Способ термической обработки проката

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнааистмческнхРеспублик вв 971896(22) Заявлено 03, 04, 81(21) 3 72461/22-02с присоединением заявки МВ(23) Приоритет -Опубликовано 0711-82Бюллетень Мо 41 1 И) М, Кл,С 21 Р 9/08 С 21 П 1/74 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий1331 УДК 621. 78. .062. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 07,11,82 В.П,Козинец, Р.Е.Неделько, В.И.Ткач, В,В.Пархоменко,О,Т.Никольская, Е.Т.Михайлова, В.Ф.Мовчан, В;.И,Черный,В.ф.фролов, И.А.Грехов, Ю.А,Поповцев, В.Б.СлавинР.А.Миюсский и В.А.Алешин(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, 1 О выдержку при этой температуре и последующее охлаждение11.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 раст. ворах 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 2.Однако известный способ не позволяет достичь в: сокого качества поверхности изделий вследствие неполного удаления осатков технологической смазки и других загрязнений. Это обусловлено тем, что за короткое время нагрева (5-10 мин и менее) 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, 971896Для достижения указанной цели визвестном способе безокислительнойтермической обработки прокатных иэделий, нк.лючающем нагрев, выдержкуи охлаждение в среде водорода с изменяющейся влажностью, в процессе 5нагрева влажность подаваемого водорода увеличивают, а н процессе охлаждения уменьшают.Изделия, например трубы, нагревают, выдерживают и охлаждают нсреде водорода с изменяющейся влажностью. При этом в процессе нагревавлажность подаваемого водорода увеличивают: для углеродистых сталейот 0 до +40 С, для нержавеющих сталей от 60 до -30 С температуры точоки росы,В процессе выдержки при обработке углеродистых сталей влажностьводорода поддерживают максимальной,соответствующей температуре точкиросы +400 С, а при обработке нержавеющих сталей влажность подаваемого водорода начинают снижать с -30до -40 С температуры точки росы.2В период охлаждения изделий водород подают с уменьшающейся влажностью:для углеродистых и сталей от +40до -20 .С для нержавеющих сталей. росы,Способ проверен на опытной установке на пластинах 50 х 20 х 1 мм и патрубках 20 х 1 х 80 мм из стали 1 Х 18 Н 10 Г) 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 основе2.минерального масла - 0,05-0,07 г/мРежим термообработки: нагрев до 10000 и 1100 С, выдержка при этих температурах 5 и 3 мин соответстнно) охлаждение до 100 С и выдача на воздух. Расход нодорода в обоих случаях ( = 1000 С,и 1 = 1100 С) поддерживается окало 0,5 л/мин, что при обработке пластин соответствует- часовой 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 Стемпературы точки росы; в процессевыдержки 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.о0 .Установлено, что при влажностиводорода, соответствующей точке росы 7 -300 С или ( -60 С (при нагреве) и при влажности водорода, соответствующей температуре точки росы-700 С или-40 С (в процессеохлаждения) не достигается полногоудаления остатков технологическойсмазки или имеются нидимые следыокисления,2)3 Производят термообработку длясравнения по известному способу притех же температурах и режимах выдержки со следующим порядком изменения влажности водорода: влажность5подаваемого водорода в процессе нагрева -20 и 40 С, далее при выдерж 0ке и охлаждении образцов влажностьуменьшают до значения, соответствующего температурам точки росы -60О С.В таблице приведены результатыиспытаний.Подача водорода с нлажностью,соот.нетствующей температуре точки росыболее -20 С, приводит к появлениюзаметного окисления на поверхностиисследуемых образцон, что недопустимо при светлом отжиге нержавеющих изделий, поэтому при термообработке по известному способу влажность40 подаваемого водорода составляет -2(1 С(случай Б).Контроль качества поверхности оЮразцов осуществляют визуально, кромб45 того, образцы подвергают испытаниямпо методу АМ и Д (ГОСТ 6032-58) насклонность к межкристаллитной коррозии (МКК). Испытания показывают,чтопри применении предлагаемого способадостигается полное удаление остатко 1,смазки и получение снетлой и чистойповерхности нержавеющих труб приобеспечении их высоких антикоррозконных свойств. При этом предлагаемый способ обеспечивает требуемоекачество труб (снетлая и чистая поверхность и отсутствие склонйости трубк МКК) при температурно-временныхрежимах и удельных расходах водорода,характерных для условий промышленнойбезакислительнай термообработки трубв водородных печах периодического инепрерывного действия. При использовании известного способа (прототипа)поверхность исследуемых образцовб 5 получается либо окисленной при вы171896 соком уровне влажности подаваемого газа (А) либо с остатками смазки в случае применения дополнительной осушки (Б).Использование предлагаемого спосо. ба 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 иэСпоооб ТемпеВлажность подаваемого водорода,соответствующая температуре тачкиросы,о С Длительностьвыдержки, мин остояни СклонностЬобразцовк МКК оверхостибраэцо ту- нагва, С при ох- лаждени ри выдержк ри нагрев редагаей т 30 до 40 От 40 до 70 Светлаяи чистаяНет до 3 000 1100 Иэ весный МестамиОт - 20 От -20следыдо -8- до -ь"ГО ,-0 70 окисления А 10 1100 т -40 1000 5 сть 80 до -60-70 100 а ув ения форм е пр Прои руе 1973 дете Р 1 еличивают,уменьшают.ации,и экспертизезводство имых атмосфер,с, 303-318,льство СССР/74, 1974,подаваемого водород ро- а в процессе охлажд 50 Источники ин в, принятые во внимани о. Эстрин В.М,т .- грименение контроли М., "Металлургия",с- у 5 2, Авторское сви У 4322111 кл. С 21ботки из ней нагреде во стью, что, с оверхнжность тель А,Т,фанта Сост Техр Редактор К. Волощук аказ 8483/10ВНИИПИ Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб.,Тир Госудалам из осква,стве брет Жд, 4/5 13035 илиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная, 4 формула иэобретениСпособ термической обра ката, преимущественно труб жавеющих сталей, включающи выдержку и охлаждение в ср рода с изменяющейся влажно л и ч а ю щ и й с я тем, целью повышения качества и ти, в процессе нагрева вла готовлении тонкостенных и особотонкс стенных труб. Кроме того, предложенный способ, в котором операции по удалению остатков технологической смазки совмещены с операцие терми ческой обработки, значительно снижает эксплуатационные издержки при произВодстве труб, Использование способа позволяет избежать капитальных затрат на оборудование для хи мической обработки изделий жо ипосле термообработки, что, кроме сни.жения 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. екей Корректор Г. Решетни