RU2336133C1 - Method of chrome-containing steel hot working - Google Patents
Method of chrome-containing steel hot working Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336133C1 RU2336133C1 RU2007106074/02A RU2007106074A RU2336133C1 RU 2336133 C1 RU2336133 C1 RU 2336133C1 RU 2007106074/02 A RU2007106074/02 A RU 2007106074/02A RU 2007106074 A RU2007106074 A RU 2007106074A RU 2336133 C1 RU2336133 C1 RU 2336133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scale
- rolling
- water vapor
- feo
- mandrel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу уменьшения поверхностных дефектов, а также удлинения срока службы инструментов при горячей обработке легированных сталей, содержащих 5-18% Cr (называемых здесь далее просто хромсодержащими сталями). Например, в процессе горячей прокатки, где полые заготовки, полученные с использованием прошивного прокатного стана, в частности прошивного стана Маннесманна, подвергают процессу растяжения-прокатки на прокатно-вытяжном стане, таком как стан для прокатки бесшовных труб на оправке и стан для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем, включая дополнительно пильгер-стан для периодической прокатки бесшовных труб, стан Дишера и подобного, для получения бесшовных стальных труб большого или малого диаметра (называемых далее просто трубами), изобретение относится к способу горячей обработки хромсодержащих сталей, при котором продлевается срок работы инструмента, такого как оправка и стержень оправки, применяемого в процессе растяжения-прокатки, а также снижаемая образование поверхностных дефектов.The present invention relates to a method for reducing surface defects, as well as lengthening the service life of tools during the hot processing of alloy steels containing 5-18% Cr (hereinafter referred to simply as chromium-containing steels). For example, in a hot rolling process, where hollow billets obtained using a piercing rolling mill, in particular a Mannesmann piercing mill, are subjected to a tensile-rolling process on a rolling mill, such as a mandrel rolling mill and a seamless rolling mill on a mandrel with a rod, including an additional pilger mill for periodic rolling of seamless pipes, a Discher mill and the like, to obtain seamless steel pipes of large or small diameter (hereinafter referred to simply as the pipe i) The invention relates to a method for heat treatment of chromium-containing steels in which the working tool is prolonged period, such as a mandrel and the mandrel bar used in the process of stretching, rolling, and reduces the generation of surface defects.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Поскольку хромсодержащие стали проявляют превосходные свойства по теплостойкости и коррозионной стойкости, в последнее время имеется растущая потребность в хромсодержащих сталях для использования в химической промышленности, в применениях со средами с высокой температурой и высоким давлением и для использования в нефтяных скважинах, где имеется значительное приложение силы. Однако хромсодержащие стали обладают меньшей обрабатываемостью в горячем состоянии по сравнению с углеродистыми сталями, так что вероятно возникновение поверхностных дефектов на поверхности прошедших горячую обработку продуктов, а также вероятно сокращение срока службы инструмента.Since chromium-containing steels exhibit excellent heat and corrosion resistance properties, there has recently been a growing demand for chromium-containing steels for use in the chemical industry, in applications with high temperature and high pressure environments, and for use in oil wells where there is significant application of force. However, chromium-containing steels have less hot workability compared to carbon steels, so surface defects on the surface of hot-processed products are likely to occur, and also a shortened tool life.
Причину возникновения поверхностных дефектов часто относят к характеристикам поверхности изделий при горячей обработке. Для хромсодержащих сталей слой окалины, образовавшийся на изделии, зависит от параметров окисления, таких как температуры нагрева и давления, и, кроме того, от содержания Cr.The cause of surface defects is often attributed to the surface characteristics of products during hot processing. For chromium-containing steels, the scale layer formed on the product depends on the oxidation parameters, such as heating temperature and pressure, and, in addition, on the Cr content.
Чтобы быть конкретными, для чистого железа и углеродистых сталей, которые окисляются при более чем 1000°C в атмосфере, содержащей кислород, имеющий парциальное давление, близкое к давлению окружающей среды, образуется слой окалины, состоящий из трех слоев: FeO/Fe3O4/Fe2O3, каждый из которых образовался на поверхности металла в указанном порядке и имеет, соответственно, заранее определенную толщину. При добавлении Cr на подлинной поверхности металла или на внутренней стороне материнского металла образуется FeCr2O4, то есть оксидное соединение типа шпинеля, и слой FeO становится тоньше и в конце концов исчезает.To be specific, for pure iron and carbon steels that oxidize at more than 1000 ° C in an atmosphere containing oxygen having a partial pressure close to the ambient pressure, a scale layer is formed consisting of three layers: FeO / Fe 3 O 4 / Fe 2 O 3, each of which was formed on the metal surface in the specified order and has, respectively, a predetermined thickness. When Cr is added on the genuine metal surface or on the inner side of the parent metal, FeCr 2 O 4 , i.e., an oxide compound like spinel, is formed, and the FeO layer becomes thinner and eventually disappears.
По существу, когда осуществляется горячая обработка хромсодержащих сталей, делается попытка тщательно сформировать слой окалины на поверхности изделия.Essentially, when hot processing of chromium-containing steels is carried out, an attempt is made to carefully form a layer of scale on the surface of the product.
Во-первых, японская патентная заявка № 05-269507 раскрывает способ формирования слоя окалины толщиной 10-100 мкм на внешней поверхности стальной заготовки или полой заготовки, или того, что является изделием для прокатки, в которой при изготовлении бесшовных стальных труб, изготовленных из стали, содержащей 12 мас.% или более Cr, атмосферу и/или температуру в нагревательной печи регулируют так, чтобы тем самым регулировать толщину слоя окалины на внешней поверхности первичной заготовки или полой заготовки.Firstly, Japanese Patent Application No. 05-269507 discloses a method of forming a 10-100 μm thick scale layer on the outer surface of a steel billet or hollow billet, or what is a rolling product, in which, in the manufacture of seamless steel pipes made of steel containing 12 wt.% or more Cr, the atmosphere and / or temperature in the heating furnace is controlled to thereby adjust the thickness of the scale layer on the outer surface of the primary preform or hollow preform.
Во-вторых, японская патентная заявка № 10-60538 раскрывает способ, включающий нагрев хромсодержащей стали для того, чтобы образовать окалину общей толщиной 100 мкм или более, состоящую из внутреннего слоя и внешнего слоя; и последующее охлаждение струей воды высокого давления, чтобы тем самым удалить внешний слой окалины.Secondly, Japanese Patent Application No. 10-60538 discloses a method comprising heating chromium-containing steel in order to form a scale with a total thickness of 100 μm or more, consisting of an inner layer and an outer layer; and subsequent cooling with a jet of high pressure water, thereby removing the outer layer of scale.
В любой из этих технологических процессов учитывают структуру образующегося слоя окалины у хромсодержащей стали; тогда как, поскольку образуются внешний слой окалины, включающий пористые Fe2O3 и Fe3O4, каждый из которых имеет меньшую адгезионную способность, и внутренний слой окалины, включающий плотное оксидное соединение типа шпинели, который имеет превосходную адгезионную способность, гомогенное удаление внешнего слоя окалины делает возможным получение продукта, имеющего остающийся слой окалины, иными словами, продукта со вторичной окалиной, который имеет стойкость к коррозии и превосходные поверхностные характеристики.In any of these technological processes, the structure of the formed scale layer of chromium-containing steel is taken into account; whereas, since an outer layer of scale is formed, including porous Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 , each of which has less adhesive ability, and an inner layer of scale, including a dense spinel-type oxide compound, which has excellent adhesive ability, homogeneous removal of the outer the scale layer makes it possible to obtain a product having a remaining scale layer, in other words, a product with a secondary scale that has corrosion resistance and excellent surface characteristics.
Эти способы, описанные в двух указанных патентных публикациях, эффективно используют окалину, которая образуется поверх изделия во время горячей прокатки хромсодержащей стали, и каждый из этих способов способен достичь ближайшую цель.These methods, described in these two patent publications, effectively use the scale that forms on top of the product during the hot rolling of chromium-containing steel, and each of these methods is able to achieve the immediate goal.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Как было упомянуто выше, каждый способ, описанный в предшествующих документах, учитывая толщину первоначально образующейся окалины. Для того чтобы эффективно использовать окалину, необходимо учесть деформационное поведение окалины во время горячей обработки, а именно деформируемость окалины. Соответственно, в настоящем изобретении проведен анализ кривых растяжения-сжатия для каждого типа окалины для того, чтобы исследовать деформируемость каждого типа структуры окалины.As mentioned above, each method described in previous documents, given the thickness of the initially formed scale. In order to effectively use the scale, it is necessary to take into account the deformation behavior of the scale during hot processing, namely the deformability of the scale. Accordingly, the present invention analyzes tensile-compression curves for each type of scale in order to examine the deformability of each type of scale structure.
Фиг.1 показывает результат оценки кривых растяжения-сжатия для каждого типа окалины, где (а) изображает кривую растяжения-сжатия для α-Fe2O3, (b) для γ-Fe3O4 и (c) для FeO, соответственно.Figure 1 shows the result of the evaluation of the tensile-compression curves for each type of scale, where (a) depicts the tensile-compression curve for α-Fe 2 O 3 , (b) for γ-Fe 3 O 4 and (c) for FeO, respectively .
Из фиг.1(a) и 1(b) видно: Fe2O3 допускает только примерно 5% удлинения, что характеризуется как отсутствие деформируемости. Между тем, удлинение Fe3O4 оказалось возможным, когда окалину экспериментально подвергали деформации растяжением с крайне низкой скоростью при температурах не ниже 900°C, так что удлинение при определенной скорости деформации во время горячей прокатки оказывается невозможным, так как возникает растрескивание, приводящее к отслаиванию. С другой стороны, как показано на фиг.1(c), FeO деформируется таким образом, что не отстает от скорости деформации во время прокатки. То есть именно FeO обладает высокой деформируемостью, и его повреждение, такое как растрескивание, не происходит, даже когда его подвергают растяжению-сжатию с большим коэффициентом; далее, он имеет более низкую твердость при повышенных температурах, чем твердость сталей, так что можно ожидать, что возникновение дефектов депрессионного типа маловероятно. Как таковая, окалина с FeO воспринимается как наиболее подходящая для уменьшения поверхностных дефектов и увеличения срока службы инструмента, так что наилучшей структурой окалины при горячей обработки может быть оксидная окалина, в которой присутствует FeO.From figure 1 (a) and 1 (b) it can be seen: Fe 2 O 3 allows only about 5% elongation, which is characterized as the absence of deformability. Meanwhile, elongation of Fe 3 O 4 was possible when the scale was experimentally subjected to tensile deformation at an extremely low speed at temperatures not lower than 900 ° C, so that elongation at a certain strain rate during hot rolling is impossible, since cracking occurs, leading to peeling off. On the other hand, as shown in FIG. 1 (c), FeO is deformed in such a way that it does not lag behind the strain rate during rolling. That is, it is FeO that has high deformability, and its damage, such as cracking, does not occur even when it is subjected to tension-compression with a large coefficient; further, it has a lower hardness at elevated temperatures than the hardness of steels, so it can be expected that the appearance of defects of the depression type is unlikely. As such, scale with FeO is perceived as the most suitable for reducing surface defects and increasing tool life, so that oxide scale in which FeO is present can be the best scale structure during hot working.
Цель настоящего изобретения - предложить способ горячей обработки хромсодержащих сталей, в котором могут быть уменьшены дефекты поверхности, возникающие после горячей обработки, и может быть значительно продлен срок службы инструмента, причем способ может быть реализован применением простой технологической операции и/или применением аппаратуры простой конструкции.The purpose of the present invention is to propose a method for hot processing of chromium-containing steels, in which surface defects that occur after hot processing can be reduced, and the tool life can be significantly extended, and the method can be implemented using a simple technological operation and / or using equipment of a simple design.
Авторы настоящего изобретения изучали способ изготовления бесшовных стальных труб и провели его детальное исследование. Кроме того, для растяжения и прокатки ориентировались на стан для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем. Поэтому далее описание базируется на способе прокатки на оправке со стержнем.The inventors of the present invention studied a method for manufacturing seamless steel pipes and conducted a detailed study thereof. In addition, for stretching and rolling, we oriented ourselves to a mill for rolling seamless pipes on a mandrel with a core. Therefore, the description below is based on a rolling method on a mandrel with a shaft.
В производственном процессе на стане для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем заготовку, как исходный материал, нагревают до примерно 1200°C, после чего формуют полую заготовку на прошивных станах, имея в результате вновь созданную внутри поверхность. Затем стержень оправки, являющийся инструментом для образования внутренней поверхности, вставляют внутрь полой заготовки для осуществления прокатки, причем наружную поверхность стержня оправки покрывают смазкой для горячей прокатки. Обычно температуры обработки трубного материала в процессе прокатки на стане с оправкой и стержнем находятся в интервале 1100-1200°C на входе в стан и в интервале 800-1000°C на выходе из него.In the production process in a mill for rolling seamless tubes on a mandrel with a core, the preform is heated to about 1200 ° C as a raw material, after which a hollow preform is formed on piercing mills, resulting in a surface newly created inside. Then, the mandrel bar, which is a tool for forming the inner surface, is inserted into the hollow billet for rolling, and the outer surface of the mandrel bar is coated with hot rolling grease. Typically, the processing temperatures of the pipe material during rolling in a mill with a mandrel and a core are in the range of 1100-1200 ° C at the inlet to the mill and in the range of 800-1000 ° C at the outlet.
После прокатки на прокатном стане с оправкой и стержнем трубный материал, из которого удалена оправка, повторно нагревают до температур в интервале 850-1100°C в печи повторного нагрева, после чего подвергают конечной прокатке до трубы, имеющей заранее заданные размеры, на установке конечной прокатки, такой как редукционный стан с натяжением. И затем в случае трубы, изготовленной из хромсодержащей стали, применяют закалку от температур не ниже 900°C, за чем следует обработка отпуском при температурах, близких к 700°C. В описании далее трубный материал, из которого вынимают стержень оправки после прокатного стана с оправкой и стержнем может называться заготовкой для конечной прокатки трубы.After rolling in a rolling mill with a mandrel and a core, the tube material from which the mandrel is removed is reheated to temperatures in the range of 850-1100 ° C in a reheating furnace, and then subjected to final rolling to a pipe having a predetermined size at the final rolling installation such as a reduction mill with tension. And then in the case of a pipe made of chromium-containing steel, quenching from temperatures of at least 900 ° C is used, followed by tempering at temperatures close to 700 ° C. In the description below, the pipe material from which the mandrel bar is taken out after the rolling mill with the mandrel and the bar can be called a blank for the final rolling of the pipe.
Далее объясняется, как образуется окалина при горячей прокатке хромсодержащей стали. Во-первых, когда проводят прошивку на прошивном прокатном стане, лишь очень ограниченное количество окалины образуется на внутренней поверхности трубы, которая является вновь образованной поверхностью. Даже за период времени 30-40 секунд для движения к стану прокатки на оправке со стержнем рост окалины почти не происходит, и толщина ее составляет только порядка нескольких мкм или около этого. Это происходит потому, что газовая среда внутри полой оболочки находится при высокой температуре и высоком давлении, таким образом практически отсутствует приток открытого воздуха. Окалина на внутренней поверхности полой заготовки, изготовленной на прокатном прошивном стане, плохо удлиняется даже при прокатке на стане с оправкой и стержнем, так как окалина растрескивается, и обрабатываемый металл подложки вступает в непосредственный контакт с поверхностью стержня оправки. В области контактирования изоляционный эффект, который по своему назначению должна оказывать окалина, не проявляется, так что температура стержня оправки резко возрастает, что вызывает сильную термическую усталость, вследствие термической усталости на поверхности стержня оправки возникают трещиныThe following explains how scale is formed during the hot rolling of chromium-containing steel. First, when flashing is carried out on a piercing rolling mill, only a very limited amount of scale is formed on the inner surface of the pipe, which is the newly formed surface. Even for a period of 30-40 seconds, to move to the rolling mill on a mandrel with a rod, the scale does not almost grow, and its thickness is only about a few microns or so. This is because the gaseous medium inside the hollow shell is at high temperature and high pressure, so there is practically no influx of open air. Scale on the inner surface of a hollow billet made on a rolling piercing mill does not elongate well even when rolling on a mill with a mandrel and a rod, since the scale is cracked and the processed metal of the substrate comes into direct contact with the surface of the mandrel bar. In the contact area, the insulating effect, which scale should have in its intended purpose, does not occur, so that the temperature of the mandrel bar rises sharply, which causes severe thermal fatigue, cracks occur on the surface of the mandrel bar
Далее, в области обрабатываемого металла подложки не только резко возрастает сопротивление деформации при горячей прокатке, но весьма вероятно происходит также заклинивание металла между металлом подложки и стержнем оправки, вызывая таким образом повреждения поверхности стержня оправки, а также оставляя дефекты поверхности на изделии после прокатки.Further, in the region of the substrate metal to be treated, not only does the resistance to deformation increase sharply during hot rolling, but it is also very likely that the metal jams between the substrate metal and the mandrel bar, thereby causing damage to the surface of the mandrel bar, and also leaving surface defects on the product after rolling.
Образование окалины FeO на поверхности хромсодержащей сталиScale formation of FeO on the surface of chromium steel
В свете приведенных выше соображений было решено формировать содержащую FeO окалину на вновь образованной поверхности внутри полой оболочки, то есть образованной при применении процесса прошивки-прокатки хромсодержащей стали. Говоря конкретно, в течение периода времени в 30-40 секунд при движении к указанному стану прокатки на оправке со стержнем внутрь полой заготовки подают влагу, чтобы внутри создать атмосферу водяного пара, тем самым вызывая быстрый рост окалины. Это, как показано на приводимой далее фиг.2, приводит к увеличению количества Fe, переходящего из основного металла в окалину при подаче влаги, в результате чего ускоряется образование FeO.In the light of the above considerations, it was decided to form FeO-containing scale on the newly formed surface inside the hollow shell, that is, formed by applying the process of flashing-rolling of chromium-containing steel. Specifically, during a period of 30-40 seconds, when moving to the specified rolling mill on a mandrel with a shaft, moisture is supplied inside the hollow billet to create an atmosphere of water vapor inside, thereby causing a rapid increase in scale. This, as shown in the following figure 2, leads to an increase in the amount of Fe passing from the base metal to the scale when moisture is supplied, as a result of which the formation of FeO is accelerated.
Фиг.2 показывает соотношение между концентрацией водяного пара и константой скорости окисления (мг2/см4·сек), когда окисление проводят при температуре нагрева 1200°C при продолжительности 3600 сек на открытом воздухе, при варьировании концентрации водяного пара. На фиг.3 показано соотношение между толщиной окалины (мкм) и временем окисления (сек), когда концентрация водяного пара в газовой среде (% об.) меняется как 10% и 0%, при разной температуре нагрева (°C).Figure 2 shows the relationship between the concentration of water vapor and the oxidation rate constant (mg 2 / cm 4 · sec), when the oxidation is carried out at a heating temperature of 1200 ° C for a duration of 3600 sec in the open air, while varying the concentration of water vapor. Figure 3 shows the relationship between the thickness of the scale (μm) and the oxidation time (sec), when the concentration of water vapor in the gas medium (% vol.) Changes as 10% and 0%, at different heating temperatures (° C).
Вышеупомянутые фиг.2 и 3 основываются на результатах опыта по высокотемпературному окислению с использованием образцов для испытаний, отобранных от круглых заготовок, изготовленных из ферритной нержавеющей стали, содержащей 13 мас.% Cr. Из результатов фиг.2 можно видеть, что окалина интенсивно растет, когда в газовой среде содержится 2,5-20% об. водяного пара. Из результатов фиг.3 можно видеть, что нагрев при 1100°C или более в атмосфере водяного пара с концентрацией водяного пара 10% об. дает возможность обеспечить толщину окалины.The above figures 2 and 3 are based on the results of a high temperature oxidation test using test samples taken from round billets made of ferritic stainless steel containing 13 wt.% Cr. From the results of FIG. 2, it can be seen that the scale increases rapidly when 2.5-20% vol. water vapor. From the results of FIG. 3, it can be seen that heating at 1100 ° C or more in an atmosphere of water vapor with a water vapor concentration of 10% vol. makes it possible to ensure the thickness of the scale.
Таблица 1 показывает результаты анализа структуры окалины, полученной в опыте по высокотемпературному окислению.Table 1 shows the results of the analysis of the structure of the scale obtained in the experiment on high-temperature oxidation.
Как видно из таблицы 1, независимо от газовой среды любая структура окалины включает в себя структуру из двойных слоев, состоящую из внешнего и внутреннего слоев. Окалиной внешнего слоя является окалина, образовавшаяся вне подлинной поверхности хромсодержащей стали, тогда как окалиной внутреннего слоя является окалина, образовавшаяся внутри подлинной поверхности хромсодержащей стали.As can be seen from table 1, regardless of the gas environment, any structure of the scale includes a structure of double layers, consisting of the outer and inner layers. The scale of the outer layer is the scale formed outside the genuine surface of the chrome steel, while the scale of the inner layer is the scale that formed inside the true surface of the chromium steel.
Окалина, образовавшаяся в газовой среде с 2,5% или более водяного пара, включает окалину внешнего слоя, состоящую из Fe2O3, Fe3O4 и FeO, и окалину внутреннего слоя, состоящую из FeCr2O4 и FeO. Напротив, окалина, образовавшаяся в газовой среде без водяного пара, включает окалину внешнего слоя, состоящую из Fe2O3 и Fe3O4, и окалину внутреннего слоя, состоящую из FeCr2O4 и Fe3O4.Dross formed in a gaseous medium with 2.5% or more water vapor includes an outer layer scale consisting of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and FeO, and an inner layer scale consisting of FeCr 2 O 4 and FeO. On the contrary, the scale formed in a gaseous medium without water vapor includes the scale of the outer layer, consisting of Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 , and the scale of the inner layer, consisting of FeCr 2 O 4 and Fe 3 O 4 .
Как упоминалось выше, FeO обладает превосходной деформируемостью при горячей деформации по сравнению с другими оксидами железа и имеет замечательную способность следовать за основным металлом полой заготовки во время процесса растяжения-прокатки. Это означает, что слой окалины, содержащий FeO, предохраняет стержень оправки от прямого контакта с полой оболочкой, позволяя тем самым ослабить термическую усталость, уменьшая заклинивание металла.As mentioned above, FeO has superior hot deformability compared to other iron oxides and has a remarkable ability to follow the base metal of the hollow billet during the tensile rolling process. This means that the scale layer containing FeO protects the mandrel bar from direct contact with the hollow shell, thereby reducing thermal fatigue, reducing metal jamming.
Кроме того, вышеупомянутый FeO играет роль твердой смазки во время горячей прокатки для снижения сопротивления трения во время прокатки. В частности, когда в качестве вспомогательной смазки наносят смазку типа борной кислоты, утолщенный слой окалины реагирует с B2O3, который содержится во вспомогательной смазке, образуя соединения типа B-Fe (главным образом, оксид), что приводит к улучшению эффекта смазки.In addition, the aforementioned FeO plays the role of a solid lubricant during hot rolling to reduce friction resistance during rolling. In particular, when a boric acid type lubricant is applied as an auxiliary lubricant, the thickened scale layer reacts with B 2 O 3 , which is contained in the auxiliary lubricant, forming B-Fe type compounds (mainly oxide), which improves the lubrication effect.
Настоящее изобретение осуществлено на основе приведенных выше сведений и предлагает способ горячей деформации хромсодержащих сталей, как он описан в следующих пунктах (1)-(3).The present invention is implemented on the basis of the above information and provides a method for hot deformation of chromium-containing steels, as described in the following paragraphs (1) to (3).
(1) Способ горячей обработки хромсодержащей стали, в котором предусмотрена технологическая стадия создания новой поверхности во время горячей обработки, характеризующийся тем, что указанную вновь созданную поверхность хромсодержащей стали выдерживают в атмосфере водяного пара для образования окалины, включающей в себя FeO; и после этого осуществляют следующую технологическую стадию горячей обработки.(1) A method for hot processing of chromium-containing steel, which includes the technological stage of creating a new surface during hot processing, characterized in that said newly created surface of chromium-containing steel is held in an atmosphere of water vapor to form a scale including FeO; and then carry out the next technological stage of hot processing.
(2) Способ горячей обработки хромсодержащей стали, в котором бесшовную стальную трубу изготавливают горячей деформацией, с применением прошивки-прокатки с последующим процессом растяжения-прокатки, отличающийся тем, что внутрь полой заготовки, изготовленной указанным способом прошивки-прокатки, подают влагу; внутреннюю поверхность указанной полой заготовки, то есть вновь созданную поверхность, выдерживают в атмосфере водяного пара, для образования на внутренней поверхности полой заготовки окалины, включающей FeO; и после этого применяют следующий процесс растяжения-прокатки. Если внутрь полой оболочки вводят смазку, предпочтительно, чтобы указанная влага подавалась до ввода смазки.(2) A method for hot processing of chromium-containing steel, in which a seamless steel pipe is made by hot deformation, using flash-rolling followed by a stretching-rolling process, characterized in that moisture is supplied into the hollow billet made by the specified flash-rolling method; the inner surface of the specified hollow preform, that is, the newly created surface, is kept in the atmosphere of water vapor to form scale on the inner surface of the hollow preform, including FeO; and then apply the following tensile-rolling process. If lubricant is introduced into the hollow shell, it is preferred that said moisture is supplied prior to the introduction of the lubricant.
(3) Способ горячей деформации хромсодержащей стали согласно вышеуказанным (1) или (2), дополнительно характеризующийся тем, что содержание водяного пара в указанной газовой среде предпочтительно устанавливают в интервале от 2,5 до 20% об.; внутреннюю поверхность указанной полой оболочки предпочтительно выдерживают при 1150°С или более; и указанную атмосферу водяного пара предпочтительно поддерживают в течение 15 секунд или более.(3) A method for hot deformation of chromium-containing steel according to the above (1) or (2), further characterized in that the water vapor content in said gaseous medium is preferably set in the range from 2.5 to 20% vol .; the inner surface of the specified hollow shell is preferably maintained at 1150 ° C or more; and said water vapor atmosphere is preferably maintained for 15 seconds or more.
"Создание новой поверхности во время горячей деформации", описанное в настоящем изобретении, соответствует случаю, когда сплошную заготовку из хромсодержащей стали подвергают процессу прошивки-прокатки для того, чтобы создать внутреннюю поверхность полой заготовки, тогда как другие случаи соответствуют формированию срезанной поверхности путем среза стали стержня во время горячей прокатки или применения удаления окалины во время горячей обработки.The “creation of a new surface during hot deformation” described in the present invention corresponds to a case where a solid billet of chromium-containing steel is subjected to a piercing-rolling process in order to create an inner surface of a hollow billet, while other cases correspond to the formation of a cut surface by cutting steel rod during hot rolling or the use of descaling during hot processing.
"Хромсодержащая сталь", описанная в настоящем изобретении, относится к легированной стали, содержащей 5-18% Cr, которая может, если это необходимо, дополнительно содержать другие легирующие элементы, такие как Ni и Mo. Бесшовная стальная труба, описанная в настоящем изобретении, может включать бесшовные стальные трубы большого диаметра."Chrome-containing steel" described in the present invention refers to alloy steel containing 5-18% Cr, which may, if necessary, additionally contain other alloying elements, such as Ni and Mo. The seamless steel pipe described in the present invention may include large diameter seamless steel pipes.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет графики, показывающие результат рассмотрения кривых сжатия-растяжения для каждого типа окалины, где (a) изображает кривую сжатия-растяжения для α-Fe2O3, (b) для γ-Fe3O4, и (c) для FeO соответственно.Figure 1 is a graph showing the result of considering compression-tension curves for each type of scale, where (a) shows a compression-tension curve for α-Fe 2 O 3 , (b) for γ-Fe 3 O 4 , and (c) for FeO, respectively.
Фиг.2 является диаграммой, показывающей соотношение между концентрацией водяного пара и константой скорости окисления (мг2/см4·сек), когда окисление проводят при температуре нагрева 1200°C при продолжительности 3600 сек на открытом воздухе с изменяющимися концентрациями водяного пара (% об.).Figure 2 is a diagram showing the relationship between the concentration of water vapor and the oxidation rate constant (mg 2 / cm 4 · sec), when the oxidation is carried out at a heating temperature of 1200 ° C for a duration of 3600 sec in the open air with varying concentrations of water vapor (% vol .).
Фиг.3 является диаграммой, показывающей соотношение между толщиной окалины (мкм) и временем окисления (сек), когда концентрация водяного пара в газовой среде (% об.) меняется как 10% и 0%, при разной температуре нагрева (°C).Figure 3 is a diagram showing the relationship between the scale thickness (μm) and the oxidation time (s) when the concentration of water vapor in the gas medium (% vol.) Changes as 10% and 0%, at different heating temperatures (° C).
Фиг.4 является диаграммой, показывающей вид в плане устройства прокатного стана для прокатки на оправке со стержнем, когда он принят в качестве машины для растяжения-прокатки.4 is a diagram showing a plan view of a rolling mill device on a mandrel with a bar when it is adopted as a tensile rolling machine.
Фиг.5 является диаграммой, показывающей результат оценки в величинах "нормализованного коэффициента службы", когда вспомогательную смазку не используют.5 is a diagram showing an evaluation result in terms of a “normalized service factor” when no auxiliary lubricant is used.
Фиг.6 является диаграммой, показывающей результат оценки в величинах "нормализованного коэффициента службы", когда вспомогательную смазку используют.6 is a diagram showing an evaluation result in terms of a “normalized service factor” when an auxiliary lubricant is used.
Наилучший способ осуществления изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Далее способ горячей деформации по настоящему изобретению будет подробно изложен со ссылкой на чертежи для процесса прокатки на стане прокатки на оправке со стержнем для изготовления бесшовных стальных труб путем процесса прошивки-прокатки и затем процесса растяжения-прокатки.Next, the hot deformation method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings for the rolling process on a rolling mill on a mandrel with a core for manufacturing seamless steel pipes by a piercing-rolling process and then a tensile-rolling process.
Фиг.4 является диаграммой, показывающей вид в плане устройства прокатного стана для прокатки на оправке со стержнем, когда он принят в качестве устройства для растяжения-прокатки. Фиг.4 в целом показывает, что заготовка В, нагретая до заданной температуры (примерно 1200°C) во вращающейся подовой печи 1, движется по рольгангу 2 по направлению к прошивному прокатному стану 3 для формирования полой заготовки Н, которая далее передается на рольганг 4.4 is a diagram showing a plan view of a rolling mill device on a mandrel with a bar when adopted as a tensile-rolling device. Figure 4 generally shows that the billet B, heated to a predetermined temperature (approximately 1200 ° C) in a
Водяной пар или воду подают устройством для подачи влаги 5А и/или 5В внутрь полой заготовки Н, переносимой к рольгангу 4, причем ее внутренность находится при высокой температуре (около 1200°C), чтобы повысить концентрацию в ней водяного пара, обеспечивая возможность роста окалины на внутренней поверхности полой заготовки. Затем, если необходимо, внутрь подают вспомогательную смазку типа борной кислоты, например, устройством подачи вспомогательной смазки 6, для того, чтобы сформировать пленку вспомогательной смазки на внутренней поверхности.Water vapor or water is supplied by the device for supplying
Полую заготовку Н, имеющую окалину, сформированную указанным образом на внутренней поверхности, передают к устройству 7а подачи полой заготовки, где в ее канал вставляют стержень оправки М посредством устройства 7b для вставки. К этому моменту поверхность стержня оправки М снабжают определенной смазкой с помощью устройства 7с покрытия смазкой.A hollow preform H having a scale formed in this manner on the inner surface is transferred to the hollow
После того, как это сделано, полую заготовку Н, имеющую вставленный в ее канал стержень оправки, подвергают процессу растяжения-прокатки в стане прокатки на оправке со стержнем 7 посредством устройства 7а подачи полой заготовки и устройства 7b вставки стержня оправки, получая таким образом заготовку для конечной прокатки трубы.After this is done, the hollow billet H having a mandrel bar inserted in its channel is subjected to a tensile-rolling process in a rolling mill on a mandrel with a
Стержень оправки, извлеченный из заготовки для конечной прокатки в трубу после процесса растяжения-прокатки, движется по рольгангу 8 к пути циркуляции стержня 9 и проходит через ванну 10 охлаждения стержня для возвращения в устройство 7b вставки стержня оправки, таким образом позволяя его использование для следующей полой заготовки в очереди на обработку процессом растяжения-прокатки. Одновременно циркулирует и используется множество стержней оправки М.The mandrel rod, extracted from the end-rolling preform into the pipe after the stretching-rolling process, moves along the roller table 8 to the circulation path of the
Как упоминалось выше, отличительным признаком технологического решения по настоящему изобретению является то, что влагу подают внутрь полой оболочки Н, изготовленной процессом прошивки-прокатки на прошивном прокатном стане 3, для формирования окалины на ее внутренней поверхности, и затем применение процесса растяжения-прокатки. В отношении этого, влага, подаваемая внутрь полой заготовки, может быть водяным паром или самой водой. Это так, потому что, даже когда подают саму воду, она немедленно становится водяным паром, поскольку температура внутри заготовки очень высока (около 1200°C).As mentioned above, a hallmark of the technological solution of the present invention is that moisture is fed into the hollow shell H made by the piercing-rolling process on the piercing
Атмосфера водяного параWater vapor atmosphere
Как показано на фиг.2 выше, при таком регулировании, чтобы концентрация водяного пара внутри заготовки была 2,5% об. или более, скорость окисления может быть заметно повышена, приводя в результате к улучшению эффекта. Чем выше концентрация водяного пара, тем больше может быть его эффект, но, когда концентрация водяного пара превышает 20% об., его эффект проявляет тенденцию достигать предел. Соответственно, предпочтительно, чтобы концентрацию водяного пара внутри оболочки задавали в интервале от 2,5 до 20% об.As shown in figure 2 above, with such regulation, the concentration of water vapor inside the workpiece was 2.5% vol. or more, the oxidation rate can be markedly increased, resulting in an improvement in the effect. The higher the concentration of water vapor, the greater its effect may be, but when the concentration of water vapor exceeds 20% by volume, its effect tends to reach a limit. Accordingly, it is preferable that the concentration of water vapor inside the shell is set in the range from 2.5 to 20% vol.
Температура на внутренней поверхности полой заготовки и время окисленияThe temperature on the inner surface of the hollow billet and the oxidation time
Чем больше FeO будет содержаться в окалине, тем лучше будет рост окалины при подаче в заготовку газовой среды с водяным паром, так что предпочтительно, чтобы температуру внутри заготовки устанавливали на уровне 1100°C или выше.The more FeO will be contained in the scale, the better will be the growth of the scale when gas is supplied to the workpiece with water vapor, so it is preferable that the temperature inside the workpiece be set at 1100 ° C or higher.
Между тем, поскольку время окисления, то есть время поддержания атмосферы водяного пара, становится больше, становится намного легче обеспечить необходимую толщину окалины. Согласно опыту по моделированию промышленного прокатного стана, выбранного авторами изобретения для исследований, окисление начинается при таких условиях, при которых температура окисления составляет 1150°C, и устанавливается концентрация водяного пара 2,5% об. Другими словами, после промежутка времени примерно 15 секунд от завершения подачи влаги внутрь оболочки наблюдаются образование FeO и утолщение окалины, что подтверждает, что окисление в течение по меньшей мере 15 секунд может быть достаточным для того, чтобы обеспечить толщину окалины и количество FeO.Meanwhile, since the oxidation time, that is, the time for maintaining the atmosphere of water vapor, becomes longer, it becomes much easier to provide the required thickness of the scale. According to the experience of modeling an industrial rolling mill selected by the inventors for research, oxidation begins under conditions under which the oxidation temperature is 1150 ° C, and a water vapor concentration of 2.5% by volume is established. In other words, after a period of about 15 seconds from the completion of the moisture supply to the inside of the casing, formation of FeO and thickening of the scale are observed, which confirms that oxidation for at least 15 seconds can be sufficient to provide the thickness of the scale and the amount of FeO.
Ввиду этого, в способе горячей обработки по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы температуры на внутренней поверхности полой заготовки устанавливали на уровне 1150°C или более, и атмосферу водяного пара поддерживают в течение 15 секунд или более.Therefore, in the hot working method of the present invention, it is preferable that the temperatures on the inner surface of the hollow preform be set to 1150 ° C or more, and the atmosphere of water vapor is maintained for 15 seconds or more.
Выбор времени подачи влаги внутрь заготовки и способ подачиThe choice of time for the supply of moisture inside the workpiece and the method of supply
В этой связи, при прокатке на стане прокатки на оправке со стержнем температура полой заготовки сразу после прошивного прокатного стана обычно более или менее близка к 1200°C, и имеется временной интервал примерно в 30-40 секунд до того, как она достигнет входа в следующий стан прокатки на оправке со стержнем, иными словами до того, как внутрь ее будет вставлен стержень оправки.In this regard, when rolling on a rolling mill on a mandrel with a core, the temperature of the hollow billet immediately after the piercing rolling mill is usually more or less close to 1200 ° C, and there is a time interval of about 30-40 seconds before it reaches the next entrance a rolling mill on a mandrel with a rod, in other words, before the mandrel rod is inserted inside it.
Это означает, что подача влаги вовнутрь заготовки примерно за 15 секунд перед началом прокатки на стане прокатки на оправке со стержнем будет адекватной, и более предпочтительно влагу подают вовнутрь заготовки как можно скорее после прошивки на прошивном прокатном стане. Более конкретно, из устройств 5A и 5B подачи влаги для подачи влаги предпочтительно применяют устройство 5А.This means that the moisture supply to the inside of the billet about 15 seconds before rolling starts on the rolling mill on a mandrel with a core will be adequate, and more preferably, moisture is supplied inside the billet as soon as possible after flashing on the piercing rolling mill. More specifically, from the
Кроме того, подача влаги внутрь заготовки устройством подачи влаги 5А не ограничено так, чтобы быть только однократной, и может быть осуществлена несколькими порциями устройством 5А, или дополнительная подача может быть осуществлена устройством 5В, или, альтернативно, множество устройств подачи влаги может быть размещено между 5А и 5 В, и путем использования этих устройств подача влаги может быть осуществлена пульсационно. Такая подача влаги несколькими порциями дает возможность поддерживать высокую концентрацию водяного пара внутри заготовки.Furthermore, the moisture supply to the inside of the preform by the
Далее, в случае, когда используют вспомогательную смазку, подобную смазке типа борной кислоты и подобное, такие условия окисления могут произвести соответствующее улучшение. В таком случае предпочтительно, чтобы подача влаги внутрь полой заготовки проводили насколько возможно раньше, до ввода внутрь полой заготовки вспомогательной смазки с помощью устройства 6 подачи вспомогательной смазки.Further, in the case where an auxiliary lubricant similar to a lubricant such as boric acid and the like is used, such oxidation conditions can produce a corresponding improvement. In this case, it is preferable that the moisture supply inside the hollow billet was carried out as soon as possible before the auxiliary lubricant was introduced into the hollow billet using the auxiliary
Это происходит потому, что подача влаги после ввода вспомогательной смазки не может ни увеличить скорость образования окалины, ни образовать достаточное количество соединения типа B-Fe, вносящего вклад в улучшение эффекта смазки. Для примера, в качестве вспомогательной смазки типа борной кислоты и подобного может быть выбрана общеупотребительная смазка, состоящая из 70% бората натрия и 30% металлического мыла.This is because the moisture supply after introducing the auxiliary lubricant can neither increase the rate of scale formation nor form a sufficient amount of a B-Fe type compound, which contributes to the improvement of the lubrication effect. For example, as an auxiliary lubricant such as boric acid and the like, a conventional lubricant consisting of 70% sodium borate and 30% metallic soap can be selected.
До сих пор изобретение было описано в деталях для случая, когда в качестве машины для растяжения-прокатки применяли стан для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем, но вышеописанное может быть подобным образом применено в любом случае, когда в качестве машины растяжения-прокатки применяют стан для прокатки бесшовных труб на оправке, прокатный стан Ассела, пильгер-стан для периодической прокатки бесшовных труб или стан Дишера.So far, the invention has been described in detail for the case where a mill for rolling seamless tubes on a mandrel with a rod was used as a stretching-rolling machine, but the above can be similarly applied in any case when a mill is used as a stretching-rolling machine for rolling seamless tubes on a mandrel, Assela rolling mill, pilger mill for periodic rolling of seamless pipes or Disher mill.
ПримерыExamples
Четыре стали, имеющие химический состав, показанный в таблице 2, были изготовлены для того, чтобы получить круглые болванки с размерами 191 мм по внешнему диаметру и 2500 мм в длину, были приготовлены стержни оправки, изготовленные из стали марки SKD61 с размерами 160 мм во внешнем диаметре и 12 мм в длину, имеющие твердость поверхности 400 единиц твердости по Вискеру, и была проведена обработка для отложения оксидной окалины на поверхности.Four steels having the chemical composition shown in Table 2 were made in order to obtain round ingots with dimensions of 191 mm in outer diameter and 2500 mm in length, mandrel bars made of steel of the grade SKD61 with dimensions of 160 mm in outer were prepared diameter and 12 mm in length having a surface hardness of 400 units of Wisker hardness, and processing was performed to deposit oxide scale on the surface.
Условиями обработки для отложения оксидной окалины являются: нагрев на открытом воздухе; температура нагрева 630°C; время выдержки 20 мин. Структура полученной таким образом окалины является вышеупомянутой структурой наложенных слоев, составленной из (FeCr)3O4, Fe3O4 и Fe2O3, каждый из которых образовался в описанном порядке вовне от подлинной металлической поверхности, и, более точно, двухслойной структурой, состоящей из внутреннего слоя и внешнего слоя окалины, где внутренний слой окалины включает FeCr2O4 и Fe3O4, а внешний слой окалины включает Fe3O4 и Fe2O3, и толщина их составляет 7-10 мкм.The processing conditions for the deposition of oxide scale are: heating in the open air; heating temperature 630 ° C; holding
Полученную таким образом круглую заготовку загружали во вращающуюся печь, чтобы нагреть при температурах в интервале 1200-1250°C, и прокатывали на прошивном стане Маннесманна, чтобы получить полую заготовкуз с размерами 196 мм во внешнем диаметре, толщиной 16 мм и длиной 7500 мм.The round billet thus obtained was loaded into a rotary kiln to heat at temperatures in the range of 1200-1250 ° C and rolled on a Mannesmann piercing mill to obtain a hollow billet with dimensions of 196 mm in outer diameter, 16 mm thick and 7500 mm long.
В качестве условия 1 (пример по изобретению) примерно 200-300 см3 промышленной воды при комнатной температуре немедленно впрыскивали внутрь полой заготовки и затем, используя вышеуказанный стержень оправки, применяли растяжение-прокатку, чтобы изготовить на стане для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем заготовку для конечной прокатки трубы с размерами 151 мм во внешнем диаметре, 6,25 мм толщины и 25 м длины. Тем временем газовым анализом было подтверждено, что впрыснутая вода немедленно испарялась, создавая тем самым внутри оболочки окислительную газовую среду, имеющую концентрацию водяного пара 10-20% об. В то же время в качестве условия 2 (пример по изобретению) после впрыска промышленной воды, подобно описанному выше, внутрь полой заготовки подавали вспомогательную смазку типа борной кислоты, чтобы образовать ее пленку непосредственно перед вводом стержня оправки, тогда как другие параметры были точно такими же, как в условии 1, и затем применяли растяжение-прокатку, чтобы изготовить заготовку для конечной прокатки трубы с размерами 151 мм во внешнем диаметре, 6,25 мм толщины и 25 м длины.As condition 1 (example according to the invention), about 200-300 cm 3 of industrial water was immediately injected into the hollow billet at room temperature, and then, using the aforementioned mandrel bar, tensile rolling was used to produce seamless tubes on a mandrel bar with a rod a workpiece for the final rolling of pipes with dimensions of 151 mm in outer diameter, 6.25 mm in thickness and 25 m in length. Meanwhile, gas analysis confirmed that the injected water immediately evaporated, thereby creating an oxidizing gas medium inside the shell having a water vapor concentration of 10-20% vol. At the same time, as condition 2 (an example according to the invention), after injection of industrial water, as described above, an auxiliary lubricant of the boric acid type was applied inside the hollow preform to form a film immediately before the mandrel core was introduced, while the other parameters were exactly the same as in
В качестве условия 3 (сравнительный пример) воду внутрь полой заготовки не подавали, тогда как другие параметры были точно такими же, как в условии 1, и затем применяли растяжение-прокатку, чтобы изготовить заготовку для конечной прокатки трубы с размерами 151 мм во внешнем диаметре, 6,25 мм толщины и 25 м длины.As condition 3 (comparative example), no water was supplied into the hollow billet, while the other parameters were exactly the same as in
В качестве условия 4 (сравнительный пример) внутрь полой заготовки подавали вспомогательную смазку типа борной кислоты вместо подачи воды, тогда как другие параметры были точно такими же, как в условии 1, и затем применяли растяжение-прокатку, чтобы изготовить заготовку для конечной прокатки трубы с размерами 151 мм во внешнем диаметре, 6,25 мм толщины и 25 м длины.As condition 4 (comparative example), an auxiliary lubricant such as boric acid was supplied inside the hollow billet instead of water, while the other parameters were exactly the same as in
Кроме того, временной график подачи воды задавали так, чтобы она происходила или сразу после прошивки-прокатки на прошивном стане, или за 15 секунд до растяжения-прокатки, или, альтернативно, в оба момента.In addition, the time schedule for the water supply was set so that it occurred either immediately after flashing-rolling on the flashing mill, or 15 seconds before stretching-rolling, or, alternatively, at both points.
При любом условии смазку графитового типа наносили на стержень оправки так, чтобы образовать пленку толщиной 150 мкм после того, как она высушена и отверждена. Далее, что касается вспомогательной смазки типа борной кислоты, смазку, состоящую из 70% бората натрия и 30% мыла металла, наносили так, чтобы покрыть внутреннюю поверхность оболочки с расходом 150 г/м2.Under any condition, a graphite-type lubricant was applied to the mandrel bar so as to form a film with a thickness of 150 μm after it was dried and cured. Further, with regard to the auxiliary lubricant, such as boric acid, a lubricant consisting of 70% sodium borate and 30% metal soap was applied so as to cover the inner surface of the shell with a flow rate of 150 g / m 2 .
В качестве способа оценки был определен и принят "нормализованный коэффициент службы" стержня оправки. "Нормализованный коэффициент службы" характеризуется тем, что после каждого цикла прокатки при каждом условии, а именно после каждого цикла, в котором прокатывали одну заготовку, поверхность стержня оправки проверяли на наличие повреждений поверхности, таких как термическое схватывание и/или растрескивание поверхности; когда обнаруживали какое-либо повреждение, подсчитывали число заготовок, которые были прокатаны до этого; таким образом для каждого сорта стали получали "нормализованный коэффициент службы" по следующему уравнению:As a method of evaluation, a “normalized service factor” of the mandrel bar was defined and adopted. A “normalized service coefficient” is characterized in that after each rolling cycle under each condition, namely after each cycle in which one billet is rolled, the surface of the mandrel bar is checked for surface damage, such as thermal setting and / or surface cracking; when any damage was detected, the number of blanks that had been rolled before was counted; thus, for each grade of steel, a “normalized service factor” was obtained according to the following equation:
Нормализованный коэффициент службы = n/N (1)Normalized Service Factor = n / N (1)
гдеWhere
n: число заготовок, которое было прокатано при условиях 1, 2 или 4;n: number of billets that were rolled under
N: число заготовок, которое было прокатано при условии 3.N: number of billets that were rolled under
Результат оценки в соответствии с вышеописанным собран в таблице 3. В столбце "Позиция подачи водяного пара" выражение "Сразу после П" является сокращенной формой выражения "Сразу после прошивки", означающего, что водяной пар был подан сразу после прошивки-прокатки на прошивном стане, тогда как выражение "15 сек до О" является сокращенной формой выражения "15 секунд до прокатки с оправкой", означающего, что водяной пар подан за 15 секунд до прокатки на стане с оправкой и стержнем.The evaluation result in accordance with the above is summarized in table 3. In the column “Water vapor supply position”, the expression “Immediately after P” is an abbreviated form of the expression “Immediately after flashing”, meaning that water vapor was supplied immediately after flashing-rolling on the flashing mill , while the expression “15 seconds to O” is an abbreviated form of the expression “15 seconds before rolling with a mandrel”, meaning that water vapor is supplied 15 seconds before rolling on a mill with a mandrel and a core.
Фиг.5 является диаграммой, показывающей результат оценки в величинах нормализованного коэффициента службы, когда не применяется вспомогательная смазка, тогда как фиг.6 является диаграммой, показывающей результат оценки в величинах нормализованного коэффициента службы, когда применяется вспомогательная смазка.FIG. 5 is a diagram showing an evaluation result in normalized service factor values when an auxiliary lubricant is not used, while FIG. 6 is a diagram showing an evaluation result in normalized service factor values when an auxiliary lubricant is applied.
Как видно из таблицы 3 и фиг.5 и 6, ясно, что настоящее изобретение делает возможным увеличить срок службы стержня оправки примерно в 2-3 раза независимо от отсутствия или наличия нанесения вспомогательной смазки. Подобным образом также подтверждено, что дефекты поверхности на внешней и внутренней поверхностях после прокатки в стане для прокатки бесшовных труб на оправке со стержнем уменьшены.As can be seen from table 3 and figure 5 and 6, it is clear that the present invention makes it possible to increase the service life of the mandrel rod by about 2-3 times regardless of the absence or presence of auxiliary lubricant. Similarly, it was also confirmed that surface defects on the outer and inner surfaces after rolling in the rolling mill for rolling seamless pipes on a mandrel with a core are reduced.
Что касается места подачи влаги, то наиболее эффективным является случай, когда влагу подают сразу после прошивки-прокатки, и за 15 секунд до стана прокатки с оправкой, тогда как следующим идет случай подачи только после прошивки, за которым следует случай подачи за 15 секунд до прокатки с растяжением.As for the place of supply of moisture, the most effective case is when moisture is supplied immediately after flashing, and 15 seconds before the rolling mill with a mandrel, while the next is the case of feeding only after flashing, followed by a case of feeding 15 seconds before stretching rolling.
Способ горячей деформации хромсодержащей стали в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что вновь созданную поверхность хромсодержащей стали выдерживают в атмосфере водяного пара для образования окалины, включающей FeO; и затем осуществляют следующую по ходу горячую деформацию. Более конкретно, при изготовлении бесшовных стальных труб внутрь полой оболочки, изготовленной способом прошивки-прокатки, подают влагу для того, чтобы выдержать вновь созданную внутреннюю поверхность оболочки в атмосфере водяного пара так, чтобы образовать на внутренней поверхности полой заготовки окалину, включающую FeO; и затем применяют следующий по ходу процесс растяжения-прокатки: как таковое, вышеописанное влечет за собой лишь непродолжительную технологическую операцию и устройство простой конструкции, позволяя уменьшить поверхностные дефекты, возникающие при горячей деформации, и значительно удлинить время службы инструмента. Следовательно, данное изобретение может внести большой вклад в эффективное производство хромсодержащих сталей с 5-18% Cr, в которых имеется возрастающая потребность.The method of hot deformation of chromium-containing steel in accordance with the present invention is characterized in that the newly created surface of the chromium-containing steel is kept in a water vapor atmosphere to form scale, including FeO; and then carry out the next hot deformation. More specifically, in the manufacture of seamless steel pipes, moisture is supplied inside the hollow shell made by the piercing-rolling method in order to withstand the newly created inner surface of the shell in an atmosphere of water vapor so as to form a scale on the inner surface of the hollow billet including FeO; and then the following process of stretching-rolling is applied: as such, the above entails only a short technological operation and a device of simple design, allowing to reduce surface defects that occur during hot deformation and significantly extend the tool life. Therefore, this invention can make a great contribution to the efficient production of chromium-containing steels with 5-18% Cr, in which there is an increasing demand.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007106074/02A RU2336133C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method of chrome-containing steel hot working |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007106074/02A RU2336133C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method of chrome-containing steel hot working |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2336133C1 true RU2336133C1 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007106074/02A RU2336133C1 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method of chrome-containing steel hot working |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336133C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588937C2 (en) * | 2012-04-25 | 2016-07-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making mandrel for rolling with piercing |
| RU2593884C2 (en) * | 2012-04-24 | 2016-08-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making mandrel for piercing-rolling |
| RU2664582C2 (en) * | 2013-10-29 | 2018-08-21 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Processing line for manufacturing seamless steel pipe and method of manufacturing seamless pipe from high-strength stainless steel for oil wells in processing line |
-
2004
- 2004-07-20 RU RU2007106074/02A patent/RU2336133C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2593884C2 (en) * | 2012-04-24 | 2016-08-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making mandrel for piercing-rolling |
| RU2593884C9 (en) * | 2012-04-24 | 2016-12-27 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making mandrel for piercing-rolling |
| RU2588937C2 (en) * | 2012-04-25 | 2016-07-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making mandrel for rolling with piercing |
| RU2664582C2 (en) * | 2013-10-29 | 2018-08-21 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Processing line for manufacturing seamless steel pipe and method of manufacturing seamless pipe from high-strength stainless steel for oil wells in processing line |
| US10570471B2 (en) | 2013-10-29 | 2020-02-25 | Jfe Steel Corporation | Equipment line for manufacturing seamless steel tube or pipe and method of manufacturing high-strength stainless steel seamless tube or pipe for oil wells using the equipment line |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4853515B2 (en) | Stainless steel pipe manufacturing method | |
| RU2426815C2 (en) | Procedure for continuous annealing and preparing strip of high strength steel for its zinc plating by immersion with heating | |
| US8307688B2 (en) | Process for producing seamless stainless steel pipe | |
| RU2336133C1 (en) | Method of chrome-containing steel hot working | |
| JP4900385B2 (en) | High alloy rolling mandrel bar, surface treatment method and manufacturing method thereof, and method of operating seamless steel pipe manufacturing apparatus | |
| CA1154364A (en) | Process for degrease annealing thin strip and foil made of aluminum and aluminum alloys | |
| EP1795274B1 (en) | METHOD FOR HOT WORKING OF Cr-CONTAINING STEEL | |
| JPH04168221A (en) | Manufacture of austenitic stainless seamless steel tube | |
| JP4417634B2 (en) | Seamless steel pipe manufacturing method | |
| JP2000024706A (en) | Manufacture of seamless steel tube and seamless alloy steel tube excellent in corrosion resistance | |
| JP2007167912A (en) | Method for producing stainless steel tube | |
| JP5035296B2 (en) | Steel wire manufacturing method | |
| JP5324964B2 (en) | Method for producing Cr-containing strip steel | |
| JP2867910B2 (en) | How to prevent carburization of seamless steel pipes | |
| JP3738660B2 (en) | Martensitic stainless steel seamless pipe and method for producing the same | |
| JPH11158600A (en) | Stainless seamless steel pipe excellent in corrosion resistance and its production | |
| JPH04111907A (en) | Production of austenitic stainless seamless steel pipe | |
| JP2705382B2 (en) | Pretreatment of pickling of steel pipes for bearings | |
| Zheng et al. | Effect of Oxidation Process on Surface Scale of 20Cr2Ni3 Piercing Plug Steel | |
| JP3232857B2 (en) | Manufacturing method of stainless steel seamless pipe | |
| JP5599626B2 (en) | Method for producing cold-rolled steel sheet capable of suppressing generation of blister | |
| JP2010264469A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING Cr-CONTAINING BAR STEEL | |
| JP3245806B2 (en) | Manufacturing method of ferritic stainless steel | |
| RU2161080C1 (en) | Method for making cold rolled metallic strip | |
| KR100340596B1 (en) | Method for Manufacturing Stainless Steel Rod |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140623 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |