Технический комитет по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК259)

Закрытое акционерное общество «Научно-производственная фирма
«Центральное конструкторское бюро арматуростроения»

СТАНДАРТ ЦКБА

СТ ЦКБА 018-2007

Арматура трубопроводная

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
ЗАГОТОВОК (ДЕТАЛЕЙ)
ИЗ ТИТАНА И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Типовой технологический процесс

НПФ «ЦКБА»
2016

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-производственная фирма «Центральное конструкторское бюро арматуростроения» (ЗАО «НПФ «ЦКБА»).

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от 19 марта 2007 г. № 19

3 СОГЛАСОВАН:

Техническим комитетом по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259);

4 ВЗАМЕН РТМ 26-07-143-73 «Детали трубопроводной арматуры из титановых сплавов. Термическая обработка».

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ с изменениями № 1 в 2012 году, № 2 в 2016 году

СОДЕРЖАНИЕ

СТАНДАРТ ЦКБА

Дата введения - 01.09.2007

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает режимы и основные технологические требования по термической обработке заготовок (деталей) трубопроводной арматуры из титана и его сплавов марок: ВТ1-00, ВТ1-0, ОТ4, ОТ4-0, ПТ-3В, ВТ5-1 (α-сплавы) по ГОСТ 19807; 3М, 5В (α-сплавы) по ОСТ 1 92077 и ВТ16 (α + β сплав) по ТУ 1825-582-07510017.

Необходимость проведения термической обработки и ее режимы определяются конкретными условиями изготовления и эксплуатации арматуры и должны оговариваться в конструкторской документации.

В соответствии с требованиями настоящего стандарта и конструкторской документации изготовителям арматуры следует разрабатывать производственно-технологическую документацию (ПТД) на термическую обработку конкретных деталей применительно к имеющемуся оборудованию. Для заготовок (деталей) арматуры атомных станций (АС) ПТД на термическую обработку следует разрабатывать в соответствии с требованиями настоящего стандарта и НП-089.

Рекомендуемые температуры применения титановых сплавов приведены в приложении А.

2 Нормативные ссылки

2.1 В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие государственные стандарты и нормативные документы:

ГОСТ 12.1.018-93 ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования.

ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.2.063-2015 Арматура трубопроводная. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.004-75 ССБТ. Термическая обработка металлов. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.3.009-76 ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 12.4.010-75 ССБТ. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия.

ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.

ГОСТ 12.4.253-2013 (EN 166:2002) ССБТ. Средства индивидуальной защиты глаз. Общие технические требования

ГОСТ 17.1.3.13-86 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.

ГОСТ 19807-91 Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки

ГОСТ Р ИСО 9612-2013 Акустика. Измерения шума для оценки его воздействия на человека. Метод измерений на рабочих местах.

ОСТ 1 92077-91 Сплавы титановые. Марки.

СТ ЦКБА 010-2004 Арматура трубопроводная. Поковки, штамповки и заготовки из проката. Технические требования.

ТУ 1825-582-075110017-2005 Прутки катаные из титанового сплава марки ВТ16 для атомной энергетики. Технические условия.

НП-089-15 Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии «Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок».

ПОТ Р М-005-97 Правила по охране труда при термической обработке металлов.

«Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок».

2.2 Перечень документов, применяемых для АС и военно-морского флота (ВМФ) приведен в приложении Б.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термическая обработка заготовок (деталей)

3.1 Для титановых а-сплавов применяется два вида термической обработки:

- полный отжиг;

- неполный отжиг.

3.2 Полный отжиг проводится с целью завершения формирования структуры сплавов в результате процесса рекристаллизации, выравнивания структурной неоднородности, механических свойств сплавов, а также снятия внутренних напряжений.

Полный отжиг состоит из нагрева до температуры свыше температуры начала рекристаллизации, но ниже температуры полиморфного превращения, выдержки при указанной температуре и последующего охлаждения на спокойном воздухе. Заготовки (полуфабрикаты) и детали из титана и его сплавов следует подвергать полному отжигу, в следующих случаях:

- полуфабрикаты не подвергались термообработке на предприятии-изготовителе;

- заготовки (детали) после горячей гибки и штамповки.

3.3 Неполный отжиг производится для снятия внутренних напряжений, образовывавшихся в процессе механической обработки: правки, шлифовки и т.д. при температуре ниже температуры рекристаллизации.

Неполному отжигу следует подвергать заготовки (детали) при наличии указаний в технологической документации.

3.4 Температура полного и неполного отжига всех сплавов (кроме ВТ16) приведена в таблице 1.

Рекомендуемое время выдержки полного отжига приведено в таблице 2.

Время выдержки при температуре неполного отжига составляет от 30 минут до 4 часов в зависимости от марки сплава и сложности детали и указывает в технических требованиях чертежа.

3.5 Для сплава марки ВТ16 применяется два вида термической обработки:

- режим 1: полный отжиг;

- режим 2: упрочняющая термическая обработка (закалка в воде, старение).

Режимы термической обработки сплава ВТ16 приведены в таблице 3.

Таблица 1 - Температура термической обработки

Таблица 2 - Время выдержки при температуре полного отжига

Таблица 3 - Режимы термической обработки сплава ВТ16

4 Общие технологические указания по термообработке

4.1 Нагрев заготовок (деталей) следует проводить в электрических печах с автоматическим регулированием температуры. При невозможности производить термическую обработку в электрических печах разрешается использовать газовые печи, оборудованные самопишущими приборами для регистрации и контроля температуры. При термической обработке в газовой печи атмосфера печи должна быть слабо окисленной (коэффициент избытка воздуха 1,1 - 1,3).

4.2 Не допускается производить термическую обработку в селитовых ваннах и мазутных печах.

4.3 Нагрев готовых деталей рекомендуется производить в печах с защитной атмосферой или в вакууме.

Нагрев оксидированных деталей в вакууме не допускается.

4.4 Печное оборудование должно обеспечивать возможность строгого соблюдения заданных тепловых режимов по перепаду температурного поля, скорости нагрева, охлаждения и температуре выдержки.

В рабочем пространстве печи перепад температур не должен превышать ±15 °С от заданной.

4.5 Заготовки (детали) следует загружать в печь прогретую до температуры отжига и располагать в один ряд по площади рабочей зоны печи.

Размеры рабочего пространства печи должны обеспечивать свободное размещение в нем нагреваемых заготовок (деталей), свободный доступ горячего воздуха ко всем заготовкам (деталям).

4.6 Перед термической обработкой под печи необходимо тщательно очистить от окалины и грязи.

4.7 На заготовках (деталях), подвергаемых полному отжигу, следует предусмотреть припуск не менее 0,5 мм на сторону.

4.8 Время прогрева заготовок (деталей) до заданной температуры отжига рекомендуется устанавливать в зависимости от толщины или диаметра нагреваемого металла в пределах, указанных в таблице 5.

Таблица 5 - Время прогрева заготовок до заданной температуры отжига

4.9 Требования безопасности к проведению термической обработки приведены в разделе 7 настоящего стандарта.

5 Контроль термической обработки

5.1 При термической обработке заготовок (деталей) следует контролировать соблюдение требований ПТД и чертежей деталей, а для изделий АС так же «Правил АЭУ»:

- методов и видов термической обработки;

- применяемого термического оборудования;

- последовательности и порядка выполнения термической обработки и отдельных ее этапов;

- режимов термической обработки (температуры печи при загрузке, скорости нагрева, температуры и продолжительности выдержки, условий, среды или скорости охлаждения);

- методов и порядка контроля температурных режимов (расположение термопар или других устройств для измерения температуры и продолжительности выдержки, условий, среды или скорости охлаждения);

- методов и порядка контроля температурных режимов (расположение термопар или других устройств для измерения температуры, их количество и т.п.);

- других параметров, контроль которых предусмотрен в ПТД.

5.2 Печные агрегаты, в которых изделия подвергаются термической обработке, должны обеспечить распределение температуры в рабочей части печи в указанных пределах согласно режиму термической обработки.

Все печные агрегаты должны по установленному графику (инструкциям) проходить проверку на распределение температуры по поду и высоте печи.

5.3 После ремонта печного агрегата, а так же при замене нагревателей, следует производить регулирование печи с контрольной проверкой. При проверке устанавливается рабочая зона печи, в пределах которой можно располагать детали и заготовки при термической обработке.

5.4 Для контроля режимов термической обработки деталей изделий, предназначенных для Министерства обороны РФ и АС следует использовать термоэлектрические преобразователи (термопары) с устройствами для автоматической записи параметров режима.

В журнале проведения контроля термической обработки и на диаграмме должны быть указаны данные для однозначного восстановления режима термической обработки.

5.5 Объем контроля качества изделий, прошедших термическую обработку, и сдаточные характеристики устанавливаются чертежом в соответствии с СТ ЦКБА 010.

5.6 При отсутствии в чертеже требования по контролю твердости или механических свойств термически обработанные детали или заготовки проходят контроль твердости по гр. II СТ ЦКБА 010. Твердость должна соответствовать нормам, указанным в приложении В.

6 Оформление документации

6.1 Необходимость проведения термической обработки деталей и заготовок должна быть указана в чертежах со ссылкой на настоящий стандарт.

Примеры

1 «Термообработка по СТ ЦКБА 018-2007» - типовая запись для става ВТ1-0;

2 «Термообработка по СТ ЦКБА 018-2007 по режиму 1» - типовая запись для става ВТ16.

6.2 Фактический режим термической обработки и результаты замеров твердости заготовок (деталей) фиксируется в журнале термического цеха с указанием обозначений чертежей деталей и изделия.

6.3 После выполнения термической обработки в журнале должны быть зафиксированы номер садки и номер печи, дата проведения термической обработки.

7 Требования безопасности при проведении термической обработки и охраны окружающей среды

7.1 При поведении термической обработки заготовок (деталей) трубопроводной арматуры опасными факторами являются:

- требования электробезопасности;

- требования по обеспечению нормальных санитарно-гигиенических условий;

- требования к транспортировке.

Термическая обработка деталей, заготовок и изделий должна производится в соответствии с требованиями: ГОСТ 12.3.004, ПОТ Р М-005 и «Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

7.2 Все рабочие, служащие и инженерно-технические работники термических цехов и участков должны проходить инструктаж по безопасности труда и пожарной безопасности.

7.3 Нагретые в процессе термической обработки изделия и детали необходимо размещать в местах, оборудованных эффективной вытяжной вентиляцией или в специально оборудованных охладительных помещениях.

7.4 Погрузка изделий и деталей массой более 20 кг на транспортные средства и загрузка их должна осуществляться погрузочно-разгрузочными устройствами. Для транспортирования этих изделий и деталей в цехах следует применять электрокары, подвесные конвейеры и другие виды транспорта.

7.5 Работающие в термических цехах должны пользоваться средствами индивидуальной защиты, соответствующие требованиям ГОСТ 12.4.011.

7.6 При проведении термической обработки необходимо обеспечить соблюдение норм законодательства относительно охраны труда и охраны окружающей среды за счет установления соответствующих требований к персоналу, средствами индивидуальной защиты и требований ко всему комплексу производственного процесса, предусмотренных стандартами: ГОСТ 12.0.003; ГОСТ 12.1.018; ГОСТ 12.2.003; ГОСТ 12.2.063; ГОСТ 12.3.002; ГОСТ 12.3.009; ГОСТ 12.4.010; ГОСТ 12.4.021; ГОСТ 12.4.253; ГОСТ 17.1.3.13; ГОСТ Р ИСО 9612.

Приложение А
(рекомендуемое)
Температура применения титана и титановых сплавов

Таблица А.1 - Температура применения титана и титановых сплавов

Приложение Б
(справочное)
Перечень документов на поставку полуфабрикатов из титановых сплавов для АС и ВМФ

Б.1. Документы для АС:

Поставка полуфабрикатов из титановых сплавов - по нормативным документам, указанным в НП-089-15.

Б.2. Документы для ВМФ:

1) ОСТ 5Р.9109-73 Поковки из сплавов 1, 3М, 3В и 19. Технология изготовления. Основные положения.

2) ОСТ В5 Р 9325-79 Поковки и прутки кованые из сплавов марок ПТ-3В, 3М, 5В, 37 и 19. Технические условия.

3) ТУ 5.961-11023-75 Поковки из сплавов 3М, 3В и 19. Технические условия.

4) ТУ 1-5-005-72 Листы из сплава 3В для судостроения. Технические условия.

Приложение В (справочное)

Таблица В.1 - Механические свойства заготовок из титана и титановых сплавов.

Лист регистрации изменений

Генеральный директор ЗАО «НПФ «ЦКБА»	Дыдычкин В.П.
Первый заместитель генерального директора - директор по научной работе	Тарасьев Ю.И.
Заместитель генерального директора - главный конструктор	Ширяев В.В.
Заместитель главного конструктора - Начальник технического отдела	Дунаевский С.Н.
Исполнители:
Начальник отд. 115	Новикова Т.Е.
Ведущий специалист по металловедению	Снегур И.З.
Инженер-металловед	Семенова Е.С.
Согласовано:
Председатель ТК 259	Власов М.И.
Согласовано:
Заместитель начальника 1024 ВП МО	Хапин А.А.