RU2253684C2 - Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей - Google Patents
Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253684C2 RU2253684C2 RU2003109018/02A RU2003109018A RU2253684C2 RU 2253684 C2 RU2253684 C2 RU 2253684C2 RU 2003109018/02 A RU2003109018/02 A RU 2003109018/02A RU 2003109018 A RU2003109018 A RU 2003109018A RU 2253684 C2 RU2253684 C2 RU 2253684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat treatment
- hardening
- steels
- temperature
- martensitic precipitation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей. Техническим результатом является повышение стойкости к сероводородному растрескиванию деталей, работающих в кислых средах под нагрузкой не ниже 0,8 от 517 МПа в климатических условиях Севера, повышение уровння пластических характеристик, работы удара при отрицательных температурах. Это достигается тем, что при термической обработке мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей проводится закалка с температуры 900-1000°С в течение 1 часа и дважды двойное старение в интервале температур 650°С и не выше 675°С±20°С и при температуре 620°С±10°С в течение не менее 4-х часов при каждом нагреве. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей.
Известны способы термической обработки стали, включающие закалку с температур 950-1000°С с охлаждением в воде и старение в интервале температур 230-650°С 2-3 часа, с применением обработки холодом после закалки или без обработки, которые обеспечивают уровень механических свойств стали, необходимый для использования стали в качестве высокопрочной, жаропрочной стали (ОСТ 92-1311-77 "Детали из сталей и сплавов. Технические требования и термообработка", ТУ14-1-744-73 "Прутки горячекатаные и кованные из стали 08Х15Н5Д2Т-ВД (ЭП410У-вд)."
Недостатками известных способов термической обработки стали являются низкий уровень гарантированных пластических характеристик (минимально гарантированный уровень относительного удлинения 10%), невозможность использования сталей для изготовления деталей, работающих в сероводородсодержащих средах под нагрузкой не менее 0,8 (σ0,2=517 МПа), из-за образования трещин (первых признаков сероводородного растрескивания под напряжением) на рабочих поверхностях и несоответствия комплекса механических свойств требованиям стандарта API 6A, предъявляемым к материалам, работающим в кислых средах.
Известны способы термической обработки нержавеющих сталей переходного класса с дисперсионным упрочнением, включающие закалку с температур в интервале 925-1065°С и старение в интервале температур частичной аустенизации 730-760°С и в интервале дисперсионного твердения 400-565°С, применяемые для деталей повышенной прочности и твердости (А.А.Бабаков, М.В.Приданцев. Коррозионно-стойкие стали и сплавы. М.: Металлургия, 1971).
Недостатками известных способов термической обработки стали являются низкий уровень гарантированных пластических характеристик (минимально гарантированный уровень относительного удлинения 10%), невозможность использования сталей для изготовления деталей, работающих в сероводородсодержащих средах под нагрузкой не менее 0,8 (σ0,2-517 МПа), из-за образования трещин (первых признаков сероводородного растрескивания под напряжением) на рабочих поверхностях и несоответствия комплекса механических свойств требованиям стандарта API 6A, предъявляемым к материалам, работающим в кислых средах.
Известным техническим решением является способ термической обработки стали мартенситного класса с дисперсионным упрочнением марки UNS S 45000 ASTM A564 (ASTM A564 Standard Specification for Hot-Rolled and COld-Finished Age-Hardening Stainless Steel Bars and Shapes"), рекомендованной для работы в кислых средах стандартом NACE MR0175 с твердостью не выше 31 HRC (NACE MR0175 Standard Material Requirements. Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oilfield Equipment).
Недостатком данного технического решения является то, что при использовании режимов термообработки, приведенных в стандарте ASTM A564 (таблица 1), гарантируется низкий уровень минимальных значений относительного удлинения и минимальное значение твердости HRC близко к максимально допустимому для данной стали стандартом NACE MR0175.
Термообработка по указанным режимам отечественных сталей мартенситного класса с дисперсионным упрочнением также не обеспечивает требуемый API 6A и NACE MR0175 комплекс механических свойств и образцы, изготовленные в соответствии с требованиями стандарта NACE TM0177 для испытания по методу А, не выдерживают 720 часов под необходимой нагрузкой в сероводородсодержащей среде.
Известен способ термической обработки нержавеющих сталей мартенситного класса, включающий нормализацию и двукратный отпуск с температурой второго отпуска 500-600°С, (a.SU 1539221 A1, C 21 D 6/00; 6/02, прототип). Недостатком данного технического решения является то, что детали, обработанные данным способом, не выдерживают 720 часов под необходимой нагрузкой в сероводородсодержащей среде.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание новых свойств известных сталей: стойкости к сероводородному растрескиванию под напряжением для изготовления деталей в изделиях, работающих в кислых средах под нагрузкой не менее 0,8σ0,2, где σ0,2 - 517 МПа в климатических условиях Севера и средней полосы, повышение уровня пластических характеристик и работы удара при отрицательных температурах.
Предложенный способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей, например, ЭП 410-ВД ТУ14-1-744-73, ОСТ 92-1311-77 и ЭП 699 -БД ТУ 14-1-1655-75 отличается от известного тем, что термическая обработка проводится по режиму, создающему требуемый для повышения стойкости к сероводородному растрескиванию под напряжением комплекс механических свойств за счет изменения структурного состояния стали, достигая оптимального количества выделяемых при старении дисперсных фаз и количества мартенсита.
Это достигается тем, что при термической обработке мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей проводится закалка с температуры 900-1000°С, затем проведение старения в интервале 650°C и не выше 675°С в течение не менее 4-х часов и при температуре 620°C±10°C в течение не менее 4-х часов, при этом для получения твердости не выше требований к аналогу UNS S 45000 АSТМ А564 из рекомендаций NACE MR0175 31 HRC двойной отпуск повторяется дважды. В результате стали приобретают структуру бесструктурного мартенсита с зерном аустенита до N 8 ГОСТ 21073, без карбидных и интерметаллидных выделений на границах зерна.
Пример
Стали 08Х15Н5Д2Т (ЭП410У-ш) и 0ЗХ12Н8Д2ТМ-ВД (ЭП699-ВД), предназначенные для работы в авиационной технике, после термообработки по предлагаемому режиму приобрели свойства, позволяющие использовать их как коррозионно-стойкие, сероводородостойкие под напряжением в оборудовании, используемом в нефтегазовой отрасли (таблица 2).
Результаты испытаний сталей 08Х15Н5Д2Т (ЭП410У-ш) и 0ЗХ12Н8Д2ТМ-ВД (ЭП699-ВД) с термообработкой по предлагаемому способу на стойкость к сероводородному коррозионному растрескиванию под напряжением по методу А стандарта NACE ТМ0177 показаны в таблице 3.
Термическая обработка по предлагаемому режиму повышает пластические характеристики стали и работу удара при отрицательных температурах, снижает твердость, т.е. характеристики, необходимые для эксплуатации деталей из сталей в климатических условиях Севера и средней полосы.
Claims (2)
1. Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей, включающий закалку и двойное старение с температурой первого старения в интервале неполного фазового превращения, отличающийся тем, что нагрев под закалку проводят до 900-1000°С, выдерживают в течение часа, первое старение осуществляют в интервале 650°С и не выше 675°С в течение 4 ч, а второе старение - при (620±10)°С в течение 4 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что двойное старение проводят два раза.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109018/02A RU2253684C2 (ru) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109018/02A RU2253684C2 (ru) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003109018A RU2003109018A (ru) | 2005-01-27 |
RU2253684C2 true RU2253684C2 (ru) | 2005-06-10 |
Family
ID=35138163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003109018/02A RU2253684C2 (ru) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253684C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520286C1 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Способ термической обработки жаропрочных сталей мартенситного класса |
RU2591901C2 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-07-20 | Открытое акционерное общество "ТВЭЛ" | Способ термообработки заготовки из нержавеющей хромистой стали |
-
2003
- 2003-03-31 RU RU2003109018/02A patent/RU2253684C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БИРМАН С.Р., Экономнолегированные мартенситностареющие стали, 1974, с.163. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520286C1 (ru) * | 2013-03-22 | 2014-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Способ термической обработки жаропрочных сталей мартенситного класса |
RU2591901C2 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-07-20 | Открытое акционерное общество "ТВЭЛ" | Способ термообработки заготовки из нержавеющей хромистой стали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003109018A (ru) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2698235C1 (ru) | Двухфазная нержавеющая сталь и способ её изготовления | |
US8608872B2 (en) | High-strength stainless steel pipe excellent in sulfide stress cracking resistance and high-temperature carbonic-acid gas corrosion resistance | |
US6315846B1 (en) | Heat treatment for nickel-base alloys | |
CN104532097B (zh) | 高强高耐蚀镍基高温合金及其固溶时效热处理方法 | |
CN106555133B (zh) | 一种高强度抗腐蚀不锈钢、油套管及其制造方法 | |
SE469986B (sv) | Utskiljningshärdbart martensitiskt rostfritt stål | |
CN107619994A (zh) | 一种抗co2/h2s及硫酸盐还原菌腐蚀的无缝管线管及其制造方法 | |
CN108754308B (zh) | 一种深海采油装备中油管头用高强度钢锻件原料的生产方法 | |
WO2000024944A1 (en) | High strength corrosion resistant fe-ni-cr alloy | |
CN106995903A (zh) | 一种海洋工程用耐应力腐蚀双相钢不锈钢丝绳及制备方法 | |
CN106148826A (zh) | 一种Al,Cu增强高强不锈耐热钢及制备方法 | |
EP3141620A1 (en) | Method of manufacturing rotor to be used for steam turbine | |
JP6242415B2 (ja) | 強度−低温靱性バランスに優れたCu含有低合金鋼およびその製造方法 | |
CN107904487B (zh) | 一种多元铬钼耐二氧化碳腐蚀油井管及其制造方法 | |
Singh et al. | Effect of alloying and heat treatment on the properties of super martensitic stainless steels | |
RU2253684C2 (ru) | Способ термической обработки мартенситных дисперсионно-твердеющих сталей | |
CN105970108B (zh) | 低铬镍耐热钢及其热处理方法 | |
CN105821184B (zh) | 一种低铬镍耐热钢的热处理方法 | |
CN102899578B (zh) | 一种铁镍铬合金油套管及制造方法 | |
CN109423573A (zh) | 一种耐高温氧腐蚀不锈钢、套管及其制造方法 | |
Zackay et al. | Influence of some microstructural features on the fracture toughness of high strength steels | |
EP1681359A1 (en) | High temperature bolt material | |
RU2368836C1 (ru) | Высокопрочная труба для нефтяных скважин | |
BR112018006225B1 (pt) | Liga de aço e artigo de aço temperado e endurecido | |
Comeli et al. | Effects of tempering temperature on the microstructure and creep resistance of X22CrMoV12-1 steel used on steam turbine blades |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060401 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110401 |