SU1121302A2 - Способ термической обработки чугунных центробежнолитых труб - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНОЛИТЫХ ТРУБ по авт. св. № 685705, отличающийс  тем, что, с цепью повышени  прочности, пластичности и jcoppoзионной стойкости чугуна, в процессе охлаждени  в интервале температур 650-300 С наружную поверхность труб охлаждают со скоростью 150-300 С/мин.

Description

Изобретение относитс  к металлур гии и может быть использовано TipH изготовлении центробежнопитых чугунных труб, По основному авт. св. № 685705 известен способ термической обработ ки чугунных центробежнолитых труб, включающий нагрев до 920-950 С, выдержку и охлаждение, согласно которому в процессе нагрева, выдержки и охлаждени  в полость трубы подают хладагент, при температуру вну ренней поверхности поддерживают в и тервале температур 200-ЗОО С, а в качестве хладагента используют водо воздущную смесь lj . Такой способ позвол ет получить температуру средних и внутренних слоев трубы в течение всего процесс отжига не выше 500 С, благодар  чем исключаетс  распад перлита и рост включений графита в этих сло х и, как результат, обеспечиваетс  повышение прочности отливки. Однако при использовании данного способа отжига труб на границах зерен, особенно в наружных сло х от ливки, обнаруживаютс  мелкодисперсные включени  карбидов, карбонитрид фосфидов и. других Iвключений, которы вызывают хрупкость чугуна, снижают его прочность, пластичность и корро зионную стойкость. Целью изобретени   вл етс  повыш ние прочности, пластичности и коррозионной стойкости чугуна. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу термической обработки чугунных центробежнолитых труб, в процессе охлаждени  в интервале температур 650-300 С на ружную поверхность труб охлаждают со скоростью 150-300°С/мин. Эффективным способом предотвращени  образовани  включений в межзеренном пространстве  вл етс  ускоренное охлаждение труб в интервале температур 650-300 С. При этом отсутствие загр зненности границ зерен достигаетс  за счет охлаждени  наружной поверхности трубы со скоростью 150300 С/мин. При меньшей скорости охлаждени  не обеспечиваетс  достаточна  чистота границ зерен; более высока  скорость охлаждени  (свыше ЗОО с/мин) существенно не повышает качество труб и поэтому экономически не целесообразна. Пример. Цёнтробежнолитые трубы из серого чугуна диаметром 300 мм и длиной 6 м подвергали отжигу в методической отжигательной печи при 945 С. Сразу же после загрузки в отжигательную печь в полость труб с помощью специальной форсунки начинали подавать водовоздздпную смесь. Давление воздуха в смеси поддерживалось на уровне 0,5 МПа, расход воды 0,06-0,3 . Врем  вьщержки труб в печи отжига составл ло 25 мин. После вьодачи труб из печи и достижении их наружной поверхностью , не прекраща  подачи хладагента в полость трубы, на наружную поверхность начинали подавать аналогичный хладагент, обеспечива  различную скорость охлаждени . При достижении -трубами 300 С охлаждение наружной поверхности прекращали (температура замер лась контактными термопарами). Дл  сравнени  обрабатывали трубы по известному способу (без охлаждени  наружной поверхности ) . Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2. Т а б л и ц а -1

650

100 650 150

0,48

1,02

0,3

0,71 0,61 0,7

Как видно из табл, 1, оптимальна  с точки зрени  качества труб, скорость охлаждени  их наружной поверхности находитс  в пределах 150-300 0/55 /мин (варианты 2,3,4), При меньшей , скорости охлаждени , например 100 С/ /мин (вариант 1), не обеспечиваетс 

Продолжение табл, I

достаточна  чистота границ зерен, что сказываетс  на качестве труб снижаютс  прочность, пластичность и коррозионна  стойкость металла отливок .

Увеличение скорости охлаждени  сверх ЗОО с/мин (вариант 5) существенно не повышает качества труб и экономически не целесообразно. Варианты 6-10 (табл. 1) показываю результаты проведенных исследований с изменением температуры наружной п верхности труб к началу охлаждени . Как видно, охлаждение нужно начинать именно при 650°С. Охлаждение от более высоких температур (700 С и выше, вариант 1C) приводит к подавлению процесса ферритизации чугу на, результатом которого  вл етс  п вьшениё предела прочности, но при этом существенно снижаютс  пластиче кие и коррозионные свойства труб.. Охлаждение от более низких температур ( и ниже, варианты 8,7 и 6) также отрицательно сказываетс  на качестве труб, так как при этих температурах начинаетс  процесс выделени  избыточной фазы по границам зерен, что приводит к охрупчиванию металла и снижению механических, а также коррозионных свойств. Дальнейшее охлаждение наружной поверхности труб при достижении 300°С не имеет смысла, так как про цессы вьщелени  избыточных фаз из твердого раствора к этому температу ному интервалу практически прекраща ютс . Качество труб оценивалось пределом прочности на разрыв продольных образцов, относительным удлинением, глубинным показателем коррозии П и коэффициентом запаса пластичности Ка. Коррозионные свойства определ лись в среде 93%-ной серной кисло ты. Коэффициент запаса пластичности представл ет собой отношение удельных упругих деформаций а, и . аупр Удельные упругие деформации вычисл лись как отношение работ плас тическрй Aqj и упругой деформаций к площади поперечного сечени  образца (в идеале хрупкого разрушени  не происходит,когда ). Как видно из табл. 2, применение предлагаемого способа отжига труб значительно улучшает важнейшие характеристики их качества. Одним из Следствий I этого  вл етс  снижение брака труб по трещинам в среднем на 0,6%. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить прочность, пластичность, коррозионную стойкость чугуна в трубах и снизить их брак по трещинам, занимающий преимущественное положение по сравнению с другими дефектами труб. Годовой экономический эффект от использовани  изобретени  составит свьшге 68 тыс. руб. в год.

Claims (1)

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЧУГУННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНОЛИТЫХ ТРУБ по авт. св. № 685705, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, пластичности и коррозионной стойкости чугуна, в процессе охлаждения в интервале температур 650-300°С наружную поверхность труб охлаждают со скоростью 150-300 С/мин.