Спосіб виготовлення котельних труб із аустенітної сталі

Спосіб виготовлення котельних труб з аустенітної сталі, що включає одержання переробних 3 В основі корисної моделі лежить задача вдосконалення способу виготовлення котельних труб із аустенітної сталі шляхом введення після останнього термічного оброблення додаткових операцій, що уможливлюють підвищення стійкості проти МКК і тривалої міцності труб. Поставлена задача вирішена тим, що в способі виготовлення котельних труб із аустенітної сталі, який включає одержання переробних гарячедеформованих труб-заготівок, холодне (тепле) прокатування їх за декілька проходів, термічне оброблення після кожного проходу, при цьому термооброблення після останнього проходу здійснюють таким чином, щоби забезпечити формування величини зерна металу труб у межах 3-7 номерів, причім, відповідно до корисної моделі, після останнього термооброблення труби піддають волочінню із сумарною деформацією 5-15 % і наступному відпаленню за температури, нижчої за температуру рекристалізації на 100-150ºС. Зазначені параметри отримані дослідним шляхом. Відмінність способу, що заявляється від найбільш близького з аналогів полягає у введенні операції волочіння із сумарною деформацією 5-15 % і наступного відпалення за температури, нижчої від температури рекристалізації на 100-150ºС. Технічним результатом використання пропонованого способу є підвищення стійкості проти МКК і тривалої міцності котельних труб з аустенітної сталі. Це досягається тим, що в трубах після волочіння із сумарною деформацією 5-15 % і наступного зазначеного відпалення утворюється структура, яка по товщині стінки складається із трьох шарів, котрі відрізняються величиною зерна: 3-7 номерів у середині стінки, два дрібнозеренних - при внутрішній й зовнішній поверхнях. Дійсно, за малих обтисків, особливо при волочінні, деформація нерівномірно розподіляється по товщині стінки труби: при зовнішній й внутрішній поверхнях деформація значно вища за сумарну відносну для периметра труби. Під час нагрівання труб після волочіння в дорекристалізаційному інтервалі температур у середині стінки, де деформація менша за критичну (3-5 %), відбувається полігонізація - перерозподіл дислокацій і утворення з них стійких границь субзерен у межах вихідного зерна 3-7 номерів; у приповерхневих зонах, де деформація істотно вища за критичну (не менш як 20 %), відбувається рекристалізація - утворення й ріст за рахунок оточуючих деформованих кристалітів зерен із досконалою кристалічною структурою. Дрібнозеренна структура при поверхнях обумовлює стійкість труб проти МКК, а субграниці Комп’ютерна верстка Л. Купенко 64920 4 полігонів у зернах 3-7 номерів середньої частини стінки сприяють додатковому підвищенню тривалої міцності. Корисну модель здійснюють у такий спосіб. Шляхом гарячого деформування (прокатуванням, пресуванням) одержують переробні трубизаготівки, з яких холодним (теплим) прокатуванням на станах ХПТ за один-два проходи (з термообробленнями після кожного проходу) виготовляють труби з регламентованою в межах 3-7 номерів величиною зерна, після чого труби піддають волочінню із сумарною деформацією 5-15 % до готового розміру й відпаленню за температури, нижчої за температуру рекристалізації на 100-150°С. За пропонованим способом зі сталі 08Х16Н9М2 виготовили труби розміром 30x6 мм із величиною зерна в межах 3-6 номерів, протягнули їх через волоку на розміри 28-29×5, 9-4,8 мм і відпалили за температури 800°С (температура рекристалізації сталі при деформації більше за 20 % ~900°С). По товщині стінки труби при цьому утворилася тришарова структура: з величиною зерна 8-10 номерів - при внутрішній поверхні, 9-11 номерів - при зовнішній, 3-7 номерів з полігональною субструктурою - у середині стінки. Глибина дрібнозеренних приповерхневих шарів 0,3-0,6 мм. Випробування за ГОСТ 5632 на схильність до МКК (метод АМУ) не виявили тріщин ні на зовнішній, ні на внутрішній поверхні зразків. Випробування на тривалу міцність показали, що стійкість труби розміром 28×5,5 мм (після МТО) у порівнянні з виготовленою за найбільш близьким з аналогів (розміром 30×6 мм) підвищилася вдвічі: за температури 600°С й напругах 220,200 і 180МПа час до руйнування склав, відповідно, 1586, 2430, 6951 годин проти 598, 1074, 3625 годин. Під час виготовлення тих самих труб із сумарним ступенем деформації 4 % і менше полігональну субструктуру в середині стінки спостерігали лише в окремих зернах, а шари дрібного зерна (910 номерів) у поверхонь складалися з 2-3 зерен, що недостатньо для надійного забезпечення стійкості проти МКК. У разі сумарного ступеня деформації більше за 15% збільшилася до 1,5-2,5 мм глибина приповерхневих дрібнозеренних шарів, що знизило стійкість зразків у випробуванні на тривалу міцність. Таким чином, застосування пропонованого способу виготовлення з аустенітної сталі котельних труб дозволяє забезпечити стійкість їх проти межкристалітної корозії й підвищений рівень тривалої міцності. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601