[go: up one dir, main page]

SU916089A1 - Method of producing tubes of powder materials - Google Patents

Method of producing tubes of powder materials Download PDF

Info

Publication number
SU916089A1
SU916089A1 SU802955948A SU2955948A SU916089A1 SU 916089 A1 SU916089 A1 SU 916089A1 SU 802955948 A SU802955948 A SU 802955948A SU 2955948 A SU2955948 A SU 2955948A SU 916089 A1 SU916089 A1 SU 916089A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rolling
workpiece
heating
pipes
powder materials
Prior art date
Application number
SU802955948A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ivan N Potapov
Nikolaj M Vavilkin
Mikhail A Bondarev
Vladislav A Antich
Efim M Rabinovich
Vyacheslav S Zuev
Vladimir S Mebel
Valerij K Ushakov
Georgij A Kuznetsov
Anatolij G Avilov
Yulij K Blokhin
Aleksandr S Dmitriev
Original Assignee
Mo I Stali I Splavov
N Proizv Ob Tulatschermet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mo I Stali I Splavov, N Proizv Ob Tulatschermet filed Critical Mo I Stali I Splavov
Priority to SU802955948A priority Critical patent/SU916089A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU916089A1 publication Critical patent/SU916089A1/en

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам изготовления полых изделий из порошков тугоплавких металлов на станах винтовой прокатки.The invention relates to powder metallurgy, in particular, to methods for manufacturing hollow articles from refractory metal powders in helical rolling mills.

Известен способ получения труб из порошков тугоплавких металлов, включающий холодное компактирование заготовки, спекание и последующее прессование С1] .A known method of producing pipes from powders of refractory metals, including cold compaction of the workpiece, sintering and subsequent pressing C1].

Основными недостатками известного способа является малая производительность процесса прессования, низкая стойкость технологического инструмента вследствие довольно продолжительного контакта с заготовкой, нагретой до 1200-1600°С, и значительных энергосиловых затрат при прессовании , а также невысокое качество поверхности получаемых труб.The main disadvantages of this method is the low productivity of the extrusion process, the low durability of the technological tool due to the rather prolonged contact with the workpiece heated to 1200-1600 ° C, and significant energy and power costs during extrusion, as well as the low surface quality of the pipes obtained.

Известен способ изготовления труб из порошков тугоплавких металлов, включающий горячее изостатическое прессование вокруг цилиндрической оправки, последующую прокатку в калибрах и удаление оправки кислотным выщелачиванием С22.A known method of manufacturing pipes from powders of refractory metals, including hot isostatic pressing around a cylindrical mandrel, subsequent rolling in calibers and removal of the mandrel by acid leaching of C22.

Этим способом получают трубы теоретической плотности, однако Для его осуществления необходимо дорогостоящее оборудование и, кроме того, сложность технологии значительно повы- * шает себестоимость труб из тугоплавких материалов, снижает производителе, ность данного процесса.Pipes of theoretical density are obtained in this way, however, its implementation requires expensive equipment and, in addition, the complexity of the technology significantly increases the cost of pipes made of refractory materials *, reduces the productivity and efficiency of this process.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления труб из порошковых материалов, включающий! прессование заготовки цилиндрической формы, ее спекание, нагрев, винтовую прокатку, повторный нагрев и последующую прошивку на том же двухвалковом стане 533·Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing pipes from powder materials, including! pressing a cylindrical billet, sintering, heating, screw rolling, reheating and subsequent flashing on the same two-roll mill 533 ·

Однако двухвалковая схема винтовой прокатки и последующей прошивки не .However, the two-roll scheme of screw rolling and subsequent firmware is not.

позволяет получать трубы высокого качества из спеченных заготовок туго· плавких металлов по следующим причинам. При винтовой прокатке в двухвалковом стане спеченных тугоплавких металлов, обладающих весьма низкой пластичностью, в осевой зоне заготов- 5 ки возникают дефекты (трещины, поры) даже при коэффициенте овализации = ·= 1,00, так как при входе металл^ в валки еще до контакта с линейками или дисками коэффициент овализации значи-ю тельно превышает единицу. При последующей прошивке эти дефекты превращаются в плены на внутренней поверхнос^ (ти или приводят к разрушению заготовки. Кроме того, контакт с направ- ,5 ляющим инструментом (линейками, дисками) вследствие высоких температур нагрева заготовок перед прокаткой (1 400- 1 80θ'5С) , приводит к развитию процессов налипания металла на инет- 20 румент, к образованию задиров и других дефектов на наружной поверхности заготовки, требующих удаления механической обработкой, что делает процесс трудоемким. 25allows you to get high quality pipes from sintered billets of refractory metals for the following reasons. When screw rolling in a two-roll mill of sintered refractory metals with very low ductility, defects (cracks, pores) occur in the axial zone of the workpiece 5 even with an ovalization coefficient = · = 1.00, since when the metal ^ enters the rolls before contact with rulers or discs, the coefficient of ovalization is significantly greater than unity. With subsequent flashing, these defects turn into captures on the inner surface ^ (or lead to destruction of the workpiece. In addition, contact with the guiding tool (rulers, discs) due to the high heating temperatures of the workpieces before rolling (1 400-1 80θ ' 5 C), leads to the development of metal sticking to the Internet 20 , to the formation of scoring and other defects on the outer surface of the workpiece, requiring removal by machining, which makes the process time-consuming.

Цель изобретения - повышение производительности процесса и улучшение качества изделий.The purpose of the invention is to increase the productivity of the process and improve the quality of products.

Эта цель достигается тем, что в 30 способе изготовления труб из порошковых материалов, включающем спекание заготовки цилиндрической формы, нагрев, винтовую прокатку, повторный нагрев и прошивку на том же стане, винтовую прокатку проводят в трехвалковом калибре с разворотом валков на угол подачи 12-18° с коэффициентом вытяжки 1,4-2,5, а прошивку осуществляют при углах подачи 7-1 5° с коэффициентом вытяжки, составляющим 0,41,3 коэффициента вытяжки, при прокатке, причем перед каждым нагревом на заготовку наносят защитное фрикционное покрытие.This goal is achieved by the fact that in the 30th method of manufacturing tubes of powder materials, including sintering a cylindrical billet, heating, screw rolling, reheating and piercing on the same mill, screw rolling is carried out in a three-roll caliber with rolls turning at a feed angle of 12-18 ° with a reduction ratio 1.4-2.5, and performed at the corners firmware supply 7 - May 1 ° with reduction ratio integral 0,41,3 drawing coefficient during rolling, and before each heating the workpiece frictionally applied protective coating.

На фиг. 1 показана схема спеченной заготовки с образованием различных зон при винтовой прокатке, продольное сечение; на фиг. 2 - схема заготовки в очаге деформации при прошивке, про- 50 дольное сечение.In FIG. 1 shows a diagram of a sintered billet with the formation of various zones during screw rolling, a longitudinal section; in FIG. 2 is a diagram of a workpiece in the deformation zone during firmware, a longitudinal section.

Она состоит из исходной пористой структуры 1, сильно деформированной беспористой зоны 2, переходной зоны 3 промежуточной плотности, слабо уплот-55 ненной пористой зоны 4, тугоплавкого мет.алла 5 с высокими механическими свойствами.It consists of an initial porous structure 1, a strongly deformed non-porous zone 2, a transition zone 3 of intermediate density, a slightly compacted porous zone 4, and a refractory metal alloy 5 with high mechanical properties.

Предлагаемый способ изготовления труб осуществляется следующим образом.The proposed method of manufacturing pipes is as follows.

Спеченную заготовку из тугоплавкого металла или сплава с исходной плотностью, составляющей 80-98% от теоретической, покрывают защитной фрикционной обмазкой, уменьшающей окисляемость металла и стабилизирующей процесс винтовой прокатки за счет улучшения условий захвата. Затем заготовку нагревают до температуры, равной (0,4-0,7 ),Тпд. и прокатывают без оправки в калибре, образованном тремя валками, развернутыми на угол подачи £= 12-18', с коэффициентом вытяжки 1,4-2,5. При таком режиме винтовой прокатки в заготовке после деформации образуются три зоны (фиг. 1), характеризующиеся различной степенью проработки пористой структуры 1: сильно деформированная беспористая зона 2, переходная зона промежуточной плот-, ности 3, слабо уплотненная пористая зона 4. Наличие этих зон и дает при последующей прошивке (фиг. 2) дополнительный центрирующий эффект, позволяющий получить трубы высокой точности, а таюхе в значительной степени облегчить условия работы оправки, уменьшить ее износ.A sintered billet of refractory metal or alloy with an initial density of 80-98% of theoretical is coated with a protective friction coating that reduces the oxidizability of the metal and stabilizes the helical rolling process by improving the gripping conditions. Then the workpiece is heated to a temperature equal to (0.4-0.7), TPD. and rolled without a mandrel in a gauge formed by three rolls deployed at a feed angle of £ = 12-18 ', with a draw ratio of 1.4-2.5. In this mode of screw rolling, three zones are formed in the workpiece after deformation (Fig. 1), characterized by varying degrees of development of the porous structure 1: a highly deformed non-porous zone 2, a transition zone of intermediate density 3, a weakly compacted porous zone 4. The presence of these zones and with subsequent flashing (Fig. 2), an additional centering effect is obtained, which makes it possible to obtain pipes of high accuracy, and tayuhe significantly ease the working conditions of the mandrel and reduce its wear.

Увеличение угла подачи р>18° приводит к нарушению стабильности захвата и процесса винтовой прокатки тугоплавких металлов. Уменьшение угла ^><12° приводит к значительному повышению машинного времени прокатки, снижению величины допустимых обжатий и, как следствие, к уменьшению производительности стана и недостаточной проработке пористой структуры спеченной заготовки.An increase in the feed angle p> 18 ° leads to a violation of the stability of the grip and the process of screw rolling of refractory metals. A decrease in the angle ^> <12 ° leads to a significant increase in the machine rolling time, a decrease in the allowable compressions, and, as a result, a decrease in the mill productivity and insufficient study of the porous structure of the sintered billet.

Коэффициент вытяжки при прокатке без оправкизависит от отношения толщины стенки к наружному диаметру трубы, которую нужно получить в результате последующей пдошивки, и позволяет добиться необходимого соотношения величины уплотненной и неуплотненной зон, обеспечивающих стабильность последующей прошивки и получение качественной беспористой структуры 5 по всему сечению трубы (фиг.2). Увеличение>2,5 приводит к увеличению кольцевой уплотненной зоны, а также повышает вероятность образования дефектов в осевой зоне. Это затрудняет процесс прошивки и ухудшает качество внутренней поверхности труб.The drawing coefficient during rolling without mandrel depends on the ratio of the wall thickness to the outer diameter of the pipe, which must be obtained as a result of subsequent flashing, and allows to achieve the necessary ratio of the densified and uncompressed zones, ensuring stability of the subsequent flashing and obtaining a high-quality non-porous structure 5 over the entire cross section of the pipe (Fig. .2). An increase of> 2.5 leads to an increase in the annular sealed zone, and also increases the likelihood of defects in the axial zone. This complicates the flashing process and degrades the quality of the inner surface of the pipes.

Уменьшение и^<1,4 не обеспечивает достаточной величины проработанной зоны, что приводит к разрушению заготовки при прошивке.Reducing u ^ <1.4 does not provide a sufficient amount of the worked-out zone, which leads to the destruction of the workpiece during firmware.

Прокатанные спеченные заготовки 5 подвергают затем прошивке на том же тпехвалксаом стане при углах подачи {?> = 7+15° С коэффициентом вытяжки ^2= (0,4-1 ,3)/1,. Перед нагревом на заготовку вновь наносят фрикционное Ю покрытие.The rolled sintered billets 5 are then pierced on the same refiner at the feed angles {?> = 7 + 15 ° C with a drawing coefficient ^ 2 = (0.4-1, 3) / 1 ,. Before heating, the friction coating is again applied to the workpiece.

Прошивка по трехвалковой схеме обеспечивает высокое качество внутренней и наружной поверхности гильз из спеченных тугоплавких материалов, 15 чему способствует благоприятная схема напряженного состояния и отсутствие направляющего инструмента.Firmware according to a three-roll scheme ensures high quality of the inner and outer surfaces of sleeves made of sintered refractory materials, 15 which is facilitated by a favorable stress state scheme and the absence of a guiding tool.

Увеличение углов подачи Ъ>15°приIncrease in feed angles b> 15 ° at

I прошивке на трехвалковом стане приво- 20 дит к резкому возрастанию давления металла на оправку, снижает точность геометрических размеров трубной заготовки. Уменьшение углов 7 ° увеличивает время прошивки, что приводит 25 к значительному износу оправки, не дозволяет применять достаточно высокую разовую степень деформации, необходимую для качественной проработки структуры. 30 I firmware on a three-roll mill 20 leads to a sharp increase in the pressure of the metal on the mandrel, reduces the accuracy of the geometric dimensions of the tube billet. A decrease in the angle of 7 ° increases the flashing time, which leads to 25 significant wear of the mandrel, does not allow the use of a sufficiently high one-time degree of deformation, necessary for a high-quality study of the structure. thirty

Предложенный интервал при прошивке ^2= 0,4-1,3/^1 обеспечивает равномерность проработки структуры по сечению стенки трубы, При/(2ζ θ>4^остается непроработанная кольцевая зона. 35 При/^>1,3^1 проработка структуры внутренних слоев намного выше, чем наружных. Это приводит к неравномерности свойств по сечению и снижению эксплуатационных свойств изделий. 40The proposed interval for flashing ^ 2 = 0.4-1.3 / ^ 1 ensures uniformity of the structure through the cross section of the pipe wall, For / (2 ζ θ> 4 ^ there remains an unworked annular zone. 35 For / ^> 1.3 ^ 1 the elaboration of the structure of the inner layers is much higher than the outer layers, which leads to uneven cross-sectional properties and a decrease in the operational properties of the products.

П р и м е р. Проводят винтовую прокатку спеченных заготовок порошкового молибдена диаметром 100 мм и длиной 250 мм, имеющих остаточную пористость 5“7%. , 45PRI me R. Spin rolling of sintered blanks of molybdenum powder with a diameter of 100 mm and a length of 250 mm with a residual porosity of 5 “7% is carried out. , 45

Перед нагревом под прокатку на заготовки наносят защитное фрикционное покрытие, после чего их нагревают до 1450аС и прокатывают в трехвалкозом стане по следующим режимам.Before heating the preform to a rolling friction applied protective coating, after which they were heated to 1450 C and rolled in trehvalkozom and mill the following modes.

1. Угол подачи= 18 , коэффициент вытяжки/ад = 1,4. Применение .повышенного значения угла подачи при небольшой степени деформации за проход позволяет получить за счет увели-5 чения частных обжатий полностью уплот=ненный кольцевой слой толщиной 1214 мм.1. The feed angle = 18, the extraction ratio / a d = 1.4. Application .povyshennogo feed angle values with a small degree of deformation per pass allows to obtain at the expense of increased 5 cheniya partial reductions fully densification = nenny annular layer thickness of 1214 mm.

Винтовую прошивку прокатанной заготовки проводят при 14()0аС с коэффициентом вытяжки /(д. = 1,3/1д = 1,82, угол подач·-’ = г. Кольцевой уплотненный слой выполняет при прошивке центрирующие функции, что позволяет получить гильзу 85 х 15, разностенность которой по длине не превышает 0,5 мм.Helical firmware rolled workpiece is carried out at 14 () 0 C and with reduction ratio / (d = 1.3 / 1.82 = 1e angle innings · -. '= R annular packed bed performs in piercing centering function, which allows to obtain sleeve 85 x 15, the difference in length of which does not exceed 0.5 mm.

2. Угол подачи - 12 , коэффициент вытяжки = 2,5- После прокатки получают заготовку диаметром 64 мм с кольцевым уплотненным слоем толщиной 18-20 мм.2. The feed angle is 12, the drawing ratio = 2.5- After rolling, a blank with a diameter of 64 mm is obtained with an annular compacted layer with a thickness of 18-20 mm.

Прошивку проводят при угле подачи (ф = 15й с. коэффициентом вытяжки Цх= 0,4/ц = 1,2. Полученные гильзы диаметром 64 мм с толщиной стенки 20 мм имеют хорошее качество наружной и внутренней поверхности.The firmware is performed at an angle of supplying (15 minutes = f s. C x reduction ratio = 0.4 / n = 1.2. The resulting liner diameter of 64 mm with a wall thickness of 20 mm have a good quality of the outer and inner surface.

3. Угол подачи в = 15”,коэффициент вытяжки уХд= 1,56. Прокатка по такому технологическому режиму обеспечивает получение полностью уплотненного кольцевого слоя толщиной 14 мм, который выполняет центрирующие функции при последующей прошивке.3. The feed angle is = 15 ”, the extraction coefficient is UHD = 1.56. Rolling in such a technological mode provides a fully compacted annular layer with a thickness of 14 mm, which performs centering functions during subsequent flashing.

Прошивку прокатанной заготовки спеченного молибдена проводят при температуре нагрева перед прошивкой 1350“ 1400аС, угле подачи - 12°, с коэффициентом вытяжки 0,9бЦд = 1,5·Sintered molybdenum rolled stock is pierced at a heating temperature before flashing 1350 “1400 a C, feed angle - 12 °, with a draw ratio of 0.9 bCd = 1.5 ·

Используют оправку со сферической ка’· либровкой диаметром 46 мм.Use a mandrel with a spherical calibration ’· calibration with a diameter of 46 mm.

После прошивки получают гильзы диаметром 30 мм с толщиной стенки 3 = = 17 мм. Неровности по наружной и внутренней поверхности по длине заготовки не превышают 20 мкм, что снижает отходы при последующей механической обработке на 5“7%. Полученные по приведенным режимам трубы ( имеют равномерно уплотненную по сечению, хорошо проработанную структуру, без следов остаточной пористости и по механическим свойствам удовлетворяют требованиям ТУ 24819“52—73Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет получить качественные трубы из спеченных тугоплавких металлов путем их обработки ' на воздухе в трехвалковом стане винтовой прокатки.After flashing get sleeves with a diameter of 30 mm with a wall thickness of 3 = 17 mm. Roughnesses on the outer and inner surfaces along the length of the workpiece do not exceed 20 microns, which reduces waste during subsequent machining by 5 "7%. The pipes obtained according to the given regimes ( have a uniformly densified cross section, well-developed structure, without traces of residual porosity and mechanical properties satisfy the requirements of TU 24819 “52-73. Thus, the use of the proposed method allows to obtain high-quality pipes from sintered refractory metals by processing air in a three-roll helical rolling mill.

За базовый объем принят применяющийся в промышленности способ производства труб из тугоплазких металлов, включающий следующие технологические операции: спекание штабиков, выплавка слитков, обточка и торцовка слитков, прессование прутков на воздухе, изготовление и прессование шашек,раскатка на станах ТПТР 20-60. 'The industrial process used to manufacture pipes from refractory metals, including the following technological operations: sintering of piles, smelting of ingots, turning and trimming of ingots, pressing of bars in air, manufacturing and pressing of drafts, rolling on TPTR 20-60 mills, is accepted as the base volume. ''

По сравнению с ним экономический 5 эффект от внедрения предлагаемого способа составит 2,6 млн.руб.Compared with it, the economic 5 effect of the implementation of the proposed method will be 2.6 million rubles.

Claims (1)

Формула . изобретенияFormula inventions Способ изготовления труб из порошковых материалов, преимущественно из тугоплавких, включающий спекание заготовки цилиндрической формы, нагрев, винтовую прокатку, повторный нагрев и прошивку на том же стане, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества изделий, винтовую прокатку проводят в трехвалко,5A method of manufacturing pipes from powder materials, mainly refractory, including sintering a cylindrical billet, heating, screw rolling, reheating and piercing on the same mill, characterized in that, in order to improve process performance and improve product quality, screw rolling is carried out in three-roll, 5 ГО вом калибре с разворотом валков на угол подачи 12-18° с коэффициентом вытяжки 1,,4-2,5, а прошивку осуществляют при углах подачи 7~ 15 * с коэффициентом вытяжки, составляющим 0,41,3 коэффициента вытяжки при прокатке, причем перед каждым нагревом на заготовку наносят защитное фрикционное покрытие.GO caliber with roll rolls at a feed angle of 12-18 ° with a draw ratio of 1, 4-2.5, and the firmware is carried out at feed angles of 7 ~ 15 * with a draw ratio of 0.41.3 draw factors during rolling, and before each heating, a protective friction coating is applied to the workpiece.
SU802955948A 1980-07-11 1980-07-11 Method of producing tubes of powder materials SU916089A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802955948A SU916089A1 (en) 1980-07-11 1980-07-11 Method of producing tubes of powder materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802955948A SU916089A1 (en) 1980-07-11 1980-07-11 Method of producing tubes of powder materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU916089A1 true SU916089A1 (en) 1982-03-30

Family

ID=20908099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802955948A SU916089A1 (en) 1980-07-11 1980-07-11 Method of producing tubes of powder materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU916089A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5263349A (en) Extrusion of seamless molybdenum rhenium alloy pipes
CN102489639B (en) Fine-grain roll-forming method for large annular piece made of high alloy steel
DK163804B (en) PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF STAINLESS STEEL BEANS AND APPLICATION OF THE PROCEDURE FOR MANUFACTURING MULTI-LOWER BEETS
CN105921544B (en) Hot-working production system, the manufacture method based on product and the product made from the system of titanium or titanium alloy seamless pipe
WO2021208999A1 (en) Hot extrusion die for irregularly shaped rectangular tubing, and hot extrusion integral molding method
CN106694768B (en) A kind of manufacture method of H13 hollow core rods
CN101579804A (en) Integral forming method of large size thin-walled titanium alloy cylindrical part without welding line
CN103934269A (en) TC4 titanium alloy seamless tube and production method thereof
CN102371288A (en) Preparation method of high-precision and high-strength titanium alloy seamless tube
CN102327919A (en) Extrusion forming method for hole forming pin for Incone1690 alloy for seamless pipe
CN101091984A (en) Method for manufacturing stainless steel pipe
CN106425317A (en) Preparation method of Ti-B19 high-strength titanium alloy large-caliber thick wall pipe
CN113458248B (en) Necking and flaring mixed forming method for conical barrel part with straight barrel
CN105568195A (en) Preparation method for high-accuracy and high-strength titanium alloy seamless tubes
CN117000808A (en) Production method of double-layer alloy composite seamless pipe
CN104551547A (en) Processing process of high-intensity titanium alloy pipe fittings
CN105964721A (en) Preparing method for molybdenum and molybdenum alloy pipe
EP3365121B1 (en) Method of production of high-pressure seamless cylinder from corrosion-resistant steel
SU916089A1 (en) Method of producing tubes of powder materials
CN110586653A (en) Production process of hot-rolled large-diameter thin-wall titanium alloy seamless pipe
CN119347343A (en) Titanium alloy seamless pipe extrusion forming method and product thereof
RU2278749C2 (en) Method for producing bimetallic centrifugally cast billets and bimetallic wear-resistant tubes for transporting abrasive loose materials and pulps in tube rolling aggregates with pilger mills
CN205684510U (en) The hot-working production system of titanium or titanium alloy seamless pipe and utilize the seamless pipe that this hot-working production system prepares
CN110405091B (en) Method for determining wall thickness of core rod for hot expanding of steel pipe
CN115846456A (en) Manufacturing method of TA18 titanium alloy seamless small-caliber pipe