opis patentowy przeciagania.PDF

Opublikowano 16 grudnia 1957 r.

"bUc Aj OZ

POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ

OPIS PATENTOWY "

Nr 40520

KI. 7 b, G/20

Huta Jedność

Przedsiębior,stw.o Państwowe Wyodrębniane*)

Siemianowice Si., Polska

Sposób wyrobu rur cienkościennych, cienkich prętów i drutu

ze stall chromowo-niklowej

Patent trwa od dnia 22 maja 1957 r.

Rury cienkościenne ze stali chromowo-niklo-

wych o strukturze austenitycznej z uwagi na

swą wysoką odporność na niszczące działanie

większości kwasów organicznych i nieorganicz¬

nych, zasad i soli, są artykułem wysoce poszu¬

kiwanym na rynku światowym ze względu na

szeroką ich stosowalność w najrozmaitszych

gałęziach przemysłowych, szczególnie zaś do

budowy aparatury i urządzeń dla wielkiego

przemysłu chemicznego, który jest najpoważ¬

niejszym odbiorcą wyrobów hutniczych z tej

stali.

Dotychczas rury cienkościenne i pręty o ma¬

łych wymiarach o dużej dokładności wykona¬

nia nie były wytwarzane w kraju na skalę prze-

mysłowa wskutek braku odpowiednich do tego

celu urządzeń. Ograniczano się do produkcji

sposobem walcowania na gorąco, co jak wiado¬

mo daje produkt mało dokładny i o stosunkowo

dużych wymiarach, nie zawsze dających się

wykorzystać i zastosować w przemyśle che¬

micznym.

Wynalazek umożliwia zastosowanie tego spo¬

sobu do istniejących urządzeń, służących do

przeciągania rur i prętów sposobem na zimno,

czyniąc tym samym zbędny dotychczasowy im¬

port rur i prętów wykonywanych za granicą

sposobem walcowania na zimno na specjalnych

walcarkach pielgrzymowych.

Najczęściej stosowaną stalą kwasoodporną

jest stal o strukturze austenicznej, zawierają¬

cej około 17—20% chromu i 8—1IV© niklu, lub

16—19% chromu i 11—14Vo niklu z dodatkiem

1,5—3% molibdenu, minimalną ilością tytanu,

około 2°/o manganu, max. 1,2% krzemu i za-

*) Właściciel patentu oświadczył, żewspółtwór¬

cami wynalazku są Kazimierz Wrotny, Franci¬

szek Sarach, Józef Fraczek i Zygmunt Parzy-

szek.

wartością węgla nie przekraczającą zazwyczaj

0.12°/o.

Stale chromowo-niklowe żaroodporne zawie¬

rają znacznie więcej chromu i niklu niż po¬

dano powyżej, przy czym w uzasadnionych

przypadkach stal zawiera ponadto wanad, wol¬

fram lub molibden.

Sposób według wynalazku stosuje się więc

przede wszystkim do wyrobu rur i prętów

i drutu z. takiej stali kwasoodpornej, lecz może

mieć zastosowanie również do stali chromowo-

niklowej żaroodpornej o strukturze austeni¬

tycznej oraz do innych stali o podobnych wła¬

snościach. Może on być zastosowany nie tylko

do produkcji rur cienkościennych bez szwu,

lecz również i prętów średnich wymiarów, dru¬

tu oraz rur ze szwem przez przeciąganie na

v zimno.

Stal austenityczna posiada właściwości nie¬

magnetyczne, podgrzana do temperatury kucia

jest twarda i krucha, obróbka cieplna nie zmie¬

nia jej właściwości tak, jak stali perlitycznych,

przesycona w temperaturze 1050—1120°C

i ochłodzona w wodzie jest dość miękka, posia¬

da bardzo niską granicę płynności oraz duże

wydłużenie i wysoką udarność.

Techarakterystyczne cechy takiej stali: twar¬

dość i kruchość na gorąco utrudniają walcowa¬

nie jej na gorąco, jednak przy zachowaniu wła¬

ściwej dyscypliny nagrzewania odbywa się ona

dość sprawnie, otrzymuje się przy tym pro¬

dukt o stosunkowo dużych wymiarach, a w przy¬

padkach walcowania rur, rury grubościenne

o niedokładnych wymiarach, wskutek czego nie

zawsze nadające się do zastosowania w przemy¬

śle chemicznym. Niska granica płynności stali,

a co za tym idzie nadzwyczajna plastyczność na

zimno, czynią z tej stali tworzywo bardzo trud¬

ne do obróbki plastycznej na zimno sposobem

przeciągania, ponieważ ta nadzwyczajna duża

plastyczność powoduje przyczepianie się stali do

przeciągadeł w czasie przeciągania, tworząc

punkty zapalne i zadarcia materiału uniemożli¬

wiające przeciąganie na zimno nawet przy za¬

stosowaniu małych ubytków przekroju (mały

zgniot) i przy minimalnej szybkości przeciągania.

Sposób według wynalazku wyrobu rur, prętów

i drutu przez przeciąganie na zimno, polega na

odpowiednim uodpornieniu tej stali przezzmniej¬

szenie jej wrażliwości plastycznej. Uzyskuje się

to przez utwardzenie struktury metalu przez

nasycenie stali wodorem oraz uszlachetnianie

powierzchni w odpowiednim roztworze wodnym

mieszaniny chlorku sodu i wodorotlenku wap¬

nia. Sposób polega na wykonaniu następują¬

cych operacji. Półwyroby odkute w znany spo¬

sób przesyca się w temperaturze 1050—1150°C,

najlepiej w temperaturze 1120°C lub innej od¬

powiedniej dla danego gatunku stali, po czym

ochładza w wodzie w sposób znany. Następnie

półwyroby wytrawia się w mieszaninie roztwo¬

ru wodnego kwasów solnego, azotowego i siar¬

kowego lub w mieszaninie innych kwasów lub

soli, w celu usunięcia z nich tlenków i zanie¬

czyszczenia. Zauważone po wytrawieniu po¬

wierzchniowe wady walcownicze i inne usuwa

się sposobem mechanicznym.

Następnie stal nasyca się wodorem przez

wytrawianie uzupełniające w podgrzanym

10—15%-owym roztworze wodnym kwasu siar¬

kowego bez inhibitora, lub można wytrawiać

z dodatkiem *niewielkiej ilości chlorku sodu.

Nasycanie odbywa się w odpowiedniej tempe¬

raturze i trwa kilka godzin; osiąga się usunię¬

cie ewentualnych pozostałości z poprzedniego

trawienia resztek tlenków, po czym utwardza

się strukturę metalu nasycając go wodorem,

ponieważ wodór atomowy wywiązujący się przy

wytrawianiu stali wchodzi w obręb trawionego

metalu — wnikając do siatki przestrzennej kry¬

ształów, powoduje rozszerzenie jej parametru,

co pociąga za sobą wzrost wewnętrznych na¬

prężeń w materiale, w następstwie czego nastę¬

puje zmniejszeniesię wydłużenia, a zatem i pla¬

styczności. Stal nabywa czasowo cech mate¬

riału umocnionego, gdyż wpływ wodoru jest ,

taki, jak gdyby na stal działały siły naprężenia

rozciągającego; polepsza to warunki przeciąga¬

nia na zimno tej bardzo plastycznej stali

zmniejszając jej ujemne skłonności przywiera¬

nia do przeciągadła w czasie przeciągania na

zimno.

Umocniona w powyższy sposób stal poddaje

się dalszym następującym zabiegom: wyroby

płucze się w gorącym odpowiednim roztworze

wodnym chlorku sodu i wodorotlenku wapnia,

w ciągu kilku minut, przy czym następuje po¬

krycie powierzchni cienką warstewką rozpusz¬

czonej soli i wapna, które wgryzają się

w powierzchnię stali; suszy się w ciepłym

i suchym miejscu, najlepiej w pobliżu pie¬

ców grzewczych w ciągu kilku godzin lub

w specjalnej suszarce w celu odparowania

wilgoci, przy czym na powierzchni wy¬

suszonej stali pozostaje osad solno-wapienny,

tworzący powłokę smarującą, która zabezpiecza

przeciągany wyrób przed bezpośrednim zetknię¬

ciem metalu z pracującą powierzchnią przecią¬

gadła; umożliwia to niezapłonny poślizg

i zmniejszenie siły tarcia występujące w pro-

- 2 -

cesie przeciągania na zimno; niezależnie od na¬

sycenia wodorem i pokrycia powłoką solno-

wapienną, smaruje się powierzchnię wyrobów

bezpośrednio przed przeciąganiem olejem cy¬

lindrowym.

Najodpowiedniejsze są najlepiej smary gęste,

posiadające wysoki punkt zapłonu, lecz mogą

być użyte i inne smary lub oleje, jak emulsja

grafitowa, zwykły olej itp. stosowane przy prze¬

ciąganiu na zimno rur i prętów. Przeciąganie

przez oczko na właściwy wymiar na ciągarkach

łańcuchowych lub innych stosuje się w sposób

znany. W przypadku przeciągania rur na dłu¬

gim lub krótkim trzpieniu, bez trzpienia (na

pusto) lub na drucie fortepianowym, jak każ¬

de inne pospolite stale węglawe przy użyciu

normalnych przeciągadeł (oczek) z żeliwa utwar¬

dzonego. Po każdej operacji przeciągania na

zimno stosuje się kolejno podane powyżej za¬

biegi technologiczne. Przy przeciąganiu rur

sposobem beztrzpieniowym, zależnie od wyma¬

gań wymiarowych, można wykonać 2—3 kolejne

operacje -przeciągania, a przy bardzo małych

przekrojach nawet i więcej kolejnych operacji

przeciągania po jednorazowym przygotowaniu

struktury i powierzchni w sposób podany wy¬

żej. Przedmioty przeciągane można również

miedziować z katalizatorem w postaci przekła¬

dek ze zwykłej stali węglowej w 3Vo-owym

zakwaszonym siarczanie miedzi, lecz wów¬

czas nie można stosować dużych zgniotów —

i przeciągać przy dużych szybkościach.

Wyroby przeciągane na zimno wykonane na

wymiar gotowy przesyca się we właściwej tem¬

peraturze odpowiedniej dla danego rodzaju

stali, prostuje, obcina końce, wytrawia i wy¬

biela w znany sposób, a w przypadku rur prze¬

znaczonych do pracy pod ciśnieniem, wypróbo-

wuje na pompie (tłoczni) hydraulicznej na okre¬

ślone ciśnienie wodne.

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wyrobu rur cienkościennych, cien¬

kich, prętów i drutu ze stali chromowo-ni-

klowej, znamienny tym, że w celu umocnie¬

nia struktury i zmniejszenia nadwrażliwości

plastycznej obrabianej stali nasyca się ją.

wodorem atomowym, wywiązującym się

w procesie wytrawiania, a w celu uodpor¬

nienia powierzchniowego stali wyrobów

przeciąganych na zimno obrabia się ją w ką¬

pieli, składającej się z wody, chlorku sodu

i wodorotlenku wapnia, a do przeciągania

na zimno stosuje się przeciągadła z żeliwa

utwardzonego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że

przeciąganie rur wykonuje się przy dużych

szybkościach przeciągania wynoszących co

najmniej 12 m/min. przy ewentualnym uży¬

ciu trzpienia walcowanego.

3. Sposób według, zastrz. 1 i 2, znamienny tym,

że do smarowania wyrobów przed przecią¬

ganiem stosuje się olej cylindrowy.

Huta Jedność

Przedsiębiorstwo Państwowe

Wyodrębnione

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: