Ученые разработали новую технологию прокатки легированной стали

Отличительная особенность технологии — последовательное использование двух «оправок» — инструментов, превращающих малопослушную стальную заготовку в полую «гильзу». Статья о разработке, позволяющей ускорить процесс прокатки и повысить износостойкость инструментов, опубликована в журнале The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.

Благодаря своей повышенной прочности бесшовные трубы, изготовленные из легированной и высоколегированной стали, активно применяются в газовой, нефтяной, химической и энергетической промышленности. Процесс прокатки труб из таких видов стали крайне сложен и затратен, притом что заготовки сами по себе значительно дороже по сравнению с заготовками из обычной углеродистой стали.

Стандартную технологию горячей прокатки бесшовных труб из легированной стали можно разделить на несколько этапов: резка длинных цельных металлических полуфабрикатов — «прутков» — на короткие заготовки, глубокое сверление заготовки для подготовки ее к прошивке и нагревание заготовки в печи. Далее следуют «прошивка» (превращение заготовки в полую гильзу валками и оправкой) и, наконец, прокатка гильзы в трубу на непрерывном стане. Главная причина низкой производительности такого процесса — быстрая изнашиваемость оправок, приводящая к производственным дефектам и требующая замены оправок практически после каждой прошивки.

Ученые НИТУ «МИСиС» разработали технологию, позволяющую продлить жизнь оправкам в несколько раз. Для этого предлагается применять двухэтапный метод прошивки на стане поперечно-винтовой прокатки (Рис. 1) с использованием смазочного агента и охлаждающей жидкости.

Ученые разработали новую технологию прокатки легированной стали

Благодаря совершенствованию формы оправки, применению смазки из жидкого стекла и водяному охлаждению оправок изнутри удалось добиться повышения износостойкости оправок в пять-шесть раз.

В экспериментальной части исследования ученые НИТУ «МИСиС» получили бесшовные трубы из легированной стали (X10CrNiTi18–10) диаметром от 90 до 270 миллиметров. Работа проходила как в лаборатории кафедры «Обработка металлов давлением», так и в производственных условиях — на оборудовании ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения» при поддержке АО «Выксунский металлургический завод» и АО «Волжский трубный завод».

Разработанная технология уже показала себя как весьма эффективная и доведена до внедрения на предприятиях трубной отрасли России.