RU2292404C1 - Strip making method for producing tubes - Google Patents

Strip making method for producing tubes Download PDF

Info

Publication number
RU2292404C1
RU2292404C1 RU2005122558/02A RU2005122558A RU2292404C1 RU 2292404 C1 RU2292404 C1 RU 2292404C1 RU 2005122558/02 A RU2005122558/02 A RU 2005122558/02A RU 2005122558 A RU2005122558 A RU 2005122558A RU 2292404 C1 RU2292404 C1 RU 2292404C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
temperature
less
strips
rolling
Prior art date
Application number
RU2005122558/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Скорохватов (RU)
Николай Борисович Скорохватов
Александр Васильевич Голованов (RU)
Александр Васильевич Голованов
Николай Владимирович Филатов (RU)
Николай Владимирович Филатов
Евгений Сергеевич Попов (RU)
Евгений Сергеевич Попов
Владимир Николаевич Зикеев (RU)
Владимир Николаевич Зикеев
Валерий Павлович Харчевников (RU)
Валерий Павлович Харчевников
Юрий Дмитриевич Морозов (RU)
Юрий Дмитриевич Морозов
Константин Витальевич Анучин (RU)
Константин Витальевич Анучин
Анатолий Яковлевич Котов (RU)
Анатолий Яковлевич Котов
Александр Иванович Трайно (RU)
Александр Иванович Трайно
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь"
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2005122558/02A priority Critical patent/RU2292404C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2292404C1 publication Critical patent/RU2292404C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy, namely manufacture of strips of low alloy steel in continuous wide strip rolling mills for producing electrically welded tubes designed for building oil- and gas pipelines operating in Far North regions.
SUBSTANCE: method is realized by using steel of next chemical composition, mass %: carbon, 0.05 - 0.09; silicon, 0.15 - 0.40; manganese, 1.0 - 1.4; aluminum, 0.01 - 0.06; titanium, 0.01 - 0.04; vanadium, 0.01 - 0.04; niobium, 0.02 - 0.06; molybdenum, 0.01 or less; chrome, 0.10 or less; nickel, 0.10; copper, 0.10; phosphorus, 0.015 or less; sulfur, 0.006 or less; calcium, 0.005 or less; nitrogen, 0.010 or less; iron, the balance. Content of elements in steel satisfies relation: C +Mn/6 +(Cr + Mo + V + Ti + Nb)/5 + (Ni + Cu)/15 = 0.40 or less. Slabs are heated up to temperature 1200 -1280°C; temperature of rolling process termination is sustained in range 830 - 880°C and coiling process temperature is sustained in range 540 - 580°C.
EFFECT: enhanced viscous properties of steel strips at negative temperatures, high welding capability and ductility of steel strips.
3 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении на непрерывных широкополосных станах полос из низколегированной стали для электросварных труб, предназначенных для строительства нефте- и газопроводов, работающих в условиях Крайнего Севера.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to rolling production, and can be used in the manufacture on continuous broadband mills of low-alloy steel strips for electric welded pipes intended for the construction of oil and gas pipelines operating in the Far North.

Для производства нефте- и газопроводных труб, работающих в условиях Крайнего Севера, необходимы горячекатаные полосы (штрипсы) толщиной 4-8 мм шириной 1050 мм из низколегированной стали, обладающие следующим комплексом механических свойств (табл.1):For the production of oil and gas pipes operating in the Far North, hot-rolled strips (strips) of 4-8 mm thick with a width of 1050 mm made of low alloy steel are required, which have the following set of mechanical properties (Table 1):

Таблица 1Table 1 Механические свойства штрипсов (ТС 105-430-2004)The mechanical properties of strips (TS 105-430-2004) σв, Н/мм2 σ in , N / mm 2 σт Н/мм2 σ t N / mm 2 δ5, %δ 5 ,% KCV-60, Дж/см2 KCV -60 , J / cm 2 В-60; %B -60 ; % Холодный загиб на 180°180 ° cold bend 540-660540-660 не менее 380no less than 380 не менее 23,0not less than 23.0 не менее 40not less than 40 не менее 50not less than 50 выдержив.having stood. Примечания: 1. Все испытания проводятся на образцах, ось которых поперек направления прокатки полосы;Notes: 1. All tests are carried out on samples whose axis is transverse to the strip rolling direction; 2. В-60 - доля вязкой составляющей в изломе образца при -60°С.2. B -60 - the proportion of the viscous component in the fracture of the sample at -60 ° C.

Помимо указанных механических свойств полосы для труб должны иметь высокую свариваемость.In addition to the indicated mechanical properties, pipe strips must have high weldability.

Известен способ производства стальных листов, включающий выплавку и непрерывную разливку в слябы низколегированной стали, содержащей, мас.%:A known method for the production of steel sheets, including smelting and continuous casting into slabs of low alloy steel, containing, wt.%:

УглеродCarbon 0,04-0,100.04-0.10 КремнийSilicon 0,01-0,500.01-0.50 МарганецManganese 0,4-1,50.4-1.5 ХромChromium 0,05-1,00.05-1.0 МолибденMolybdenum 0,05-1,00.05-1.0 ВанадийVanadium 0,01-0,10.01-0.1 БорBoron 0,0005-0,0050.0005-0.005 АлюминийAluminum 0,001-0,10.001-0.1 Железо и примесиIron and impurities Остальное.Rest.

Отлитые слябы нагревают до температуры 1250°С и прокатывают с суммарным обжатием не менее 75%. Прокатанные листы подвергают закалке из аустенитной области и высокотемпературному отпуску [1].The cast slabs are heated to a temperature of 1250 ° C and rolled with a total compression of at least 75%. Laminated sheets are subjected to quenching from the austenitic region and high-temperature tempering [1].

Недостатки известного способа состоят в том, что листы из этой стали имеют низкие вязкостные свойства при отрицательных температурах, неудовлетворительную свариваемость. Это делает невозможным ее применение для изготовления нефте- и газопроводных труб северного исполнения. Кроме того, необходимость проведения термического улучшения (закалки и отпуска) листов после прокатки усложняет и удорожает производство.The disadvantages of this method are that the sheets of this steel have low viscous properties at low temperatures, poor weldability. This makes it impossible to use it for the manufacture of oil and gas pipes of northern design. In addition, the need for thermal improvement (hardening and tempering) of the sheets after rolling complicates and increases the cost of production.

Известен также способ производства толстолистовой низколегированной стали, включающий отливку слябов следующего химического состава, мас.%:There is also known a method of production of plate low alloy steel, including casting slabs of the following chemical composition, wt.%:

УглеродCarbon 0,02-0,30.02-0.3 МарганецManganese 0,5-2,50.5-2.5 АлюминийAluminum 0,005-0,10.005-0.1 КремнийSilicon 0,05-1,00.05-1.0 НиобийNiobium 0,003-0,010.003-0.01 ЖелезоIron Остальное.Rest.

Слябы нагревают до температуры 950-1050°С и прокатывают при температуре выше точки Аr3 с суммарным обжатием 50-70%. Прокатанные листы охлаждают на воздухе [2].The slabs are heated to a temperature of 950-1050 ° C and rolled at a temperature above point A r3 with a total compression of 50-70%. Laminated sheets are cooled in air [2].

При таком способе производства листы имеют недостаточную прочность и пластичность. Листы также не удовлетворяют требованиям по вязкости при отрицательных температурах, имеют недостаточную свариваемость и непригодны для изготовления труб нефте- и газопроводов северного исполнения.With this method of production, the sheets have insufficient strength and ductility. Sheets also do not meet the requirements for viscosity at low temperatures, have insufficient weldability and are unsuitable for the manufacture of pipes for oil and gas pipelines of the northern version.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства полос из низколегированной стали марки 17Г1С (по ГОСТ 19281) следующего химического состава, мас.%:The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for the production of strips of low alloy steel grade 17G1S (according to GOST 19281) of the following chemical composition, wt.%:

УглеродCarbon 0,15-0,200.15-0.20 МарганецManganese 1,15-1,61.15-1.6 КремнийSilicon 0,4-0,60.4-0.6 ХромChromium не более 0,30no more than 0.30 НикельNickel не более 0,30no more than 0.30 МедьCopper не более 0,30no more than 0.30 ФосфорPhosphorus не более 0,035no more than 0,035 СераSulfur не более 0,040no more than 0,040 МышьякArsenic не более 0,08no more than 0.08 АзотNitrogen не более 0,008no more than 0,008 ЖелезоIron Остальное.Rest.

Слябы из низколегированной стали 17Г1С нагревают до температуры 1250°С, подвергают черновой прокатке на непрерывном широкополосном стане до промежуточной толщины 20-40 мм, чистовой прокатке с регламентированной температурой конца прокатки Ткп=830-880°С и охлаждают водой до температуры смотки Тсм=620-700°С [3].Slabs of low-alloy steel 17G1S are heated to a temperature of 1250 ° C, subjected to rough rolling on a continuous broadband mill to an intermediate thickness of 20-40 mm, finish rolling with a regulated rolling end temperature T kp = 830-880 ° C and cooled with water to a winding temperature T cm = 620-700 ° C [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что полосы имеют низкие вязкостные свойства при отрицательных температурах. Кроме того, полосы характеризуются недостаточной свариваемостью: при испытаниях образцов на разрыв их разрушение происходит по сварному шву, и обладают недостаточной пластичностью.The disadvantages of this method are that the strips have low viscosity properties at low temperatures. In addition, the strips are characterized by insufficient weldability: when testing samples for breaking, their destruction occurs along the weld, and have insufficient ductility.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении вязкостных свойств стальных полос при отрицательных температурах, придании им высокой свариваемости и пластичности.The technical problem solved by the invention is to increase the viscosity properties of steel strips at low temperatures, giving them high weldability and ductility.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства полос для изготовления труб, включающем нагрев стальных слябов, черновую прокатку до промежуточной толщины и чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение водой до температуры смотки, согласно предложению сталь содержит следующее соотношение компонентов, мас.%:To solve the technical problem in the known method of producing strips for the manufacture of pipes, including heating steel slabs, rough rolling to an intermediate thickness and finish rolling with a regulated temperature of the end of rolling, cooling with water to a winding temperature, according to the proposal, the steel contains the following ratio of components, wt.% :

УглеродCarbon 0,05-0,090.05-0.09 КремнийSilicon 0,15-0,400.15-0.40 МарганецManganese 1,0-1,41.0-1.4 АлюминийAluminum 0,01-0,060.01-0.06 ТитанTitanium 0,01-0,040.01-0.04 ВанадийVanadium 0,01-0,040.01-0.04 НиобийNiobium 0,02-0,060.02-0.06 МолибденMolybdenum не более 0,01no more than 0,01 ХромChromium не более 0,10no more than 0.10 НикельNickel не более 0,10no more than 0.10 МедьCopper не более 0,10no more than 0.10 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 СераSulfur не более 0,006no more than 0,006 КальцийCalcium не более 0,005no more than 0,005 АзотNitrogen не более 0,010no more than 0,010 ЖелезоIron остальноеrest

при этом содержание элементов в стали должно удовлетворять соотношению: C+Mn/6+(Cr+Mo+V+Ti+Nb)/5+(Ni+Cu)/15≤0,40, нагрев слябов производят до температуры 1200-1280°С, температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 830-880°С, а температуру смотки - в диапазоне 540-580°С.the content of elements in steel should satisfy the ratio: C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V + Ti + Nb) / 5 + (Ni + Cu) / 15≤0.40, the slabs are heated to a temperature of 1200-1280 ° C, the temperature of the end of rolling is maintained in the range of 830-880 ° C, and the temperature of the winding is in the range of 540-580 ° C.

Сущность изобретения состоит в следующем. Механические свойства и свариваемость горячекатаных полос определяются как химическим составом стали, так и температурными режимами их горячей прокатки. Поэтому для придания горячекатаным полосам наиболее высокой ударной вязкости при отрицательных температурах, свариваемости и пластичности необходимо одновременно оптимизировать химический состав стали, температурный диапазон нагрева и деформации слябов в полосы, а также температуру, при которой завершают охлаждение полос водой.The invention consists in the following. The mechanical properties and weldability of hot rolled strips are determined by both the chemical composition of the steel and the temperature conditions of their hot rolling. Therefore, to give the hot-rolled strips the highest impact strength at negative temperatures, weldability and ductility, it is necessary to optimize the chemical composition of steel, the temperature range of heating and deformation of slabs into strips, as well as the temperature at which the cooling of the strips with water is completed.

Углерод в стали предложенного состава определяет прочностные свойства полос. Снижение содержания углерода менее 0,05% приводит к падению их прочности ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,09% ухудшает вязкостные свойства листов при отрицательных температурах и их свариваемость.Carbon in steel of the proposed composition determines the strength properties of the strips. A decrease in carbon content of less than 0.05% leads to a drop in their strength below the permissible level. An increase in carbon content of more than 0.09% affects the viscosity properties of sheets at low temperatures and their weldability.

При содержании кремния менее 0,15% ухудшается раскисленность стали, снижаются прочностные свойства полос. Увеличение содержания кремния более 0,40% приводит к возрастанию количества силикатных включений, снижает пластичность полос, ухудшает показатель KCV-60 и свариваемость стали.When the silicon content is less than 0.15%, the deoxidation of steel deteriorates, and the strength properties of the strips decrease. An increase in the silicon content of more than 0.40% leads to an increase in the number of silicate inclusions, reduces the ductility of the strips, worsens the KCV -60 and steel weldability.

Снижение содержания марганца менее 1,0% увеличивает окисленность стали, ухудшает прочность и свариваемость листов. Повышение содержания марганца более 1,40% увеличивает прочность выше допустимого уровня, снижает пластические свойства горячекатаных листов.A decrease in manganese content of less than 1.0% increases the oxidation of steel, impairs the strength and weldability of the sheets. Increasing the manganese content of more than 1.40% increases the strength above the acceptable level, reduces the plastic properties of hot-rolled sheets.

Алюминий раскисляет и модифицирует сталь. Связывая азот в нитриды, подавляет его негативное воздействие на свойства листов. При содержании алюминия менее 0,01% снижается комплекс механических свойств листов. Увеличение его концентрации более 0,06% приводит к ухудшению вязкостных свойств штрипсов.Aluminum deoxidizes and modifies steel. By binding nitrogen to nitrides, it inhibits its negative effect on the properties of the sheets. When the aluminum content is less than 0.01%, the complex of mechanical properties of the sheets decreases. An increase in its concentration of more than 0.06% leads to a deterioration in the viscosity properties of strips.

Титан является сильным карбидообразующим элементом, упрочняющим сталь. Мелкодисперсные карбиды титана, выделившиеся в процессе горячей прокатки и охлаждения полос водой, обладают высокой устойчивостью к перегреву. В процессе сварки не происходит их растворения и разупрочнения зоны сварного шва. При содержании титана менее 0,01% снижается прочность горячекатаных листов. Повышение содержания титана сверх 0,04% приводит к снижению вязкостных свойств при температуре -60°С, что недопустимо.Titanium is a strong carbide forming element that strengthens steel. The finely dispersed titanium carbides precipitated during hot rolling and cooling of the strips with water are highly resistant to overheating. During welding, their dissolution and softening of the weld zone do not occur. When the titanium content is less than 0.01%, the strength of the hot rolled sheets decreases. An increase in titanium content in excess of 0.04% leads to a decrease in viscosity properties at a temperature of -60 ° C, which is unacceptable.

Ванадий и ниобий, как каждый в отдельности, так и совместно, измельчают зерно микроструктуры, повышают прочность и вязкость горячекатаных полос, прокатанных по предложенным режимам. При содержании ванадия менее 0,01% или ниобия менее 0,02% полосы имеют недостаточную вязкость при отрицательных температурах. Увеличение содержания ванадия более 0,04% или ниобия более 0,06% оказалось нецелесообразным, так как ухудшало сваривания без дальнейшего повышения свойств горячекатаных полос.Vanadium and niobium, both individually and together, grind the grain of the microstructure, increase the strength and viscosity of the hot-rolled strips rolled according to the proposed modes. With a vanadium content of less than 0.01% or niobium of less than 0.02%, the bands have insufficient viscosity at low temperatures. An increase in the vanadium content of more than 0.04% or niobium of more than 0.06% proved to be impractical, since it worsened welding without further improving the properties of the hot-rolled strips.

Молибден в данной стали является примесным элементом, он попадает в сталь из металлолома при выплавке. Однако при увеличение концентрации молибдена более 0,01% ухудшается свариваемость горячекатаных полос.Molybdenum in this steel is an impurity element; it enters steel from scrap metal during smelting. However, with an increase in the molybdenum concentration of more than 0.01%, the weldability of the hot rolled strips deteriorates.

Хром, никель и медь также являются примесными элементами. При концентрации каждого из них не более 0,10% они не оказывают вредного влияния на свариваемость штрипсов при производстве обсадных труб, но расширяют возможности использования металлического лома при выплавке, что удешевляет производство. При концентрации каждого из этих элементов более 0,10% ухудшаются вязкостные свойства при температуре -60°С, снижаются пластические свойства и свариваемость горячекатаных полос.Chrome, nickel and copper are also impurity elements. At a concentration of each of them not more than 0.10%, they do not adversely affect the weldability of strips in the production of casing pipes, but expand the possibilities of using scrap metal for smelting, which reduces the cost of production. When the concentration of each of these elements is more than 0.10%, the viscosity properties deteriorate at a temperature of -60 ° C, and the plastic properties and weldability of hot-rolled strips decrease.

Сталь предложенного состава может содержать в виде примесей не более 0,015% фосфора, не более 0,006% серы и не более 0,010% азота. При указанных предельных концентрациях эти элементы в горячекатаных полосах из стали предложенного состава не оказывают заметного негативного воздействия на механические свойства полос, тогда как их удаление из расплава стали существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации этих вредных примесей более предложенных значений ухудшает весь комплекс механических свойств полос и в особенности ударную вязкость при температуре -60°С.The steel of the proposed composition may contain in the form of impurities not more than 0.015% phosphorus, not more than 0.006% sulfur and not more than 0.010% nitrogen. At the indicated maximum concentrations, these elements in the hot-rolled strips of steel of the proposed composition do not have a noticeable negative effect on the mechanical properties of the strips, while their removal from the molten steel significantly increases production costs and complicates the process. An increase in the concentration of these harmful impurities more than the proposed values worsens the whole complex of mechanical properties of the strips and in particular impact strength at a temperature of -60 ° C.

Кальций способствует модификации стали и измельчению зерен микроструктуры при горячей прокатке слябов в температурном интервале от 1200-1280°С до 830-880°С. Кальций попадает в сталь при ее выплавке из известняка и шлака. Однако увеличение содержания кальция более 0,005% приводит к увеличению количества неметаллических включений и ухудшению вязкостных и пластических свойств горячекатаных листов, что недопустимо.Calcium contributes to steel modification and grinding of microstructure grains during hot rolling of slabs in the temperature range from 1200-1280 ° C to 830-880 ° C. Calcium enters steel when it is smelted from limestone and slag. However, an increase in calcium content of more than 0.005% leads to an increase in the number of nonmetallic inclusions and a deterioration in the viscous and plastic properties of hot-rolled sheets, which is unacceptable.

Свариваемость стали определяется ее химическим составом, причем различные компоненты оказывают различное влияние. Во всех случаях повышение степени легированности обусловливает ухудшение свариваемости. Поэтому в стали предложенного состава для придания высокой свариваемости горячекатаных полос, как показали эксперименты, необходимо выполнение следующего соотношения:The weldability of steel is determined by its chemical composition, and various components have a different effect. In all cases, an increase in the degree of alloying causes a deterioration in weldability. Therefore, in the steel of the proposed composition, in order to impart high weldability to the hot-rolled strips, as shown by experiments, it is necessary to fulfill the following relationship:

Cэ=C+Mn/6+(Cr+Mo+V+Ti+Nb)/5+(Ni+Cu)/15≤0,40.C e = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V + Ti + Nb) / 5 + (Ni + Cu) / 15≤0.40.

В случаях, когда указанное соотношение не выполняется, т.е.In cases where the specified ratio is not satisfied, i.e.

Cэ=C+Mn/6+(Cr+Mo+V+Ti+Nb)/5+(Ni+Cu)/15>0,40,C e = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V + Ti + Nb) / 5 + (Ni + Cu) / 15> 0.40,

свариваемость горячекатаных листов ухудшается.weldability of hot rolled sheets is deteriorating.

Нагрев слябов из стали предложенного состава до температуры 1200-1280°С обеспечивает ее аустенитизацию, полное растворение в аустенитной матрице сульфидов, фосфидов, нитридов, легирующих и примесных соединений, карбонитридных упрочняющих частиц. Благодаря этому повышается технологическая пластичность и деформируемость слябов при прокатке. Кроме того, поскольку в процессе прокатки происходит непрерывное падение температуры металла, при указанной температуре нагрева к моменту окончания черновой прокатки температура раската снижается до оптимального уровня, необходимого для обеспечения заданной температуры конца прокатки.Heating slabs of steel of the proposed composition to a temperature of 1200-1280 ° C provides its austenitization, complete dissolution in the austenitic matrix of sulfides, phosphides, nitrides, alloying and impurity compounds, carbonitride reinforcing particles. Due to this, the technological plasticity and deformability of the slabs during rolling are increased. In addition, since during the rolling process there is a continuous drop in the temperature of the metal, at the indicated heating temperature, at the time the rough rolling is finished, the temperature of the roll decreases to the optimum level necessary to ensure a given temperature at the end of rolling.

Последующая чистовая прокатка полосы с температурой конца прокатки 830-880°С обеспечивает необходимую степень измельчения микроструктуры, полное выпадение из твердого раствора карбонитридных упрочняющих частиц, деформационное упрочнение металлической матрицы. В результате микроструктура полосы после охлаждения до температуры смотки 540-580°С представляет из себя ферритно-перлитную смесь с равномерными зернами 11-го балла, и механические свойства полосы полностью соответствуют предъявляемым требованиям (табл.1). Трубы из таких полос хорошо противостоят образованию магистральных трещин при отрицательных температурах в условиях Крайнего Севера.Subsequent finishing rolling of the strip with a temperature of rolling end of 830-880 ° C provides the necessary degree of refinement of the microstructure, complete precipitation of carbonitride reinforcing particles from the solid solution, and strain hardening of the metal matrix. As a result, the microstructure of the strip after cooling to a winding temperature of 540-580 ° C is a ferrite-pearlite mixture with uniform grains of the 11th point, and the mechanical properties of the strip fully comply with the requirements (Table 1). Pipes from such strips well resist the formation of main cracks at negative temperatures in the Far North.

Помимо этого благодаря ограничению концентрации в стали конкретного состава углерода и других легирующих элементов:In addition, due to the limitation of the concentration in the steel of a specific composition of carbon and other alloying elements:

Сэ=C+Mn/6+(Cr+Mo+V+Ti+Nb)/5+(Ni+Cu)/15≤0,40C e = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V + Ti + Nb) / 5 + (Ni + Cu) / 15≤0.40

горячекатаные полосы, имея заданную прочность и высокую вязкость при отрицательных температурах, характеризуются высокой свариваемостью: при испытании на разрыв разрушение образцов происходит не по сварному шву или зоне термического влияния от действия тепла электросварки, а по основному металлу.Hot-rolled strips, having a given strength and high viscosity at low temperatures, are characterized by high weldability: during tensile testing, fracture of the samples occurs not along the weld or heat affected zone from the action of heat of electric welding, but along the base metal.

Использование стали предложенного состава при одновременном выполнении заявленных соотношений в ней легирующих элементов и примесей обеспечивает после горячей прокатки по упомянутым режимам стабильное получение заданных механических свойств полос, повышение вязкостных свойств при отрицательных температурах, высокую свариваемость труб. Повышение механических свойств штрипсов за счет одновременной оптимизации химического состава стали и режимов горячей прокатки позволяет минимизировать расходы на легирующие материалы. В этом состоит дополнительное преимущество предложенного способа.The use of steel of the proposed composition while simultaneously fulfilling the stated ratios of alloying elements and impurities in it ensures, after hot rolling according to the above-mentioned modes, stable obtaining of the specified mechanical properties of the strips, increasing the viscosity properties at low temperatures, and high weldability of the pipes. Improving the mechanical properties of strips due to the simultaneous optimization of the chemical composition of steel and hot rolling modes can minimize the cost of alloying materials. This is an additional advantage of the proposed method.

Экспериментально установлено, что увеличение температуры нагрева слябов из низколегированной стали выше 1280°С не улучшает комплекс механических свойств штрипсов, а лишь увеличивает время нагрева и требует снижения темпа прокатки, что снижает производительность процесса. Снижение этой температуры ниже 1200°С приводит к неполному растворению в аустените карбонитридных упрочняющих частиц, снижению технологической пластичности, переупрочнению стали (σв>660 Н/мм2), снижению вязкостных свойств штрипсов при отрицательных температурах.It was experimentally established that increasing the heating temperature of slabs of low alloy steel above 1280 ° C does not improve the complex of mechanical properties of strips, but only increases the heating time and requires a decrease in the rolling rate, which reduces the productivity of the process. Lowering this temperature below 1200 ° C leads to incomplete dissolution of austenite carbonitride hardening particles, reducing technological ductility, steel hardening (σ in > 660 N / mm 2 ), lowering the viscosity properties of strips at low temperatures.

При температуре конца прокатки Ткп выше 880°С не достигается требуемая степень упрочнения полосы и измельчение его микроструктуры до оптимального уровня. Снижение температуры Ткп ниже 830°С приводит к чрезмерному измельчению микроструктуры, ухудшению механических свойств полосы.When the temperature of the end of rolling T kp above 880 ° C is not achieved the required degree of hardening of the strip and grinding its microstructure to the optimum level. The decrease in temperature T CP below 830 ° C leads to excessive grinding of the microstructure, the deterioration of the mechanical properties of the strip.

Повышение температуры смотки Тсм выше 580°С способствует формированию разнобалльности микроструктуры, снижению прочностных свойств ниже допустимых значений. Снижение Тсм менее 540°С приводит к ухудшению пластических свойств: полоса не выдерживает испытания на холодный загиб.Increasing the temperature of the winding T cm above 580 ° C contributes to the formation of variability of the microstructure, lowering the strength properties below acceptable values. The decrease in T cm less than 540 ° C leads to a deterioration in plastic properties: the strip does not withstand tests for cold bending.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

В конвертерном производстве производят выплавку и разливку сталей различного состава (табл.2).In converter production, steel is smelted and casted of various compositions (Table 2).

Слябы толщиной 250 мм загружают в методические печи и нагревают до температуры аустенитизации Та=1240°C. Разогретые слябы выдают на печной рольганг непрерывного широкополосного стана 2000 и подвергают прокатке в черновой группе клетей (черновая прокатка) до промежуточной толщины 40 мм. Затем раскат при температуре 990°С задают в непрерывную 7-клетевую чистовую группу клетей, где обжимают до конечной толщины 6 мм. Регламентированную температуру конца прокатки Ткп=855°С поддерживают изменением скорости прокатки и межклетевым охлаждением полосы.Slabs with a thickness of 250 mm are loaded into methodological furnaces and heated to austenitization temperature T a = 1240 ° C. The heated slabs are discharged onto the rolling table of a continuous wide-band mill 2000 and subjected to rolling in a roughing group of stands (rough rolling) to an intermediate thickness of 40 mm. Then, the roll at a temperature of 990 ° C is set into a continuous 7-stand finishing group of stands, where it is crimped to a final thickness of 6 mm. The regulated temperature of the end of rolling T KP = 855 ° C is supported by a change in the rolling speed and intercell cooling of the strip.

Прокатанную полосу выдают на отводящий рольганг, где охлаждают водой до температуры смотки Тсм=560°C. Охлажденную полосу сматывают в рулон.The rolled strip is issued to the discharge roller table, where it is cooled with water to a winding temperature T cm = 560 ° C. The cooled strip is wound onto a roll.

Варианты прокатки штрипсов по различным режимам из сталей различного состава приведены в табл.3.The options for rolling strips in various modes from steels of various compositions are given in Table 3.

Из табл.3 следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышении вязкостных свойств стальных полос при отрицательных температурах, полосы имеют высокую свариваемость и пластичность. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №5) вязкостные свойства при отрицательных температурах, пластичность и свариваемость штрипсов ухудшаются. Также более низкие вязкостные свойства при температуре -60°С, пластичность и свариваемость имеют полосы, произведенные согласно способу-прототипу (вариант №6).From table 3 it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-4) is achieved by increasing the viscosity properties of steel strips at low temperatures, the strips have high weldability and ductility. In the case of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 5), the viscosity properties at low temperatures, ductility and weldability of strips are deteriorated. Also lower viscosity properties at a temperature of -60 ° C, ductility and weldability have strips produced according to the prototype method (option No. 6).

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что нагрев слябов из стали предложенного состава до температуры 1200-1280°С, последующая их горячая прокатка в полосы заданной толщины с температурой конца прокатки 830-880°С и охлаждение водой до температуры смотки 540-580°С обеспечивает формирование оптимальной мелкозернистой ферритно-перлитной микроструктуры стали. За счет этого достигается повышение ударной вязкости при -60°С и доли вязкой составляющей в изломе, свариваемости и пластичности горячекатаных полос.The technical and economic advantages of the proposed method are that heating the slabs of steel of the proposed composition to a temperature of 1200-1280 ° C, their subsequent hot rolling into strips of a given thickness with a temperature of the end of rolling of 830-880 ° C and cooling with water to a coil temperature of 540- 580 ° C provides the formation of the optimal fine-grained ferrite-pearlite microstructure of steel. Due to this, an increase in toughness at -60 ° C and the share of the viscous component in the fracture, weldability and ductility of hot-rolled strips is achieved.

Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства полос для нефте- и газопроводных труб Северного исполнения на 10-15%.Using the proposed method will increase the profitability of the production of strips for oil and gas pipes of the Northern version by 10-15%.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка Японии №61-163210, МПК С 21 D 8/00, 1986 г.;1. Japanese application No. 61-163210, IPC C 21 D 8/00, 1986;

2. Заявка Японии №61-223125, МПК С 21 D 8/02, С 22 С 38/54, 1986 г.;2. Japanese application No. 61-223125, IPC C 21 D 8/02, C 22 C 38/54, 1986;

3. Матросов Ю.И. и др. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1989 г., с.262-266 - прототип.3. Sailors Yu.I. and others. Steel for gas mains. M .: Metallurgy, 1989, p.262-266 - prototype.

Таблица 2table 2 Химический состав сталейThe chemical composition of steels № составаComposition number Содержание химических элементов, мас.%The content of chemical elements, wt.% Cэ, %C e ,% СFROM SiSi MnMn AlAl TiTi VV NbNb MoMo CrCr NiNi CuCu РR SS СаSa NN FeFe 1one 0,040.04 0,140.14 0,90.9 0,0090.009 0,0090.009 0,0090.009 0,010.01 0,0010.001 0,080.08 0,050.05 0,060.06 0,0100.010 0,0030.003 0,0020.002 0,0050.005 ост.rest 0,220.22 22 0,050.05 0,150.15 1,01,0 0,0100.010 0,0100.010 0,0100.010 0,020.02 0,0030.003 0,070,07 0,040.04 0,040.04 0,0110.011 0,0040.004 0,0030.003 0,0060.006 -:--: - 0,240.24 33 0,070,07 0,270.27 1,21,2 0,0350,035 0,0250,025 0,0250,025 0,040.04 0,0050.005 0,060.06 0,070,07 0,070,07 0,0130.013 0,0040.004 0,0040.004 0,0080.008 -:--: - 0,310.31 4four 0,090.09 0,400.40 1,41.4 0,0600,060 0,0400,040 0,0400,040 0,060.06 0,0100.010 0,100.10 0,100.10 0,100.10 0,0150.015 0,0060.006 0,0050.005 0,0100.010 -:--: - 0,380.38 55 0,100.10 0,420.42 1,51,5 0,0700,070 0,0500,050 0,0500,050 0,070,07 0,0120.012 0,120.12 0,110.11 0,110.11 0,0160.016 0,0070.007 0,0060.006 0,0110.011 -:--: - 0,420.42 66 0,190.19 0,500.50 1,21,2 -- -- -- -- 0,280.28 0,250.25 0,270.27 0,0320,032 0,0360,036 -- 0,0070.007 -:--: - -- Примечание: сталь состава 6 дополнительно содержит 0,07% As.Note: composition 6 steel additionally contains 0.07% As.

Таблица 3Table 3 Режимы производства полос и их эффективностьStrip production modes and their effectiveness № вариантаOption No. № составаComposition number Температурные режимы, СTemperature conditions, C Механические свойстваMechanical properties СвариваемостьWeldability Та, °С;T a , ° C; Ткп, °СT CP , ° C Тсм, °СT cm , ° C σв, Н/мм2 σ in , N / mm 2 σт Н/мм2 σ t N / mm 2 δ5, %δ 5 ,% KCV-60, Дж/см2 KCV -60 , J / cm 2 В-60, % -60 % Холодный загиб на 180°180 ° cold bend 1one 55 11901190 820820 530530 690690 650650 1919 2727 3838 не выдержив.not withstanding. неудовл.unsatisfied. 22 22 12001200 830830 540540 660660 480480 3131 4444 5454 выдержив.having stood. удовл.sat. 33 33 12401240 855855 560560 590590 420420 3232 5858 6666 выдержив.having stood. удовл.sat. 4four 4four 12801280 880880 580580 540540 390390 3131 5252 5858 выдержив.having stood. удовл.sat. 55 1one 12901290 890890 590590 470470 375375 2222 3232 4747 не выдержив.not withstanding. неудовл.unsatisfied. 66 66 12501250 870870 690690 500500 445445 18eighteen 2424 4444 не выдержив.not withstanding. неудовл.unsatisfied.

Claims (1)

Способ производства полос для изготовления труб, включающий нагрев стальных слябов, черновую прокатку до промежуточной толщины и чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение водой до температуры смотки, отличающийся тем, что сляб получен из стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%:A method of manufacturing strips for the manufacture of pipes, including heating steel slabs, rough rolling to an intermediate thickness and finishing rolling with a regulated temperature of the end of rolling, cooling with water to a winding temperature, characterized in that the slab is obtained from steel containing the following ratio of components, wt.%: УглеродCarbon 0,05-0,090.05-0.09 КремнийSilicon 0,15-0,400.15-0.40 МарганецManganese 1,0-1,41.0-1.4 АлюминийAluminum 0,01-0,060.01-0.06 ТитанTitanium 0,01-0,040.01-0.04 ВанадийVanadium 0,01-0,040.01-0.04 НиобийNiobium 0,02-0,060.02-0.06 МолибденMolybdenum Не более 0,01No more than 0,01 ХромChromium Не более 0,10No more than 0.10 НикельNickel Не более 0,10No more than 0.10 МедьCopper Не более 0,10No more than 0.10 ФосфорPhosphorus Не более 0,015No more than 0.015 СераSulfur Не более 0,006No more than 0,006 КальцийCalcium Не более 0,005No more than 0,005 АзотNitrogen Не более 0,010No more than 0,010 ЖелезоIron ОстальноеRest
при выполнении соотношений:when fulfilling the relations: C+Mn : 6+(Cr+Mo+V+Ti+Nb) : 5+(Ni+Cu) : 15<0,40, нагрев слябов производят до температуры 1200-1280°С, температуру конца прокатки поддерживают в диапазоне 830-880°С, а температуру смотки - в диапазоне 540-580°С.C + Mn: 6+ (Cr + Mo + V + Ti + Nb): 5+ (Ni + Cu): 15 <0.40, the slabs are heated to a temperature of 1200-1280 ° C, the temperature of the end of rolling is maintained in the range of 830 -880 ° C, and the winding temperature is in the range of 540-580 ° C.
RU2005122558/02A 2005-07-15 2005-07-15 Strip making method for producing tubes RU2292404C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122558/02A RU2292404C1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Strip making method for producing tubes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122558/02A RU2292404C1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Strip making method for producing tubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2292404C1 true RU2292404C1 (en) 2007-01-27

Family

ID=37773449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005122558/02A RU2292404C1 (en) 2005-07-15 2005-07-15 Strip making method for producing tubes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2292404C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014143702A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing
RU2535890C2 (en) * 2009-05-11 2014-12-20 РАУТАРУУККИ ОУДж. Production of hot-rolled strip and hot-rolled strip
RU2578618C1 (en) * 2014-11-18 2016-03-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel
US10612106B2 (en) 2007-05-11 2020-04-07 Arcelormittal Process for manufacturing cold-rolled and annealed steel sheet with a very high strength, and sheet thus produced
RU2793012C1 (en) * 2022-07-08 2023-03-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for production of low-alloy rolled products

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10612106B2 (en) 2007-05-11 2020-04-07 Arcelormittal Process for manufacturing cold-rolled and annealed steel sheet with a very high strength, and sheet thus produced
US11414722B2 (en) 2007-05-11 2022-08-16 Arcelormittal Process for manufacturing cold-rolled and annealed steel sheet with a very high strength, and sheet thus produced
RU2535890C2 (en) * 2009-05-11 2014-12-20 РАУТАРУУККИ ОУДж. Production of hot-rolled strip and hot-rolled strip
WO2014143702A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing
WO2014143702A3 (en) * 2013-03-15 2014-11-06 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing
RU2578618C1 (en) * 2014-11-18 2016-03-27 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel
RU2793012C1 (en) * 2022-07-08 2023-03-28 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Method for production of low-alloy rolled products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5277648B2 (en) High strength steel sheet with excellent delayed fracture resistance and method for producing the same
JP7093804B2 (en) Wear resistant steel
RU2519720C2 (en) Method of making strips from low-alloy steel
JP7226598B2 (en) Abrasion-resistant steel plate and manufacturing method thereof
EP2246450B1 (en) Steel sheets and process for manufacturing the same
RU2442831C1 (en) Method for production of high-strength steel
RU2292404C1 (en) Strip making method for producing tubes
JP2010229514A (en) Cold rolled steel sheet and method for producing the same
JP2002161340A (en) Hot rolled steel sheet superior in burring workability and fatigue characteristics, and manufacturing method therefor
RU2318881C2 (en) Strips producing method for making casing tubes
KR20220119639A (en) Low silicon, low carbon equivalent gigapascal grade composite structure steel sheet/steel strip and manufacturing method thereof
RU2318027C1 (en) Method of production of the plate iron
RU2255123C1 (en) Method of production of skelps from low-alloyed steel
CN111542621B (en) High-strength high-toughness hot-rolled steel sheet and method for producing same
RU2433191C1 (en) Manufacturing method of high-strength plate steel
RU2346060C2 (en) Method of blades manufacturing
RU2341565C2 (en) Method of candy manufacturing from low-alloy steel
RU2262537C1 (en) Method of production of strips from low-alloyed steel
RU2241769C1 (en) Method for production of candies from low-alloy steel
JP2006063442A (en) H-shaped steel excellent in fire resistance and production method therefor
CN110546295A (en) Rolled H-section steel and method for producing same
JP7088235B2 (en) Wear-resistant steel sheet and its manufacturing method
CN113737103A (en) Steel sheet and method for producing same
RU2201972C2 (en) Method for making strips of low-alloy steel
JP2004292922A (en) Method for manufacturing high tensile strength steel pipe of excellent combined secondary workability