RU2020125855A - Стали с высокой прочностью при растяжении и высокой ударной вязкостью - Google Patents

Стали с высокой прочностью при растяжении и высокой ударной вязкостью Download PDF

Info

Publication number
RU2020125855A
RU2020125855A RU2020125855A RU2020125855A RU2020125855A RU 2020125855 A RU2020125855 A RU 2020125855A RU 2020125855 A RU2020125855 A RU 2020125855A RU 2020125855 A RU2020125855 A RU 2020125855A RU 2020125855 A RU2020125855 A RU 2020125855A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
pipe
temperature
paragraphs
steel according
Prior art date
Application number
RU2020125855A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2785314C2 (ru
Inventor
Махрез ХУДЖА
Бернхард Кошлиг
Ральф ХОДЖДА
Original Assignee
Валлурек Дойчланд Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валлурек Дойчланд Гмбх filed Critical Валлурек Дойчланд Гмбх
Publication of RU2020125855A publication Critical patent/RU2020125855A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2785314C2 publication Critical patent/RU2785314C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/085—Cooling or quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Claims (54)

1. Сталь для бесшовной трубы, имеющая следующий химический состав, состоящий из следующего в вес.%:
C: от 0,27 до 0,30,
Si: от 0,20 до 0,35,
Mn: от 0,80 до 0,90,
Cr: от 1,30 до 1,45,
Mo: от 0,65 до 0,75,
Ni: от 0,15 до 0,25,
Cu: максимум 0,25,
Al: от 0,015 до 0,035,
Ti: от 0,024 до 0,038,
N: максимум 0,012,
V: максимум 0,05,
B: от 0,001 до 0,0025,
Nb: от 0,02 до 0,03,
причем остаток указанной стали представляет собой железо и неизбежные примеси от промышленной обработки, и имеющая предел текучести (Ys) по меньшей мере 862 МПа и предел прочности на растяжение (UTS), причем отношение между пределом текучести (Ys) и пределом прочности на растяжение (UTs) составляет менее 0,93.
2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что химический состав состоит из следующего в вес.%:
C: от 0,27 до 0,30,
Si: от 0,22 до 0,30,
Mn: от 0,80 до 0,85,
Cr: от 1,30 до 1,40,
Mo: от 0,65 до 0,70,
Ni: от 0,15 до 0,20,
Cu: от 0,10 до 0,20,
Al: от 0,017 до 0,030,
Ti: от 0,028 до 0,038,
N: от 0,001 до 0,010,
V: от 0,001 до 0,020,
B: от 0,0010 до 0,0018,
Nb: от 0,020 до 0,025,
причем остаток указанной стали составляют железо и неизбежные примеси от промышленной обработки.
3. Сталь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что отношение между пределом текучести (Ys) и пределом прочности на растяжение (UTs) составляет менее 0,9, предпочтительно менее 0,88.
4. Сталь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что предел текучести (Ys) составляет по меньшей мере 900 МПа, предпочтительно по меньшей мере 930 МПа.
5. Сталь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что предел прочности на растяжение (UTs) составляет по меньшей мере 950 МПа, предпочтительно по меньшей мере 1035 МПа.
6. Сталь по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сталь имеет значение ударной вязкости согласно ASTM E23 - тип A на полноразмерном образце (10×10 мм) в поперечном направлении при температуре -40°C по меньшей мере:
Figure 00000001
7. Сталь по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что сталь имеет значение ударной вязкости согласно ASTM E23 - тип A на полноразмерном образце (10×10 мм) в поперечном направлении при температуре -60°C по меньшей мере:
Figure 00000002
Figure 00000003
8. Сталь по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что состав удовлетворяет отношению между содержаниями никеля, хрома и марганца:
Σ (Ni, Cr, Mn) ≥ 2,2.
9. Сталь по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что состав удовлетворяет отношению между содержаниями никеля, хрома, марганца и кремния:
Σ (Ni, Cr, Mn, Si) ≥ 2,4.
10. Сталь по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что ее микроструктура содержит по меньшей мере 95% мартенсита относительно всей микроструктуры, предпочтительно 99% мартенсита.
11. Способ получения стальной бесшовной трубы, включающий по меньшей мере следующие последовательные этапы:
(i) предоставления стали, имеющей химический состав, определенный по любому из пп. 1-10,
(ii) горячего прессования стали при температуре в диапазоне от 1100 до 1300°C посредством процесса горячего прессования с получением трубы, затем
(iii) нагрева указанной трубы до температуры аустенизации (AT), которая выше или равна 890°C, и поддержания указанной трубы при температуре аустенизации (AT) в течение времени от 5 до 30 мин, после чего следует
- охлаждение трубы до температуры не более 100°C с получением закаленной трубы, и
- нагрев и выдержка указанной закаленной трубы при температуре отпуска (TT) в диапазоне от 580 до 720°C и поддержание указанной трубы при температуре отпуска (TT) в течение времени отпуска, а затем охлаждение указанной трубы до температуры не более 20°C с получением закаленной и подвергнутой отпуску трубы,
(iv) измерения отношения предела текучести к пределу прочности на растяжение и контроля того, чтобы указанное отношение было меньше 0,93.
12. Бесшовная труба, выполненная из стали по любому из пп. 1-10.
13. Бесшовная труба по п. 12, отличающаяся тем, что стальная бесшовная труба имеет толщину стенки, которая находится в диапазоне от 38 до 78 миллиметров.
14. Приспособление для нефтегазовой области и/или механический компонент, содержащие по меньшей мере бесшовную трубу по п. 12 или 13.
15. Применение стали по любому из пп. 1-10 при изготовлении приспособления для нефтегазовой области и/или механического компонента.
RU2020125855A 2018-02-23 2019-02-22 Стали с высокой прочностью при растяжении и высокой ударной вязкостью RU2785314C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18158401.2A EP3530761B1 (en) 2018-02-23 2018-02-23 High tensile and high toughness steels
EP18158401.2 2018-02-23
PCT/EP2019/054484 WO2019162463A1 (en) 2018-02-23 2019-02-22 High tensile and high toughness steels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020125855A true RU2020125855A (ru) 2022-02-04
RU2785314C2 RU2785314C2 (ru) 2022-12-06

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CN112041468A (zh) 2020-12-04
BR112020014656A2 (pt) 2020-12-01
JP2021514424A (ja) 2021-06-10
EP3530761B1 (en) 2022-04-27
UA127438C2 (uk) 2023-08-23
ES2922300T3 (es) 2022-09-13
SG11202006698WA (en) 2020-08-28
CA3088648A1 (en) 2019-08-29
US11761051B2 (en) 2023-09-19
MX2020008783A (es) 2021-01-08
WO2019162463A1 (en) 2019-08-29
KR20200130327A (ko) 2020-11-18
JP7370992B2 (ja) 2023-10-30
BR112020014656B1 (pt) 2023-11-07
EP3530761A1 (en) 2019-08-28
US20210032715A1 (en) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105200340B (zh) 800～1600MPa级高强度奥氏体不锈钢及制造方法和温成型方法
RU2010121834A (ru) Стальная труба с высокой расширяемостью и способ ее изготовления
RU2015101733A (ru) Бесшовная труба из высокопрочной нержавеющей стали с высокой коррозионной стойкостью для нефтяной скважины и способ её изготовления
NO342666B1 (no) Heltrukket stålrør for bruk som et lederør og fremgangsmåte for produksjon derav
CN103741068A (zh) 一种eh36优化材料钢锭自由锻成板形轴承座锻件特种工艺
JP2005154890A (ja) 加工性に優れたオ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼
JPWO2012111536A1 (ja) 二相ステンレス鋼およびその製造方法
JP2017512906A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
RU2679499C1 (ru) Листовая сталь для конструкционных труб или трубок, способ производства листовой стали для конструкционных труб или трубок и конструкционные трубы и трубки
JP6680142B2 (ja) 高強度継目無油井管およびその製造方法
RU2016137919A (ru) Стальная труба для топливопровода высокого давления и использующий ее топливопровод высокого давления
JP6226111B1 (ja) マルテンサイト系ステンレス鋼板
JP2020500262A (ja) 低温用中マンガン鋼材及びその製造方法
CA2755760C (en) Electric resistance welded steel pipe excellent in deformability and fatigue properties after quenching
RU2011112690A (ru) Нефтегазопромысловая бесшовная труба из мантерситной нержавеющей стали и способ ее изготовления
RU2680557C1 (ru) Экономнолегированная хладостойкая высокопрочная сталь
JP2017013075A (ja) マルテンサイト系ステンレス鋼管の製造方法
RU2020125855A (ru) Стали с высокой прочностью при растяжении и высокой ударной вязкостью
Zackay et al. Influence of some microstructural features on the fracture toughness of high strength steels
JP2014019925A (ja) 省Ｎｉ型オーステナイト系ステンレス鋼
CN106929756B (zh) 轴承钢及其制备方法
Offor et al. Effects of Various Quenching Media on the Mechanical Properties of Intercritically Annealed 0.15 wt% C–0.43 wt% Mn Steel
JP5870525B2 (ja) 曲げ加工性および低温靱性に優れる高張力鋼板およびその製造方法
Liu et al. Continuous cooling transformation of 1700 Mpa grade hot stamping steel
RU2419673C2 (ru) Высокопрочная хладостойкая свариваемая толстолистовая сталь