RU2000119125A

RU2000119125A - Сверхвысокопрочная аустенитно-стареющая сталь с высокой ударной вязкостью при криогенной температуре

Info

Publication number: RU2000119125A
Application number: RU2000119125/02A
Authority: RU
Inventors: Дзайоюнг КОО; Нарасимха-Рао В. БАНГАРУ; Глен А. ВОГХН
Original assignee: Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2002-05-20

Claims

1. Способ изготовления листа из стали, имеющей микрослоистую микроструктуру, содержащую около 2-10 об. % тонких слоев аустенита и около 90-98 об. % пластинок преимущественно мелкозернистого мартенсита и мелкозернистого нижнего бейнита, заключающийся в том, что
(a) нагревают стальной сляб до температуры нагрева, достаточно высокой, чтобы (i) существенно гомогенизировать стальной сляб, (ii) растворить практически все карбиды и карбонитриды ниобия и ванадия в стальном слябе и (iii) сформировать мелкие исходные зерна аустенита в стальном слябе;
(b) подвергают стальной сляб обжатию для получения стального листа за один или несколько проходов горячей прокатки в первом интервале температур, в котором происходит рекристаллизация аустенита;
(c) снова подвергают стальной лист обжатию за один или несколько проходов горячей прокатки во втором интервале температур, который приблизительно ниже температуры Т_nr и выше температуры фазового превращения Аr₃;
(d) закаливают стальной лист при скорости охлаждения около 10-40^oС/с (18-72^oF/с) до температуры прекращения закалки (ТПЗ), которая приблизительно ниже температуры фазового превращения М_s плюс 100^oС (180^oF) и выше температуры фазового превращения М_s;
(e) прекращают закалку, чтобы облегчить фазовое превращение стального листа в микрослоистую структуру, состоящую из около 2-10 об. % тонких слоев аустенита и около 90-98 об. % пластинок преимущественно мелкозернистого мартенсита и мелкозернистого нижнего бейнита.

2. Способ по п. 1, в котором температура подогрева на этапе (а) составляет около 955 - 1065^oС (1750-1950^oF).

3. Способ по п. 1, в котором мелкие исходные зерна аустенита на этапе (а) имеют размер зерна менее, чем около 120 мкн.

4. Способ по п. 1, в котором на этапе (b) осуществляют обжатие стального сляба по толщине приблизительно на 30-70%.

5. Способ по п. 1, в котором на этапе (с) осуществляют обжатие стального листа по толщине приблизительно на 40-80%.

6. Способ по п. 1, в котором стальной лист дополнительно охлаждают на воздухе от температуры прекращения закалки до температуры окружающей среды.

7. Способ по п. 1, в котором дополнительно подвергают стальной лист практически изотермической выдержке при температуре прекращения закалки приблизительно до 5 мин.

8. Способ по п. 1, в котором стальной лист дополнительно медленно охлаждают от температуры прекращения закалки со скоростью ниже, чем около 1,0^oС/с (1,8^oF) приблизительно до 5 мин.

9. Способ по п. 1, в котором стальной сляб на этапе (а) содержит железо и следующие легирующие элементы, мас. %:
С - 0,04-0,12
Ni - 1
Сu - 0,1-1
Мо - 0,1-0,8
Nb - 0,02-0,1
Ti - 0,008-0,03
Аl - 0,001-0,05
N - 0,002-0,005
10. Способ по п. 9, в котором стальной сляб содержит менее, чем около 6 мас. % Ni.

11. Способ по п. 9, в котором стальной сляб содержит менее, чем около 3 мас. % Ni и дополнительно содержит около 0,5-2,5 маc. % Mn.

12. Способ по п. 9, в котором стальной сляб дополнительно содержит, по меньшей мере, одну добавку, выбранную из группы, состоящей из (i) до около 1,0 маc. % Сr; (ii) до около 0,5 мас. % Si; (iii) около 0,02-0,10 мас. % V; и (iv) до около 2,5 маc. % Mn.

13. Способ по п. 9, в котором стальной сляб дополнительно содержит около 0,0004-0,0020 мас. % В.

14. Способ по п. 1, в котором после этапа (е) стальной лист имеет температуру перехода из вязкого состояния в хрупкое (ТПВХ) ниже, чем около -73^oС (-100^oF) как в основном листе, так и в зоне термического влияния (ЗТВ), и имеет прочность на растяжение выше 830 МПа (120 килофунтов/кв. дюйм).

15. Лист из стали, имеющей микрослоистую микроструктуру, содержащую около 2-10 об. % тонких слоев аустенита и около 90-98 об. % пластинок преимущественно мелкозернистого мартенсита и мелкозернистого нижнего бейнита, имеющей прочность на растяжение выше 830 МПа (120 килофунтов/кв. дюйм), температуру перехода из вязкого состояния в хрупкое (ТПВХ) ниже, чем около -73^oС (-100^oF) как в основном листе, так и в зоне термического влияния (ЗТВ), причем упомянутый стальной лист получен из подогретого стального сляба, содержащего железо и следующие легирующие элементы, мас. %:
С - 0,04-0,12
Ni - 1
Сu - 0,1-1,0
Мо - 0,1-0,8
Nb - 0,02-0,1
Ti - 0,008-0,03
Аl - 0,001-0,05
N - 0,002-0,005
16. Лист по п. 15, в котором содержится менее, чем около 6 маc. % Ni.

17. Лист по п. 15, в котором содержится менее, чем около 3 мас. % Ni и дополнительно около 0,5-2,5 маc. % Mn.

18. Лист по п. 15, в котором дополнительно содержится, по меньшей мере, одна добавка, выбранная из группы, состоящей из (i) до около 1,0 маc. % Cr; (ii) до около 0,5 мас. % Si; (iii) около 0,02-0,10 маc. % V; и (iv) до около 2,5 маc. % Mn.

19. Лист по п. 15, в котором дополнительно содержится около 0,0004-0,0020 мас. % В.

20. Лист по п. 15, в котором микрослоистая микроструктура оптимизирована таким образом, чтобы существенно увеличить извилистость траектории трещины посредством обработки термомеханически регулируемой прокаткой, которая обеспечивает множество большеугловых поверхностей раздела между пластинками мелкозернистого феррита и мелкозернистого нижнего бейнита и тонкими слоями аустенита.

21. Способ повышения сопротивления распространению трещин в листе из стали, заключающийся в том, что обрабатывают лист из стали для получения микрослоистой микроструктуры, содержащей около 2-10 об. % тонких слоев аустенита и около 90-98 об. % пластинок преимущественно мелкозернистого мартенсита и мелкозернистого нижнего бейнита, причем упомянутую микрослоистую микроструктуру оптимизируют таким образом, чтобы существенно увеличить извилистость траектории трещин, посредством обработки термомеханически регулируемой прокаткой, которая обеспечивает множество большеугловых поверхностей раздела между пластинками мелкозернистого мартенсита и мелкозернистого нижнего бейнита и тонкими слоями аустенита.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что дополнительно повышают сопротивление распространению трещин в стальном листе и в зоне термического влияния (ЗТВ) при сварке посредством добавления, по меньшей мере, около 1,0 мас. % Ni и, по меньшей мере, около 0,1 мас. % Сu и существенного уменьшения добавления ОЦК стабилизирующих элементов.