Незалежно від обраного процесу термічної обробки, будь то нормалізація, відпал, гарт, загартування чи інші, сталеві труби під час термічної обробки піддаються основним процесам нагрівання, намочування та охолодження, що може призвести до дефектів у трубах. До дефектів термообробки сталевих труб відносяться, насамперед, незадовільна мікроструктура і властивості, завищені розміри, поверхневі тріщини, подряпини, сильне окислення, зневуглецювання, перегрів або перепал, а також окислення поверхні при термообробці захисним газом.
Незадовільна мікроструктура та властивості сталевих труб: Під час термічної обробки неправильні температури нагрівання, необґрунтований час замочування або надмірно швидкі або повільні швидкості охолодження можуть призвести до того, що властивості сталевих труб не будуть відповідати вимогам. Щоб вирішити це, по-перше, при формулюванні процесу нагрівання важливо ретельно розглянути вплив елементів сплаву в сталі, температур нагрівання, а також вихідної мікроструктури та розмірів на аустенітне перетворення сталі. По-друге, встановіть температуру нагрівання для термообробки сталевих труб на основі діаграми рівноваги залізо-вуглець. По-третє, уточніть метод термічної обробки, температуру нагрівання, температуру відпустки та швидкість охолодження. Після складання плану процесу його необхідно перевірити за допомогою дрібносерійного виробництва перед початком масового виробництва.
Незадовільні розміри сталевих труб: після термічної обробки розміри сталевих труб можуть зазнати значних змін у деяких випадках, включаючи зміни зовнішнього діаметра, овальності та вигину. Зміни зовнішнього діаметра часто відбуваються під час загартування, оскільки первинна мікроструктура перетворюється на мартенсит і бейніт, що призводить до об’ємних змін, які збільшують зовнішній діаметр. Щоб зменшити цю зміну, після етапу відпустки часто додають процес калібрування. Зміни овальності, як правило, відбуваються на кінцях сталевих труб, в основному внаслідок тривалого високотемпературного нагрівання тонкостінних труб великого діаметра. Щоб запобігти зміні овальності, важливо забезпечити розумну систему опалення. Навіть з розумною системою опалення, якщо співвідношення D/S занадто велике, це може призвести до «згортання» трубки, що призведе до «некруглого» кінця. У таких випадках можна запобігти цій проблемі, переконавшись, що сталева труба обертається під час нагрівання.
На вигин впливають численні фактори, в першу чергу нерівномірний нагрів і охолодження, особливо неоднорідність швидкості охолодження по поздовжньому або поперечному перерізах під час гартування. Як правило, зігнуті сталеві труби можна випрямити за допомогою правильної машини.
Поверхневі тріщини в сталевих трубах: надмірні термічні навантаження під час термічної обробки можуть спричинити поверхневі тріщини в сталевих трубах, насамперед через надмірно швидкі нагрівання або охолодження. Під час нагрівання легованих товстостінних сталевих труб, якщо температура печі занадто висока, швидке нагрівання труби при вході в піч може створити значну різницю температур між поверхнею та внутрішнім металом, створюючи термічні напруги. Коли ці напруги досягають граничної міцності матеріалу на розрив, на поверхні з’являються тріщини.
Через характер загартування ймовірність поверхневих тріщин відносно висока під час металографічного загартування сталевих труб. Наявність неметалевих включень, композиційна і мікроструктурна сегрегація в сталевих трубах може підвищити можливість виникнення гартівних тріщин. Щоб пом’якшити тріщини при термічній обробці в сталевих трубах, з одного боку, необхідно сформулювати системи нагріву та охолодження, специфічні для типу сталі, вибравши відповідне середовище для гарту. З іншого боку, загартовані або відпалені загартовані сталеві труби слід негайно обробити для усунення внутрішніх напруг.
Подряпини та синці на поверхні сталевих трубок: ці дефекти в основному виникають під час нагрівання в печі або після нагрівання, всередині обладнання для гартування або під час транспортування роликовим конвеєром через зіткнення або стирання між сталевою трубкою та контактуючими інструментами чи заготовками. Щоб запобігти цим дефектам, забезпечуючи нормальну роботу нагрівального обладнання, мінімізуйте відносну швидкість ковзання між сталевими трубками, заготовками, інструментами та роликами, зменшуючи можливість зіткнень.
Підсумовуючи, незалежно від того, чи йдеться про нагрівання заготовок перед перфорацією для гарячекатаних безшовних сталевих труб, повторне нагрівання чорнових труб перед розміром (зменшенням) після прокатки або проміжний відпал холоднокатаних (тягнутих) сталевих труб, неправильне проектування та контроль нагріву Параметри процесу можуть призвести до дефектів якості, таких як нерівномірне нагрівання, окислення, зневуглецювання, тріщини при нагріванні, перегрів або перепал у заготовках (сталевих трубах), що в кінцевому підсумку впливає на якість сталевих труб. Тому вкрай необхідно посилити контроль якості за всіма аспектами нагріву заготовок (сталевих труб).
