способ обработки стальных деталей
Классы МПК: | C21D8/00 Изменение физических свойств путем деформации в сочетании или с последующей термообработкой C21D9/08 полых изделий или труб |
Автор(ы): | Лысов В.И. (RU), Гребенкин А.И. (RU), Дурыхин М.И. (RU) |
Патентообладатель(и): | Лысов Владимир Ильич (RU), Гребенкин Александр Иванович (RU), Дурыхин Михаил Иванович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2004-03-19 публикация патента:
20.09.2005 |
Изобретение относится к области машиностроения, в частности для обработки сталей, используемых для соединительных деталей в системах трубопроводов при транспортировке нефтепродуктов и газа. Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик, коррозионной стойкости и хладостойкости стальных деталей. Указанный технический результат достигается тем, что способ обработки стали включает проведение горячей деформации в интервале температур [1200-(Ас3-50)°С] до [Ac 1-(Ac1+50)°С] с последующим охлаждением со скоростью охлаждения в интервале (1-600)°С/с, с температурой металла, перед началом процесса охлаждения [Ac1-(Ac 1+50)°С]. 1 табл.
Формула изобретения
Способ обработки стальных деталей, включающий горячую деформацию и ускоренное охлаждение, отличающийся тем, что горячую деформацию проводят в интервале температур от [1200-(Ас3-50)°С] до [Ac1-(Ac1+50)°С], а ускоренное охлаждение осуществляют от температуры [Ac1-(Ac 1+50)°С] со скоростью (1-600)°С/с.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к области обработки сталей, используемых для изготовления соединительных деталей, применяемых в системах трубопроводов при транспортировке нефтепродуктов и газа.
До настоящего времени соединительные детали, применяемые в системах трубопроводов для транспортировки нефти и газа, быстро изнашивались в процессе эксплуатации из-за низких значений прочностных характеристик, низкой коррозионной и хладостойкости.
Известен способ обработки сталей (Справочник по машиностроительным материалам, том 1 под редакцией д.т.н. Ю.А.Геллера. - М:. Машгиз, 1959, с.201), заключающийся в проведении горячей деформации, охлаждении на воздухе и последующей термической обработке.
Недостатком известного способа являются низкие прочностные характеристики, низкая коррозийная стойкость, холодостойкость сталей после их обработки.
Известен способ термомеханической обработки (Большая Советская энциклопедия, том 25, издание третье. - М.: Советская энциклопедия, 1976, с.489).
Данный способ предлагает проводить горячую деформацию при температурах выше верхней критической точки Ас3, с последующей закалкой и дальнейшей термической обработкой (низкий отпуск).
Недостатком известного способа является невозможность получения на всех сталях в комплексе высокого уровня прочностных свойств, высокой коррозийной стойкости и хладостойкости.
Наиболее близким аналогом является известный способ обработки стальных деталей, включающий горячую деформацию и ускоренное охлаждение (SU 1421781 А1, 07.09.1988).
Техническим результатом изобретения является повышение прочностных характеристик, коррозийной стойкости и хладостойкости сталей.
Для достижения технического результата в известном способе, включающем горячую деформацию и ускоренное охлаждение, горячую деформацию проводят в интервале [1200-(Ac3 -50)°C] до [Ac1-(Ac1+50)°C], a ускоренное охлаждение осуществляют от температуры в интервале [Ac1-(Ac1+50)°С] со скоростью в интервале (1-600)°С/с.
Пример № 1. Заготовка из трубы 377 мм с толщиной стенки 20 мм из стали 20 подвергалась нагреву до температуры 920°С, далее проводилась деформация на величину 15% с целью получения соединительной детали (крутозагнутого отвода), температура окончания деформации 750°С и с этой температуры проводилось ускоренное охлаждение со скоростью 200°С/с.
Пример № 2. Заготовку из трубы стали 09Г2С подвергали нагреву до температуры 900°С, затем деформации на величину 20% с последующим охлаждением с температуры окончания деформации, равной 760°С со скоростью охлаждения 300°С/с.
Предварительные испытания проводились в лаборатории на деталях соединительного элемента (переход), труба 377×20 из стали 20, которые были обработаны по предлагаемому способу: в таблице приведены результаты испытаний.
Результаты испытаний | |||||
0,2 Мпа | в МПа | в % | % | Ударная вязкость Дж/см 2 | |
Труба 377×24 | 230 | 470 | 36 | 68 | 150 (ксu) |
Деталь (переход) после термообработки по рекомендуемому способу | 410 | 530 | 33 | 72 | 191(ксv-40) |
Таким образом предложенное техническое решение обеспечивает получение технического результата: повышение прочностных характеристик, коррозийной стойкости и холодостойкости сталей.
Класс C21D8/00 Изменение физических свойств путем деформации в сочетании или с последующей термообработкой
Класс C21D9/08 полых изделий или труб