Способ изготовления профилей из низколегированных дисперсионнотвердеющих сталей

,801 0 А С 2109 9,Я 1 С 21 В ОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ х Райт,л Хайнц Шлус еогу Мсгоа 1 и, 1975,свидетельство СССР21 П 9/08, 1973,2. Авторско449942, кл.(54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯПРОФИЛЕЙ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХДИСПЕРСИОННОТВЕРДЕЮЩИХ СТАЛЕЙ,пре. -имущественно труб, включающий горячую прокатку на полосу или листс окончанием прокатки вьппе 4 ,охлаждение, резку, формовку и сварку, о т л и ч а ю щ и й с я тем,и -процессес темм ре- зводя ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ(71) Хеш Верке АГ (ФР(56) 1. Нзгогу апд ТЬ1 оудпя. 75, Казь.пдвур. 163. что, с целью повьппения технологической пластичности заготовки и прочностных свойств готовой трубы, полосу или лист с температуры конца прокатки замедленно охпаждают до 400 ОС, а после формовки и сварки трубу нагревают до Ас 100 150 С, выдерживают, прокатываютопутем редуцирования растяжением и охлаждают на воздухе.2 Способ поп. 1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что замедленное охлаждение полосы осуществляют в смотанном рулоне.3. Способ по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что замедленное охлаждение листа осуществля ют в лечи. 4. Способ по п. 1, о т ч а ю щ и й с я тем, чт охлаждения трубы на воздух пературы конца прокатки п дуцирования растяжением п отпуск при 500-600 С, 1087078Изобретение относится к способу изготовления профилей, преимущественно труб,Профили с высокими прочностными характеристиками используются в тех случаях, когда необходимы строительные элементы высокой прочности при малой массе, например для деталей автомобилей, гидравлических цилиндров, стальных высотных сооружений, или когда при конструктивном ограничении размеров неизбежны высокие нагрузки, например трубы для буровой техники в нефтедобыщающей промышленности. При изготовлении, например, горячекатаных бесшовных труб используются стали с повышенным (до 0,5 Х)содержанием углерода, а также другиии легирующими добавками, повышающими прочность, При изготовлении формуемых из полосового илилистового материала свариваемыхтрубчатых профилей применение подобных сталей затруднено вследствиевысокого сопротивления деформациии недостаточной свариваемости.Ухудшения условий высокочастотнойсварки можно избежать как за счетприменения сталей, закаленных и отпущенных после горячей прокатки, так и за счет применения в отличие от нормализованных мелкозернистых конструкционных сталей с повышенными пределами текучести.Такой материал обладает необходимой прочностью, однако не пригоден для холодной переработки в профили из-за высокого сопротивления деформации. На практике эти качества.о приводят при изготбвлении, например, сварных труб к ограничению предела текучести профилей до 500 МПа и предела прочности при растяжении до 650 МПа. В связи с этим трубы следует формовать, варить из полосоо, вого или листового материала мягких сортов с пределом текучести до 500 МПа, а при более высоких требованиях к пределу текучести улучшать йутем закалки и последующего отпуска.Известен способ изготовления труб, включающий горячую прокатку заготовки из низколегированной дисперсионнотвердеющей стали по схеме контролируемой прокатки, после которой полосу с температуры конца прокатки 800 С ускоренно охлаждаютдо 620-560 фС, сматывают в рулон,в котором она замедленно охлаждается. Из полученной полосы формируют трубу и осуществляют ее сварку 11,Однако полученная полоса имеетповышенные прочностные свойства,что затрудняет процесс формообра.зования труб.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ изготовления труб из низколегированной дисперсионнотвердеющей стали, включающий горячую про-катку на полосу или лист с окончанием прокатки выше Аг, охлаждение, резку, формовку, сварку и термическую обработку - двойную нормализацию или закалку с высоким отпуском 21.Однако полоса-заготовка имеетнизкую технологическую пластичность,ухудшающую резку, разделку кромоки формовку. Кроме того, необходимопроведение упрочняющей термической обработки.Цель изобретения - повышение технологической пластичности заготовкии прочностных свойств готовой трубы.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовления профилей из низколегированных дисперсионнотвердеющих сталей, преимущест 35 венно труб, включающему горячую прокатку на полосу или лист с окончанием прокатки выше А, охлаждение,резку, формовку и сварку, полосу илилист с температуры конца прокатки40 замедленно охлаждают до 400 С, апосле формовки и сварки трубу нагревают до Ас 5 100-150 С, выдерживают,Ь 4прокатывают путем редуцирования растяжением и охлаждают на воздухе.45 Замедленное охлаждение полосы осуществляют в смотанном рулоне.Замедленное охлаждение листа осуществляют в печи,В процессе охлаждения трубы на50 воздухе с температуры конца прокаткипутем редуцирования растяжением прооизводят отпуск при 500-600 С,Способ осуществляется следующимобразом.5 Полоса или лист низколегированной дисперсионнотвердеющей сталипосле последнего прохода для старения замедленно охлаждается в горячем состоянии с температуры конца прокатки выше 4 г до температуры около 400 С и в заключении охлаждаоется до комнатной температуры,5 Полоса или лист перерабатываются холодным способом в трубу.С целью растворения грубых выделений труба подвергается высокотемпературному нагреву с выдержкой, прокатке путем редуцированиярастяжением, охлаждению на воздухес целью образования тонкодисперсных выделений карбидов, нитридов,карбонитридов,Для изготовления труб используют низколегированную сталь следующего состава,Е:Углерод О, 13-0,35Кремний О, 1-0,8Иарганец 0,9 - 1,7Фосфор Не более 0,035Сера Не более 0,035Иедь Не более 0,7Никель Не более 0,8Азот Не более О, 02Алюминий Не более 0,08Ниобий и/илититан и/иливанадий 0,02-0,2Железо и обычные примеси ОстальноеСогласно предлагаемому способу вы-держивание в горячем состоянии сцелью старения дисперсионнотвердеющей мелкозернистой стали, при котором не происходит измельчения зерна,осуществляется во время охлаждения стемпературы выше 41- предпочтительноопри 850-750 С, смотанной. в рулон 40стальной ленты,Благодаря сравнительно высокимтемпературам полосы при смотке ипоследующему охлаждению только в результате естественного теплового 45излучения рулона достигается замед"ленная скорость охлаждения, вследствие чего исключаются тонкодисперсионные выделения и достигаются коагулированные выделения. 50 15 25 30 Соответствующее формирование структуры в листах достигается благодаря охлаждению в печи с температуры конца прокатки, вследствие чего предотвращаются излучение и конвекция, 55 Как для смотанной стальной полосы, так и для стального листа существенно, чтобы охлаждение до температуры 400 оС происходило замедленно, в товремя как последующее охлаждениедо комнатной температуры может осуществляться любым способом.Благодаря достигаемому путем выдерживания в горячем состоянии низкому сопротивлению деформации стальной полосы или листа их можно легкоперерабатывать холодным способомв трубу, т.е. резать, обрезать кромки, формовать, калибровать и сваривать.Изготовленные трубы нагревают дотемпературы Лс 100-150 С и выдерживают для растворения грубых выделений упрочняющих фаз, а затемпрокатывают путем редуцирования растяжением на требуемый размер и охлаждают на воздухе,Охлаждение на воздухе обеспечивает выделение нитридов карбидов иликарбонитридов в тонкодисперсномвиде, а следовательно, и повышениепрочностных свойств готовых труб.Трубы из сталей, в которых выделение дисперсных частиц упрочняющих фаз наиболее полно происходитпри 500-б 00 С, в процессе охлаждеония на воздухе следует подвергатьотпуску при указанных температурах.П р и м е р. Для изготовлениятруб используют сталь следующегохимического состава, 7.: углерод0,28, марганец 1,5, кремний 0,32,сера 0,015, фосфор 0,025, алюминий0,03, ванадий О, 12, азот 0,015,железо и неизбежные примеси остальное.После горячей прокатки в широкую полосу без промежуточного охлаждения после последнего прохода она наматывается при температуре около 750 С в рулон и охлаждается на спокойном воздухе до 400 С.оПри таком охлаждении рулона с температуры смотки до 400 С используется естественная способность рулона к аккумулированию тепла для старения, при котором происходит полное выделение и коагуляция карбидов, нитридов и карбонитридов. Дальнейшее охлаждение. до комнатной температуры производится любым способом. Полоса после полного охлаждения до комнатной температуры или после старения имеет предел текучести 455 ИПа и предел прочности при растяжении 650 ИПа.1087078 10 Составитель А,СекейРедактор Л.Веселовская Техред Т,Дубинчак Корректор С,Шекмар Заказ 2289/54 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Горячекатаную широкую полосу режут на отдельные полосы, в случае необходимости обрезают кромку и подвергают вслед за этим холодной формовке. Затем при помощи высокочастотной сварочной машины сваривают в трубу диаметром 159 мм.Эту трубу нагревают до температурым 1030 С, выдерживают и прокатывают путем редуцирования растяжением до желаемого диаметра 60,3 мм. Готовую трубу охлаждают на холодильнике до комнатной температуры. Во время нагрева трубы на уровне температуры прокатки грубые карбиды, нитриды и карбонитридыв стали растворяются и во время охлаждения после прокатки и отпуска тонко диспергируется при одновременном образовании мелкого зерна. Готовая труба имеет после такойобработки предел текучести 648 МПаи предел прочности при растяжении845 МПа.