Новая технология обработки легированной стали создана учеными

Новости МирТесен

Специалисты из НИТУ «МИСиС» представили инновационную методику, призванную оптимизировать 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 The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.

Бесшовные трубы с улучшенными характеристиками прочности, произведенные из легированных и высоколегированных сталей, широко используются в нефтегазовой, химической отраслях и энергетике. Производство труб из таких марок стали представляет собой сложный и дорогостоящий процесс, особенно учитывая более высокую стоимость заготовок по сравнению с материалами на основе 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 предполагает «прошивку», заключающуюся в формировании из заготовки полупустой гильзы посредством валков и использования оправки, а завершается прокатка этой гильзы в трубу на непрерывном стане. Основной ограничитель производительности данного метода – это интенсивный износ оправок, который приводит к появлению дефектов продукции и требует их частой замены после каждой операции 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.

Внедрение усовершенствованной формы оправки, использование смазки на основе жидкого стекла и внутренняя водяная система охлаждения оправок позволили увеличить их устойчивость к износу 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».

Предложенная технология продемонстрировала высокую эффективность и успешно внедрена на предприятиях трубной промышленности Российской Федерации.