SU876750A1 - Способ термомеханической обработки оправок из среднеуглеродистой легированной стали - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОПРАВОК ИЗ Сге ДНЕ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

Изобретение относитс  к трубопрокатному производству, в частности к изготовлению длинных оправок, используемых при гор чей прокатке шарикоподшипниковых труб и труб на непрерывных станах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ термомеханической обработки длинномерных оправок из среднеуглеродистой легированной стали, включающий нагрев под закалку, обкатку в процессе охлаждени  Г13 и . Однако существующий. способ обработки не позвол ет получить длинные оправки , имеющие высокую прочность во врем  прокатки труб. Длинные справки выход т из стро  вследствие хрупкого разрущеНШ1 . Сначала сетка мелких трещин по вл етс  на участке длинной оправки, наиболее ддительное врем  контактирующего с гор чим металлом трубы, а затем образуютс  щубокие продольные и поперечные трещины . Нагрев длинной оправки до 9ОО-980°С сохран ет большое количество остаточного аустенкта из-за повьшенной степени сегрегации углеродом границ аустенита. Остаточный аустенит, расположенный в виде сеток по границам исходных зерен, превращаетс  в хрупкие составл ющие: высокоуглеродистый мартенсит и его продукты распада, В результате этих процессов происходит охрупчивание материала- длинной оправки. Цель изобретени  - повышение прочности ДЛШ1НОЙ оправки путем предотвращени  образовани  трещин. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе термомеханической обработки оправок из .среднеуглеродистой легированной стали, включающем нагрев под за калку , обкатку в процессе охлаждени , обкатку провод т от температуры закалки до 1020-1000°С и охлаждают со скоростью 100-150°С/мин до , далее на воздухе, после чего производ т высокий отпуск и дополнительную обкатку при охлаждении с температуры отпуска до 4ОО«С.

Нагрев под закалку ведут до 10401О80°С .

Нагрев и обкатка длинных оправок из среднеуглеродистой легированной-стали от 1080-1О40°С до 102О-1ООе С обеспечивает протекание кратковременной высокотемпературной рекристаллиза1ИИ от фазового наклепа к аефордадии . При этой обкатке происход т также формообразование длинных оправок вследствие разности температур нагрева концов длинных оправок (один конец имеет температуру 1O8O°G, а другой - 1О4ОС Ускоренное охлаждение в воде предупреждает образование сегрегации углерода на новых границах. А последующее охлаждедение на возд5хе сопровождаетс  фазош 1м превращением: распадом переохлажденного аустенита с образованием бейнитно-мартенситных структур и остаточного аустени Нагрев под отпуск до с изотер мической выдержкрй 1,5-2,0 ч обеспечивает перевод основной массы карбидов в виде прослоек и стержней в глобул рную форму. Но при этом «сохран етс  значительна  часть нёраспавшегос  остаточного аустенита, превращение которого происходит при охлаждении в районе сравнительно низких температур и, следовательно, сопровождаетс  образованием хрупкой мар тенситной фазы, понижающей ударную в зкость длинной оправки. Обкатка с использованием температуры нагрева под отпуск завершает превращение аустенита и выравнивание упругих нащ  жений вследст вие их релаксации в местах скоплени  дислокаций, а за счет этого повьипаютс  в зкие свойства длинной оправки. Пример. Заготовки длинных оправок из среднеуглеродистой стали, легированной Карбидообр)азук цими элементами, следующего состава,%: углерод 0,31; хром ЗдГмопибден О,ЗО; ванадвй О,;20; марганец О.ЗбГхремний 0,26; сера 0,015 и фосфор 0,014; пЪдают в оправочную печь, в которой создаетс  постепенный пере ад температур от 1040 до и нагревают до 104О-1О8ОС, причём дл  равВомерного нагрева заготовки длинньгх оправок кантуют. Затем выгружают из оправочной. печи и задают в двухвалковый оправочный стан с поперечной обкаткой и

обкатывают в один проход. По выходе из клети заготовки длинных оправок имеют температуру около и небольшую конусообразную форму. Эти заготовки охлаждают водой с помощью спрейерной установки со скоростью 100С/мин до (до потемнени ). После этого заготовки длинных оправок подают на стеллажи и периодически кантуют дл  равномерного охлаждени  до 20 °С.Холодные заготовки длинных оправок подают в печь обкатного стана дл  нагрева йод отпуск до температуры . Продолжительность нагрева и выдержки 1,5-2,0 ч..

Затем гор чие заготовки длинных оправок задают в двухвалковый оправочный стан с поперечной обкаткой. Заготовки обкатывают в три прохода дл  обеспечени  качественной полировки поверхности длинных оправок. При этом температура заготовки ДЛИННОЙ оправки снижаетс  до 40ОС. После этого заготовки длинных оправок подают на стеллажи дл  охлаждени  до 20. Полученные заготовки длинных оправок имеют чистую гладкую поверхность, небольшую конусность. Твердость длинных оправок составл ет 34-37 HRC. При работе на длинных оправках не по вл ютс  трещины. Благодар  существенному, упрочнению длинных оправок применение предлагаемого способа позвол ет снизить в 3 раза расход материала на изготовление длинных оправок, совместить процессы формообразовани  и упрочнени . От внедрени  предлагаемого способа на предпри ти х трубопрокатной промышленности, примен ющих Длинную оправку, экономический эффект составл ет около 2,5 мпн.руб/г. Твердость определ етс  непосредетвен1но на оправках, прибором ПТК-1 и иа образцах , вь1резан1а 1Х из рщювок, на приборе ТК-2. Твердость в НРС длинных оправок, изготовленных по известной технологии, составл ет 26-32, а изготовленных по предлагаемой технологии - способом термомеханической обработки, - 34-37. Ударную в зкость определ ют на стандартных образцах (10x10x55 мм),.отобранных из оправок до работы и по с«овчашш их эксплуатации. Результаты испытаний,.оправок на ударКую в зкость щзиведены в таблице.

Образец

От оправок до работы

,

0,35(3,5)-0,56(5,6) 1До(12,О)-1,45 (14,5)

Claims (2)

1,бО {1О,О)-1,40 (14,0) Формула из о б ре -т е н -и   1. Способ термомеханической обработки оправок из средйеуглеродистой легщэо ванной стали, включающий нагрев под закалку , обкатку в процессе охлаждени , о тл и ч а ю щ и и с   тем, что, .с оелью повышени  прочности и предотвращени  образовани  трещин, обкатку производ т от температуры закалки до 1020100О°С , затем охлаждают со скоростью 100-1 БО С/мин до 5 и далее на возДухе, после чего производ т высокий отпуск и дополнительную обкатку ври охУдарна  в зкость, МДж/м (кгс-м/см )

Известный способ 0,76(7,6)-1,15(11,5)

Предлагаемый способ лаждении с температуры отпуска до 40ОС.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что нагрев под закалку осуществл ют до 1040-1О80 С. Источники информации; прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 37889ОЗ, кл. 148-12.1, опублик. 1974. 2,Изготовление длинных оправок из стали 35ХН2Ф дл  гор чей прокатки т руб. Технологическа  инструкци  Сикарского трубного завода, 834-Т1-78.