SU815050A1

SU815050A1 - Method of thermal treatment of structural chromonickel steel mandrels of mandrel stand

Info

Publication number: SU815050A1
Application number: SU752127007A
Authority: SU
Inventors: Михаил Викторович Белошапко; Тамара Георгиевна Даничек; Галина Васильевна Нестерова; Иосиф Юльевич Коробочкин; Петр Данилович Мавродий; Петр Иванович Матвиенко
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1975-04-21
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении оправок прошивного стана.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of mandrels of a piercing mill.

В настоящее время для оправок прошивного стана используется хромоникелевая конструкционная сталь (20ХНЗЛ, 20ХН4ФА, 12ХНЗА).⁵ Currently, chrome-nickel structural steel (20KHNZL, 20KHN4FA, 12KHNZA) is used for mandrels of the piercing mill. ⁵

Оправка прошивного стана является быстроизнашивающимся инструментом, так как она работает в тяжелых температурно-силовых условиях. В процессе работы оправка в течение 6—12 с (в зависимости от длины заготовки) прошивает нагретую до температуры пластичносности заготовку, испытывая осевые давления и трение о внутренние стенки гильзы при деформации. ‘The mandrel of a piercing mill is a fast-wearing tool, as it works in severe temperature and power conditions. During operation, the mandrel for 6-12 s (depending on the length of the workpiece) flashes the workpiece heated to the temperature of plasticity, experiencing axial pressure and friction against the inner walls of the sleeve during deformation. ‘

В месте контакта рабочей поверхности оправки и прошиваемой заготовки за счет сил трения происходит разогрев до высоких температур. Окисный покров, имеющийся на поверх- _мности оправки, размягчается, возможно даже происходит оплавление его, что приводит к схватыванию металла оправки с металлом заготовки.In the place of contact between the working surface of the mandrel and the stitched blank, due to the friction forces, heating to high temperatures occurs. The oxide covering, is available on the surface of the mandrel NOSTA _m, softened, possibly even melting it occurs that causes the settable metal mandrel with a metal workpiece.

Для предохранения от износа и схватывания оправку подвергают термической обработке с целью создания окисного покрова, который является единственным средством защиты.To protect against wear and hardening, the mandrel is subjected to heat treatment in order to create an oxide coating, which is the only means of protection.

Из всех видов инструмента для горячей прокатки прошивная оправка является уникальным ·. инструментом, так как она является единственным видом трубопрокатного инструмента, который при прошивке встречает так называемую ювенильную поверхность прошиваемой заготовки, т.е. совершенно чистую от окисного покрова, что приводит к привариванию (схватыванию).Of all kinds of hot rolling tools, the piercing mandrel is unique. tool, since it is the only type of tube-rolling tool that, when flashing, meets the so-called juvenile surface of the stitched blank, i.e. completely clean from oxide cover, which leads to welding (setting).

Наличие надежной окисной пленки на оправке способствует как предохранению ее рабочей поверхности от схватывания с металлом заготовки, так и предотвращению чрезмерного разогрева подслоя за счет низкой теплопроводности окислов.The presence of a reliable oxide film on the mandrel helps both to protect its working surface from setting with the metal of the workpiece, and to prevent excessive heating of the underlayer due to the low thermal conductivity of the oxides.

Известен способ термической обработки оправок, заключающийся в нагреве оправок до 970-990°С, выдержке 1,5-2 ч и охлаждении на воздухе [1].A known method of heat treatment of mandrels, which consists in heating the mandrels to 970-990 ° C, holding for 1.5-2 hours and cooling in air [1].

Недостатком этого режима термической обработки оправок является то, что при темпе3 ратуре 970-990° С и выдержке 1,5-2 ч на поверхности оправки не образуется равномерный окисный покров необходимой толщины (всего 50-70 мк) по всей поверхности оправок. Не образуется также и подслой в виде внутренне- ₅го окисления, за счет которого прочность сцепления окисной пленки с металлом оправки увеличивается. В результате отсутствия подслоя увеличивается разогрев и износ оправки в процессе прошивки, т.е. снижается ее стойкость. ₁₀Увеличение выдержки при данной температуре ¹приводит к образованию грубого окисного покрова в виде ’’шубы”, что также отрицательно сказывается на стойкости оправок и их стойкости при работе.The disadvantage of this regime of heat treatment of mandrels is that at a temperature of 970-990 ° С and holding for 1.5-2 hours, a uniform oxide coating of the required thickness (only 50-70 microns) over the entire surface of the mandrels does not form on the surface of the mandrel. The sublayer in the form of internal _5th oxidation is also not formed, due to which the adhesion strength of the oxide film to the mandrel metal increases. As a result of the absence of a sublayer, the heating and wear of the mandrel during the firmware increase, i.e. its durability decreases. ₁₀ An increase in exposure at a given temperature of ¹ leads to the formation of a coarse oxide coating in the form of a “coat”, which also negatively affects the resistance of the mandrels and their resistance to operation.

Наиболее близким по технической сущности '! к предлагаемому является способ термической обработки, заключающийся в нагреве оправки до 1020-1040°С, выдержке 1,5 ч, охлаждении на воздухе и повторной выдержке в течение 1 ч при 620-640°С. Толщина получаемой окисной пленки при этом режиме термообработки 70-90 мк 12].The closest in technical essence '! the proposed method is a heat treatment, which consists in heating the mandrel to 1020-1040 ° C, holding for 1.5 hours, cooling in air and re-holding for 1 hour at 620-640 ° C. The thickness of the obtained oxide film in this heat treatment mode is 70-90 microns 12].

Однако окисная пленка неплотно сцеплена с металлом оправки, она имеет грубую структуру в виде ’’шубы”. Такая пленка легко отслаивается, в результате чего износ оправок увеличивается.However, the oxide film is loosely adhered to the mandrel metal; it has a coarse ’’ fur coat structure. Such a film easily peels off, as a result of which the wear of the mandrels increases.

Цель изобретения — увеличение стойкости справок при прошивке заготовок из нержавеющих, легированных и углеродистых сталей за сяет получения плотной окисной пленки с переходным подслоем, прочно сцепленным с металлом оправки.The purpose of the invention is to increase the resistance of references when flashing blanks of stainless, alloy and carbon steels, which makes it possible to obtain a dense oxide film with a transition sublayer firmly adhered to the mandrel metal.

Указанная цель достигается тем, что оправки _3Jнагревают до 940-960°С, выдерживают при этой температуре в течение 4-5 ч и охлаждают в масле, а отпуск осуществляют при 650—700° С.This goal is achieved by the fact that the _3J mandrels are heated to 940–960 ° C, maintained at this temperature for 4–5 hours and cooled in oil, and tempering is carried out at 650–700 ° C.

Термическая обработка оправок прошивного стана из стали 20ХНЗЛ диаметром 68-76 мм производится в газовых печах с выдвижным подом. Оправки устанавливают на поддоны, предусмотрев расстояние между оправками не менее 15 мм для свободного омывания их печными газами. Загрузку поддонов в печь производят в предварительно разогретую до температуры закалки печь (950°С). Соотношение газа к воздуху поддерживают 1:9. После полного прогрева садки производят выдержку при 950° С 4-5 ч (один поддон -4 ч, последующие до 5 ч). По окончании выдержки подину выдвигают и переносят один поддон с оправками в масляную ”анну на охлаждение. Температура масла 30—60° С, охлаждение продолжается 10—15 мин. С интервалом в 10—15 мин проводят закалку последующих поддонов, за счет чего выдержка в печи для оправок при температуре закалки около 5 ч.Heat treatment of mandrels of a piercing mill made of steel 20KHNZL with a diameter of 68-76 mm is carried out in gas furnaces with a sliding hearth. The mandrels are installed on pallets, providing a distance between the mandrels of at least 15 mm for free washing with furnace gases. The loading of pallets into the furnace is carried out in a furnace preheated to a quenching temperature (950 ° C). The gas to air ratio is maintained at 1: 9. After complete warming up, the cages are aged at 950 ° C for 4-5 hours (one pan is 4 hours, followed by up to 5 hours). At the end of the exposure, the hearth is put forward and one pan with mandrels is transferred to the oil ”Anna for cooling. The oil temperature is 30-60 ° C, cooling lasts 10-15 minutes. With an interval of 10-15 minutes, the subsequent pallets are quenched, due to which the holding in the furnace for mandrels at a quenching temperature of about 5 hours

Отпуск оправок осуществляют при 650— 700° С, выдержке 3 ч в тех же печах.The mandrels are released at 650–700 ° C, holding for 3 hours in the same furnaces.

Применение предлагаемого режима термической обработки для оправок прошивного стана при прошивке заготовок из стали 1Х18Н10Т дает возможность увеличить стойкость их с 1 прохода до 4-8 проходов при средней стойкости 2—4 прохода в зависимости от длины прошиваемой заготовки.The application of the proposed heat treatment mode for mandrels of a piercing mill when flashing workpieces made of 1X18H10T steel makes it possible to increase their resistance from 1 pass to 4-8 passes with an average durability of 2-4 passes depending on the length of the workpiece to be flashed.

Claims

(54) A METHOD FOR THERMAL TREATMENT OF FRAMEWORKS OF A DRYING MILL FROM DESIGN CHONOMONICALLY STEELS at 970-990 ° C and a shutter speed of 1.5-2 hours does not form a uniform oxide cover of required thickness (only 50-70 microns) over the entire surface of the mandrel. A sublayer in the form of internal oxidation is also not formed, due to which the adhesion strength of the window film with the metal of the mandrel increases. As a result, the absence of a sublayer increases heating and wear of the mandrel during the process of flashing, i.e. its durability is reduced. Increasing the exposure at a given temperature leads to the formation of coarse oxide cover in the form of a fur coat, which also adversely affects the durability of the mandrels and their durability during operation. The closest in technical essence to the present invention is a method of heat treatment consisting in heating the mandrel to 1020-1040 ° C, holding for 1.5 hours, cooling in air and repeated exposure for 1 hour at 620-640 ° C. The thickness of the obtained oxide film in this heat treatment mode is 70-90 microns2. However, the oxide film is loosely adhered to the metal of the mandrel, it has a coarse structure in the form of a fur coat. Such a film is easily peeled off, as a result of which wear of the mandrels 3 is increased. The purpose of the invention is to increase the durability (Edit firmware blanks from stainless, alloyed and carbon steels for the SST to obtain a dense oxide film with a transition undercoat firmly bonded to the metal (shreds. This goal is achieved by heating the mandrel to 940-960 C, withstanding n { At this temperature for 4-5 hours and cooled in oil, and tempering is carried out at 650-700. Thermal treatment of mandrels of a pier of a mill made of 20KhNSL steel with a diameter of 68-76 mm is carried out in gas-fired gas-fired baking furnaces. After looking at the distance between the mandrels of not less than 15 mm to free them with furnace gases, the pallets are loaded into the furnace in a preheated tempering furnace (950 ° C). The ratio of gas to air is 1: 9. holding at 950 ° C -5 h (the pallet is delivered - 4 h, the next - up to 5 h.) At the end of the exposure, one pallet with mandrels is put forward and transferred to oil for cooling. Oil temperature is 30-60 ° C, cooling lasts 10-15 minutes. At an interval of 10–15 min, subsequent hardening of the pallets is carried out, as a result of which the shutter speed is held in a kiln furnace at a hardening temperature of about 5 hours. The mandrel tempering is carried out at 650-700 ° C and the shutter speed is 3 hours in the same furnaces. The application of the proposed heat treatment mode for the mandrels of the piercing mill when flashing blanks from 1X18H10T steel makes it possible to increase their resistance from 1 pass to 4-8 passes with an average resistance of 2-4 passes, depending on the length of the pierced blank. The invention The method of heat treatment of the mandrels of the piercing mill of structural chromium-nickel steels, including heating, holding, cooling and subsequent tempering, in order to increase the resistance of the mandrels, hx heated to 940-960 ° C, maintained at this temperature 4- 5 hours and cooled in oil, and tempering is carried out at 650-700 ° C. Sources of information taken into account during the examination 1. Instructions of Nikol'skiy South Pipe Plant No. 41-18t-73.

2. Instructions Pervouralsk Novotrubny Plant number 8-2-70.