Страница: 5/10
Температура нормализации труб марки 36Г2С находится в пределах 830-890ºC. Если после нормализации предел текучести или предел прочности ниже обусловленных ГОСТом норм, то температуру повторной нормализации следует повысить на 20-30ºC. Неудовлетворительные результаты испытаний по относительному удлинению, относительному сужению или ударной вязкости можно исправить снижением температуры на 20-30ºC.
Заметное влияние на изменение механических свойств оказывает скорость охлаждения труб. Для труб из стали 36Г2С применение ускоренного охлаждения обдувкой воздухом повышает предел прочности высаженных концов на 4,5%, предел текучести на 5,4%, ударную вязкость на 13,7%, относительное удлинение практически остаётся без изменения.
Точные режимы термической обработки устанавливают при помощи лабораторных и цеховых экспериментов с учётом термической характеристики печи, условий охлаждения и специфичности свойств данной стали. Температура нормализации для стали данной марки должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить получение гомогенно-бейнитной структуры, являющейся основой для получения после отпуска высоких прочностных и пластических свойств.
Если температура нормализации является универсальной для стали данной марки, то температуру отпуска часто устанавливают индивидуально для отдельной плавки в зависимости от её химсостава.
Контроль температуры труб при нагреве и выдержке в методических печах производят термопарой, вставляемой в трубу. Температура печи контролируется по боковым и сводовым термопарам, а температура выдаваемых труб – с помощью оптического пирометра или других приборов. Боковые термопары устанавливают так, чтобы их показания были выше температуры металла на 20-30ºC.
На величину зерна и механические свойства нормализуемых труб, кроме температуры нагрева металла и скорости охлаждения, оказывает также влияние время нагрева и выдержки металла в печи. Для получения мелкозернистой структуры время выдержки не должно превышать определённо величины.
Общая продолжительность нагрева в методических печах с наклонным подом для труб с толщиной стенки от 7 до 30 мм колеблется от 70 до 140 мин, время выдержки от 10 до 25 мин. Меньшее время соответствует трубам меньшими стенкой и диаметром.
Нормализация с охлаждением на воздухе обсадных труб из стали 36Г2С не обеспечивает требований ГОСТа на обсадные трубы марки Е.
Рисунок 3.- Микроструктура стали 36Г2С после нормализации.×400
Микроструктура металла таких труб (рис.3) состоит из крупных, строчечно-расположенных выделений феррита и сорбитообразного перлита. Такая структура свидетельствует о недостаточном охлаждении труб при нормализации. Пределы прочности и текучести имеют низкое значение. Более сильное охлаждение в производственных условиях струёй сжатого воздуха повышает предел прочности и относительное удлинение, однако предел текучести при этом находится на границе норм.
Макроструктура этой стали после охлаждения струёй сжатого воздуха (рис.4) имеет более мелкое зерно, направленность структурных составляющих отсутствует.
Рисунок 4.-Микроструктура стали 36Г2С после охлаждения струёй сжатого воздуха.×400
Возможно, что достаточно сильное охлаждение по всей длине труб при условии их вращения позволит наладить получение обсадных труб из стали 36Г2С марки Е. Об этом свидетельствует мелкозернистая микроструктура стали (рис.5), полученная при интенсивном охлаждении патрубков струёй воздуха. Соответствующие этой структуре механические свойства надёжно гарантируют получение обсадных труб марки Е.
Рисунок 5.- Микроструктура стали 36Г2С после интенсивного воздушного охлаждения с вращением трубы.×400
В таблице 3 приведены механические свойства обсадных труб после нормализации и отпуска при различных температурах.
Таблица 3
Механические свойства обсадных труб после нормализации и отпуска
|
Температура отпуска, ºC |
Механические свойства в продольном направлении | |||||
|
Предел прочности, Мн/м² (кг/мм²) |
Предел текучести, Мн/м² (кг/мм²) |
Относительное удлинение, % |
Сужение площади поперечного сечения, % |
Отношение предела текучести к пределу прочности, % |
Ударная вязкость, Мдж/м² (кгм/см²) | |
|
После нормализации |
882,6(89,9) |
601,1(61,3) |
23,0 |
44,8 |
67,5 |
4,71(4,8) |
|
500 |
878,6(89,6) |
594,2(60,6) |
24,0 |
48,8 |
67,5 |
5,69(5,8) |
|
550 |
869,8(88,7) |
581,4(59,3) |
23,0 |
48,8 |
66,5 |
5,29(5,4) |
|
600 |
824,6(84,1) |
552,1(56,3) |
22,0 |
48,0 |
67,0 |
5,98(6,1) |
|
650 |
767,8(78,3) |
513,8(52,4) |
26,0 |
47,6 |
67,0 |
6,18(6,3) |
|
680 |
739,3(75,4) |
483,4(49,3) |
27,0 |
52,2 |
65,5 |
6,67(6,3) |
Реферат опубликован: 15/10/2008