Способ термической обработки труб

Способ термической обработки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургической промьппленности, в частности к термической обработке труб, и может быть использовано при изготовлении сварных труб большого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию. Цель - получение оптимального комплекса проч- . ностных, пластических и микроструктурных характеристик труб. Трубы нагревают до температуры аустенизации, подстуживают в пределах от А . до А, +50 С со скоростью 1,5-2,0 С/с, 1 а затем с этой температуры охлаждают до комнатной температуры со скоростью 25-35°С/с. 1 табл. i (Л ГчЭ СО оо 4 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСРУБЛИН (51)4 С 21 П 9 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к металлургической промышленности,, в частности к термической обработке труб, и может быть использовано при изготовлении сварных труб большого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию. Цель — получение оптимального комплекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб. Трубы нагревают до температуры аустенизации, подстуживают в пределах от А .+20 С, до А +50 С со скоростью 1,5-),O C/с, L1 а затем с атой температуры охлаждают до комнатной температуры со скоростью а

25-35 С/с. 1 табл.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITI44 (21) 3895074/22-02 (22) 08.05.85 (46) 07.03.87. Бюл. В 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) А.Д.Лючков, И.З.Машинсон, Л.И.Шайтан, Ю.И.Райчук, Е.И.Рассказов, В.Н.Зикеев, В.Ф.Рябов, В.P.ßíåð, В.В.Кириченко, В.В.Тарасов и Л.А.Цариков (53) 621. 785. 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 428022, кл. С 21 9 9/08, С 21 D 1/78, 1972. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ТРУБ

„„SU„„1294846 А i

1294846

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к термической обработке труб, и может быть использовано при.изготовлении сварных труб большого диаметра нз малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию.

Целью изобретения является получение заданного комплекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб.

Пример. Обрабатывают трубы размером 530х10 мм из стали в количестве 20 шт. А для укаэанной Х стали составляет 680 С.

Режим термической обработки следующий: температура аустенизации

920 +15 С, скорость охлаждения при 20 подстуживании 1,6+0,1 С/с, температура подстуживания 710-+10 С/c скорость ускоренного охлаждени2р2С/z. с

После обработки по приведенному режиму трубы подвергают высокому отпуску.

Результаты испытаний труб опытной. с партии приведены в таблице (режим 3).

В соответствии с техническими условиями (см. таблицу) для труб из малоуглеродистой стали, предназначен- 30 ных для эксплуатации в агрессивных средах,. например в нефтепроводах и факельных системах, с содержанием в транспортируемом продукте провышенногб количества сероводорода и углекислого газа, прочностные характеристики не должны существенно превышать их уровень в горячекатаном состоянии.

Предел текучести труб не должен превышать 382 МПа, а относительное удли-,д нение должно быть не менее 207. При этом требуется высокое сопротивление металла труб хрупкому разрушению.

Ударная вязкость (КС g 40) по ширине сварного соединения, включая шов и околошовную зону, должна быть не менее 29 Дж/см . Величина зерна ферри га в основном металле труб и зоне

"варного соединения должна быть не крупнее 7 балла шкалы ГОСТа. Мелкозернистость структуры в сочетании с высокой пластичностью и вязкостью обеспечивают необходимый уровень сопротивления металла труб сероводородной коррозии. 55

Обработка по известному способу включает температуру нагрева 930 10 С, подстуживание на воздухе до 815+15 С,: охлаждение в воде до 540+15 С

;и дальнейшее охлаждение на воздухе.

Скорость охлаждения при подстуживании на воздухе до 815+15 С составляет 0,9+0,1 С/с, а в воде — до 540+

+15 — 42+2 С/с, Затем трубы подвергают высокотемпературному отпуску (см. табл., режим 1).

Как видно из таблицы, предел текучести материала труб, обработанных по известному способу, превышает допустимый уровень 382 МПа. При обработке по предлагаемому способу механические и структурные характеристики как основного металла, так и сварного соединения, находятся в прецелах требований технических условий.

Повышение температуры подстуживания до значений выше А +50 С при2.1 водит к получению значений предела текучести б т 382 МПа из-за большого т количества аустенита к моменту начала ускоренного охлаждения, что снижает сопротивление металла сероводородному растрескиванию. Снижение ее ниже А приводит почти к полному

1 распаду аустенита на феррит и перлит, что снижает ударную вязкость металла шва до значений, нюке требуемых.

При охлаждении от указанных температур подстуживания со скоростью выше

35 С/с получаются завышенные зна.чения предела текучести основного металла из-за большого количества продуктов промежуточного превращения в структуре, в результате чего снижается сопротивление металла труб сероводородному раетрескиванию. При охлаждении со скоростью 25 — 35 С/с свойства труб по всем показателям соответствуют требованиям ТУ. При охлаждении со скоростью ниже 25 С/с не обеспечивается ударная вязкость металла шва. Важное значение имеет, скорость подстуживания в верхнем температурном интервале. Снижение скорости подстуживания ниже 1,5 С/с приводит полностью к феррито-перлитt ному распаду аустенита, При этом не обеспечивается ударная вязкость в металле шва, что снижает сопротивление сварного соединения хрупкому разрушению. Повышение скорости подстуживания до значений более 2 С/с приводит к повышению предела текучести.

1294846

Требуемый комплекс свойств обеспечивается при обработке по предлагаемому режиму, при котором скорость охлаждения при подстуживании, температура подстуживания, а также ско- 5 рость ускоренного охлаждения после подстуживания находятся в предлагаемых пределах. При этом структура труб состоит из феррита с величиной зерна не крупнее 7 балла шкалы ГОСТа и 1520Х равномерно распределенной фазы, образовавшейся из аустенита по кинетике промежуточного превращения. Термообработка по режимам с параметрами, отличающимися от предлагаемых, не приводит к получению требуемого уровня механических свойств и величины зерна.

Формула изобретения

Способ термической обработки труб, -преимущественно, сварных боль; шого диаметра из малоуглеродистой стали для нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию, включающий аустенизацию, подстуживание, -ускоренное охлаждение и высокий отпуск, отличающий с я тем, что, с целью получения заданного ком- плекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб, подстуживание осуществляют со скоростью 1,5-2,0 С/с до температуры в пределах от А +20 С до А +50 С, а ускоренное охлажденйе ведут со скоростью 25-35 С/с до комнатной температуры.

1З f )g 1 «)ttt)

: Ь

I s jil а) i

1 1

Rf Щ ч ю

В1 в «

С1 В х в а в1

С

Ю

1 л л

1 л!! в

1 л

Со в о со х,Ф,.

« 3 )

a «vy со

« из

D ф е

Ф

ССС в

С ч

С« о

В ч

С 4 ф сл

D в х

Щ х

X в

С С

1 лс

С4 о

CCI

° и

С«С

С" С

СС

СФ\

1 о\

СС л

СС

СС

С С

CC о

Ф о

« ч

А со лс со

ССС ICI о х

О о о

СС

Ю

С

ICl в о

Ю о о

Щ

СС

СС со а л л

С

Ь

В

С

« о и

« лс

D б, алв>

CI ° м В3 о

СС о

С«С

CCI о

Ю н

«

° I

v и х х4

D «1

ОС о,с х

«к квсс

I v с1 Х !

ОС-> в 1 х к

a & t в о в«ч «ц пь«Ь в 1 Х

Х 1 ф аиово«х с.с с, a ao o «

el К

E вос-ЯRe

Х С«1 В g «Ct

Р««оцвов

ll о r«au..1.

voaacl« о hg

1294846

Р

5 а

3

5

1

Е

4 и

Ф