Способ изготовления труб из нержавеющих сталей и сплавов

(73) Заявител к изготовле ет быть иснии труб из авов,Изобрет нию бесшовно ситс бимо ние ользован и готовл й и сп трубах вов об ржавеющих Потребн х сталейал из нержавеюсловлена их сть в п талла, орро 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕ СТАЛЕЙ Ивысокими эксплуатационными своиствами, обеспечивающими их стойкость в условиях повьппенных нагрузок и повышенной коррозии.1 ОИзвестныспособы изготовления бесшовных труб из нержавеющих сталей и сплавов 1 включающие нанесение на поверхность металла смазки, деформацию металла, химическую обработку для удаления окалины и термическую обработку для снятия напряжений или получение требуемого комплекса свойств. Как правило, этот цикл повторяется два и более раз 1 ,Недостатком этого способа является науглероживание поверхности мет приводящее к межкристаллитной к РУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮПЯХПЛАВОВ уменьшения межкристаллитнойии применяется оксидирование лунга на воздухе при 800 С и пою следующий высокотемпературный отжиГ в вакууме 2 .Однако необходимость придания трубам перед термической обработкой осо" бой чистоты и значительные энергозатраты, связанные с работой вакуумных печей, препятствуют широкому распрос ранению данного способа.Целью изобретения является предотвращение межкристаллитной коррозии.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления труб иэ нержавеющих сталей и сплавов, включающему нанесение на поверхность изделия смазки.деформацию, очистку и термическую обработку, производят дополнительное оксидирование химическим путем, при этом оксидирование производят перед нанесением на поверхность изделия смазки или перед термической обработкой.25Это способствует "исключению науглероживания и, следовательно, предотвращению межкристаллитной коррозии.П р и м е р 1, Нанесение окисной пленки в лабораторных условиях осуще-. ствляют в растворе следующего состава, г/л:Серная кислота(ГОСТ 4204-66) ,600Калий азотнокислый (ГОСТ 4217.-65) 60Марганец сернокислый (ГОСТ 435-67)Аммоний сернокислый (ГОСТ 3769-73) 100Железо сернокислоеокисное (ГОСТ 9485"60) 15Температура раствора 115 С, время выдержки 1 ч.В качестве образцов изготовляют трубы размером 22 х 0,5 мм из заготовки размером 25 х 2,0 мм из стали марки 12 Х 18 Н 10 Т.Перед прокаткой на заготовку наносят смазку - касторовое масло с таль" ком. После прокатки трубы обезжири вают в ванне с щелочным раствором при 98"100 С, травят в азотноплавиковой ванне и, после промывки и сушки, перед термообработкой накосят окисную пленку в указанном растворе. Затем 55 после промывки и сушки трубы подвергают термообработке по следующему режиму: нагрев при 105 дфС в течечие Э 5 12 В результате реализации указанного способа образующаяся на поверхности иэделия окисная пленка имеет сложный состав, зависящий от состава стали или сплава изделия, напримерф 5Еез 0 ГегОВ, й 0 М г 01 СгеОя 1 Т 0,Ге(СгО)г, Йп 0 Мп 01 ГеГ 0 уФ ЪЮФЧО, 90 г. Сц 0. Сп 0 и др,Слой образующихся окислов при деформации служит подсмазочным покрыти оем (коэффициент трения в этом случаесоставляет 0,014), препятствующимвнедрению углеродсодержащей смазки вмикротрещины деформируемого металла,при обезжиривании позволяет полнее 15удалить смазку, а при термообработкене позволяет проникать углероду иэ атмосферы печи в металл (слой окисловвосстанавливается углеродом иэ металла или газов СО и СО); имеющийся вметалле углерод,дифФундируя к поверхности, встречает слой окислов восстанавливает их до металла, а .самудаляется в виде газов СО и СО.Как показывают испытания, все трубы с окисным покрытием .не склонны к иежкристаллитной коррозии, В то же время на трубах, прокатанных и термообработанных без окисного покрытияг процент брака по межкристаллитной коррозии составляет 4-207.,П р и м е р 2Окисную пленку наносят на поверхность заготовки размером 25 х 2 х 1000 мм из стали 12 Х 18 Н 10 Т в растворе следующего состава, г/л:Серная кислота(ГОСТ 421 7-65) 60Марганец сернокислый (ГОСТ 435-67) 12Аммоний сернокис"лый (ГОСТ 3769-73) 100 79 410 мин с последующим охлаждением на воздухе.Вторую партию труб в количестве 100 шт, изготовляют с нанесением плег"и из расплава следующего состава, мас.Х:Калий двухромовокислый (ГОСТ 4220-65) 98,8Аммоний молибденовокислый (ГОСТ,3765-72) Оь 2Температура расплава 500 С. Время выдержки 1 ч.Изготовляют трубы иэ стали 12 Х 18 Н 10 Т размером 20 х 2,0 мм нз заготовки размером 40 х 4,3 мм.Перед прокаткой на трубы наносят смазку следующего состава, г/л: графит 10,0; Са(ОН) 30; МаИО 38,0, вода остальное, После проката трубы подвергают обезжириванию в ванне щелочного расплава, затем после промывки травят в азотноплавиковой ванне. После травления, промывки и сушки на тру 5 ы перед термообработкой наносят окисную пленку в указанном расплаве. Затем трубы подвергают термической обработке по следующему режиму: температура нагрева 1050-1070 С, выдержка 8 мин, охлаждение на воздухе.Параллельно аналогичные трубы были изготовлены по известному способу(без нанесения окисного слоя) .После термообработкн, осветления, промывки и сушки на всех трубах, изготовленных как в лабораторных, так и в промышленных условиях, проведене 1007-ный контроль на склонность к межкристаллитной коррозии (МКК) по методу АМ- ГОСТ 6032-75.Железо сернокислоеокисное (ГОСТ 9485-60) 15при 115 С в течение 1 ч,На заготовку с окисной (оксидной)пленкой наносят смазку (касторовое 5масло. с.тальком) и подвергают пластической деформации на холоду на станеХПТР 30/60 по следующему режиму: 78двойных ходов в минуту, подача 1,5 мм,обжатие 80,87.1 ОВо время проката не наблюдаетсяналипание металла на инструмент, качество поверхности труб не отличаетсяот качества поверхности полученногос использованием подсмазочного технологического покрытия (меди) . Послепрокатки трубы обезжиривают в ваннес щелочным раствором при 90-100 С.На 507 труб окисную пленку удаляютв плавиково-азотнокислом растворе и 20подвергают повторному.оксидированиюперед последующей термической обработкой, Остальные 507 труб подвергаются термической обработке непосредственно после обеэжиривания. 25Как показывают 1007-ные испытанияна МКК, все трубы, изготовленные снанесением окисной пленки перед деформацией, не склонны к МКК, в то время как при использовании медного подсмазочного покрытия брак по склонности к МКК составляет 107.,40 Кроме того, окисную пленку наносят также на поверхность заготовки 35 (89 х 9,0 мм) и передельных труб (48 х 5,4 и 25 х 3 мм) из стали 12 Х 18 Н 10 Т в рас-плаве следующего состава, мас.7.:Калий двухромовокислый (ГО".Т 4220-65) 99,8Аммоний молибденовокислый (.ОСТ 3765-72) 0,2 при 500 С в течение 1 ч.На заготовку и передельные трубы с окисной пленкой наносят графитсодер жащую смазку следующего состава, г/л:Графит 5,8-10,0Гидроокись кальция 6,4-300Натрий азотнокис 37-3850Вода Остальное подвергают ее сушке при 200-250 ОС с последующей тепловой пластической деформацией на станах ХПТи ХПТпо следующему режиму: число двойных55 ходов клети оОв минуту, температура подогрева в индукторе 150 С, поО дача 15 мм (заготовка) и 10 мм (пере- дельные трубы). Во время проката не наблюдаетсяналипания металла на инструмент, качество поверхности труб не отличаетсяот качества поверхности полученногос использованием подсмаэочного технологического покрытия (меди).После проката трубы обезжириваютв ванне щелочного окислительного расплава при 420-480 С.ОНа 507 труб окисную пленку удаляют в плавиково-азотнокислом расэвореи подвергают повторному оксидированию перед последующей термической обработкой. Остальные 507. подвергаюттермической обработке непосредственно после обезжиривания,Как показывают 1007-ные испытанияна МКК, все трубы, изготовленные снанесением окисной пленки перед деформацией, не склонны к МКК, в товремя как при использовании медногоподсмазочного покрытия брак по склонности к МКК составляет 4-203.Применение предлагаемого способапо сравнению с известными позволяетзначительно снизить трудоемкость иэнергозатраты процесса, процент брака, повысить качество готовых труб,что особенно важно при производстветруб из нержавеющих сталей и сплавов.Гформула изобретенияе 1. Способ изготовления труб изнержавеющих сталей и сплавов, включа-ющий нанесение на поверхность изделиясмазки, деформацию, очистку и термическую обработку, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью предотвращения межкристаллитной коррозии, производят дополнительное оксидированиехимическим путем,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что оксидированиепроизводят перед нанесением на поверх.ность изделия смазки.3, Способ по п. 1,о т л и ч а ющ и й с я тем, что оксидирование про"изводят перед термической обработкой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Разработка и внедрение технологии производства труб из стали типаОЗХ 18 Н 11, обеспечивающей скорость коррозии в концентрированной азотной кислоте не более 0,5 мм/год. ОтчетВНИТИ 476-72.2. Авторское свидетельство СССР9 181144, кл. С 21 О 9/08, 1966,