Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС» (НИТУ МИСИС), Москва, Россия

А. С. Алещенко, заведующий кафедрой обработки металлов давлением (ОМД), доцент, канд. техн. наук, эл. почта: aleschenko.as@misis.ru
В. А. Лакиза, аспирант кафедры ОМД, эл. почта: lvladislavl@mail.ru
Б. А. Романцев, профессор кафедры ОМД, докт. техн. наук, эл. почта: boralr@yandex.ru

Выксунский филиал НИТУ «МИСиС», Выкса, Россия
А. В. Король, доцент кафедры технологии и оборудования обработки металлов давлением, канд. техн. наук, эл. почта: korol_av@omk.ru

Исследован износ оправок во время прошивки заготовок из коррозионностойкой стали 20X13 в гильзы на опытно-промышленном стане винтовой прокатки МИСиС-130Д. Проведены экспериментальные операции прошивки заготовок из стали 20Х13 диаметром 60 мм и длиной 400 мм с применением оправок из различных марок стали (20Х2Н4А, 4Х5МФС, 3Х3В8Ф, 3Х3М3Ф, 4Х4ВМФС, 5Х3В3МФС) для определения материала, подверженного меньшему износу. Для воспроизведения условий работы оправок, близких к производственным, варьировали частоту вращения валков, длину прошиваемых заготовок и угол подачи валков с целью сопоставления износостойкости оправок при различных режимах прокатки. Исходя из полученных данных, сформирован вывод о стойкости материала оправки при прошивке стали 20Х13, а также оценено влияние нескольких факторов процесса прокатки на скорость износа оправки.

Работа выполнена в рамках комплексного проекта по теме «Разработка и внедрение комплексных технологий производства бесшовных труб из сталей нового поколения с управляемой коррозионной стойкостью при осложненных условиях эксплуатации для топливно-энергетического комплекса Российской Федерации» в рамках соглашения № 075-11-2023-011 от 10.02.2023 по постановлению Правительства РФ № 218 от 09.04.2010.

1. Gevorgyan G., Pachurin G., Mukhina M., Kozinov D. Heat treatment of mandrel steel for pipes’ piercing // Journal of Physics: Conference Series. 2021. P. 1–5.
2. Aleshchenko A. S., Budnikov A. S., Kharitonov E. A. Metal forming study during pipe reduction on three-high rolling mills // Steel in Translation. 2019. Vol. 10 (49). P. 661–666.
3. Carr G. E., Conde R. H., Chapetti M. D. An experimental approach towards an equation for the prediction of piercing mandrels wear // Proc. IMechE Part J: J. Engineering Tribology. 2011. Vol. 225. P. 161–169.
4. Лубе И. И. Повышение износостойкости оправок прошивного стана при производстве бесшовных труб из нержавеющей стали мартенситного класса марки типа 13G в линии ТПА 159–426 АО ВТЗ // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 12. С. 1259–1264.
5. Коновалов М. С. О выборе материала, конструкции и способа изготовления оправок для прошивки заготовок из коррозионностойких сталей // Инновационная наука. 2015. № 12–2. С. 70–73.
6. Шамилов А. Р., Король А. В., Гончарук А. В. Способы увеличения эксплуатационных характеристик оправок прошивного стана // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». 2022. Т. 22. № 3. С. 76–83.
7. Македонов С. И., Ермакова Р. В., Козлов В. М. и др. Высокотемпературное оксидирование оправок прошивного стана // Сталь. 1989. № 11. С. 68–70.
8. Morioka N., Oka H., Simizu T. Development of manufacturing technology for high alloy steel seamless pipe by mannesmann process // Kawasaki steel technical report-english edition. 1998. Vol. 38. P. 38–46.
9. Murillo-Marrodán A., García E., Cortés F. Modelling of the cone-type rotary piercing process and analysis of the seamless tube longitudinal shear strain using industrial data // Proceedings of the 22nd International ESAFORM Conference on Material Forming: ESAFORM. 2019. Vol. 2113 А. P. 1–6.
10. Фартушный Н. И., Романцев Б. А., Кузнецов Е. В. Повышение стойкости инструмента прошивного стана // Производство проката. 2007. № 6. С. 22–25.
11. Сазоненко И. О., Земцов В. А., Юрчак А. Н. К вопросу повышения стойкости оправок прошивных станов // Литье и металлургия. 2012. № 4(68). С. 135–138.
12. Quang Nguyеn. Research on the mandrel wear of a screw rolling piercing mill by the finite element method // Key Engineering Materials. 2022. Vol. 910. P. 381–387.
13. Чубуков М. Ю. и др. Оценка влияния длительности эксплуатации оправок прошивного стана на фазовый состав и структуру поверхностного оксидного слоя // Сталь. 2016. № 11. С. 41–45.
14. Соколов Г. Н., Литвиненко-Арьков В. Б., Лысак В. И. Способы повышения ресурса прошивных оправок трубопрокатных станов // Заготовительные производства в машиностроении. 2011. № 11. С. 10–14.
15. Литвиненко-Арьков В. Б., Соколов Г. Н., Лысак В. И. Дуговая наплавка раскатной поверхности прошивных оправок // Новые материалы и технологии в машиностроении. 2010. № 11. С. 79–81.
16. Зорин И. В. Наплавка трубопрошивных оправок сплавом на основе Ni3Al в никеле с использованием композиционной проволоки // Сварка и диагностика. 2016. № 2. С. 16–19.