Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4636
.pdf
можно ниже. Например, было обнаружено, что хромовое железо с содержанием углерода 0,25 % или ниже
пробивает и прокатывается гораздо легче, чем аналогичный сплав с содержанием углерода значительно
выше 0,25 %. Однако максимальные пределы содержания хрома и углерода или легирующих элементов
установить невозможно, поскольку они, конечно, будут зависеть от прочности пробивных осей, а также от
мощности и производительности пробивного оборудования, имеющегося для работы. Разумеется,
признается, что должен существовать верхний предел содержания углерода, при котором сплав с любым
конкретным содержанием хрома будет 65 теряют ту степень пластичности, которая необходима для
успешного проведения операции.
Бесшовные стальные трубы изготавливаются путем пробивки заготовок из низкоуглеродистой стали по
технологии Маннесмана, Штайфеля или аналогичной технологии 70 с последующей прокаткой до желаемого
калибра и толщины стенки. Пробивка стальной заготовки предпочтительно осуществляется в диапазоне
температур от 1250 до 1350 °C, а для обеспечения большей мягкости и, как следствие, увеличения скорости
пробивки используются и более высокие температуры 75. Верхний предел температуры определяется
появлением начального красноватого налета. При нагреве стальных заготовок 80 перед пробивкой, и
особенно при более высоких температурах предварительного нагрева, атмосфера в печи должна
поддерживаться в восстановительном состоянии, чтобы избежать сверхповерхностного окисления стали, что
неблагоприятно сказывается на качестве и внешнем виде готовой трубы.
В отличие от вышеуказанных условий, регулирующих изготовление стальных труб 90-й марки, температуры,
которые, как мы выяснили, лучше всего подходят для пробивки заготовок из различных хроможелезных руд,
особенно с содержанием хрома 20 % и выше, находятся ниже 95 °C, примерно 1175 °C, и в большинстве
случаев, по крайней мере, в диапазоне 1000–1175 °C.
При температурах значительно ниже 1000 °C пробивка товарных разновидностей хромистого чугуна
становится затруднительной; при температурах 100 °C и выше, примерно 1200 °C, они приобретают
красноватый оттенок. При нагреве заготовок перед пробивкой печи не требуется восстановительная
атмосфера, как в случае стальных заготовок, поскольку сопротивление товарных разновидностей хромистого
чугуна окислению при высоких температурах обеспечивает широкую устойчивость к окислительным условиям.
С другой стороны, в верхней части диапазона предварительного нагрева, и особенно выше 1000 °C,
длительное воздействие сильно восстановительной атмосферы печи приведет к охрупчиванию этих сплавов.
При нагреве заготовок из хромистого чугуна 115 скорость повышения температуры, особенно до примерно
600 °C, предпочтительно должна быть значительно ниже по сравнению с допустимой и применяемой при
нагреве заготовок из стали, чтобы избежать склонности к растрескиванию 120 хромистого чугуна. После
достижения красного каления последующее повышение температуры может происходить так же быстро, как
это обычно происходит при нагреве стали для пробивки заготовок. Но перед пробивкой мы обнаружили, что
125 желательно выдерживать заготовку из хромистого чугуна при температуре пробивки до тех пор, пока все
ее части не достигнут приблизительно одинаковой температуры, чтобы 259,920 259,920 деформация сплава и
возникающие в результате операции пробивки напряжения не привели к растрескиванию заготовки.
В качестве наглядного примера предварительного нагрева хромистого чугуна для изготовления бесшовных
труб, холодные заготовки помещают в печь для повторного нагрева обычного типа, где их медленно
предварительно нагревают примерно до 600 °C в течение периода от 1,5 до 3 часов. После этого заготовки
нагревают с желаемой скоростью до температуры, выбранной для пробивки, обычно от 1050 до 1150 °C.
Обычно это занимает около 3 часов, и заготовки, как правило, выдерживают при температуре пробивки еще
час или более, чтобы выровнять температуры всех заготовок в партии, а также обеспечить равномерную
температуру по всему материалу каждой заготовки.
Затем каждая заготовка прокалывается и прокатывается в бесшовные трубы необходимых размеров.
Для производства бесшовных труб методом горячей пробивки и прокатки хроможелезные сплавы должны
производиться, разливаться, отливаться и прокатываться в условиях, обеспечивающих получение заготовок,
свободных от шлака, оксидов и других неметаллических включений. Они также должны содержать
минимальное количество растворенных оксидов или других примесей, как растворенных, так и химически
связанных, которые могут способствовать охрупчиванию заготовки при температурах, используемых для
пробивки или последующей прокатки. Мы обнаружили, что включения, а также примеси, растворенные или
иным образом содержащиеся в хроможелезе, могут сделать его непригодным или даже бесполезным в
качестве материала для горячей пробивки и последующей прокатки бесшовных труб.
Мы обнаружили, что бесшовные трубы из хромистого чугуна также можно изготавливать путем горячей
пробивки цилиндрической заготовки для образования чашки, обрезки чашки до открытого цилиндра и
прокатки последнего в трубу необходимых размеров. Мы также изготавливали горячетянутые или
горячепрессованные горшки или емкости из хромистого чугуна с помощью стандартного оборудования,
обычно используемого для вытяжки или прессования аналогичных сосудов из стали, применяя описанные
выше методы, связанные с изготовлением бесшовных труб, методами, при которых горячий металл
«пробивается», т.е. когда заостренный инструмент вдавливается в металл WO для образования полости.
Такая «пробивка» является существенной особенностью нашего изобретения, и одной лишь вытяжки и
прессования недостаточно.
Широкий спектр применения и разнообразие подходящих областей использования бесшовных труб из
хромистого чугуна очевидны.
Трубы, изготовленные из этих сплавов, могут оказаться практически незаменимыми в качестве
конструкционного элемента в печах, рекуператорах, пароперегревателях, автоклавах и перегонных
аппаратах, а также во многих других видах оборудования и устройств, которые подвергаются воздействию
высоких температур, а также эрозионных и коррозионных факторов. Для всех таких применений трубы из
хромового чугуна обеспечивают простоту изготовления и высокую теплопроводность, характерные для
большинства металлов и сплавов, а также сочетают в себе прочность и устойчивость к окислению при
высоких температурах, а также устойчивость ко многим видам коррозии, которые одновременно не
встречаются ни в одном другом металле или сплаве.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты