Азербайджанский технический университет, Баку, Азербайджан

А. Т. Мамедов, профессор – советник кафедры «Металлургия и технология материалов», докт. техн. наук, профессор, эл. почта: ariff-1947@mail.ru
А. А. Джафарова, доцент кафедры «Химическая технология, переработка и экология», канд. техн. наук, эл. почта: afetceferova8@gmail.com
С. М. Рустамова, старший преподаватель кафедры «Химическая технология, переработка и экология», эл. почта: sevilrustemova70@mail.ru

Приведены результаты разработки технологии термического упрочнения муфтовых заготовок из углеродистых и низколегированных сталей 32Г2, применяемых при добыче нефти. Решена задача получения муфтовых заготовок с прочностью не менее группы прочности Л. Установлено, что по существующей технологии на предприятии «Азербору» закалку горячекатаных муфт из стали 36Г2С выполняют в проходной секционной печи с охлаждением с наружной поверхности в спрейере. Однако существующая технология даже при использовании легированной стали не обеспечивает получения однородной структуры и равномерных свойств металла по толщине стенки и по длине муфтовых труб. В связи с этим предложена новая технология термического упрочнения муфтовых заготовок на оборудовании компании ЕМАG (Германия), которая предусматривает индукционный нагрев заготовок под закалку и их ускоренное охлаждение при отпуске. Для отработки технологии изготовления муфтовых заготовок на оборудовании компании ЕМАG в качестве материала использованы углеродистые стали 20 и 40, а также низколегированная сталь 32Г2. Муфтовые заготовки из стали 20 после закалки и отпуска показали низкие механические свойства и неравномерную структуру по толщине стенки труб. Для заготовок из стали 40 после закалки и отпуска обеспечена достаточно высокая прочность, соответствующая группе прочности М. В результате проведенных исследований разработана и освоена технология термического упрочнения муфтовых заготовок различных размеров, которая включает в себя индукционный нагрев заготовок, охлаждение в воде и отпуск.

Работа выполнена при финансовой поддержке Фонда Науки Азербайджана — Грант №AEF-MCG-2023-1(43)-13/01-M-01.

1. Мамедов А. Т., Бабаев А. И., Исмаилов Н. Ш., Гусейнов М. Ч., Гулиев Ф. Т. Освоение производства горячедеформированных обсадных труб из марки стали 32Г2 в условиях ООО Baku Steel Company // Вестник Азербайджанской Инженерной Академии. 2022. Т. 14, № 4. С. 48–55.
2. Alam S., Hassan S. F. Heat-input factor effect on the quality of high-frequency induction welded pipe for oil and gas industry // Manufacturing Letters. 2023. Vol. 36. P. 76–79.
3. Мамедов А. Т., Исмаилов Н. Ш., Гусейнов М. Ч., Гулиев Ф. Т. Особенности получения труб с заданным свойствами для нефтегазовой промышленности // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. Т. 78, № 3. С. 257–263.
4. Мамедов А. Т., Бабаев А. И., Гусейнов М. Ч., Мусурзаева Б. Б. Анализ причин разрушения муфт обсадных труб при бурении нефтяных скважин и разработка рекомендаций для его предотвращения // Черные металлы. 2025. № 1. С. 42–48.
5. Smolyakov A. S., Shakhov S. I., Kerimov R. I. Modernization of Baku Steel Company metallurgical plant section CBCM for producing round pipe billets // Metallurgist. 2017. Vol. 61, Iss. 7–8. P. 543–548.
6. Kerimov R. İ. Improving steel melting intensity in the process of electrosmelting from waste and pellets (HBI) // Eastern-european Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 3(1(99)). P. 35–42.
7. Sivak B. A. Shakhov S. I., Vdovin K. N., Rogachikov Yu. M., Karimov R. I. Development of a system for electromagnetic stirring of liquid steel on molds of billet and bloom CCMS // Metallurgist. 2020. Vol. 63, Iss. 9–10. P. 910–914.
8. ГОСТ 18895-97. Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. — Введ. 01.01.1998.
9. ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. — Введ. 01.01.2015.
10. ГОСТ 632-80. Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия. — Введ. 01.01.1983.
11. Ding Y., Zhu Q. et al. Analysis of temperature distribution in the hot plate rolling of mg alloy by experiment and finite element method // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 225. P. 286–294.
12. Rozhkova O. V. Investigation of the nature of defects on the outer surface of heat — treated seamless pipes // Foundry production and Metallurgy. 2020. Vol. 4. P. 90–93.
13. Pyshmintsev L. Yu., Uskov D. P., Maltseva A. N. et al. Microstructure and properties of oil and gas range pipe steel subjected to improvement // Metallurgist. 2019. Vol. 63, Iss. (1–2). P. 41–50.
14. Goune M., Danoix D., Agren J. et al. Overview of the current issues in austenite to ferrite transformation and the role of migrating interfaces therein for low alloyed steel // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2018. Vol. 92. P. 1–38.
15. Li P., Li G., Wei L., Yi Z. Study on dynamic thermal behavior of the steel pipes in walking beam quenching furnace // Case Studies in Thermal Engineering. 2022. Vol. 33. 101997.
16. Yu S., Du L. X., Hu J., Misra R. D. K. Effect of hot rolling temperature on the microstructure and mechanical properties of ultra-low carbon medium manganese steel // Materials Science and Engineering: A. 2018. Vol. 731. P. 149–155.
17. Soares R. B., Lins V. F. C. Corrosion resistance of rolled and re-rolled super martensitic steel in media containing chlorides and hydrogen sulphides // Revita Materia. 2017. Vol. 22, Iss. 4. P. 232-238. DOI: 10.1590/s1517-707620170004.0232
18. Landfahrer M., Schluckner C., Prieler R. et al. Numerical and experimental investigation of scale formation on steel tubes in a real-size reheating furnace // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 129. P. 460–467.
19. Cardoso R. A., De Farida G. L. Characterization of austenite decomposition in steels with different chemical concepts and high potential to manufacture seamed pipes for oil and gas industry // Material Research. 2019. Vol. 22, Iss. 5. P. 450-458. DOI: 10.1590/1980-5373-MR-2019-0378
20. Chabicovsky M. et al. Effects of oxide layer on Leiden frost temperature during spray cooling of steel at high temperatures // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. Vol. 88. P. 236–246.
21. Керимов Р. И., Джафарова А. А. Исследование качества разрушенной муфты обсадной трубы, изготовленной в Baku Steel Company // Ученый записки Азербайджанского Технического Университета. 2017. № 4. С. 191–198.
22. Мамедов А. Т., Джафарова В. Н. Влияние ковшовой среды на угар легирующих элементов при производстве строительных сталей // Черные металлы. 2025. № 4. С. 27–32.