Способ термической обработки проката

Способ термической обработки проката

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскмх

Соцнавнстмческнх

Республнк в»971896 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04. 81(21) 3?72461/22-02 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 071182 ° Бюллетень ¹ 41

И11 М. К .

С 21 D 9/08

С 21 D 1/74

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Я1УДК621. 78. .062.3(088.8) Дата опубликования описания07. 11.82

В.П.Козинец, Р.Е.Неделько, В.И.Ткач, В.В.Пархоменко, О.Т.Никольская, Е.Т Михайлова, В.Ф.Мовчан, В:.И.Черный, B.Ô.Ôðoëîí, И.А.Грехов, Ю.А,Поповцев, B.Á.Слав«ин,, Р.А.Мик сский и В.А.Алешин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОКАТА

Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при изготовлении прокатных изделий, преимущественно при безокислитель ном отжиге труб из нержавеющих сталей.

Известен способ термической обработки нержавеющих прокатных изделий в среде водорода, включающий нагрев изделий до температуры рекристаллиэации, 10 выдержку при этой температуре и последующее охлаждение E 11.

Недостатком данного способа является то, что для получения светлой чистой поверхности изделий перед термической обработкой с их поверхности необходимо удалять технологическую смазку, оставшуюся после прокатки.

Для этого производят химическую обработку изделий в обезжиривающих растворах, в высококонцентрированных растворах щелочей и растворах кислот,что не всегда обеспечивает полное удаление смазки с поверхности, а в ряде случаев приводит к растраву ее. В результате снижаются антикоррозионные свойства изделий после термообработки и ухудшается качество поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сгособ термической обработки прокатных иэделий в среде водорода с изменяющейся влажностью 12 .

Однако известный способ не позволяет достичь всокого качества поверхности изделий вследствие неполного удаления ос атков технологической смазки и других загрязнений. Это обусловлено тем, что за короткое время нагрева (5-10 мин и менее3 при подаче водорода с уменьшающейся влажностью примеси кислорода в газе недостаточно для окисления остатков поверхностных загрязнений и последующего удаления их в газообразном состоянии. Полнота очистки поверхности металла не достигается даже в случае предварительной очищающей химической обработки изделий, что приводит к снижению антикоррозионных свойств и ухудшению качества поверхности изделия в готовом виде. Кроме того, при уменьшающейся влажности подаваемого водорода в течение всего цикла термообработки необходима глубокая, ухудшаемая в ходе всего технологического цикла, осушка газа, являющаяся дорогостоящей и трудоемкой операцией.

Дель изобретения — улучшение качества поверхности изделий.

971896

Для достижения указанной цели в известном способе безокислительной термической обработки прокатных иэделий, включающем нагрев, выдержку и охлаж1,ение в среде водорода с изменяющейся влажностью, в процессе 5 нагрева влажность подаваемого водорода увеличивают, а н процессе охлаждения уменьшают.

Изделия, например трубы, нагревают, выдерживают и охлаждают н 1 среде водорода с изменяющейся влажностью. При этом в процессе нагрева влажность подаваемого водорода увеличивают: для углеродистых сталей . or 0 до +40 С, для нержавеющих ста лей от 60 до -30 С температуры точо ки росы.

B процессе выдержки при обработке углеродистых сталей влажность водорода поддерживают максимальной, соответствующей температуре точки

pocbl +40О С, а при обработке нержавеющих сталей влажность подаваемого водорода начинают снижать с — 30 до -40 С температуры точки росы.

В период охлаждения изделий водород подают с уменьшающейся влажностью . для углеродистых и сталей от +40 до -20 .С для нержавеющих сталей

Р о от -40 до -70 С температуры точки . росы.

Способ проверен на опытной установке на пластинах 50х20х1 мм и патрубках 20х1х80 мм из стали

1Х18Н10Г, прокатанных с использованием двух видов технологических смазок, широко применяемых при холодной и теплой прокатке труб: на основе жирных кислот и на основе минерального масла.

Перед термической обработкой все опытные образцы обезжиривают в водном растворе, содержащем тринатрий фосфат и поверхностно-активные нещестна (ПАВ). Количество технологической смазки, оставшееся после обезжиривания образцов, определяют на образцах-свидетелях куланометрическим методом: при смазке на основе жирных кислот ана составляет 0,06

0,09 г/м, а при смазке на основе 2. минерального масла — 0,05-0,07 г/м

Режим термообработки: нагрев до

10000 и 1100 С, выдержка при этих температурах 5 и 3 мин соответст*нно, охлаждение до 100 С и выдача на воздух. Расход нодорода в обоих случаях (tî 1000о С,и tî = 1100 C) поддерживается окало 0,5 л/мин, что при обработке пластин соответствуетчасовой норме,1 нм /м, а при обработке патрубкав — 5 нмз/м ., чта соответствует реальным расходам водо рода при обработке в промышленных муфельных печах.

Термообрабстку ведут в среде водорода с изменяющейся влажностью: при нагреве подают водород с увеличивающейся влажностью от -60 до -30 С температуры точки росы; в процессе выдержки влажность водорода составляет от -30 до -40 С температуры точки росы; в период охлаждения уменьшают влажность водорода от -40 до

-70 С температуры точки росы. о

О .Установлено, что при влажности водорода, соответствующей точке росы 7 -ЗООC или .с -60 С (при нагреве) и при влажности водорода, соответствующей температуре точки росы

5 ° < -?О C или > -40 С (в процессе охлаждения)„ не достигается полного удаления остатков технологической смазки или имеются нидимые следы окисления.

2О Производят термообработку для сравнения по известному способу при тех же температурах и режимах выдерж. ки со следующим порядком изменения влажности водорода: влажность

5 подаваемого водорода в процессе нагрева -20 и 40 С, далее при выдержО ке и охлаждении образцов влажность уменьшают до значения, соответствующего температурам точки росы -60

?О С.

В таблице приведены результаты испытаний.

Подача водорода с нлажностью,соотнетствующей температуре точки росы более -20 С, приводит к появлению заметного окисления на поверхности исследуемых образцон, что недопустимо при светлом отжиге нержавеющих изделий, поэтому при термообработке по известному способу влажностЬ

40 подаваемого водорода составляет -2(С (см. таблицу, . случай A ) и -40 С (случай Б).

Контроль качества поверхности о разцов осуществляют визуально, кромб

45 того, образцы подвергают испытаниям по методу AN и Д (ГОСТ 6032-58) на склонность к межкристаллитной корро эии (МКК). Испытания показывают,что при применении предлагаемого способа достигается полное удаление остатками, смазки и получение снетлой и чистой поверхности нержавеющих труб при обеспечении их высоких антикоррозконных свойств. При этом предлагаемый способ обеспечивает требуемое качество труб (снетлая и чистая поверхность и отсутствие склонйости труб к МКК) при температурно-временных режимах и удельных расходах водорода, характерных для условий промышленной безакислительнай термообработки труб в водородных печах периодического и непрерывного действия. При использовании известного способа (прототипа) поверхность исследуемых образцов

65 получается либо окисленной при выЧ71896

Споооб ТемпеВлажность подаваемого водорода, соответствующая температуре тачки

Дли тель ность выдержки, мин остояни

Склонность образцов

МКК оверхости браэцов атуа нагева, С при нагреве при выдержке при охлаждени

Предлагa=мый

От 60 до 30 От 30 до 40 От 40 до 70 Светлая Не и чистая

1000 5

1100 3

Иэ вестный А 1000 5

Местами следы до -ь 70 окисления

От -20 до --C- 70

-20

1100

От -40 От -40

1000

-40

Есть до -60-70 до -б0-70

Б 1100

Составитель А. Секей

Техред Т.Фанта Корректор Г. Решетник

Редактор К. Волощук

Заказ 8483/10 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектна . 4 соком уровне влажности подаваемого газа (А) либо с остатками смазки в случае применения дополнительной осушки (Б).

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет улучшить качество поверхности иэделий за счет организации контролируемого притока окисления к поверхности обрабатываемых труб в соответствии с предложенным режимом изменения влажности водорода, при котором обеспечивается очистка поверхности труб от остатков смазки при выгорании их и не допускается окисление очищенных участков повехности, поскольку остаточная влага водорода полностью связывается при выгорании смазки, что особенно важно при иэФормула изобретения

Способ термической обработки проката, преимущественно труб из нержавеющих сталей, включающий нагрев, выдержку и охлаждение в среде водорода с изменяющейся влажностью, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества поверхности, в процессе нагрева влажность готовлении тонкостенных и особотонк стенных труб. Кроме того, предложенный способ, в котором операции по удалению остатков технологической смазки совмещены с операцией терми5 ческой обработки, значительно снижает эксплуатационные издержки при произВодстве труб. Использование способа позволяет избежать капитальных затрат на оборудование для хиiO мической обработки изделий до и после термообработки, что, кроме снижения издержек производство, способствует повышению качества труб, так как травление труб в известных способах связано со значительным трудно контролируемым съеглом (растравом) металла, искажающим размеры труб по диаметру и толще стенки. подаваемого водорода увеличивают, а в процессе охлаждения уменьшают.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эстрин F..M. Производство и грименение контролируемых атмосфер.

М., "Металлургия", 1973, с. 303-318. ц 2, Авторское свидетельство СССР гг 4322111„ кл. С 21 Р 1/74, 1Ч74.