RU2353671C2 - Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб - Google Patents
Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2353671C2 RU2353671C2 RU2007122021/02A RU2007122021A RU2353671C2 RU 2353671 C2 RU2353671 C2 RU 2353671C2 RU 2007122021/02 A RU2007122021/02 A RU 2007122021/02A RU 2007122021 A RU2007122021 A RU 2007122021A RU 2353671 C2 RU2353671 C2 RU 2353671C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- air
- cooling
- pipe
- austenite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопрокатному производству. Для повышения ударной вязкости трубу после окончания горячей пластической деформации охлаждают со скоростью, предотвращающей распад аустенита, до температуры, лежащей в интервале мартенситного превращения, а затем охлаждают на воздухе и проводят нагрев в индукторе, питаемом переменным током частотой 50…60 Гц, до температуры 740-760°С в течение 1-1,5 мин, выдерживают в течение 2-4 мин и окончательно охлаждают на воздухе.
Description
Изобретение относится к термической обработке в трубопрокатном производстве.
Известен способ термомеханической обработки бесшовных труб [Авторское свидетельство СССР №347355, Кл. C21D 9/08, 1972], являющийся, по существу, одной из разновидностей высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО), поскольку при его осуществлении трубы, материал которых находится в состоянии аустенита, после горячей пластической деформации подвергают контролируемому охлаждению. В самом деле, согласно изобретению данный способ включает горячую пластическую деформацию труб и охлаждение, состоящее из начального, совершаемого со скоростью, предотвращающей распад аустенита, а затем окончательного на воздухе. По мнению авторов изобретения, такое непрерывное двухстадийное охлаждение позволяет получить бейнитную структуру, обеспечивающую высокую прочность и удовлетворительную пластичность.
Однако не все стали при непрерывном ускоренном, пусть и двухстадийном, охлаждении дают устойчивое бейнитное превращение, которое гарантированно можно обеспечить только путем изотермической закалки. Так, при непрерывном ускоренном охлаждении сталей (например, высокоуглеродистых и некоторых легированных), у которых точки начала мартенситного превращения и начала бейнитного превращения близки и составляют 450…500°С, основная часть исходного аустенита превращается в мартенсит, и только небольшая часть остаточного аустенита превращается в бейнит, т.е. образуется смешанная мартенситно-бейнитная структура, обладающая при высокой прочности низкой пластичностью и вязкостью [Металловедение и термическая обработка стали: Справочник в 3-х т. под ред. Бернштейна М.Л. и Рахштадта А.Г. Т.2. - Основы термической обработки. М.: Металлургия, 1983, с.150-153].
Поставлена техническая задача: повысить ударную вязкость горячекатаной трубы.
Поставленная задача решается созданием способа производства термомеханически обработанных горячекатаных труб, включающим горячую пластическую деформацию трубы, ее охлаждение со скоростью, предотвращающей распад аустенита, и последующее охлаждение на воздухе, в котором согласно изобретению охлаждение со скоростью, предотвращающей распад аустенита, осуществляют до температуры, лежащей в интервале мартенситного превращения, а после охлаждения на воздухе трубу нагревают в индукторе, питаемом переменным током частотой 50…60 Гц, до температуры 740…760°С в течение 1…1,5 мин, выдерживают в течение 2…4 мин и окончательно охлаждают на воздухе.
Применение индукционного метода нагрева обеспечивает высокоскоростной и равномерный по объему прогрев труб и тем самым высокую производительность, а простота конструкции индукционных установок, использующих для питания сетевой ток частотой 50…60 Гц, гарантирует минимум капитальных затрат. Кроме того, применение тока частотой 50…60 Гц позволяет ограничивать температуру нагрева значениями 740…760°С. Данная температура несколько выше допустимых температур для обычного печного отпуска, поскольку она превышает критические значения, однако благодаря высокой скорости нагрева и последующей короткой выдержке превращения в материале труб запаздывают и не переходят в критическую стадию, чем и достигается эффект, аналогичный печному отпуску. В результате формируется структура сорбита отпуска, что в итоге гарантирует достаточную прочность обработанного материала при его высокой пластичности и вязкости.
Изменяя время выдержки при данной температуре, получают требуемые значения твердости и прочности. Так, сокращая время выдержки, обеспечивают повышение твердости и прочности. Наращивание же времени выдержки понижает твердость и прочность.
Известно, что скорость охлаждения, предотвращающая распад аустенита, называемая также сверхкритической скоростью, для разных сталей различна и определяется их химическим составом. В частности, для сталей мартенситного класса (например, 40Х13) данная скорость обеспечивается обычным охлаждением на воздухе, т.е. непрерывное охлаждение на воздухе оказывается также и тем двухстадийным, которое используется в предлагаемом способе, поскольку сначала при охлаждении с температуры окончания горячей пластической деформации блокируется перлитный распад аустенита, а затем, после того как температура упадет ниже точки начала мартенситного превращения, аустенит трансформируется в мартенсит. Для других же сталей сверхкритическая скорость охлаждения достигается выбором охлаждающей среды, в качестве которой можно использовать влажную (водо-воздушную), водную, масляную, эмульсионную, а также и мощную струю направленного воздуха.
Пример 1. Горячекатаную трубу из стали 45Х, имеющую наружный диаметр 92 мм, длину - 1100 мм и толщину стенки - 13 мм, после ее выхода из калибровочного стана охлаждали от температуры 880°С, при которой сталь 45Х имеет аустенитное состояние, до температуры 260°С со скоростью, равной 31°С/с, что для этой стали гарантированно исключает распад аустенита. Данную скорость охлаждения обеспечили выдержкой трубы в воде, имеющей температуру 35°С, в течение 20 с, после чего трубу охлаждали на воздухе до температуры не более 60°С. Далее трубу нагревали до температуры 740°С в течение 1 мин и выдерживали при этой температуре в течение 3 мин, осуществляя нагрев и выдержку путем поступательного перемещения трубы со скоростью 0,017 м/с через индуктор диаметром 180 мм и длиной 4 м, питаемый переменным током частотой 50 Гц под напряжением 380 В. После выхода из индуктора трубу охлаждали на воздухе до температуры окружающей среды.
Механические свойства готовых труб следующие: предел текучести - 510…540 МПа, предел прочности - 720…760 МПа, относительное удлинение - 22…25%, ударная вязкость при температуре 20°С - 1,4…1,6 МДж/м2, а при -40°С - 0,7…0,9 МДж/м2. Полученный результат показывает, что трубы могут успешно эксплуатироваться в условиях отрицательных температур.
Пример 2. Трубу из стали 30ХМА диаметром 102 мм с толщиной стенки 7 мм и длиной 1500 мм после ее выхода из калибровочного стана охлаждали воздушным потоком, создаваемым вентилятором мощностью 25 кВт, с температуры 880°С до температуры 260°С в течение 50 с, что обеспечило скорость охлаждения 12,5°С/с, затем охлаждали на спокойном воздухе до температуры не выше 60°С. Далее трубу нагревали до температуры 760°С за 1 мин и выдерживали в при этой температуре в течение 4 мин путем поступательного перемещения со скоростью 0,013 м/с через индуктор диаметром 180 мм и длиной 4 м, питаемый переменным током 50 Гц под напряжением 380 В, после чего окончательно охлаждали на воздухе.
Механические свойства труб: предел текучести - 630…650 МПа, предел прочности - 920…950 МПа, относительное удлинение - 20…22%, ударная вязкость - 0,9…1,2 МДж/м2. Это означает, что эффект обратимой отпускной хрупкости был подавлен.
Claims (1)
- Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб, включающий горячую пластическую деформацию трубы, охлаждение со скоростью, предотвращающей распад аустенита, и последующее охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что охлаждение со скоростью, предотвращающей распад аустенита, осуществляют до температуры, лежащей в интервале мартенситного превращения, а после охлаждения на воздухе трубу нагревают в индукторе, питаемом переменным током частотой 50-60 Гц, до температуры 740-760°С в течение 1-1,5 мин, выдерживают в течение 2-4 мин и окончательно охлаждают на воздухе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122021/02A RU2353671C2 (ru) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122021/02A RU2353671C2 (ru) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007122021A RU2007122021A (ru) | 2008-12-20 |
RU2353671C2 true RU2353671C2 (ru) | 2009-04-27 |
Family
ID=41019221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007122021/02A RU2353671C2 (ru) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2353671C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580773C2 (ru) * | 2014-08-12 | 2016-04-10 | Публичное акционерное общество "Синарский трубный завод" (ПАО "СинТЗ") | Способ прокатки труб с термомеханической обработкой |
-
2007
- 2007-06-15 RU RU2007122021/02A patent/RU2353671C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580773C2 (ru) * | 2014-08-12 | 2016-04-10 | Публичное акционерное общество "Синарский трубный завод" (ПАО "СинТЗ") | Способ прокатки труб с термомеханической обработкой |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007122021A (ru) | 2008-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104532126B (zh) | 一种低屈强比超高强度热轧q&p钢及其制造方法 | |
Saha et al. | Effect of cyclic heat treatment on microstructure and mechanical properties of 0.6 wt% carbon steel | |
Rastegari et al. | Investigating the effects of short time austenitizing and cooling rate on pearlitic microstructure and mechanical properties of a hot rolled plain eutectoid carbon steel | |
Lee et al. | Microstructure and mechanical properties of spheroidized D6AC steel | |
JP2015528065A (ja) | 冷間圧延による平鋼製品及びそれを製造するための方法 | |
Zaky et al. | Effect of different cooling rates on thermomechanically processed high-strength rebar steel | |
Hamzeh et al. | Fabrication of the ultrafine-grained ferrite with good resistance to grain growth and evaluation of its tensile properties | |
US3711338A (en) | Method for cooling and spheroidizing steel rod | |
KR102349238B1 (ko) | 카바이드 함유 철계 합금의 미세처리 및 미세조직 | |
CN109402345A (zh) | 轴承钢丝的新型球化退火工艺 | |
Hauserova et al. | Effect of heating rate on accelerated carbide spheroidisation (ASR) in 100CrMnSi6-4 bearing steel | |
RU2353671C2 (ru) | Способ производства термомеханически обработанных горячекатаных труб | |
US20100163140A1 (en) | Microtreatment of Iron-Based Alloy, Apparatus and Method Therefor, and Microstructure Resulting Therefrom | |
CN109689238B (zh) | 钢管的在线制造方法 | |
Hauserova et al. | Microstructure development of bearing steel during accelerated carbide spheroidisation | |
CN109517947A (zh) | 一种含铝中锰trip钢的制备方法 | |
JPH06346146A (ja) | 冷間成形コイルばね用線材の製造方法と装置 | |
JP2591234B2 (ja) | 超微細組織を有する継目無鋼管の製造法 | |
CN109536686A (zh) | 一种铌微合金化中锰trip钢的制备方法 | |
Hauserova et al. | Pearlitic Lamellae Spheroidisation During Austenitization and Subsequent Temperature Hold | |
Kotous et al. | Accelerated Carbide Spheroidisation and Refinement in Spring Steel 54SiCr6 | |
JP2576254B2 (ja) | 超微細組織を有する継目無鋼管の製造法 | |
Musonda et al. | Effect of Water flow Rate on the Yield Strength of a Reinforced bar | |
RU2588936C1 (ru) | Способ термомеханической обработки стальных изделий | |
RU2443786C1 (ru) | Способ обработки низкоуглеродистых сталей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090616 |