RU2195504C2 - Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали - Google Patents
Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2195504C2 RU2195504C2 RU2000129537A RU2000129537A RU2195504C2 RU 2195504 C2 RU2195504 C2 RU 2195504C2 RU 2000129537 A RU2000129537 A RU 2000129537A RU 2000129537 A RU2000129537 A RU 2000129537A RU 2195504 C2 RU2195504 C2 RU 2195504C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strips
- temperature
- winding
- rolling
- rolls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к режимам производства на непрерывном широкополосном стане штрипсов для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов. Способ включает горячую прокатку штрипсов с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение и смотку в рулоны. Температуру конца прокатки поддерживают равной 840-880oС, смотку в рулоны ведут при температуре 620-650oС, после чего рулоны охлаждают до температуры окружающей среды за время 72-120 ч. Изобретение обеспечивает повышение вязкостных свойств и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к режимам производства на непрерывном широкополосном стане штрипсов для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов.
Штрипсы для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов должны обладать высоким комплексом механических свойств. Помимо этого, штрипсы должны обладать высокой стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением, что особенно важно при эксплуатации труб в коррозионно-активных нефтепромысловых средах Западной Сибири. Показателем стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением служит значение порогового напряжения σт пор., которое не должно быть менее 70% от минимально гарантированного предела текучести штрипса в состоянии поставки. Комплекс свойств, которому должны отвечать штрипсы, приведен в табл.1.
Известен способ производства стальных горячекатаных штрипсов для изготовления труб, включающий нагрев слябов до 1000-1300oС, горячую прокатку в штрипсы с температурой конца прокатки выше Аr3, охлаждение до температуры не ниже 500oС и смотку в рулоны [1].
Недостатки известного способа состоят в том, что он не обеспечивает требуемого комплекса механических свойств и антикоррозионных свойств горячекатаных штрипсов.
Известен также способ производства штрипсов из низколегированной ниобийсодержащей стали, легированной хромом, молибденом, титаном и алюминием. Способ предусматривает разогрев слябов и горячую прокатку штрипсов. Прокатку завершают при температуре выше А1. Затем штрипсы подвергают закалке с температуры от Аr3 до Аr3+150oС и отпускают при температуре А1 - (20-100)oС.
Недостатки известного способа состоят в том, что штрипсы имеют низкие пластичность и стойкость против сульфидной коррозии под напряжением [2].
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому техническому решению является способ производства штрипсов (полос) из низколегированной стали. Способ включает нагрев слябов, горячую прокатку штрипсов с регламентированной температурой конца прокатки 780-860oС, охлаждение и смотку в рулоны при температуре 590-640oС [3] - прототип.
Недостатки известного способа состоят в том, что он не предназначен для производства штрипсов, обладающих повышенными вязкостными и антикоррозионными свойствами. В результате реализации способа формируется неоптимальная по фазовому составу, морфологии фаз и размерам зерен микроструктура горячекатаных штрипсов. Поэтому показатели волокнистости в изломе и стойкость против сульфидного растрескивания под напряжением ниже допустимого уровня.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении вязкостных свойств и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением.
Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали, включающем их горячую прокатку с регламентированной температурой смотки и смотку в рулоны, согласно предложению температуру конца прокатки поддерживают равной 840-880oС, смотку в рулоны ведут при температуре 620-650oС, после чего рулоны охлаждают до температуры окружающей среды за время 72-120 ч.
Сущность предложенного технического решения состоит в следующем. Для повышения вязкостных свойств низколегированной стали при отрицательных температурах необходимо в процессе производства штрипсов сформировать мелкозернистую изотропную ферритно-перлитную матрицу и обеспечить наиболее полное выделение упрочняющих карбонитридных фаз. В результате взаимодействия стальной трубы с транспортируемой по трубопроводу средой происходит образование продуктов коррозии по механизму, описываемому нижеследующими уравнениями химической реакции:
СO2+Fе+H2O-->FeCO3+H2.
СO2+Fе+H2O-->FeCO3+H2.
Если металл сохраняет внутренние напряжения, крупное зерно микроструктуры, ослабленные границы зерен, то в результате взаимодействия материала трубы и среды происходит образование микротрещин, которые под действием внешних напряжений объединяются в магистральную трещину.
Ускоренное охлаждение деформированного аустенита горячекатаного штрипса с температуры конца прокатки 840-860oС до температуры смотки 620-650oС позволяет зафиксировать мелкое зерно и полностью выделить из твердого раствора упрочняющие частицы - карбиды и нитриды ниобия и ванадия. В указанном температурном интервале формируется тонкопластинчатый перлит и равноосные зерна феррита 9-10 балла. При последующем охлаждении рулонов от температуры смотки 620-650oС за период времени 72-120 ч происходит самоотпуск стали и снятие напряжений. В процессе отпуска в прокате протекают диффузионные процессы, способствующие структурной гомогенизации. Следовательно, за счет целенаправленного формирования мелкозернистой структуры малоперлитной стали, ее карбонитридного упрочнения и устранения структурных остаточных напряжений, обеспечивается повышение вязкостных свойств при отрицательных температурах и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением.
Экспериментально установлено, что при температуре конца прокатки выше 880oС не удается получить мелкозернистую равномерную микроструктуру штрипсов. Снижение этой температуры ниже 840oС приводит к образованию разнозернистости, анизотропии механических свойств и ухудшению показателя DWTT-40 стали.
Увеличение температуры смотки сверх 650oС приводит к уменьшению прочностных свойств ниже допустимого уровня. Снижение температуры смотки менее 620oС способствует росту структурных напряжений в стали, что отрицательно сказывается на вязкостных свойствах и коррозионной стойкости штрипсов.
Сокращение времени охлаждения рулона менее 72 ч не обеспечивает полного протекания процесса самоотпуска и завершения диффузионных процессов. В результате ухудшаются вязкостные и антикоррозионные свойства штрипсов. Увеличение этого времени свыше 120 ч не улучшает показателей качества штрипсов, а лишь задерживает процесс их производства, вследствие чего оно нецелесообразно.
Примеры реализации способа
Для производства штрипсов отливают слябы из низколегированной ниобийванадиевой стали следующего химического состава, мас.%:
C - 0,10
Si - 0,6
Mn - 0,7
Nb - 0,03
V - 0,11
Al - 0,04
Fe+примеси - Остальное
Слябы загружают в нагревательную печь с шагающими балками и разогревают до температуры 1230oС.
Для производства штрипсов отливают слябы из низколегированной ниобийванадиевой стали следующего химического состава, мас.%:
C - 0,10
Si - 0,6
Mn - 0,7
Nb - 0,03
V - 0,11
Al - 0,04
Fe+примеси - Остальное
Слябы загружают в нагревательную печь с шагающими балками и разогревают до температуры 1230oС.
Разогретые слябы выталкивают на печной рольганг непрерывного широкополосного стана 2000 и осуществляют их горячую прокатку в штрипсы толщиной 8 мм. Температуру конца прокатки на выходе из последней клети прокатного стана поддерживают равной Ткп=860oС. Регулирование Ткп производят изменением скорости прокатки и межклетевым охлаждением штрипсов водой.
Выходящие из стана штрипсы транспортируют по отводящему рольгангу стана с одновременным двухсторонним душированием охлаждающей водой. За счет принудительного охлаждения температуру штрипсов снижают до заданной температуры смотки Тсм=635oС, при которой штрипсы сматывают в рулоны.
Смотанные рулоны транспортируют на склад и устанавливают в вертикальном положении в стопы друг на друга, где производят их полное охлаждение за время τ=96 ч. Время охлаждения устанавливают изменением числа рулонов в стопе и принудительным обдувом рулонов воздухом.
В табл. 2 приведены варианты реализации предложенного способа и свойства горячекатаных штрипсов.
Из табл. 2 следует, что при использовании предложенного способа (варианты 2-4) достигается одновременное повышение вязкостных свойств штрипсов и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) вязкостные и антикоррозионные свойства штрипсов ухудшаются. Также более низкие свойства штрипсов получены при использовании способа-прототипа (вариант 6).
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при температуре конца прокатки 840-880oС, смотки штрипсов в рулоны при 620-650oС и охлаждении рулонов до температуры окружающей среды за время 72-120 ч формируется оптимальная микроструктура штрипса, хорошо противостоящая хрупкому разрушению и химически агрессивным сульфидам, входящим в состав нефти и газа, транспортируемым по трубопроводу под давлением. За счет этого достигается повышение качества штрипсов и стойкость трубопроводов.
В качестве базового объекта при определении экономической эффективности новой технологии принят способ-прототип. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали на непрерывном широкополосном стане на 10 -12 %.
Источники информации
1. Патент США 5509977, МПК С 22 С 38/14, 1996.
1. Патент США 5509977, МПК С 22 С 38/14, 1996.
2. Заявка Японии 63-161118, МПК С 21 D 8/00, С 22 С 38/00,1988.
3. В.И. Погоржельский. Контролируемая прокатка непрерывнолитого металла. - М.: Металлургия, 1986, с.134-135 - прототип.
Claims (1)
- Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали, включающий горячую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение до температуры смотки и смотку в рулоны, отличающийся тем, что температуру конца прокатки поддерживают равной 840-880oС, смотку в рулоны ведут при температуре 620-650oС, после чего рулоны охлаждают до температуры окружающей среды за время 72-120 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129537A RU2195504C2 (ru) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000129537A RU2195504C2 (ru) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000129537A RU2000129537A (ru) | 2002-10-27 |
RU2195504C2 true RU2195504C2 (ru) | 2002-12-27 |
Family
ID=20242562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000129537A RU2195504C2 (ru) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2195504C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2504327C1 (ru) * | 2012-06-13 | 2014-01-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО НГМУ Минздравсоцразвития России) | Способ диагностики отеков у беременных |
RU2528579C1 (ru) * | 2012-04-25 | 2014-09-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ изготовления высокопрочного холоднокатаного стального листа с превосходной обрабатываемостью |
RU2674188C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства штрипсов из низколегированной стали |
-
2000
- 2000-11-24 RU RU2000129537A patent/RU2195504C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПОГОРЖЕЛЬСКИЙ В.И. Контролируемая прокатка непрерывнолитого металла. - М.: Металлургия, 1986, с.134-135. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528579C1 (ru) * | 2012-04-25 | 2014-09-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Способ изготовления высокопрочного холоднокатаного стального листа с превосходной обрабатываемостью |
RU2504327C1 (ru) * | 2012-06-13 | 2014-01-20 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГБОУ ВПО НГМУ Минздравсоцразвития России) | Способ диагностики отеков у беременных |
RU2674188C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства штрипсов из низколегированной стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2703511B1 (en) | Steel sheet for hot stamping members and method for producing same | |
KR101608163B1 (ko) | 인장 최대 강도 980㎫ 이상을 갖는 재질 이방성이 적은 성형성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판, 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 | |
KR101607798B1 (ko) | 냉연 강판 및 그 제조 방법 | |
EP2728030B1 (en) | Thick-walled high-strength seamless steel pipe with excellent sour resistance for pipe for pipeline, and process for producing same | |
KR101608605B1 (ko) | 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법 | |
EP2053139B1 (en) | Hot-rolled steel sheets excellent both in workability and in strength and toughness after heat treatment and process for production thereof | |
CN114761594B (zh) | 铁素体系不锈钢钢板 | |
WO2006077760A1 (ja) | 加工性に優れる焼付け硬化型熱延鋼板およびその製造方法 | |
EP2050833A1 (en) | High-tension welded steel pipe for automotive structural member and process for producing the same | |
RU2643735C1 (ru) | Низколегированная стальная труба для нефтяной скважины | |
JP4580157B2 (ja) | Bh性と伸びフランジ性を兼ね備えた熱延鋼板およびその製造方法 | |
EP3394299A1 (en) | Method for producing a high strength steel sheet having improved strength and formability, and obtained high strength steel sheet | |
EP4026922A1 (en) | Steel sheet | |
CN101855378A (zh) | 管道钢管用钢板及钢管 | |
EP1666623A1 (en) | Hot rolled steel sheet for working | |
KR101600725B1 (ko) | 냉연 강판용 열연 강판, 용융 아연 도금 강판용 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
EP3282029A1 (en) | Steel sheet for heat treatment | |
JP2007291514A (ja) | 冷延−再結晶焼鈍後の面内異方性が小さい熱延鋼板、面内異方性が小さい冷延鋼板およびそれらの製造方法 | |
JP2019094563A (ja) | 鋼材 | |
CN114729412A (zh) | 用于热冲压应用的超高强度耐候钢 | |
RU2195504C2 (ru) | Способ производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали | |
JP4300793B2 (ja) | 材質均一性に優れた熱延鋼板および溶融めっき鋼板の製造方法 | |
JP2007302937A (ja) | 焼入れ部材用鋼板、焼入れ部材及びその製造方法 | |
CN110273106B (zh) | 一种260MPa级冷轧连退搪瓷钢及其生产方法 | |
EP3202941B1 (en) | Steel material, and oil-well steel pipe for expansion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111213 |
|
QB4A | License on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120821 |