Способ термической обработки труб

46 129 БЛИ 10908 ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ТЕНИЯ ЬСТВУ стб, го ател ичес иост ара а затедо ком25-35 НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Всесоюзный научно-исследский и конструкторско-технолокий институт трубной промышле(57) Изобретение относится к метал лургическои промышленности в чаности к термической обработке труи может быть использовано при изтовлении сварных труб большого диаметра из малоуглеродистой стали длянефтегазопроводов, 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 Сдо А+50 С со скоростью 1,5-1,0 фС/см с атой температуры охлаждаютнатной температуры со скоростьюС/с. 1 табл, 1294846Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к термической обработке труб, и может быть использовано при.изготовлении сварных труб большого диаметра нз малоуглеродистой стали ддя нефтегазопроводов, стойких к сульфидному растрескиванию.Целью изобретения является получение заданного комплекса прочностных, пластических и микроструктурных характеристик труб.П р и м е р, Обрабатывают трубы размером 530 х 10 мм из стали в количестве 20 шт, Адля укаэаннойХстали 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/с, скоРость УскоРенного охлажденИ 2 Р 2 С/с с После обработки по приведенному режиму трубы подвергают высокому отпУску.Результаты испытаний труб опытнойспартии приведены в таблице (режим 3).В соответствии с техническими условиями (см, таблицу) для труб из малоуглеродистой стали, предназначен ных для эксплуатации в агрессивных средах,. например в нефтепроводах и факельных системах, с содержанием в транспортируемом продукте провышенного количества сероводорода и углекислого газа, прочностные характеристики не должны существенно превышать их уровень в горячекатаном состоянии, Предел текучести труб не должен пре" вышать 382 МПа, а относительное удли. щ нение должно быть не менее 207. При этом требуется высокое сопротивление металла труб хрупкому разрушению.Ударная вязкость (КС Ч 40) по ширине сварного соединения, включая шов и околошовную зону, должна быть не менее 29 Дж/см, Величина зерна феррига в основном металле труб и зоне "варного соединения должна быть не крупнее 7 балла шкалы ГОСТа. Мелко- зернистость структуры в сочетании с высокой пластичностью и вязкостью обеспечивают необходимый уровень сопротивления металла труб сероводородной коррозии, 55Обработка по известному способу включает температуру нагрева 930+10 С, подстуживание на воздухе до 815 ф 15 С, охлаждение в воде до 54015 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 при 11водит к получению значений предела текучести 6 т 382 МПа из-за большоготколичества аустенита к моменту начала ускоренного охлаждения, чтФ снижает сопротивление металла серово- дородному растрескиванию. Снижение ее ниже А приводит почти к полному1распаду 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-перлитному 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.ФТребуемый комплекс свойств обеспечивается при обработке по предлагаемому режиму, при котором скорость охлаждения при подстуживании, температура подстуживания, а также ско 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 15- 203 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. Ф о р м у л а и э о б р е т е н и яСпособ термической обработкитруб, .преимущественно, сварных боль. -шого диаметра из малоуглеродистойстали для нефтегазопроводов, стойкихк сульфидному растрескиванию, включающий аустенизацию, подстуживание,ускоренное охлаждение и высокий отпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью получения заданного ком-плекса прочностных, пластических имикроструктурных характеристик труб,подстуживание осуществляют со скоростью 1,5-2,0 С/с до температурыв пределах от А +20 С до А +50 С,а ускоренное охлажденйе ведут со скоростью 25-35 С/с до комнатной температуры,фкх аО фх фоьфхэРххоцф о х л Ф х с ФЧВ й Э И рФ ) Йфф о ф вх х 6 ф ойдочкох кфхко оо (ф 3 О 1294846 1 ч 36