Розробка наукових основ зміцнювальної термічної обробки сполучних деталей нафтогазопроводів і виробів спеціального призначення - Автореферат

Автореферат на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук РОЗРОБКА НАУКОВИХ ОСНОВ ЗМІЦНЮВАЛЬНОЇ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ СПОЛУЧНИХ ДЕТАЛЕЙ НАФТОГАЗОПРОВОДІВ І ВИРОБІВ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯНауковий консультант - доктор технічних наук, професор, БОЛЬШАКОВ Володимир Іванович, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, завідувач кафедри матеріалознавства і обробки матеріалів, ректор доктор технічних наук, професор МЕШКОВ Юрій Якович, інститут металофізики НАН України, завідувач відділу доктор технічних наук, професор Д,ЯЧЕНКО Світлана Степанівна, Харківський державний автомобільно-дорожній технічний університет, Професор кафедри матеріалознавства Захист дисертації відбудеться “27” червня 2000 р. о 12.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.02 при Національній металургійній академії України за адресою: 49635, м.Дніпропетровськ, пр.Гагаріна, 4До таких проблем, реалізованих при виконанні роботи, відносяться: а) розробка теоретичних основ процесів структуроутворення, які відбуваються у маловуглецевих низьколегованих сталях із ферито-перлітною (Ф П), ферито-бейнітною (Ф Б) або бейнітною (Б) структурою при термічной обробці; технологій термічного зміцнення; охолоджувальних середовищ на водній основі та конструктивно-технологічних параметрів пічного й гартівного обладнання, здатних забезпечити потрібний рівень нормованих властивостей металу сполучних деталей (трійників, відводів, переходів, днищ) магістральних трубопроводів діаметром до 1420 мм та товщиною стінки до 60 мм й вище, які експлуатуються при тисках до 12,0 МПА. Такі розробки необхідні для створення сучасних спеціалізованих термічних потужностей для виготовлення цих виробів на підприємствах України та Росії. б) дослідження, розробка та апробація комплексної технології термічної обробки спеціальної трубної заготовки, призначеної для забезпечення металу нормованого рівня властивостей, котрий раніше не досягався на цих виробах із сталей, які застосовуються. Відсутність в Україні спеціалізованих потужностей та технологій виробництва спеціальної трубної заготовки призвела до потреби після набуття державної незалежності у стислі строки розробити комплексну технологію виготовлення такої заготовки стосовно до умов промислового підприємства України, провести дослідно-промислову апробацію розробок, які забезпечують нормований рівень властивостей металу заготовки. в) дослідження та розробка теоретичних основ, режимів і технологій термічної обробки великогабаритних виробів з вуглецевих та легованих сталей (на прикладі інструмента гарячого деформування), які включають й нетрадиційні схеми термодеформаційного діяння на оброблюваний метал, охолоджувальні середовища на водній основі та гартівні пристрої для реалізації розроблених технологічних схем. Розробити теоретичні основи процесів структуроутворення, які забезпечують металу готових виробів оптимальний рівень нормованих характеристик та створити промислові технології зміцнювальної термічної обробки сполучних деталей магістральних нафтогазопроводів усіх типорозмірів з маловуглецевих низьколегованих сталей, підготувати дані для проектування пічного та гартівного устаткування спеціалізованих термічних цехів, які плануються до спорудження в Україні та на базі головного підприємства для випуску СДТ у Росії. -встановлено закономірності у зміні фізико-механічних властивостей маловуглецевих низьколегованих сталей з Ф П, Ф Б або Б структурою, що характерні для металу, який піддавали термічному зміцненню за розробленою технологією з подальшим відпуском, обумовлені особливостями процесу структуроутворення;Переривання прискореного охолодження металу при температурах ?200ОС дозволяє зменшити рівень залишкових напруг в оброблюваному металі та жолоблення торців деталей (а.с.1576578; пат.України 3591). На підставі проведених досліджень охолоджувальним середовищем для обємного охолодження СДТ при їх термічному зміцненні в умовах головного підприємства з випуску цих виробів у СНД - ВО “Трубодеталь” було вибрано технічну воду з температурою ?90ОС та водні розчини хлоридів з температурою >60ОС (а.с.1294845, пат.України 20904А), які пройшли дослідно-промислову апробацію на СДТ усіх типорозмірів. У табл.3 наведені значення механічних властивостей сталі 09Г2С (d=11 мм) з Б структурою після різних режимів термозміцнення де видно, що після термічного зміцнення від 1100ОС та відпуску від 500ОС й вище ця сталь має комплекс властивостей, які сповна задовольняють вимоги технічних умов, розроблених для України Державним трубним інститутом, а після відпуску 500-550ОС - і найбільш високим вимогам, нормованим СНИП 2.05.06-85, щодо міцності Х80. Але максимальні значення ударної вязкості у термозміцненому металі одержані після відпуску 500ОС і вище, а найбільшу кількість вязкої складової у зламах ударних зразків після випробувань при низьких температурах було відзначено після відпуску 550-600ОС (для сталей, які не містять сильні КУЕ).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ