SU1026858A1 - Способ теплой прокатки труб - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ТЕПЖ)Й ПРОКАТКИ ТРУБ, вкл5очак ций нанесение на заготовку графито содержащей смазки, назрев до 100-400°С и деформацию в несколько проходов, отлича.ющийс  тем, что,, с целью повышени  качества поверхности труб, деформацию заготовки в первом npojibse осуществл ют с обжатием 46,9-58,8%, во втором проходе - с обжатием 80,3-84,3%, а в каждом последукндем проходе - с обжатием ка 2,4-4% мейьшим обжати  в предыдущем, причем при последнем проходе на передний конец заготовки навстречу ее движению подают концентрично потоки смаэочно-охлаждакнцей жидкости и воздуха, располага  по- Щ ток смазочно-охлаждакж1ей жидкости (Л заготовкой и потоком воздуха.

Description

ю

О)

00 ел

00 Изобретение относитс  к облЭСти обработки металлов давлениеь5 и може быть использовано при изготовлении Холоднодеформированных труб, преиму иестаенно из нержавеющих марок стал Известен способ теплой прокатки труб, включающий нанесение на заготовку смазки, нагрев до 200-400 с и деформацию заготовки в один проход IJ Нагрев заготовки позвол ет увеличить обжатие за проход за счет повышени  пластических и снижени  прочностных свойств металла, ,: Наиболее близким к предлагаемому ho технической сущности  вл етс  сп соб теплой прокатки труб, включающи нанесение на заготовку графитосодер жащей смазки, нагрев до 100-400°С и деформацию в несколько проходов 2 Однако получаемые трубы имеют сравнительно низкое качество за сче Того, что при прокатке в первом лро ходе с обжатием 59-65% в результате возникновени  двухзонного очага де .формации с зонами опережени  и отстаивани  происходит отслоение сматочной пленки от поверхности, . Поэтому дл  осуществлени  ЧюследуюЙих проходов необходимо удал ть смазочный слой в щелочном расплаве и вновь наносить слой смазки на поверхность заготовки. При обработке в щелочном расплаве происходит расЭгравливание поверхности трубы, что существенно снижает ее качество. Целью изобретени   вл етс  повыш ние качества поверхности труб. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу теплой пр катки труб., включающему нанесение на заготовку графитосодержащей смаз ки г нагрев до 100 400°С и деформацию в несколько проходов, деформацию заготовки в первом проходе осуществл ют с обжатием 46,9-58,8%, во вто ром проходе - с обжатием 80,3-84,3% а в каждом последующем проходе - с обжатием на 2,4-4% меньшим обжати , в предыдущем, причем при последнем проходе на передний конец заготовки навстречу ее движению подают концентрично потоки СОЖ и воздуха,, располага  поток СОЖ между заготовкой м потоком воздуха. Предложенный способ основываетс  ыа трех приемах, каждый из которых способствует повышению качества труб получаемых в результате теплой прокатки . Во-первых, при теплой прокатке труб в первом проходе с обжатием не более 58,8% в вершине калибра возникает однозначный очаг деформации, состо щий только из зоны опережени  Б этой зоне силы трени  сонаправлены с течением, металла, ,что способствует хорошему сцеплению образовавшейс  при повышенных температурах и примерно посто нных дэв.чени х в очаге деформации графитосодержащей пленки с поверхностью трубы, Полученна  после первой прокатки пленка может быть многократно использована при последующей прокатке в качестве подсмазочного покрыти . При этом исключаетс  неюбходимость обезжиривани  труб в щё:лоч;1ом ра.сплазе межд.у проходами, что существенно повышает качество .:ерхнооти труб, Во-зторых, при еплой прокатке гсруб с обжати ми в первом проходе более 46.9%, вс Б тором -- 80,3-84,3%, а в последующих с уменьшением на 2,44% наблюдаетс  эффект циклического разупрочнени  металла, сопровождающийс  существенныг4 понижением его сопротивлбник деформации. В результате твердость мел зЧайших керовиостей и i-pe6eiiiKOB , сохранившихс  на поверхности труб, значительно умезхзшаетск , в результате чего также повышаетс  качество поверхности труб. В-третьих, 3 последнем проходе провод т операцию, облегчающую удале ..кие пленки после прокатки. Дл  этого Ы-5 передний конец заготовки подают навстречу ее движению концентрические ПОТОК ; СОЖ и воздуха, причем поток СОЖ располагают между поверхностью трубы и потоком воздуха. Попада  в очаг деформации, СОЖ охлаждает поверхность труби, преп тству  образованию окислов, которые усиливают сцепление трубы с графитосодержащей пленкой. Поток сжатого воздуха преп тствует разбрызгиванию СОЖ и способствует образованию тонкого концентричного сло  СОЖ, х 1рактеризуемого наиболее высокими охлаждающими свойствами. Направление потоков СОЖ и воздуха против хода прокатки позвол ет осуществить частичное разрушение пленки в результате кавитации пузырьков воздуха в очаге деформации к смыва ее частичек потоком СОЖ. Предлагае;4ые операции устран ют необходимость проведени  последующей операции обезжиривани  в расплаве и тем caMbJM повышают качество поверхности получаегч ых труб. Дл  вы влени  рациональных услслвий деформации, обеспечивающих получение описанных эффектов, выполн ют серии экспериментов. В первой серии .с  услови  образовани  смазочной пленки с высокой адх-езией к поверхности трубы. Дл  этого провод т опытные прокатки труб из стали 12Х18Н10Т на станах ХПТ-75 и 90 с различвьтгли обжатижли при подаче 12 мм табл. 1 . Примен ют смазку состава, вес. %: НаМО 35, графит 7, Ва(ОН)2. 0,7, ZnO 3, FeClj 3, Н,0 51,3. Прочность сцеплени  смазочной пленки с поверхностью трубы характеризуют величиной удельно-

го давлени  Р, мпа, при котором происходит разрушение или отделение смйзочной пленки от поверхности трубы . Величину Р определ ют вдавливанием плоского пуансона в поверхность труб после их прокатки.

Результаты, приведенные в табл.1, показывают, что наибольша  адгези  наблюдаетс  при прокатке с малыми обжати ми, не превышающими 58,8%. При больших обжати х величина Р становитс  меньше среднего удельного давлени  последующей прокатк, поэтому дл  осуществлени  второго прохода требуетс  оставшийс  слой смазки в щелочном расплаве и нанести новый.

Во второй серии экспериментов изучают услови  возникновени  цикли еского разупрочнени  металла. При прокатке на станах ХПТ, как и при других процессах со знакопеременным развитием деформации, после достижени  некоторого порогового значени  обжати  возможно возникновение  влени 1 циклического разупрочнени . Дл  количественной характеристики этого  влени  из труб, прокатанных по маршрутам, приведенным в табл.1, вырезают образцы, которые подвергают испытанию на знакопеременное кручение с фиксированньш крут щим моментом . Величину разупрочнени  ха-.;, рактеризуют отношением ширины петли гистерезиса в первсЗм (S ) и п том (Sj) циклах испытаний К .

Если ,0, то идет процесс упрочнени , а если ,0 - циклического разупрочнени  металла. Прийеденные в табл. 1 сведени  показывают , что пороговым  вл етс  обжатие 46,9% и при любом более высоком значении обжати  наблюдаетс  процесс циклического разупрочнени .

Интенсивность циклического разупрочнени  в значительной степени зависит от условий прокатки в последующих проходах. В табл. 2 приведены результаты исследований механических свойств металла труб после второго и третьего проходов. В таблице указаны обжати  во втором (7) , третьем проходах (Е-з) разница между нимн() также предел текучести металла после прокатки в каждом проходе.

Максимальный эффект разупрочнени  наблюдаетс  при выборе обжати  во втором цроходе 80,3-84,3% и при уменьшении обжати  в последующем проходе на 2,4-4%. Последнее условие уменьшени  обжати  в последующем проходе на 2,4-4% по сравнению с предыдущим обусловлено закономерност ми упрочнени  металла при знакопеременной деформации, поэтому оно должно соблюдатьс  и при осуществлении четвертого прохода прокатки.

Дл  вы влени  преимуществ предлагаемого способа в сравнении с известным готов т две партии труб из стали 12Х18Н10Т по 9 тыс.м кажда  и сопоставл ют качество поверхности полученных труб.

Прокатка по известному способу ведетс  по маршруту 837 -45-4,6 - 25- 2

0 с обжати ми, соответственно, 65,1 и 75,4%. После первого прохода трубы были покрыты слоем слабосцепленной с поверхностью графитосодержащей пленки. Дальнейшее использование та5 кой пленки невозможно, поэтому технологи  предусматривает ее удаление в щелочном расплаве и повторное нанесение графитосодержсицей смазки. Испытание сегментов, вырезанных из прокатанных труб (см. табл. 3), вы вл ет наличие циклического разупрочнени  только после первого прохода, а во втором проходе наблюдаетс  интенсивное упрочнение, металла. После полу5 чени  труб готового размера трубы повторно обрабатывают в щелочном рас плаве дл  удалени  смазочной пленки, Средн   шероховатость поверхности полученга зх таким способом труб сое- тавл ет 1,8-2,3 мкм.

0

Прокатка по предлагаемому способу ведетс  по марпфуту 10216 - 8310 - 45

3,1 - 201f 5 с обжати ми, соответственно , 46,9; 82,2- 78;6%. После пер5 вого прохода трубы были покрыты прочным слоем смазки, который позволил осуществить два последуквдих прохода без дополнительных операций по удалению и. нанесению смазки на поверхность труб. Результаты механичес0 ких испытаний показали наличие значительного разупрочнени  металла при прокатке по выбранному маршруту (табл. З). В третьем проходе на заготовку подают в направлении, про5 тивоположном движению трубы, сонап|равленйые потоки СОЖ и воздуха. j Подача воздуха исключает разб1 13гивание СОЖ, а интенсивное охлаждение поверхности трубы предотвращает об0 разование окислов. Это позвол ет осуществить удаление графитосодержащей пленки с поверхности труб готового размера в щелочном обезжиривающем растворе, не растравливающем поверхность труб. Средн   шерохова-

5 тость поверхности труб, изготовлен- ных предлагаемым способом, составл ет 0,5-0,6 мкм и значительно ниже, чем по известному способу.

Предложенный способ позвол ет полу

0 получить годовой экономический эффект , равный 147300 р.

Таблица

Второй проход

Известный способ

Таблица 2 Третий проход

Таблица 3 Предлагаемый способ

Claims (1)

1. СПОСОБ ТЕПЛОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, включающий нанесение на заготовку графитосодержащей смазки, назрев до 100-400°С и деформацию в несколько проходов, отличающийся тем, что,- с целью повышения качества поверхности труб, деформацию заготовки в первом прохЬде осуществляют с обжатием 46,9-58,8%, во втором проходе - с обжатием 80,3-84,3%, а в каждом последующем проходе - с обжатием на 2,4-4% меньшим обжатия в предыдущем, причем при последнем проходе на передний конец заготовки навстречу ее движению подают концентрично потоки смазочно-охлаждающей жидкости и воздуха, располагая поток смазочно-охлаждающей жидкости между заготовкой и потоком воздуха.

   е (Л с да оо сп оо