СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ПРОФІЛІВ З АУСТЕНІТНИХ СТАЛЕЙ

Спосіб виготовлення профілів з аустенітних сталей, що включає нагрів суцільних заготовок, нанесення на поверхню технологічного мастила, пресування в матрицю і подальше охолодження в воді, який відрізняється тим, що температуру нагріву перед пресуванням визначають за формулою: , де: Тн - температура нагріву заготовок перед пресуванням, °C; Тпл - температура максимальної пластичності металу, °C; Dк - діаметр контейнера преса, мм; dм - діаметр матриці, мм.

Корисна модель належить до галузі обробки металів тиском, а саме до визначення раціональних температурно-деформаційних режимів пресування профілів з аустенітних сталей, які забезпечують бездефектне їх виробництво відповідно до вимог нормативних документів, в тому числі, ТУ, ГОСТ та міжнародних стандартів з корозійної стійкості. Відомо, що корозійна стійкість забезпечується регламентованою аустенітною структурою металу з величиною зерна № 6-7 за ГОСТ 5639-82 або ASTM Ε 112, ASTM 312 [Вахрушева В.С., Буряк Т.М. та ін. - Сучасні проблеми металургії. Наукові вісті. Том 11. Пластична деформація металів. - Дніпропетровськ: Системні технології, 2008. - С. 251-258]. Відомі способи виготовлення профілів, які включають нагрівання суцільних заготовок, нанесення на поверхню технологічного мастила, пресування в матрицю і подальше охолодження в воді [Прозоров Л.В. Прессование стали и тугоплавких сплавов. - М.: Машиностроение, 1969. - 243 с. - С. 142-146]. Ці способи забезпечують отримання профілів за рахунок здійснення пресування суцільних заготовок в матрицю преса. Однак, у разі їх використання, неможливе отримання регламентованої аустенітної структури металу з величиною зерна № 6-7, отже неможливим є і забезпечення вимог міжнародних стандартів з корозійної стійкості. В основі корисної моделі лежить вирішення задачі удосконалення способу виготовлення профілів з аустенітних сталей шляхом зміни умов нагрівання суцільних заготовок перед пресуванням залежно від коефіцієнта витяжки при пресуванні профілів, який визначається розмірами контейнера і матриці, що забезпечує отримання регламентованої структури металу пресованих профілів з величиною зерна № 6-7. Поставлена задача вирішена тим, що в способі виготовлення профілів з аустенітних сталей, що включає нагрів суцільних заготовок, нанесення на поверхню технологічного мастила, пресування в матрицю і подальше охолодження в воді, згідно з корисною моделлю, температуру нагріву перед пресуванням визначають за формулою: , де: Тн - температура нагріву заготовок перед пресуванням, °C; Тпл - температура максимальної пластичності металу, °C; Dк - діаметр контейнера преса, мм; dм - діаметр матриці, мм. Відмінність способу за корисною моделлю від найбільш близького з аналогів полягає в зміні умов нагріву заготовок залежно від технологічних параметрів процесу пресування профілів, а саме коефіцієнтів витяжки, який визначається розмірами контейнера і матриці, та забезпеченні регламентованого рівня зерна аустеніту в готових профілях. Технічним результатом корисної моделі, порівняно з найбільш близьким аналогом, є отримання регламентованої структури металу пресованих труб. Спосіб здійснюється наступним чином. Залежно від геометричних розмірів профіля вибирають геометричні розміри технологічного інструмента, для вибраної марки сталі, згідно з корисною моделлю, визначають температуру нагріву заготовок, наносять на зовнішню поверхню технологічне мастило, та проводять пресування профіля в матрицю і подальше охолодження в воді. Приклад. Спосіб було реалізовано на пресовій установці 16,0 МН при виготовленні профілів (круглих прутків) наступних діаметрів 10,0, 22,3 та 30,0 мм. Діаметри контейнера становили 60,0 та 50,0 мм. Матеріалом заготовок була аустенітна сталь 1X18Н10Т, аналог сталі ТР304Н. Коефіцієнти витяжки для профілів 10,0, 16,0, 22,3 та 30,0 мм склали 36, 25, 10, 5 та 2,8, відповідно. Температура нагріву заготовок, відповідно до корисної моделі, склала для профілів 10,0 мм - 1195 °C та 1190 °C, для профілів 16,0 мм - 1175 °C, 22,3 мм - 1170 °C і для профілів 30,0 мм - 1162 °C. Результати замірів зерна аустеніту пресованих профілів приведені в таблиці. Таблиця№ п/пДіаметр профіля, dм, ммДіаметр контейнера, Dк, ммКоефіцієнт витяжкиТемпература, Τ °СДіаметр зерна аустеніту, мкм / Номер зерна аустеніту згідно з ГОСТ 5639-82, ASTM 312110,060,036,0119562/5210,050,025,0119057/5316,050,010,0117547/6422,350,05,0117040/6530,050,02,8116233/7 У випадку застосування технологічних режимів, запропонованих в корисній моделі, пресовані профілі відповідали вимогам нормативних документів (втому числі вітчизняних та міжнародних) по середньому діаметру зерна аустеніту, з номером зерна 6-7 (див. табл., поз. 3-5). Спроба отримати труби з аналогічною структурою (величиною зерна № 6-7 ГОСТ 5639-82 або ASTM 312) способом, найбільш близьким із аналогів, була невдалою: розмір зерна аустеніту відповідав лише № 5 (див. табл., поз.1, 2). Таким чином, використання способу за корисною моделлю дозволяє виготовити труби з регламентованою структурою, яка забезпечує вимоги міжнародних стандартів з корозійної стійкості.