметру 15%, по стенке 30%.

Полученные гильзы носле прокатки не имели дефектов. Все гильзы подвергались

гомогенизирующему отжигу при 1200° С в течение 60 мин. После указанного отжига гильзы повторно были нагреты до 1175° С и прокатаны в трубы размером 273X12 мм на станах трубопрокатного агрегата 350.

Трещин на трубах не было.

Пределы обжатия по диаметру и стенке были установлены как экспериментально, так и исходя из общих теоретических нредставлений о характере напрял еннодеформированного состояния металла полой заготовки нрн прокатке ее в косовалковом стане.

Механические свойства образцов, прокатанных с указанными степенями деформации при температуре испытания 1170° С (диаметр рабочей части 3 мм), приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что в результате обжатия по стенке на 15-35% относительное удлинение повышается в 1,,95 раза. Обжатие по стенке более 35% повышает относительное удлинение незначительно.

В то же время после 15% и гомогенизирующего отжига металл имеет относительное удлинение несколько больще, чем при обжатии на 25% без отжига (40,7 и 40,0% соответственно). Обжатый на 25% и отожженный образец показал большее удлинение, чем обжатый на 58%

и не отожженный (47,3%). Гомогенизирующий отжиг недеформированного металла не дает существенного новышения деформируемости, поскольку структура крупных столбчатых кристаллитов сохраняется.

На основе этих данных, а также нз результатов прокатки непрерывнолитых полых заготовок стали марки ОХ23Н18 допустимую величину обжатия по стенке установили в пределах 15-35%.

Предложенный способ может быть реализован на трубопрокатных агрегатах с автоматстаном, пилигримовым, непрерывгным или трехвалковым раскатным станом. По этому способу целесообразно изготавливать трубы больших диаметров - 219мм -И более из высоколегированных сталей и снлавов. Нанример, ненрерывнолитая полая заготовка наружным диаметром 270 мм со стенкой 90 мм из высоколегированной стали марки ОХ23Н18 была прокатана следующим образом. Заготовку нагревали до 1175° С и прокатывали на косовалковом прошивном стане в гильзу диаметром 260 мм со стенкой 60 мм. При этом обжатие по диаметру составляло 3,7% и по стенке 33,3%. Затем заготовку подвергали гомогенизируюп ему отжигу в течение Ьч при 1200° С. После этого ее повторно нагревали до 1175° С и лрокатывили на трубопрокатной установке по следующему маршруту. На первом косовалковом стане прокатывали тильзу размером 294X32 мм, на втором косовалковом стане - размером 328Х15 мм, на автоматстане - 318X12 мм, на обкатном стане - 332X12 мм и после калибровочного стана получили готовую трубу размером 325X12 мм. Возможен другой вариант прокатки труб из полых непрерывнолитых заготовок высоколегированных сталей и сплавов. Укааан ную выше заготовку нагревали до 1175° С и прокатывали на косов1алковом ч;тане на размер 240X76 мм. При этом обжатие по диаметру составило 11,3% и по стенке 1-5,6%. Произвели гомогенизируютций отжиг и повторный нагрев до 1175° С. Причем гомогенизирующий отжиг может быть совмещен с повторным нагревом, только в этом случае должен быть соответствующим образом построен режим нагрева. Повторно нагретую гильзу прокатывали по следующему марщруту: первый косовалковый стан - 274X42 мм, второй косовалковый стан - 328X15 мм и дальше, как в предыдущем примере, изготовили трубу размером 325X12 мм. По каждому способу было прокатано по 5 труб. Ни на одной из труб трещины не были обнаружены. В то же время на всех трубах, прокатанных по обычной технологии, образовались трещины. Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным 2 способом позволяет уменьшить брак труб по трещинам и, следовательно, уменьшить расход металла. Формула изобретения Способ производства труб, включающий нагрев полой непрерывнолитой заготовки, ее винтовую прокатку и последующую раскатку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества труб из высоколегированных труднодеформируемых сталей и сплавов, винтовую прокатку производят с обжатием заготовки по стенке 15- 35%, затем осуществляют гомогенизирующий отжиг. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3823594, кл. 72-209, опублик. 1973. 2.Патент СССР № 364143, кл. В 21 В 19/00, 1972.