Зміцнення інструменту для холодної роликової прокатки корозійностійких труб

Loading...
Thumbnail Image
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України; ТОВ "Про формат"
Abstract
UKR: Робота присвячена проблемі – підвищенню зносостійкості трубного інструменту для холодної роликової прокатки корозійностійких труб, що обумовлено його значною вартістю і важкими умовами роботи. Запропоновано удосконалення технології термічної обробки прокатного інструменту для виробництва корозійностійких труб (оправок, роликів, опорних планок) із сталей 4Х5МФ1С і 60С2ХФА. Замість звичайної технології – гартування та відпуск, проводили гартування, відпуск та наступне іонне азотуванням в плазмі двоступеневого вакуумно-дугового розряду в модифікованій установці «Булат-6». Досліджено мікроструктуру зразків сталей. Проведено порівняння мікротвердості зразків після традиційної обробки і запропонованої. Зносостійкість інструменту (оправки зі сталі 60С2ХФА) для холодної роликової прокатки особливо тонкостінних корозійностійких труб досліджувалась безпосередньо під час промислових випробувань в заводських умовах. Дослідження мікроструктури на РЕМ азотованого шару після іонно-плазмового азотування виявили дрібнодисперсну дуже міцну ε-фазу. Завдяки її наявності в поверхневому шарі твердість азотованих деталей підвищується за рахунок утворення стійких у процесі нагрівання карбідів, нітридів, карбонітридів. Сталь набуває високої твердості на поверхні, зносостійкості та корозійної стійкості. Випробування оправок в заводських умовах, що додатково піддавали іонному азотуванню, показало збільшення їх стійкості на 25-30%. Також знижені витрати по переробці виготовлення труб і покращена якість внутрішньої поверхні труб (відсутність плівок, порізів та інших дефектів корозійностійких труб). Заміна сталі 60С2ХФА на вториннотвердіючу сталь 4Х5МФ1С для виготовлення роликів і опорних планок крім покращення якості їх внутрішньої поверхні підвищила стійкість інструменту в 2,7-3 рази.
ENG: The work is devoted to a topical technical problem - to increase the wear resistance of pipe tools for cold roller rolling of corrosion-resistant pipes, due to its significant cost and difficult working conditions. It is proposed to improve the technology of heat treatment of rolled tools for the production of corrosion-resistant pipes (mandrels, rollers, support strips) from steels 4Х5МФ1С and 60С2ХФА. Instead of the usual technology - tempering with tempering, tempering with tempering and subsequent ionic nitriding in plasma of two-stage vacuum-arc discharge in a modified installation "Bulat-6" in the laboratory of plasma technology. The microstructure of special samples of these steels on a scanning electron microscope (SEM) at different magnifications was studied. Their microhardness was determined using a microhardness tester PMT-3. A comparison of the microhardness of the samples after traditional treatment and the proposed. The wear resistance of the actual tool (mandrels made of 60С2ХФA steel) for cold roller rolling of particularly thin-walled corrosion-resistant pipes was studied directly during industrial tests in the factory. Studies of the microstructure on the REM of the nitrided layer after ion-plasma nitriding revealed a finely dispersed very strong ε-phase. Due to its presence in the surface layer, the surface hardness of nitrided parts increases due to the formation of stable in the process of heating carbides, nitrides, carbonitrides. Steel acquires high hardness on the surface, high wear resistance, high endurance, corrosion resistance. Tests of mandrels in the factory, which were additionally subjected to ionic nitriding, showed an increase in their stability by 25-30%. Also reduced the cost of processing the manufacture of pipes and improved the quality of the inner surface of the pipes (absence of films, cuts and other defects of corrosion-resistant pipes). Replacement of steel 60С2ХФA with secondary hardening steel 4Х5MФ1С for the manufacture of rollers and support bars in addition to improving the quality of the inner surface of the pipes increased the stability of the tool by 2.7-3 times.
Description
В. Столбовий: ORCID: 0000-0001-7734-0642; Г. Сребрянський: ORCID 0000-0003-3222-9435; Л. Кривчик: ORCID 0000-0002-7769-3808; Т. Хохлова: ORCID 0000-0002-6683-4572; В. Пінчук: ORCID 0000-0001-8257-9252
Keywords
ролики, опорні планки, оправки, холодна прокатка, термічна обробка, іонне азотування, rollers, support laths, mandrels, cold rolling, heat treatment, ionic nitriding, КМТОМ
Citation
Столбовий В. О., Сребрянський Г. О., Кривчик Л. С., Хохлова Т. С., Пінчук В. Л. Зміцнення інструменту для холодної роликової прокатки корозійностійких труб. Металознавство та обробка металів. 2022. Т. 28, № 4 (104). С. 40–47. DOI: https://doi.org/10.15407/mom2022.04.040.