Специалисты НИТУ «МИСиС» создали инновационную технологию, которая облегчает процесс горячей прокатки бесшовных труб, изготовленных из легированных и высоколегированных сталей.
Уникальной чертой данной технологии является применение двух «оправок» последовательно – инструментов, которые формируют из труднообрабатываемой стальной заготовки полую «гильзу». Информация о разработке, направленной на ускорение процесса прокатки и увеличение срока службы инструментов, была опубликована в журнале Международный журнал передовых технологий производства.
Бесшовные трубы, обладающие высокой прочностью, широко используются в газовой, нефтяной, химической и энергетической отраслях благодаря применению легированной и высоколегированной стали. Производство труб из этих марок стали представляет собой сложный и дорогостоящий процесс, поскольку исходные материалы значительно дороже, чем заготовки из обычной углеродистой стали.
Существующая методика горячей прокатки бесшовных труб из легированной стали включает в себя следующие этапы: сначала длинные металлические заготовки, называемые «прутками», разрезаются на более короткие отрезки, затем в заготовке выполняется глубокое сверление для подготовки к прошивке, и, наконец, заготовка нагревается в печи.
Последующий этап включает в себя «прошивку», то есть формирование полугильзы из заготовки с использованием валков и оправки, а также прокатку гильзы в трубу на станке непрерывного действия. Основной фактор, снижающий эффективность данного процесса, — это интенсивный износ оправок, вызывающий дефекты продукции и необходимость их замены после практически каждой прошивки.
Специалисты НИТУ «МИСиС» создали технологию, значительно увеличивающую срок службы оправки. Она предполагает двухэтапную прошивку на стане поперечно-винтовой прокатки (Рис. 1) с использованием смазочного агента и охлаждающей жидкости.
Усовершенствование конструкции оправки, использование смазки на основе жидкого стекла и внутренняя водяная система охлаждения позволили увеличить их износостойкость в пять-шесть раз.
В ходе экспериментальной части исследования специалисты НИТУ «МИСиС» изготовили бесшовные трубы из легированной стали (X10CrNiTi18–10) диаметром от 90 до 270 миллиметров. Исследования проводились как в лабораторных условиях кафедры «Обработка металлов давлением», так и непосредственно на производстве — с использованием оборудования ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения». Поддержку проекту оказывали АО «Выксунский металлургический завод» и АО «Волжский трубный завод».
Технология, получившая развитие, продемонстрировала высокую эффективность и готова к использованию на российских предприятиях, специализирующихся на производстве труб.