SU1087078A3 - Способ изготовлени профилей из низколегированных дисперсионнотвердеющих сталей - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ДИСПЕРСИОННОТВЕРДЕКЩХ СТАЛЕЙ, преимущественно труб, включающий гор чую прокатку на полосу или лист с окончанием прокатки вьппе Ас- , охлаждение, резку, формовку и сварку , отличающийс  тем. что, с целью повьшени  технологической пластичности заготовки и прочностных свойств готовой трубы, полосу или лист с температуры конца прокаткИзамедленно охлаждают до , а после формовки и сварки трубу нагревают до Ас, ЮО , выдерживают, прокатьшают путем редуцировани  раст жением и охлаждают на воздухе. 2.. Способ по п. 1, о т л и ч ающи и с   тем, что замедленное охлаждение полосы осуществл ют в смотанном рулоне. 3.Способ по п. 1, отлиi чающийс  тем, что замедО ) ленное охлаждение листа осуществл с ют в печи. 4.Способ по п. 1,отличаю щ и и с   тем, что в процессе охлаждени  трубы на воздухе с температуры конца прокатки путем реоо ду1Ц1ровани  раст жением производ т отпуск при 500-600°С. vl 00

Description

Изобретение относитс  к способу изготовлени  профилей, преимущественно труб. Профили с высокими прочностными характеристиками используютс  в те случа х, когда необходимы строительные элементы высокой прочности при малой массе, например, дл  дет лей автомобилей, гидравлических ци линдров, стальных высотных сооружений , или когда при конструктивном ограничении размеров неизбежны высо кие нагрузки, например трубы дл  буровой техники в нефтедобывающей промышленности. При изготовлении, например, гор чекатаных бесшовных труб используютс  стали с повышенным (до 0,5%) содержанием углерода, а также другими легирующими добавками, повышаю 1Ц{ми прочность. При изготовлении формуемых из полосового или листового материала свариваемых трубчатых профилей применение подобных сталей затруднено вследствие высокого сопротивлени  деформации и недостаточной свариваемости. Ухудшени  условий высокочастотно саарки можно избежать как за счет применени  сталей, закаленных и отпущенных после гор чей прокатки, так и за счет применени  в отличие от нормализованных мелкозернистых конструкционных сталей с повышенными пределами текучести. Такой материал обладает необходи мой прочностью, однако не пригоден дл  холодной переработки в профили из-за высокого сопротивлени  деформации . На практике эти качества привод т при изготовлении, например сварных труб к ограничению предела текучести профилей до 500 МПа и пре дела прочности при раст жении до 650 МПа. В св зи с этим трубы следует формовать, варить из полосового или листового материала м гких сортов с пределом текучести до 500 МПа, а при более высоких требовани х к пределу текучести улучшать путем закалки и последующего отпуска . Известен способ изготовлени  труб, включающий гор чую прокатку заготовки из низколегированной дисперсионнотвердеющей стали по схеме контролируемой прокатки, после которой полосу с температуры конца прокатки ускоренно охлалдают до 620-560 С, сматывают в рулон, в котором она замедленно охлаждаетс  . Из полученной полосы формируют трубу и осуществл ют ее сварку СП. Однако полученна  полоса имеет повышенные прочностные свойства, что затрудн ет процесс формообра .зовани  труб. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ изготовлени  труб из низколегированной дисперсионнотвердеющей стали, включающий гор чую прокатку на полосу или лист с окончанием прокатки выше А , охлаждение , резку, формовку, сварку и термическую обработку - двойную нормализацию или закалку с высоким отпуском С. Однако полоса-заготовка имеет низкую технологическую пластичность, ухудшающую резку, разделку кромок и формовку. Кроме того, необходимо проведение упрочн ющей термической обработки . Цель изобретени  - повышение технологической пластичности заготовки и прочностных с.войств готовой трубы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  профилей из низколегированных дисперсионнотвердекнвд1х сталей, преимущественно труб, включаклцему гор чую прокатку на полосу или лист с окончанием прокатки выше Аг , охлаждение, резку, формовку и сварку, полосу или лист с температуры конца прокатки замедленно охлаждают до , а после формовки и сварки трубу нагревают до Acj 100-150 С, выдерживают, прокатывают путем редуцировани  раст жением и охлаждают на воздухе. Замедленное охлаждение полосы осуществл ют в смотанном рулоне. Замедленное охлаждение листа осу ществл ют в печи. В процессе охлаждени  трубы на воздухе с температуры конца прокатки путем редуцировани  раст жением производ т отпуск при 500-600 С, Способ осуществл етс  следующим образом. Полоса или лист низколегированной дисперсионнотвердек цей стали после последнего прохода дл  старе ни  замедленно охлаждаетс  в гор чем состо нии с температуры конца прокатки выше Аг до температуры около и в заключении охлажда етс  до комнатной температуры. Полоса или лист перерабатываютс  холодным способом в трубу. С целью растворени  грубых выделений труба подвергаетс  высокотемпературному нагреву с выдержкой , прокатке путем редуцировани  раст жением, охлаждению на воздухе с целью образовани  тонкодисперсных выделений карбидов, нитридов, карбонитридов. Дл  изготовлени  труб используют низколегированную сталь следующего состава,%: Углерод 0,13-0,35 Кремний 0,1-0,8 Марганец 0,9-1,7 Фосфор Не более 0,035 СераНе более 0,035 МедьНе более 0,7 Никель Не более 0,8 АзотНе более 0,02 Алюминий Не более 0,08 Ниобий и/или титан и/или ванадий 0,02-0,2 Железо и обычные примеси Остальное Согласно предлагаемому способу держивание в гор чем состо нии с целью старени  дисперсионнотвердею щей мелкозернистой стали, при кото ром не происходит измельчени  зерн осуществл етс  во врем  охлаждени  температуры вьше Ab-,j предпочтитель при 850-750 С, смотанной, в рулон стальной ленты. Благодар  сравнительно высоким температурам полосы при смотке и последующему охлаждению только в р зультате естественного теплового излучени  рулона достигаетс  замед ленна  скорость охлаждени , вследс вие чего исключаютс  тонкодисперси онные вьщелени  и достигаютс  коаг лированные выделени . Соответствующее формирование ст туры в листах достигаетс  благодар охлаждению в печи с температуры ко ца прокатки, вследствие чего предотвращаютс  излучение и конвекци . Как дл  смотанной стсшьной полосы, так и дл  стального листа существе но, чтобы охлаждение до температур 400с происходило замедленно, в то врем  как Последующее охлаждение до комнатной температуры может осуществл тьс  любым способом. Благодар  достигаемому путем выдерживани  в гор чем состо нии низкому сопротивлению деформахщи стальной полосы или листа их можно легко перерабатывать холодным способом в трубу, т.е. резать, обрезать кромки , формовать, калибровать и сваривать . Изготовленные трубы нагревают до температуры ACj 100-150°С и вьщерживают дл  растворени  грубых вьщелений упрочн ющих фаз, а затем прокатывают путем редуцировани  раст жением на требуемый размер и охлаждают на воздухе. Охлаждение на воздухе обеспечивает вьщеление нитридов карбидов или карбонитридов в тонкодисперсном виде, а следовательно, и повышение прочностных свойств готовых труб. Трубы из сталей, в которых вьщеление дисперсных частиц упрочн ющих фаз наиболее полно происходит при 500-600с, в процессе охлаждени  на воздухе следует подвергать отпуску при указанных температурах. Пример. Дл  изготовлени  труб используют сталь следующего химического состава, %: углерод 0,28, марганец 1,5, кремний 0,32, сера-0,015, фосфор 0,025, алюминий 0,03, ванадий 0,12, азот 0,015, железо и неизбежные примеси остальное . После гор чей прокатки в широкую полосу без промежуточного охлаждени  после последнего прохода она наматываетс  при температуре около 750с в рулон и охлаждаетс  на спокойном воздухе до 400 С. При таком охлаждении рулона с температуры смотки до 400°С используетс  естественна  способность рулона к аккумулированию тепла дл  старени , при котором происходит полное выделение и коагул ци  карбидов, нитридов и карбонитридов. Дальнейшее охлаждение, до комнатной температуры производитс  любым способом. Полоса после полного охлаждени  до комнатной температуры или после старени  имеет предел текучести 455 Ша и предел прочности при раст жении 650 Ша.

Гор чекатаную широкую полосу режут на отдельные полосы, в случае необходимости обрезают кромку и подвергают вслед за этим холодной формовке . Затем при помощи высокочастотной сварочной машины сваривают в трубу диаметром 159 мм.

Эту трубу нагревают до температурыл/ЮЗО с , ввдерживают и прокатывают путем редухщроваии  раст жением до желаемого диаметра 60,3 мм. Готовую трубу охлаждают на холодильнике до комнатной температуры.

Во врем  нагрева трубы на уровне теготературы прокатки грубые карбиды, нитриды и карбонитридыв стали раствор ютс  и во врем  охлаждени  после прокатки и отпуска тонко диспергируетс  при одновременном образовании мелкого зерна.

Готова  труба имеет после такой обработки предел текучести 648 МПа и предел прочности при раст жении 845 МПа.

Claims (4)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ ДИСПЕРСИОННОТВЕРДЕЮЦИХ СТАЛЕЙ,преимущественно труб, включающий горячую прокатку на полосу или лист с окончанием прокатки выше , охлаждение, резку, формовку и сварку, отличающийся тем, что, с целью повышения технологической пластичности заготовки и прочностных свойств готовой трубы, полосу или лист с температуры конца прокатки*замедленно охлаждают до 400°С, а после формовки и сварки трубу нагревают до Ас₃ 100 150°С, выдерживают, прокатывают путем редуцирования растяжением и охлаждают на воздухе.

2. Способ по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что замедленное охлаждение полосы осуществляют в смотанном рулоне.

3. Способ поп. 1, отличающийся тем, что замедленное охлаждение листа осуществляют в печи.

4. Способ поп. ^отличающийся тем, что в процессе охлаждения трубы на воздухе с температуры конца прокатки путем редуцирования растяжением производят отпуск при 500-600°С.