Спосіб виготовлення котельних труб

Способ изготовления котельных труб, пре имущественно из сталей перлитного класса, включающий деформацию (горячую или холодную прокатку), термообработку (нормализацию с высо ким отпуском) и механико-термическую обработку, отличающийся тем, что при механико-терми ческой обработке трубы подвергают дробной хо лодной деформации методом непрерывного ре дуцирования со степенью деформации 8 - 19%, затем полигонизационному отжигу при температу ре 690 - 720° С в течение 1 - 1,5 часа и последую щему калиброванию со степенью деформации в пределах 1 - 4% В основу изобретения поставлена задача получения котельных труб перлитного класса с повышенными характеристиками, обеспечивающими высокую жаропрочность и жаростойкость Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления котельных труб, преимущественно из сталей перлитного класса, включающем деформацию с последующей термообработкой путем нормализации с высоким отпуском и механико-термическую обработку, согласно изобретению, при механико-термической обработке трубы подвергают дробной холодной деформации методом непрерывного редуцирования со степенью деформации 8 19%, затем полигонизационному отжигу при температуре 690 720°С в течении 1 1,5 часа и последующему калиброванию со степенью деформации в пределах 1 4% Температура полигонизационного отжига заведомо выше реальной температуры эксплуатации труб. Знакопеременная деформация, завершающая механико-термическую обработку обеспечивает сглаживание поверхности, уменьшение ее шереховатости и небольшой наклеп (на 20 30 МПа), что способствует сопротивлению коррозионному разрушению металла при повышенных температурах Это объясняется следующим Возникновение трещин усталосно-коррозионного износа и снижение жаростойкости связано со щелями на поверхности металла, образуемыми микроскопи см О со* ю О) г*, см о> 27951 ческими углублениями выступами. Поверхность металла на гребнях становится анодом гальванического элемента. Адсорбация кислорода и паров воды или их обоих на стенке трубы препятствует "свариванию" трещин, которые продолжают увеличиваться. Снижению шероховатости поверхности труб за счет заключительной операции МТО (калибрование со степенью деформации 1...4%) приводит к сокращению истинной поверхности и значительному снижению ее каталитической активности. Кроме этого, поверхностный наклеп вызывает возникновение на поверхности напряжений сжатия, позволяющих эффективно предотвращать коррозионное растрескивание до тех пор, пока сжатые слои остаются сплошными и неповрежденными и не растворяются в результате коррозии при высоких температурах. Пример. Способ был осуществлен при изготовлении пароперегревательных труб размером 42x4 мм из стали 12Х1МФ. В качестве заготовки использовались горячекатанные трубы размером 50x4 мм после обычной термообработки - нормализации последующим отпуском. Холодную деформацию провели на 8-ми клетьевом непрерывном редукционно-профилировачном стане "250" со степенью деформации 17%. После этого провели полигонизационный отжиг при температуре 700°С, в течении 1 часа, в Напряж, ипытаний нс/мм2 24 Характеристика е 5,% У,% 22 20 18 16 е 5,% ¥,% 0 S,% ¥,% е 5,% ¥,% 6 5,% ¥,% В - время до разрушения в час; 5 - относительное удлинение, %; *F - относительное сужение, %. Жаропрочные характеристики труб из стали 12X1МФ, обработанных по известному и предлагаемому способам. Предлагаемым способом изготовлена промышленная партия пароперегревательных труб защитной атмосфере с последующим калибрирующим проходом со степенью деформации 2,5%, осуществленным на этом же стане. Применение дробной холодной деформации обеспечивает получение равномерной субструктуры по толщине стенки в процессе последующего, разработанного авторами полигонизционного отжига. Электронно-микроскопический анализ показал наличие развитой полигональной субструктуры, декорированной высокодисперсными карбидами ванадия, хрома, молибдена. Созданная субструктура резко замедляет скорость диффузионных процессов, что несомненно обеспечивает увеличение срока службы пароперегревательных труб за счет возрастания сопротивления ползучести. В результате механико-термической обработки получено увеличение прочностных характеристик как при комнатной, так и при повышенной (570°С) температурах испытаний (предел прочности - на 12%, предел текучести - 30%) при неизменном относительном удлинении по сравнению с трубами, обработанными известным способом. Проведены испытания жаропрочных свойств, данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о гарантированным увеличении сопротивления ползучести в эксплуатационных условиях труб, обработанных по предлагаемому способу. Известный способ Предлагаемый способ 383 1020 28,42 6,8 84,01 11,7 653 2335 29,39 11,5 34,12 12,9 1412 2805 15,66 4,7 68,1 11,7 2084 4540 13,5 8,1 50,4 11,7 4400 6680 20,2 1,1 4,6 6,5 из стали 12ХІМФ в обьеме 150 т. Из этой партии изготовлены панели для конвективного и ширмового пароперегревателя газомазутного котла ТГМП - 314 Трипольской ГРЭС, длительная эксплуатация которых (свыше 80 тыс. часов) свидетельствует о надежности и стабильности проведенного упрочнения. 27951 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписанодо друку У 0У- 2001 р. Формат 60x84^1/8.^ Обсяг ^ д&'обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам._ > '"' УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22