В ходе исследования возникающих внутренних и поверхностных дефектов, возникла необходимость статистической обработки данных и составления собственного атласа дефектов и его сравнение с дефектами, приведенными в ГОСТ 21014–88.
В соответствии с ГОСТ 21014–88:
1. Дефекты поверхности, обусловленные качеством слитка в литой заготовке:
2. Дефекты поверхности, образовавшиеся в процессе деформации:
3. Дефекты поверхности, образовавшиеся в процессе отделочных операций:
Фактические (атлас дефектов):
2. Дефекты торцов заготовки (дефекты реза):
3. Поверхностные дефекты:
4. Внутренние дефекты:
5. Прорывы кристаллизующейся корочки на НЛЗ
В ходе составления атласа внутренних и поверхностных дефектов сделаны выводы о встречающихся дефектах и разработаны меры для предупреждения их возникновения.
Исследованиями, проведенными в ФРГ, США, Японии и бывшем СССР, установлено, что использование круглой литой заготовки по сравнению с применением непрерывнолитых блюмов при производстве труб имеет определенные преимущества. Во-первых, поверхность круглой заготовки имеет более высокое качество, чем квадратной (нет продольных и угловых трещин). Это непосредственно приводит к более высокому качеству труб, изготовленных из круглой непрерывнолитой заготовки. Во-вторых, повышенная плотность равноосной структуры в осевой зоне круглых заготовок обеспечивает снижение количества микродефектов. Последние обычно образуются на внутренней поверхности трубы из-за наличия осевой пористости у квадратных заготовок.
Для изготовления бесшовных труб используют заготовки из углеродистой и легированной стали. Исходным материалом в зависимости от диаметра трубы и толщины ее стенки могут быть литая трубная гильза, слиток, блюм. Выбор зависит от требований, предъявляемых к изделиям.
Трубные гильзы получают методом непрерывного или центробежного литья. Последний из перечисленных методов предпочтителен при изготовления труб из качественных сталей и специальных сплавов малыми партиями. Однако, преобладающее количество заготовок для производства бесшовных изделий получают в виде отливок сплошного сечения.
Для улучшения пластических свойств заготовку подвергают гомогенизации, а затем горячей деформации со степенью обжатия около 60 %.
Круглую трубную заготовку применяют с диапазоном диаметров 100–750 мм. При этом материал, размером, превышающим примерно 250 мм, направляют в виде многогранных слитков прямо в литом состоянии на специальный трубный стан. Металлы, размером примерно до 250 мм поступают на трубный стан после предварительной прокатки. Предварительная отделка осуществляется на блюмингах и на станах.
Для труб из высоколегированных (и нержавеющих) сталей применяют также и катанную или кованую заготовку. Возможен и непосредственный передел блюмов и сортовых квадратных элементов с машин непрерывного литья на стане. При использовании предварительно прокатанной непрерывнолитой детали, качество внутренней поверхности изделий улучшается. С увеличением степени деформации до 75 % достигается улучшение показателей свойств.
Уровень минимального обжатия для достижения требуемых свойств для металла, отлитого непрерывным способом, имеет большее значение, чем для того, который был изготовлен в изложницах. При разливке в последние из перечисленных, уже просто по экономическим соображениям приходится отливать слитки больших размеров по сечению и при этом неизбежно достигаются высокие степени деформации, а при непрерывном литье данный параметр должен приниматься в соответствии с предъявляемыми требованиями.
Кратность вытяжки 3–4, первоначально считавшаяся достаточной, теперь признается приемлемой только для труб второстепенного назначения и при незначительном их нагружении. Для изделий средней и повышенной ответственности необходима, по крайней мере, 6–10-кратная вытяжка.
Поскольку при производстве металлопроката исходный материал (заготовка) подвергается дополнительной горячей обработке давлением, требуемые свойства материала могут быть целенаправленно получены либо в процессе деформации, либо путем термической обработки готового продукта.