Journals →  Черные металлы →  2023 →  #10 →  Back

Производство труб
ArticleName Исследование износостойкости оправок при раскатке труб из стали 20Х13
DOI 10.17580/chm.2023.10.14
ArticleAuthor А. С. Алещенко, К. Нгуен, Ю. В. Гамин, А. Р. Шамилов
ArticleAuthorData

Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва, Россия

А. С. Алещенко, доцент кафедры обработки металлов давлением (ОМД), канд. техн. наук, эл. почта: judger85@mail.ru
К. Нгуен, сотрудник кафедры ОМД, канд. техн. наук, эл. почта: nquang.misis@mail.ru
Ю. В. Гамин, доцент кафедры ОМД, канд. техн. наук, эл. почта: y.gamin@mail.ru

 

Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва, Россия1 ; АО «Выксунский металлургический завод», Выкса, Россия2

А. Р. Шамилов, аспирант кафедры ОМД1, главный специалист по прокатному инструменту Дивизиона нефтегазопроводных труб Управления по технологии и качеству трубного производства2, эл. почта: shamilov_ar@omk.ru

Abstract

Прошивка заготовок в гильзы и их раскатка в черные трубы являются основными технологическими операциями, влияющими на качество и точность труб, полученных на станах винтовой прокатки. Износ технологического инструмента прокатного стана оказывает значительное влияние на качество продукции и производительность трубопрокатного агрегата. Представлены результаты экспериментального исследования износостойкости раскатных цилиндрических оправок при прокатке труб из коррозионностойкой стали 20Х13. При прокатке партии из 8 труб из стали 20Х13 испытывали оправки, изготовленные из инструментальных сталей марок 4Х5МФС, 3Х3М3Ф, 5Х3В3МФС (ДИ 23), 20Х2Н4А, а также оправки с нанесенным покрытием из частиц алюминия и его оксида методом холодного газодинамического напыления (ХГН). Выполнены визуальный анализ состояния поверхности труб и оправок, измерение материалостойкости, изменения диаметральных размеров оправок по длине и шероховатости поверхности. Согласно полученным результатам относительно состояния наружной поверхности, а также изменения диаметральных размеров оправок после прокатки, наиболее приемлемым материалом из исследованных, позволяющим снизить склонность к схватыванию прокатываемого металла на поверхности прокатного инструмента, является сталь 4Х5МФС или нанесение на поверхность оправок жаропрочных композитов методом ХГН.

Работа была выполнена в рамках комплексного проекта по теме «Разработка и внедрение комплексных технологий производства бесшовных труб из сталей нового поколения с управляемой коррозионной стойкостью при осложненных условиях эксплуатации для топливно-энергетического комплекса Российской Федерации» в рамках Соглашения № 075-11-2023-011 от 10.02.2023 по постановлению Правительства РФ № 218 от 09.04.2010.

keywords Сталь 20Х13, бесшовные трубы, раскатка, оправка, износостойкость, углеродный эквивалент, материалостойкость
References

1. Nobuhiko Morioka, Hiromu Oka, Tetsuo Simizu. Development of manufacturing technology for high alloy steel seamless pipe by Mannesmann process // Kawasaki Steel Technical Report. Special Issue on Ironmaking Technology and Tubular Products Technology. 1998. Vol. 38. P. 38–46.
2. Сазоненко И. О. и др. К вопросу повышения стойкости оправок прошивных станов // Литье и металлургия. 2012. Т. 4. № 68. С. 135–138.
3. Романцев Б. А. и др. Повышение износостойкости оправок прошивного стана // Известия вузов. Черная металлургия. 2008. № 11. С. 16–20.
4. Shiryaev A. G., Chetverikov S. G., Chikalov S. G. et al. Production of seamless steel pipe for oil and gas extraction in challenging conditions // Steel Translation. 2018. No. 48. P. 704–711.
5. Лубе И. И., Трутнев Н. В., Тумашев С. В., Красиков А. В. и др. Повышение стойкости оправок прошивного стана при производстве бесшовных труб из нержавеющей стали мартенситного класса марки типа 13Сr в линии ТПА // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76, № 12. С. 1259–1264.
6. Romantsev B. A. et al. Development of multipass skew rolling technology for stainless steel and alloy pipes’ production // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 97, Iss. 9–12. P. 3223–3230.
7. Romantsev B. A. et al. Improving the wear resistance of piercing-mill mandrels // Steel in Translation. 2009. Vol. 38, Iss. 11. P. 897–899.
8. Gojić M. Failure and heat treatment of pilger mandrels made from X38CrMo V51 steel // Engineering Failure Analysis. 2002. Vol. 9, Iss. 5. P. 535–540.
9. Gevorgyan G. et al. Heat treatment of mandrel steel for pipes’ piercing // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2021. Vol. 1926, Iss. 1. 012039.
10. Chubukov M. Yu. et al. Change in the surface oxide layer of piercing-mill mandrels over time // Steel in Translation. 2016. Vol. 46, Iss. 11. P. 818–822.
11. Литвиненко-Арьков В. Б., Соколов Г. Н., Лысак В. И. Дуговая наплавка раскатной поверхности прошивных оправок // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2010. № 11. С. 79–81.
12. Зорин И. В. и др. Наплавка трубопрошивных оправок сплавом на основе Ni3Al в никеле с использованием композиционной проволоки // Сварка и диагностика. 2016. № 2. С. 16–19.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back