СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ МАРОК СТАЛИ ПЕРЕД ВОЛОЧЕНИЕМ
CHEMICAL PROCESSING OF PIPES FROM CARBON AND LOW-ALLOY STEELS PRIOR TO DRAWING

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для химической обработки труб из углеродистых и низколегированных марок стали перед волочением на оправке.
Известен способ фосфатирования стальных деталей, включающий их химическую обработку путем выполнения операций обезжиривания, травления, активации, фосфатирования, нейтрализации и пропитки, при выполнении которого операции обезжиривания, активации и нейтрализации проводят в растворе моющего средства Фоскон-203 при его содержании 10-30 г/л и температуре 60-80°C (патент РФ №2285745, МПК (6) C23C 22/05, опубл. 20.10.2006 г.).
Недостатком известного способа является использование его только для подготовки стальных деталей к операциям холодной деформации при листовой штамповке в приборостроении и автомобилестроении.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототип) и достигаемым результатам является способ химической обработки труб из углеродистых и низколегированных марок стали перед волочением на оправке, который включает операции травления, фосфатирования, нейтрализации и омыления. Операции фосфатирования, нейтрализации и омыления предназначены для получения на поверхности труб слоя защитного покрытия и слоя смазывающего материала, обеспечивающих при волочении деформацию обрабатываемого металла труб. При этом операция фосфатирования самостоятельно не используется, она включает операцию омеднения, что необходимо для создания на поверхности труб подсмазочного покрытия с целью улучшения процесса волочения при использовании смазок на основе мыла (ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ТИ 161-В2-1115-2009 «Химическая обработка труб из углеродистых и низколегированных марок стали в цехе В-2», ОАО «Синарский трубный завод», Предмет 6.1, л.1).
Недостатком способа по прототипу является то, что защитный и смазывающий слои, взаимодействуя при волочении, не обеспечивают проведение операций по глубокой деформации обрабатываемого металла труб без промежуточного дополнительного смазывания.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в получении на поверхности труб защитного и смазывающего слоев, обеспечивающих проведение глубокой деформации обрабатываемого металла труб при волочении без промежуточного дополнительного смазывания, без снижения стабильности последующего технологического процесса волочения и без ухудшения качества труб.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе химической обработки труб из углеродистых и низколегированных марок стали перед волочением, включающим травление труб и получение на поверхности труб защитного и смазывающего слоев, защитный и смазывающий слои получают при обработке труб в смазке Dexlube 498 с содержанием воды 0,6-2,0%, кислотным числом не менее 90 точек воды и температурой 60-75°C.
Способ обработки реализуется следующим образом.
Пакет труб из углеродистых и низколегированных марок стали (10; 20; 30; 35; 45; 10Г2; 09Г2С; 14Г2Ф; 17Г1; 17ГС; 30Г2; 32Г2; 32Г2С; 37Г2С и др.) после травления в сернокислом растворе промывают в холодной воде с 3-кратной прокачкой и горячей воде с однократным погружением в ванну.
Смазку Dexlube 498 наносят на трубы путем погружения их не менее чем на 5 мин в ванну с раствором смазки, температура которого 60-75°C, содержание воды 0,6-2,0%, а кислотное число не меньше 90 точек. Затем пакет поднимают и выдерживают над ванной до слива основного объема раствора, что необходимо для обмена смазки внутри трубы. После этого пакет труб вновь опускают в ванну на 5-15 мин с подъемом при этом заднего конца пакета для удаления воздуха из внутренних каналов труб. Обработанный таким образом пакет труб извлекают из ванны и выдерживают над ванной 10-35 мин для удаления остатков раствора смазки, не допуская ее затвердевания. После завершения процесса нанесения смазки трубы передают на волочение.
Смазка Dexlube 498 представляет собой сбалансированную органико-неорганическую систему, в состав которой помимо минерального масла входят эфиры полифосфорной кислоты и этоксилированные жирные спирты, которые вступают в реакцию с металлической поверхностью трубы, образуя на ней слой неорганического защитного покрытия и тонкий слой смазывающего материала. Защитный и смазывающий слои, взаимодействуя при волочении, обеспечивают проведение операций по глубокой деформации обрабатываемого металла труб - в некоторых случаях до 45% без промежуточного дополнительного смазывания, снижения стабильности последующего технологического процесса волочения и ухудшения качества труб.
Заявленное техническое решение опробовано в промышленных условиях при подготовке к волочению на оправке 1223,35 т труб из указанных марок стали. При этом было использовано 9920 кг смазки с остатком смазки, годной к последующему применению, в количестве 5380 кг. Расход смазки составил 7,5 кг/т. Нанесение смазки Dexlube 498 обеспечило процесс волочение на максимальной скорости 60 м/мин при степени деформации 10,61-44,05% и коэффициенте вытяжки 1,15-1,79 без ухудшения качества труб. Полученные характеристики обусловлены стабильностью процесса волочения, характеризующегося отсутствием обрывов, дрожания трубы, налипания металла на волочильный инструмент.