Іонно-плазмене азотування як засіб зміцнення трубного інструменту для виробництва особливотонкостінних корозійностійких труб холодною прокаткою
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Perfect Publishing, Vancouver, Canada; Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”
Abstract
UKR: Сфера застосування корозійностікої труби досить широка, саме тому вона користується такою популярністю. Її застосовують в харчовій, хімічній, транспортній і інших промисловостях. Крім всього цього, вона часто використовується у виробництві металевих виробів, які вимагають підвищеної стійкості до корозії, дії до хімічно активних речовин. Корозійностійка труба використовується для прокладення інженерних систем усередині приміщень або організації зовнішніх трубопроводів. Однією з пріоритетних переваг, являється те, що вона не впливає на зміну складу води, тому використовується для конструювання систем водопостачання. Тонкостінні труби призначені і використовуються виключно для виробництва металовиробів і не навантажених металоконструкцій, де поняття клас міцності має далеко не визначальне значення, а на перше місце виходять економічність і максимальне полегшення металоконструкції або металовиробу. Особливо велику роль мають труби з високолегованих корозійностійких сталей, які широко використовуються в авіації, машинобудуванні, атомній енергетиці, ракетобудівництві, хімічній промисловості внаслідок високої корозійної стійкості, в’язкості, міцності, експлуатаційної стійкості. Їх отримують методами холодної роликової прокатки і волочіння, в яких використовують велику кількість трубного інструменту (ролики, оправки, опорні планки, волоки). При виробництві корозійностійких труб методами холодної деформації має місце низька стійкість трубного інструменту, що приводить до постійних зупинок станів, зниження їх продуктивності, підвищення собівартості виготовлення труб. Так, стійкість роликів стану ХПТР «15-30» з сталі 60С2ХФА після звичайного термозміцнення (загартування з низьким відпуском) складає 1023 –1030 м/комплект, оправок з сталі 60С2ХФА – 295 м, ролики з сталі 4Х5МФ1С після загартування з високим відпуском мають стійкість 1050-1230 м/комплект, а опорні планки – 5120 – 5240 м, що є низькими значеннями, і потребує постійної заміни інструменту. Тому важливою задачею при виробництві корозійностійких труб є створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів з використанням сучасних методів термозміцнення. В ході роботи проведено дослідження механічних властивостей інструменту для виробництва корозійностійких труб холодною деформацією (роликів, опорних планок станів ХПТР для холодної роликової прокатки труб) після зміцнення інструменту хіміко-термічною обробкою – іонно-плазменим азотуванням. Встановлено вплив механічних властивостей на експлуатаційну стійкість інструменту і якість внутрішньої поверхні корозійностійких труб.
ENG: The scope of application of corrosion-resistant pipe is quite wide, which is why it is so popular. It is used in the food, chemical, transport and other industries. In addition to all this, it is often used in the production of metal products that require increased resistance to corrosion, action to chemically active substances. Corrosion-resistant pipe is used for laying engineering systems indoors or organizing external pipelines. One of the priority advantages is that it does not affect the change in the composition of water, therefore it is used for the design of water supply systems. Thin-walled pipes are designed and used exclusively for the production of metal products and unloaded metal structures, where the concept of strength class is far from decisive, and the efficiency and maximum lightness of metal structures or metal products come first. Thin-walled pipes are designed and used exclusively for the production of metal products and unloaded metal structures, where the concept of strength class is far from decisive, and the efficiency and maximum lightness of metal structures or metal products come first. Pipes made of high-alloy corrosion-resistant steels, which are widely used in aviation, mechanical engineering, nuclear energy, rocket science, and the chemical industry due to their high corrosion resistance, toughness, strength, and operational resistance, play a particularly important role. They are obtained by cold roller rolling and drawing methods, in which a large number of pipe tools (rollers, mandrels, support strips, drags) are used. In the production of corrosion-resistant pipes by cold deformation methods, there is a low stability of pipe tools, which leads to constant stops of mills, a decrease in their productivity, and an increase in the cost of pipe manufacturing. Thus, the durability of the rollers of the CPTR mill "15-30" made of 60S2HFA steel after conventional heat hardening (quenching with low tempering) is 1023-1030 m/set, mandrels made of 60S2HFA steel - 295 m, rollers made of 4X5MF1S steel after quenching with high tempering have a resistance of 1050-1230 m/set, and support strips – 5120 – 5240 m, which is a low value and requires constant tool replacement. Therefore, an important task in the production of corrosion-resistant pipes is the creation of high-performance and operationally stable tools using modern methods of heat hardening. In the course of the work, a study of the mechanical properties of the tool for the production of corrosion-resistant pipes by cold deformation (rollers, support strips of CPTR mills for cold roller rolling of pipes) was carried out after strengthening the tool by chemical-thermal treatment – ion-plasma nitriding. The influence of mechanical properties on the operational stability of the tool and the quality of the inner surface of corrosion-resistant pipes has been established.
ENG: The scope of application of corrosion-resistant pipe is quite wide, which is why it is so popular. It is used in the food, chemical, transport and other industries. In addition to all this, it is often used in the production of metal products that require increased resistance to corrosion, action to chemically active substances. Corrosion-resistant pipe is used for laying engineering systems indoors or organizing external pipelines. One of the priority advantages is that it does not affect the change in the composition of water, therefore it is used for the design of water supply systems. Thin-walled pipes are designed and used exclusively for the production of metal products and unloaded metal structures, where the concept of strength class is far from decisive, and the efficiency and maximum lightness of metal structures or metal products come first. Thin-walled pipes are designed and used exclusively for the production of metal products and unloaded metal structures, where the concept of strength class is far from decisive, and the efficiency and maximum lightness of metal structures or metal products come first. Pipes made of high-alloy corrosion-resistant steels, which are widely used in aviation, mechanical engineering, nuclear energy, rocket science, and the chemical industry due to their high corrosion resistance, toughness, strength, and operational resistance, play a particularly important role. They are obtained by cold roller rolling and drawing methods, in which a large number of pipe tools (rollers, mandrels, support strips, drags) are used. In the production of corrosion-resistant pipes by cold deformation methods, there is a low stability of pipe tools, which leads to constant stops of mills, a decrease in their productivity, and an increase in the cost of pipe manufacturing. Thus, the durability of the rollers of the CPTR mill "15-30" made of 60S2HFA steel after conventional heat hardening (quenching with low tempering) is 1023-1030 m/set, mandrels made of 60S2HFA steel - 295 m, rollers made of 4X5MF1S steel after quenching with high tempering have a resistance of 1050-1230 m/set, and support strips – 5120 – 5240 m, which is a low value and requires constant tool replacement. Therefore, an important task in the production of corrosion-resistant pipes is the creation of high-performance and operationally stable tools using modern methods of heat hardening. In the course of the work, a study of the mechanical properties of the tool for the production of corrosion-resistant pipes by cold deformation (rollers, support strips of CPTR mills for cold roller rolling of pipes) was carried out after strengthening the tool by chemical-thermal treatment – ion-plasma nitriding. The influence of mechanical properties on the operational stability of the tool and the quality of the inner surface of corrosion-resistant pipes has been established.
Description
Л. Кривчик: ORCID 0000-0002-7769-3808; Л. Дейнеко: ORCID 0000-0002-1177-3055; В. Пінчук: ORCID 0000-0001-8257-9252
Keywords
холодна прокатка, ролик, опорна планка, інструмент, стійкість, деформація, загартування, відпуск, cold rolling, roller, support bar, tool, stability, deformation, quenching, tempering, КМТОМ
Citation
Кривчик Л. С., Дейнеко Л. М., Пінчук В. Л., Столбовий В. О. Іонно-плазмене азотування як засіб зміцнення трубного інструменту для виробництва особливотонкостінних корозійностійких труб холодною прокаткою. Innovative Development of Science, Technology and Education : Proceedings of X International Scientific and Practical Conference (Vancouver, Canada, 4–6 July 2024). Vancouver, 2024. С. 96–113. ISBN 978-1-4879-3792-8.