RU2313409C2 - Iron-chrome blank and method for producing it - Google Patents
Iron-chrome blank and method for producing it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313409C2 RU2313409C2 RU2005140109/02A RU2005140109A RU2313409C2 RU 2313409 C2 RU2313409 C2 RU 2313409C2 RU 2005140109/02 A RU2005140109/02 A RU 2005140109/02A RU 2005140109 A RU2005140109 A RU 2005140109A RU 2313409 C2 RU2313409 C2 RU 2313409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scale
- workpiece
- steel ingot
- compression
- defects
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 41
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 104
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 104
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 83
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 79
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 claims description 30
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 66
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
Images
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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
- B21B1/026—Rolling
-
- 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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
- B21B2001/022—Blooms or billets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/02—Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B9/00—Measures for carrying out rolling operations under special conditions, e.g. in vacuum or inert atmosphere to prevent oxidation of work; Special measures for removing fumes from rolling mills
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Forging (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к заготовке из сплава на основе железа (который в описании обозначается просто как «сплав Fe-Cr»), содержащего Cr в количестве от 5 до 17%, и к способу ее изготовления, и более подробно к заготовке из сплава Fe-Cr, которая может значительно уменьшить обработку поверхности заготовки перед изготовлением бесшовных стальных труб, которые производят путем прокатки, и к способу изготовления заготовки.The present invention relates to a workpiece made of an iron-based alloy (which is simply referred to as “Fe-Cr alloy” in the description) containing Cr in an amount of 5 to 17%, and to a method for its manufacture, and in more detail, to a workpiece made of an Fe- alloy Cr, which can significantly reduce the surface treatment of the workpiece before the manufacture of seamless steel pipes that are produced by rolling, and to a method for manufacturing the workpiece.
Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
В последнее время высок спрос на стальные трубы из сплавов Fe-Cr для использования в нефтедобывающей и химической промышленности, и для их эффективного производства с высоким качеством возрастает применение горячего способа производства бесшовных стальных труб. Однако при производстве бесшовных стальных труб из сплава Fe-Cr на наружной поверхности полученной стальной трубы в некоторых случаях образуются поверхностные дефекты, такие как дефекты от окалины.Recently, there has been a high demand for steel pipes made of Fe-Cr alloys for use in the oil and chemical industries, and for their efficient production with high quality, the use of the hot method for the production of seamless steel pipes has been increasing. However, in the production of seamless steel pipes from an Fe-Cr alloy, surface defects, such as defects from scale, are formed in some cases on the outer surface of the obtained steel pipe.
Во многих случаях такие поверхностные дефекты образуются благодаря наличию дефектов от окалины на поверхности заготовки перед изготовлением трубы. Это связано с тем, что из-за нарушений при удалении окалины в процессе получения заготовки окалина остается и не удаляется, окалина вдавливается или прокатывается, образуя дефекты от окалины, и когда из заготовки с оставшимися на ней дефектами от окалины изготавливают трубу, образуются поверхностные дефекты.In many cases, such surface defects are formed due to the presence of scale defects on the surface of the workpiece before the pipe is manufactured. This is due to the fact that due to irregularities during the removal of scale during the preparation of the workpiece, the scale remains and is not removed, the scale is pressed in or rolled, forming defects from the scale, and when a pipe is made from the workpiece with the remaining defects from the scale, surface defects are formed .
Соответственно на первый план выдвигается улучшение способа удаления окалины в процессе производства заготовки. Однако в настоящее время трудно гарантировать надежное удаление остатков окалины. Соответственно для того чтобы предотвратить появление поверхностных дефектов на стальной трубе при применении горячего способа производства труб, почти все заготовки перед изготовлением труб подвергают осмотру поверхности и на основании полученных результатов применяют обработку поверхности.Accordingly, an improvement in the method of descaling in the process of manufacturing a workpiece is highlighted. However, it is currently difficult to guarantee reliable removal of scale residues. Accordingly, in order to prevent the appearance of surface defects on the steel pipe when using the hot method of pipe production, almost all preforms are subjected to surface inspection before pipe production and surface treatment is applied based on the results obtained.
Обычно заготовку, применяемую при производстве бесшовной стальной трубы из сплава Fe-Cr, как показано на фиг.1 и 2 и описано далее, изготавливают путем обжатия стального слитка из этого же сплава. Стальной слиток после нагрева приблизительно до 1200°С подвергают обработке на блюминге путем обжатия в коробчатых или калиброванных валках. В это время при многоступенчатой прокатке и постепенном обжатии и уменьшении диаметра материала стальному слитку придают окончательную форму заготовки.Typically, the billet used in the manufacture of a seamless steel pipe from an Fe-Cr alloy, as shown in FIGS. 1 and 2 and described later, is made by crimping a steel ingot from the same alloy. After heating the steel ingot to approximately 1200 ° C, it is subjected to blooming by crimping in box or calibrated rolls. At this time, during multi-stage rolling and gradual reduction and reduction of the diameter of the material, the steel ingot is given the final shape of the workpiece.
На блюминге для удаления окалины, образующейся на стальном слитке при нагреве, применяют удаление окалины водой под высоким давлением. Однако часто имеет место недостаточность удаления окалины оставшаяся окалина вдавливается или прокатывается совместно с поверхностью стального слитка, и таким образом на поверхности заготовки образуются дефекты от окалины.In blooming, high-pressure water descaling is used to remove the scale formed on a steel ingot when heated. However, often there is a lack of descaling, the remaining scale is pressed in or rolled together with the surface of the steel ingot, and thus defects from scale are formed on the surface of the workpiece.
Для уменьшения количества дефектов от окалины улучшают способность к удалению окалины, например повышают расход и давление на выходе удаляющей окалину воды. Однако поскольку в процессе удаления окалины происходит снижение температуры материала, нарушается сам процесс производства заготовки, так что такое улучшение способности к удалению окалины имеет свои пределы. В связи с этим в настоящее время трудно надежно удалять остатки окалины с поверхности заготовки.To reduce the number of scale defects, they improve the ability to remove scale, for example, increase the flow rate and pressure at the outlet of descaling water. However, since the material temperature decreases during the descaling process, the workpiece production process itself is disrupted, so this improvement in the descaling ability has its limits. In this regard, it is currently difficult to reliably remove residual scale from the surface of the workpiece.
Для решения этой проблемы предлагают различные меры по совершенствованию нагревательного оборудования. В опубликованной японской патентной заявке № 07-258740 предлагается способ непрерывного нагрева, отличающийся тем, что стальной слиток типа сляба или заготовки непрерывно нагревают топливной горелкой, образование вызванной окислением окалины во время нагрева подавляют, а после нагрева стальной слиток окисляют с целью образования окалины, обладающей превосходной отслаиваемостью, устраняя таким образом поверхностные дефекты. Однако при применении предлагаемого способа становится необходимым крупномасштабное улучшение и перестройка непрерывной нагревательной печи.To solve this problem, they propose various measures to improve heating equipment. Japanese Patent Application Publication No. 07-258740 proposes a continuous heating method, characterized in that the steel ingot such as a slab or billet is continuously heated by a fuel burner, the formation of oxidation-induced scale during heating is suppressed, and after heating, the steel ingot is oxidized to form a scale having excellent peelability, thus eliminating surface defects. However, when applying the proposed method, it becomes necessary to large-scale improvement and reconstruction of a continuous heating furnace.
Кроме того, в опубликованной японской патентной заявке № 57-2831 описан способ, при котором перед обжатием наносят покрытие из SiC для уменьшения окисления и улучшения отслаивания окалины. Однако согласно описанному здесь способу возникает необходимость в оборудовании для нанесения SiC. Кроме того, операция нанесения покрытия становится автономной операцией, ведущей к снижению производительности.In addition, Japanese Patent Application Publication No. 57-2831 describes a method in which SiC is coated prior to crimping to reduce oxidation and improve flaking. However, according to the method described here, there is a need for equipment for applying SiC. In addition, the coating operation becomes an autonomous operation, leading to a decrease in productivity.
Соответственно любые меры по совершенствованию, предложенные в опубликованных японских патентных заявках №№ 07-258740 и 57-2831, не могут быть применены на практике в описанном виде, и с точки зрения их возможностей полное удаление окалины затруднительно. Соответственно невозможно обойтись после получения заготовки без обработки поверхности перед изготовлением трубы.Accordingly, any improvement measures proposed in published Japanese patent applications Nos. 07-258740 and 57-2831 cannot be applied in practice in the form described, and from the point of view of their capabilities, complete descaling is difficult. Accordingly, it is impossible to dispense with the preparation of the prefabricated pipe after receiving the workpiece.
В качестве способа обработки поверхности заготовки перед изготовлением трубы применяют обычный способ, при котором ультразвуковым или иным способом обнаруживают дефекты, и соответствующие участки подвергают зачистке шлифовальным кругом или обдирочным станком. Однако поскольку участки, на которых обнаруживаются дефекты, и частота их обнаружения различаются от одной заготовки к другой, автоматизация этой операции затруднительна; в результате обработка поверхности перед операцией изготовления трубы становится автономной операцией. Соответственно изготовление бесшовных стальных труб из заготовки обладает низкой производительностью при низком качестве среды при обработке заготовок.As a method of treating the surface of the workpiece before manufacturing the pipe, the usual method is used, in which defects are detected by ultrasonic or otherwise, and the corresponding sections are subjected to grinding with a grinding wheel or peeling machine. However, since the areas where defects are detected and the frequency of their detection differ from one workpiece to another, automation of this operation is difficult; as a result, surface treatment before the pipe manufacturing operation becomes an autonomous operation. Accordingly, the manufacture of seamless steel pipes from billets has low productivity with low quality media in the processing of billets.
В случае автоматизации обработки заготовки вне зависимости от мест размещения и частоты обнаружения дефектов, в некоторых случаях вне зависимости от наличия или отсутствия дефектов возникает необходимость равномерной зачистки поверхности заготовок с целью удаления дефектов и подготовки. В этом случае заметно снижается выход годного из заготовок.In the case of automated processing of the workpiece, regardless of the location and frequency of detection of defects, in some cases, regardless of the presence or absence of defects, it becomes necessary to evenly clean the surface of the workpieces in order to remove defects and prepare. In this case, the yield from the workpieces is markedly reduced.
Вместо равномерной зачистки поверхности заготовки, подобно описанной в отношении автоматизированной обработки, с указанием положения дефектов, например, опубликованная японская патентная заявка № 10-277912 предлагает способ обработки поверхностных дефектов, отличающийся тем, что после разметки стального слитка собирают видеоинформацию о нем и из этой видеоинформации извлекают данные о поверхностных дефектах. Однако согласно предложенному способу удаления поверхностных дефектов для этого требуется дополнительное оборудование и значительные дополнительные расходы; соответственно он не подходит как способ обработки заготовки.Instead of uniformly cleaning the surface of the workpiece, similar to that described with respect to automated processing, indicating the location of defects, for example, published Japanese patent application No. 10-277912 offers a method for processing surface defects, characterized in that after marking the steel ingot, video information about it is also collected from this video information surface defect data is retrieved. However, according to the proposed method for removing surface defects, this requires additional equipment and significant additional costs; accordingly, it is not suitable as a method of processing a workpiece.
Как упоминалось выше, при получении заготовки, предназначенной для использования при производстве бесшовной стальной трубы, для того чтобы не допустить появления на ее поверхности дефектов от окалины, на рассмотрение представлены различные предложения. Однако полное удаление окалины является затруднительным, то есть не удается обойтись без обработки поверхности после получения заготовки.As mentioned above, upon receipt of a workpiece intended for use in the production of seamless steel pipe, in order to prevent the appearance of scale defects on its surface, various proposals are submitted for consideration. However, the complete removal of scale is difficult, that is, it is not possible to do without surface treatment after receiving the workpiece.
Кроме того, при обработке поверхности заготовки операция обычно выполняется автономно, и производительность является низкой при низком качестве рабочей среды. Кроме того, при автоматизации также происходит снижение производительности, а кроме того требуются значительные затраты.In addition, when processing the surface of the workpiece, the operation is usually performed autonomously, and productivity is low with poor quality of the working environment. In addition, during automation, a decrease in productivity also occurs, and in addition, significant costs are required.
Соответственно существует потребность в создании способа производства, который может позволить полностью или частично обойтись без обработки поверхности заготовки, в частности способа производства, который позволяет значительно уменьшить обработку поверхности заготовки после обжатия для использования при производстве бесшовных стальных труб из сплава Fe-Cr.Accordingly, there is a need to create a production method that can completely or partially do without surface treatment of the workpiece, in particular a production method that can significantly reduce the surface treatment of the workpiece after compression for use in the production of seamless steel pipes from Fe-Cr alloy.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение предназначено для решения упомянутых проблем обычной технологии и связано с потребностью в разработке способа производства и заключается в получении заготовки из сплава Fe-Cr, при котором значительно уменьшается обработка заготовок перед производством труб в случае бесшовной стальной трубы, получаемой из слитка из сплава Fe-Cr путем прокатки в обжимных валках, а также относится к способу производства заготовки.The present invention is intended to solve the aforementioned problems of conventional technology and is related to the need to develop a production method and consists in obtaining a workpiece from an Fe-Cr alloy, in which the processing of workpieces before production of pipes is significantly reduced in the case of a seamless steel pipe obtained from an ingot from an Fe- alloy Cr by rolling in crimp rolls, and also relates to a method of manufacturing a workpiece.
Поскольку использовавшиеся и предлагавшиеся до сих пор способы удаления окалины не позволяют полностью удалить дефекты от окалины, возникающие на поверхности, авторы настоящего изобретения пришли к мысли не удалять окалину, но положительно покрывать поверхность заготовки окалиной, подавляя таким образом возникновение поверхностных дефектов.Since the methods of descaling used and proposed so far do not allow complete removal of scale defects that occur on the surface, the authors of the present invention came up with the idea not to remove the scale, but to positively cover the surface of the workpiece with scale, thus suppressing the occurrence of surface defects.
Для того чтобы реализовать идею с заготовкой из сплава Fe-Cr, была детально исследована прокатка в обжимных валках стального слитка, принятая в процессе производства заготовки из сплава Fe-Cr.In order to realize the idea of a Fe-Cr alloy billet, rolling in the crimp rolls of a steel ingot adopted in the manufacturing process of a Fe-Cr alloy billet was studied in detail.
На фиг.1(а)-1(с) показаны схемы, разъясняющие процесс обжатия стального слитка в процессе производства заготовки, и изменения поперечного сечения стального слитка, сопровождающие процесс обжатия. На фиг.1(а) показано поперечное сечение стального слитка перед обжатием, на фиг.1(b) показано поперечное сечение стального слитка в середине процесса обжатия и на фиг.1(с) показано поперечное сечение заготовки после обжатия. Обжатие происходит и в первой и во второй клетях. В первой клети с калиброванными валками, например валками с коробчатым профилем, и во второй клети с калиброванными валками выполняется соответственно реверсивная прокатка.Figure 1 (a) -1 (c) shows a diagram explaining the compression process of the steel ingot in the manufacturing process of the billet, and changes in the cross section of the steel ingot accompanying the compression process. Figure 1 (a) shows a cross section of a steel ingot before crimping, figure 1 (b) shows a cross section of a steel ingot in the middle of the crimping process, and figure 1 (c) shows a cross section of a workpiece after crimping. Compression occurs in the first and second stands. In the first stand with calibrated rolls, for example, rolls with a box-shaped profile, and in the second stand with calibrated rolls, respectively, reverse rolling is performed.
Стальной слиток 1 в обжимном стане после нагрева приблизительно до 1200°С постепенно обжимают при каждом проходе через первую клеть. Как показано на фиг.1(b), его превращают в промежуточный стальной слиток 1, имеющий прямоугольную форму. Далее промежуточный стальной слиток 1, имеющий прямоугольное поперечное сечение, направляют во вторую клеть, прокатывают таким образом, чтобы постепенно уменьшить поперечное сечение и, как показано на фиг.1(с), завершают в форме, соответствующей конечной заготовке 2.After heating to approximately 1200 ° C, the steel ingot 1 in the crimping mill is gradually crimped at each pass through the first stand. As shown in FIG. 1 (b), it is converted into an intermediate steel ingot 1 having a rectangular shape. Next, an intermediate steel ingot 1 having a rectangular cross section is sent to the second stand, rolled so as to gradually reduce the cross section and, as shown in Fig. 1 (c), is completed in the form corresponding to the
На фиг.2 схематически показан пример, подробно разъясняющий изменения формы поперечного сечения стального слитка в процессе прокатки при производстве заготовки. В процессе прокатки, показанном на фиг.2, поперечное сечение стального слитка 1 постепенно уменьшается и в завершении после десяти проходов оканчивается заготовкой 2. В процессе прокатки стальной слиток помещают таким образом, чтобы он лежал на более короткой стороне (смотри фиг.1(a)) и обрабатывают таким образом, чтобы после семи проходов в первой клети получить промежуточный стальной слиток 1, имеющий прямоугольное поперечное сечение (соответствует фиг.1(b)). Далее промежуточный стальной слиток с прямоугольным поперечным сечением подвергают восьмому-десятому проходам во второй клети с завершением в форме конечной заготовки 2 (соответствует фиг.1(с)).Figure 2 schematically shows an example explaining in detail the changes in the cross-sectional shape of a steel ingot during rolling during the production of a workpiece. In the rolling process shown in FIG. 2, the cross section of the steel ingot 1 gradually decreases and, after ten passes, ends with the
На изображении, показанном на фиг.2, первый, второй, четвертый, шестой, восьмой и десятый проходы показывают прокатку с обжатием по вертикали, а третий, пятый, седьмой и девятый проходы показывают прокатку с обжатием по горизонтали. При фактической прокатке стальной слиток для изменения направления обжатия при прокатке поворачивают на 90°.In the image shown in figure 2, the first, second, fourth, sixth, eighth and tenth passes show rolling with vertical compression, and the third, fifth, seventh and ninth passes show rolling with horizontal compression. In actual rolling, the steel ingot is rotated 90 ° to change the crimping direction during rolling.
Показанный на фиг.1(а) стальной слиток 1 разделяется на поверхность 3 с высокой степенью обжатия и поверхность 4 с низкой степенью обжатия, причем поверхность 3 с высокой степенью обжатия демонстрирует поверхность, которая расположена сверху при обжатии в обжимной клети, а поверхность 4 с низкой степенью обжатия демонстрирует ее другую поверхность. При обычной прокатке в обжимной клети, как показано на фиг.2, стальной слиток перед прокаткой располагают в продольном направлении; соответственно поверхностью 3 с высокой степенью обжатия становится поверхность более короткой стороны стального слитка с формой сляба, а поверхностью 4 с низкой степенью обжатия становится поверхность более длинной стороны.The steel ingot 1 shown in FIG. 1 (a) is divided into
Однако когда в процессе прокатки, показанном на фиг.1(а)-1(с) и фиг.2, стальной слиток 1 обжимается по каждой поверхности обжатия в первой клети, с последующей прокаткой во второй клети, вплоть до получения конечной заготовки 2, на наружной поверхности заготовки 2 величина площади участка, который был поверхностью 3 с высокой степенью обжатия, становится практически такой же, как и величина участка, который был поверхностью 4 с низкой степенью обжатия в стальном слитке 1.However, when during the rolling process shown in FIGS. 1 (a) -1 (c) and FIG. 2, the steel ingot 1 is crimped along each compression surface in the first stand, followed by rolling in the second stand, until the
Это означает, что поперечное сечение показанной на фиг.1(с) заготовки 2 после обжатия разделяется на четыре равные части с двумя поверхностями 3' с высокой степенью обжатия (участок стального слитка 1, обжатый с высокой степенью обжатия), и двумя поверхностями 4' с низкой степенью обжатия (участок стального слитка 1, обжатый с низкой степенью обжатия) и центральным углом θ (углом, занимающим поверхностный участок заготовки 2) поверхности 3' с высокой степенью обжатия, показанным на том же чертеже, который становится равным 90°.This means that the cross section of the
На фиг.3 показан перспективный вид заготовки после обжатия. При прокатке в калиброванных валках на первой клети центральная часть поверхности 4 с низкой степенью обжатия не ограничивается непосредственно обжимными валками или же даже в случае ограничения ограничивается незначительно по сравнению с другими участками. Соответственно у заготовки 2 после обжатия, как показано на фиг.3, вдоль заготовки образуются складки.Figure 3 shows a perspective view of the workpiece after crimping. When rolling in calibrated rolls at the first stand, the central part of the
В качестве калиброванных валков, применяемых при обжатии, могут быть представлены валки с коробчатым профилем, валки с ромбическим профилем или валки с овальным профилем. Эффективными являются, однако, валки с коробчатым профилем, которые предотвращают наклон или падение стального слитка. Соответственно во многих случаях, исходя из стабильности обжатия, применяются валки с коробчатым профилем.As calibrated rolls used in compression, rolls with a box-shaped profile, rolls with a rhombic profile or rolls with an oval profile can be represented. Box rolls, however, are effective, which prevent the ingot from falling or falling. Accordingly, in many cases, based on the stability of compression, rolls with a box-shaped profile are used.
Соответственно, исходя из наличия складок 5 на заготовке 2 после обжатия, поверхность 3' с высокой степенью обжатия может быть установлена в пределах центрального угла ±45° (θ/2) с поверхностью h, ортогональной к складкам 5 в центре заготовки 2.Accordingly, based on the presence of
Основываясь на сведениях о поверхности стального слитка и заготовки с высокой степень обжатия, далее был более подробно изучен процесс производства заготовки из сплава Fe-Cr, причем были получены следующие сведения от (а) до (е):Based on the information about the surface of the steel ingot and the workpiece with a high degree of reduction, the process of manufacturing the workpiece from the Fe-Cr alloy was studied in more detail, and the following information was obtained from (a) to (e):
(а) Для предотвращения появления на поверхности заготовки из сплава Fe-Cr дефектов от окалины трудно полностью удалить окалину, образующуюся на стальном слитке перед обжатием.(a) To prevent the appearance of defects from scale on the surface of the Fe-Cr alloy billet, it is difficult to completely remove the scale formed on the steel ingot before compression.
(b) От полного удаления окалины, образующейся на стальном слитке, отказались и исследовали картину образования окалины, вдавливание или совместная прокатка которой маловероятны. В результате оказалось, что вдавливание или совместная прокатки окалины, образовавшейся и приставшей на большой поверхности, маловероятны.(b) The complete removal of the scale formed on the steel ingot was rejected and the picture of the formation of scale, the indentation or joint rolling of which is unlikely, was rejected. As a result, it turned out that indentation or co-rolling of the scale formed and adhering to a large surface is unlikely.
(с) В особенности в процессе производства заготовки нет необходимости в удалении окалины гидравлическим окалиноломателем высокого давления.(c) In particular, during the production of the workpiece, there is no need to remove the scale with a high-pressure hydraulic descaler.
(d) Далее, поскольку прокатка при первом проходе обжатия (в первой клети) начинается с поверхности стального слитка с высокой степенью обжатия, образовавшаяся окалина может более плотно пристать к стальному слитку.(d) Further, since rolling during the first reduction pass (in the first stand) starts from the surface of the steel ingot with a high degree of reduction, the resulting scale can adhere more closely to the steel ingot.
(е) Кроме того, при регулировании условий нагрева (атмосфера, температура нагрева и длительность выдержки) стального слитка маловероятно отслаивание окалины во время обжатия и возможно ее образование на большей поверхности стального слитка.(e) In addition, when regulating the heating conditions (atmosphere, heating temperature and exposure time) of the steel ingot, it is unlikely that the scale will peel off during compression and may form on the larger surface of the steel ingot.
Настоящее изобретение основывается на полученных перечисленных сведениях, и заготовка из сплава Fe-Cr согласно параграфу (1) ниже и способы производства заготовки из сплава Fe-Cr согласно параграфам от (2) до (4) являются сутью изобретения:The present invention is based on the information listed above, and the preform from the Fe-Cr alloy according to paragraph (1) below and the methods for producing the preform from the Fe-Cr alloy according to paragraphs (2) to (4) are the essence of the invention:
(1) Заготовка из сплава Fe-Cr, отличающаяся тем, что поверхность с высокой степенью обжатия покрыта слоем окалины, который покрывает 70%, 80%, 90% и более поверхности.(1) An Fe-Cr alloy billet, characterized in that the surface with a high reduction ratio is coated with a layer of scale that covers 70%, 80%, 90% or more of the surface.
(2) Способ производства заготовки из сплава Fe-Cr, заключающийся в способе производства заготовки из сплава Fe-Cr путем обжатия, без применения удаления окалины со стального слитка.(2) A method of manufacturing a workpiece from an Fe-Cr alloy, comprising a method of manufacturing a workpiece from an Fe-Cr alloy by crimping, without using descaling from a steel ingot.
(3) Способ производства заготовки из сплава Fe-Cr, заключающийся в способе производства заготовки из сплава Fe-Cr путем обжатия после образования на стальном слитке окалины толщиной 1000 мкм или более без применения удаления окалины.(3) A method for producing a preform from an Fe-Cr alloy, comprising a method for producing a preform from an Fe-Cr alloy by reduction after a scale of 1000 μm or more is formed on a steel ingot without using descaling.
(4) При способе производства заготовки из сплава Fe-Cr согласно (3) предпочтительно произвести сначала обжатие поверхности стального слитка с высокой степенью обжатия. Кроме того, стальной слиток предпочтительно выдерживают в атмосфере, содержащей 2,5 об.% пара и более и при температуре 1200°С или более в течение 2 часов, или более для образования окалины.(4) In the method of manufacturing a preform from an Fe-Cr alloy according to (3), it is preferable to first compress the surface of the steel ingot with a high compression ratio. In addition, the steel ingot is preferably incubated in an atmosphere containing 2.5 vol.% Steam or more and at a temperature of 1200 ° C. or more for 2 hours or more to form a scale.
В настоящем изобретении под термином «сплав Fe-Cr» подразумевается сплав на основе железа, содержащий от 5 до 17% Cr, который в случае необходимости может содержать некоторые другие легирующие элементы, такие как Ni и Мо.In the present invention, the term "Fe-Cr alloy" means an iron-based alloy containing from 5 to 17% Cr, which, if necessary, may contain some other alloying elements, such as Ni and Mo.
Термин «поверхность с высокой степенью обжатия» согласно изобретению означает для стального слитка поверхность, к которой применяют обжатие для придания формы заготовки, степень обжатия, является высотой для образования участка заготовки из участка, который был поверхностью с высокой степенью обжатия на стальном слитке перед прокаткой. Обычно в стальном слитке, имеющем форму сляба, поверхностью с более высокой степенью обжатия становится поверхность более короткой стороны.The term “high reduction surface” according to the invention means for a steel ingot the surface to which compression is applied to shape the workpiece, the degree of compression is the height to form a portion of the workpiece from the section that was the surface with a high degree of compression on the steel ingot before rolling. Typically, in a steel ingot having the shape of a slab, the surface with a higher compression ratio becomes the surface of the shorter side.
«Поверхность с высокой степенью обжатия» на заготовке, как показано на фиг.3, просто на основании складок, может быть найдена в пределах центрального угла ±45° (θ/2) с поверхностью, ортогональной к складкам относительно центра заготовки. Для более точного определения «поверхности с высокой степенью обжатия» на заготовке можно использовать результаты макрообследования поперечного разреза.A “high crimping surface” on the workpiece, as shown in FIG. 3, simply based on the folds, can be found within a central angle of ± 45 ° (θ / 2) with a surface orthogonal to the folds relative to the center of the workpiece. For a more accurate definition of "surface with a high degree of reduction" on the workpiece, you can use the results of macro-examination of the cross section.
На фиг.4 показана схема, демонстрирующая один пример результатов изучения макрофотографий поперечного разреза заготовки. В центральной части макро-обследования, как показано эллиптической пунктирной линией, можно наблюдать ликвацию, коррелирующую с направленностью поперечного разреза стального слитка, перед обжатием. Это означает, что поскольку позиция, в которой происходит ликвация, совпадает с позицией окончательного затвердевания стального слитка, позиция окончательного затвердевания зависит от формы поперечного сечения, состоящего из поверхности 4 более длинной стороны и поверхности 3 более короткой стороны стального слитка.4 is a diagram showing one example of the results of a study of macro photographs of a cross section of a workpiece. In the central part of the macroscopic examination, as shown by the elliptical dashed line, it is possible to observe segregation, which correlates with the directivity of the cross section of the steel ingot, before compression. This means that since the position in which segregation occurs coincides with the position of final solidification of the steel ingot, the position of final solidification depends on the cross-sectional shape, consisting of
Результаты изучения макро-фотографии поперечного разреза, показанного на фиг.4, показывают, что поверхность, приблизительно параллельная эллиптической пунктирной линии, является поверхностью 4 более длинной стороны, «поверхностью с более низкой степенью обжатия», а поверхность, ортогональная к эллиптической пунктирной линии, является поверхностью 3 более короткой стороны, «поверхностью с более высокой степенью обжатия». Соответственно, поскольку в заготовке даже после прокатки сохраняется ликвация, коррелирующая с направлением поперечного сечения стального слитка перед обжатием, по распределению ликвации, показанной эллиптической пунктирной линией, можно определить «поверхность с высокой степенью обжатия».The results of studying the macro photograph of the cross section shown in FIG. 4 show that the surface approximately parallel to the elliptical dashed line is the
Как упоминалось выше, отношения площадей поверхности с высокой степенью обжатия и поверхности с низкой степенью обжатия становятся почти одинаковыми, и поперечный разрез заготовки в равной мере разделяется на четыре участка в составе двух поверхностей с высокой степенью обжатия и двух поверхностей с низкой степенью обжатия. Соответственно значение «доли площади поверхности с высокой степенью обжатия» (доля площади поверхности с высокой степенью обжатия, покрытая окалиной), оговоренное согласно изобретению, будучи умножено на 1/2, может быть заменено «долей площади всей поверхности (заготовки)» (доля всей площади поверхности заготовки, покрытая окалиной).As mentioned above, the ratios of surface areas with a high compression ratio and surfaces with a low compression ratio become almost the same, and the cross section of the workpiece is equally divided into four sections consisting of two surfaces with a high compression ratio and two surfaces with a low compression ratio. Accordingly, the value of the “fraction of the surface area with a high compression ratio” (the fraction of the surface area with a high compression ratio, covered with scale) specified in accordance with the invention, when multiplied by 1/2, can be replaced by the “fraction of the total surface area (blank)” (fraction of the total surface area of the workpiece, covered with scale).
Таким образом, согласно изобретению выражение «70% или более площади поверхности с высокой степенью обжатия» может быть выражено другими словами как «35% или более от всей площади поверхности», «80% или более площади поверхности с высокой степенью обжатия» может быть выражено другими словами как «40% или более от всей площади поверхности», и «90% или более площади поверхности с высокой степенью обжатия» может быть выражено другими словами как «45% или более от всей площади поверхности».Thus, according to the invention, the expression “70% or more of the surface area with a high compression” can be expressed in other words as “35% or more of the entire surface area”, “80% or more of the surface area with a high compression” can be expressed in other words, as “40% or more of the total surface area”, and “90% or more of the surface area with a high reduction” can be expressed in other words as “45% or more of the entire surface area".
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1(а)-1(с) показаны схемы, разъясняющие процесс обжатия стального слитка в процессе производства заготовки, и изменения поперечного сечения стального слитка, сопровождающие процесс обжатия;Figure 1 (a) -1 (c) shows a diagram explaining the compression process of the steel ingot in the manufacturing process of the billet, and changes in the cross section of the steel ingot accompanying the compression process;
на фиг.2 схематически показан пример, подробно разъясняющий изменения формы поперечного сечения стального слитка в процессе прокатки при производстве заготовки;figure 2 schematically shows an example explaining in detail the changes in the shape of the cross section of a steel ingot during rolling during the production of the workpiece;
на фиг.3 показан перспективный вид заготовки после обжатия;figure 3 shows a perspective view of the workpiece after crimping;
на фиг.4 показана схема, демонстрирующая один пример результатов изучения макро-фотографий поперечного разреза заготовки;Fig. 4 is a diagram showing one example of the results of studying macro photographs of a cross section of a workpiece;
на фиг.5 показана схема, демонстрирующая зависимость частоты появления дефектов на поверхности заготовки с использованием испытательного образца А от толщины слоя окалины на слитке;5 is a diagram showing the dependence of the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece using test sample A on the thickness of the scale layer on the ingot;
на фиг.6 показана схема, демонстрирующая зависимость частоты появления дефектов на поверхности заготовки с аналогичным использованием испытательного образца В от толщины слоя окалины на слитке;6 is a diagram showing the dependence of the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece with the same use of test sample B on the thickness of the scale layer on the ingot;
на фиг.7 показана схема, демонстрирующая зависимость частоты появления дефектов на поверхности заготовки с аналогичным использованием испытательного образца С от толщины слоя окалины на слитке;7 is a diagram showing the dependence of the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece with the same use of test sample C on the thickness of the scale layer on the ingot;
на фиг.8 показана схема, демонстрирующая зависимость толщины слоя окалины на стальном слитке от времени выдерживания при варьировании содержания пара в атмосфере нагревательной печи.on Fig shows a diagram showing the dependence of the thickness of the scale layer on the steel ingot from the aging time when varying the vapor content in the atmosphere of the heating furnace.
Наилучший вариант реализации изобретенияThe best embodiment of the invention
В заготовке из сплава Fe-Cr согласно настоящему изобретению ее поверхность с высокой степенью обжатия покрыта слоем окалины, занимающим долю площади 70%, 80%, 90% или больше. Иными словами, слой окалины покрывает относительно общей площади поверхности 35% или больше, 40% или больше или 45% или больше.In the Fe-Cr alloy billet according to the present invention, its surface with a high reduction ratio is covered with a scale layer that occupies an area of 70%, 80%, 90% or more. In other words, the scale layer covers, relative to the total surface area, 35% or more, 40% or more, or 45% or more.
Как показано в примерах, описанных далее, в случае, если доля поверхности с высокой степенью обжатия, покрытой слоем окалины, составляет 70% или больше, степень обработки поверхности может быть уменьшена приблизительно на 50% по сравнению с сопоставительными примерами с применением удаления окалины.As shown in the examples described below, in the case where the proportion of the surface with a high reduction ratio coated with a scale layer is 70% or more, the degree of surface treatment can be reduced by about 50% compared with comparative examples using descaling.
В заготовке из сплава Fe-Cr согласно настоящему изобретению существует тенденция, выражающаяся в том, что чем выше доля покрытой окалиной площади поверхности с высокой степенью обжатия, тем ниже степень обработки заготовки. Например, в случае если слоем окалины покрыто 80% или больше площади поверхности с высокой степенью обжатия, степень обработки составляет, по существу, 30% от сопоставительного примера, и аналогичным образом в случае, если слоем окалины покрыто 90% или больше площади поверхности с высокой степенью обжатия, степень обработки составляет, по существу, 20% от сопоставительного примера. Соответственно доля покрытой окалиной площади поверхности с высокой степенью обжатия хорошо коррелирует с частотой появления дефектов на поверхности заготовки.In the Fe-Cr alloy billet according to the present invention, there is a tendency that the higher the proportion of the scaled surface area with a high reduction ratio, the lower the degree of processing of the billet. For example, if a layer of scale covers 80% or more of the surface area with a high compression ratio, the degree of processing is essentially 30% of the comparative example, and similarly if the layer of scale covers 90% or more of the surface area with a high the degree of reduction, the degree of processing is essentially 20% of the comparative example. Accordingly, the proportion of a scaled surface area with a high reduction ratio correlates well with the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece.
При способе производства согласно изобретению, путем обжатия стального слитка для удаления окалины, образующейся при нагреве стального слитка, не применяют гидросбив с высоким давлением воды. Причина этого упомянута выше, и поскольку технология полного удаления окалины еще не разработана, существует стремление избежать неполного и неравномерного сохранения окалины, которая вдавливается и прокатывается совместно, образуя дефекты от окалины.In the production method according to the invention, by squeezing the steel ingot to remove the scale produced by heating the steel ingot, hydroblowing with high water pressure is not used. The reason for this is mentioned above, and since the technology of complete descaling has not yet been developed, there is a desire to avoid incomplete and uneven preservation of scale, which is pressed and rolled together, forming defects from scale.
При способе производства согласно изобретению даже в том случае, когда не оговорено начало обжатия стального слитка с поверхности с высокой степенью обжатия или с поверхности с низкой степенью обжатия, желательно начинать с поверхности с высокой степенью обжатия стального слитка. Это связано с тем, что при прокатке поверхности с высокой степенью обжатия при первом проходе обжатия окалина, образованная на стальном слитке, может быть в достаточной мере связана давлением с поверхностью с высокой степенью обжатия.In the production method according to the invention, even when it is not agreed to begin crimping the steel ingot from a surface with a high compression ratio or from a surface with a low compression ratio, it is desirable to start from a surface with a high compression ratio of the steel ingot. This is due to the fact that when rolling a surface with a high reduction ratio during the first reduction passage, the scale formed on the steel ingot can be sufficiently connected by pressure to the surface with a high reduction ratio.
Кроме того, причина связывания давлением окалины с поверхностью с высокой степенью обжатия объясняется тем, что во время вдавливания в поверхность с высокой степенью обжатия при недостаточном сохранении окалины возможно появление дефектов от окалины. В изобретении, когда окалина плотно лежит, занимая 70% и более площади поверхности, в процессе обжатия становится маловероятным вдавливание окалины в основу стального слитка. Тенденция становится более заметной по мере увеличения доли поверхности, покрытой окалиной.In addition, the reason for the binding of scale to a surface with a high compression ratio is explained by the fact that during the pressing into a surface with a high compression ratio with insufficient preservation of scale, defects from scale can appear. In the invention, when the scale lies tightly, occupying 70% or more of the surface area, during compression, it becomes unlikely that the scale will be pressed into the base of the steel ingot. The trend becomes more noticeable as the proportion of the surface covered with scale increases.
При способе производства согласно изобретению на стальном слитке образуется окалина толщиной 1000 мкм или больше, которая становится недостатком, затрудняя обжатие, но вряд ли образует дефект на поверхности заготовки после ее изготовления. Нужную толщину окалины можно получить путем контроля условий нагрева (атмосферы, температуры нагрева и длительности выдержки) стального слитка.In the production method according to the invention, a scale of 1000 μm or more is formed on a steel ingot, which becomes a disadvantage, making it difficult to crimp, but is unlikely to form a defect on the surface of the workpiece after its manufacture. The desired scale thickness can be obtained by monitoring the heating conditions (atmosphere, heating temperature and exposure time) of the steel ingot.
На фиг.5-7 показана в случае отказа от применения удаления окалины зависимость частоты появления дефектов на поверхности заготовки из сплава Fe-Cr от толщины окалины на стальном слитке. В качестве испытательных образцов использовали содержащие 5-17% Cr сплавы А, В и С, показанные в таблице 1. На фиг.5 показана зависимость для испытательного образца А на фиг.6 На фиг.5 показана зависимость для испытательного образца В и на фиг.7 показана зависимость для испытательного образца С соответственно.Figure 5-7 shows, in the case of rejection of the use of descaling, the dependence of the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece of the alloy Fe-Cr from the thickness of the scale on a steel ingot. Alloys A, B, and C containing 5-17% Cr, shown in Table 1, were used as test samples. FIG. 5 shows the relationship for test sample A in FIG. 6; FIG. 5 shows the relationship for test sample B and FIG. .7 shows the relationship for test sample C, respectively.
ОбразецTest
Sample
При создании конкретных условий испытательные образцы А, В и С нагревают до температуры 1200°С в нагревательной печи с воздушной атмосферой, с варьированием длительности выдерживания с целью изменения толщины окалины на поверхности с высокой степенью обжатия и поверхности с низкой степенью обжатия стального слитка. На каждом из испытательных образцов измеряли частоту появления дефектов на поверхности заготовки. Причина настройки нагревательной печи с воздушной атмосферой на температуру 1200°С заключается в том, что такая температура нагрева пригодна для снижения сопротивления деформации при обжатии.When creating specific conditions, test samples A, B, and C are heated to a temperature of 1200 ° C in an air-heated heating furnace, with a variation in the holding time with the aim of changing the scale thickness on a surface with a high reduction ratio and a surface with a low reduction ratio of a steel ingot. The frequency of defects on the surface of the workpiece was measured on each of the test samples. The reason for setting the heating furnace with an air atmosphere at a temperature of 1200 ° C is that this heating temperature is suitable to reduce the deformation resistance during compression.
Кроме того, измерение частоты появления дефектов на поверхности заготовки осуществляется путем обнаружения поверхностных дефектов после удаления окалины путем дробеструйной очистки, с использованием способа обнаружения пороков течеискателем в магнитном потоке. Частота появления дефектов выражается числовым отношением (количество заготовок, на которых обнаружены дефекты/общее количество заготовок).In addition, the measurement of the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece is carried out by detecting surface defects after descaling by bead-blasting using a method for detecting defects by a leak detector in magnetic flux. The frequency of occurrence of defects is expressed by a numerical ratio (the number of blanks on which defects are detected / total number of blanks).
Результаты, показанные на фиг.5-7, демонстрируют, что при увеличении толщины слоя окалины происходит уменьшение частоты появления дефектов. Когда толщина слоя окалины на поверхности с высокой степенью обжатия составляет 1000 мкм или больше, частота появления дефектов становится равной 35% или меньше, а когда толщина составляет 1200 мкм или больше, частота появления дефектов становится равной 25% или меньше. В результате, как объясняется в примерах, описанных далее, частота появления дефектов снижается до половины, и далее до одной трети по сравнению с сопоставительным примером, представляющим обычный способ.The results shown in FIGS. 5-7 demonstrate that with an increase in the thickness of the scale layer, a decrease in the frequency of occurrence of defects occurs. When the thickness of the scale on the surface with a high reduction ratio is 1000 μm or more, the frequency of occurrence of defects becomes equal to 35% or less, and when the thickness is 1200 μm or more, the frequency of occurrence of defects becomes equal to 25% or less. As a result, as explained in the examples described below, the frequency of occurrence of defects is reduced to half, and further to one third, compared with a comparative example representing a conventional method.
Отсюда можно видеть, что согласно изобретению толщина окалины на стальном слитке необходимо составляет 1000 мкм или больше, и желательно также, чтобы она составляла 1200 мкм или больше.From this it can be seen that according to the invention, the thickness of the scale on the steel ingot is necessarily 1000 μm or more, and it is also desirable that it is 1200 μm or more.
Детали механизма не ясны; предполагают, однако, что когда требуется ограничивать частоту появления дефектов на поверхности заготовки, для того чтобы покрыть поверхность заготовки, растянутую обжатием, слоем окалины, занимающим как можно большую долю площади, эффективным является сохранение определенного объема окалины, т.е. толщины окалины.Details of the mechanism are not clear; it is suggested, however, that when it is required to limit the frequency of occurrence of defects on the surface of the workpiece, in order to cover the surface of the workpiece stretched by compression with a scale layer that occupies the largest possible fraction of the area, it is effective to maintain a certain amount of scale, thickness of scale.
На фиг.8 показана схема, демонстрирующая зависимость толщины слоя окалины на стальном слитке от времени выдерживания при варьировании содержания пара в атмосфере нагревательной печи. На чертеже количество пара, содержащегося в атмосфере, составляет 0; 2,5; 10 и 20 об.%.On Fig shows a diagram showing the dependence of the thickness of the scale layer on the steel ingot from the aging time when varying the vapor content in the atmosphere of the heating furnace. In the drawing, the amount of vapor contained in the atmosphere is 0; 2.5; 10 and 20 vol.%.
При содержащем 13% Cr сплаве В, показанном в таблице 1 в качестве испытательного образца, при газообразной атмосфере, содержащей в качестве основы 10% СО2, 5% О2, и N2-остальное, концентрацию пара, содержащегося в газообразной атмосфере, варьировали в пределах от 0 до 20%. В это же время стальной слиток нагревали до температуры 1200°С при варьировании длительности выдерживания и измеряли толщину окалины, образовавшейся на стальном слитке.With alloy 13% containing 13% Cr, shown in Table 1 as a test sample, in a gaseous atmosphere containing 10% CO 2 , 5% O 2 as the base , and N 2 remaining, the concentration of steam contained in the gaseous atmosphere was varied ranging from 0 to 20%. At the same time, the steel ingot was heated to a temperature of 1200 ° C with varying aging times, and the thickness of the scale formed on the steel ingot was measured.
Толщину слоя окалины измеряли после окисления стального слитка при длительности выдерживания от 1 до 6 часов путем вырезания испытательного образца с последующей обработкой микроскопического образца, сопровождаемой изучением поперечного разреза. Далее структура окалины в это время показана в таблице 2.The thickness of the scale was measured after oxidation of the steel ingot with a holding time of 1 to 6 hours by cutting a test sample followed by processing of a microscopic sample, followed by a cross-sectional study. Further, the structure of the scale at this time is shown in table 2.
Из результатов, показанных на фиг.8, можно видеть, что для получения окалины толщиной 1000 мкм или больше в атмосфере, не содержащей пара, необходим нагрев в течение примерно 6 часов. Атмосфера, которая не содержит пара, является по существу воздушной атмосферой.From the results shown in FIG. 8, it can be seen that heating for about 6 hours is necessary to obtain a scale of 1000 μm or more in an atmosphere not containing steam. An atmosphere that does not contain steam is essentially an air atmosphere.
С другой стороны, допущение содержания 2,5% или более пара в атмосфере может значительно увеличить скорость окисления. Для эффективного получения толщины 1200 мкм или больше в атмосфере, содержащей 2,5% пара или больше, стальной слиток нужно только выдержать в течение 2 часов или более при температуре 1200°С.On the other hand, assuming that 2.5% or more of the vapor in the atmosphere can significantly increase the oxidation rate. To effectively obtain a thickness of 1200 μm or more in an atmosphere containing 2.5% steam or more, the steel ingot needs only to be held for 2 hours or more at a temperature of 1200 ° C.
Как показано в таблице 2, структура окалины везде образуется двухслойной структурой, включающей в себя наружный слой окалины и внутренний слой окалины. Согласно изобретению наружным слоем окалины является окалина, образованная снаружи поверхности исходного стального слитка, а внутренним слоем окалины является окалина, образованная внутри поверхности исходного стального слитка.As shown in table 2, the structure of the scale is everywhere formed by a two-layer structure, including the outer layer of scale and the inner layer of scale. According to the invention, the outer layer of scale is the scale formed outside the surface of the original steel ingot, and the inner layer of scale is the scale formed inside the surface of the original steel ingot.
В окалине, образовавшейся в атмосфере, которая содержит 2,5% пара или больше, наружный слой окалины образован Fe2O3; Fe3O4 и FeO, а внутренний слой образован FeCr2O4 и FeO. С другой стороны, в окалине, образовавшейся в атмосфере, которая не содержит пара, наружный слой окалины образован Fe2O3 и Fe3O4, а внутренний слой образован FeCr2O4 и Fe3O4.In the scale formed in the atmosphere, which contains 2.5% of steam or more, the outer layer of scale is formed by Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 and FeO, and the inner layer is formed by FeCr 2 O 4 and FeO. On the other hand, in a scale formed in an atmosphere that does not contain steam, the outer scale layer is formed by Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 , and the inner layer is formed by FeCr 2 O 4 and Fe 3 O 4 .
Хотя структура окалины может быть любой из числа перечисленных, в качестве структуры окалины, не допускающей более свободного образования дефекта от окалины, предпочтительной является содержащая FeO. Это связано с тем, что благодаря высокой деформируемости самого FeO, маловероятно, чтобы FeO вызывал разрушения типа трещин даже при высоком давлении, и кроме того, благодаря тому, что его твердость при высокой температуре ниже, чем у стального слитка, маловероятно появление дефекта, вызванного вдавливанием.Although the structure of the scale can be any of the following, as the structure of the scale, which prevents more free formation of a defect from the scale, it is preferable to contain FeO. This is due to the fact that due to the high deformability of FeO itself, it is unlikely that FeO would cause fracture type cracks even at high pressure, and in addition, due to the fact that its hardness at high temperature is lower than that of a steel ingot, the appearance of a defect caused by indentation.
Например, Fe2O3 деформируется с трудом, и кроме того, Fe3O4 при его деформировании путем экспериментального растяжения с очень низкой скоростью при температуре 800°С или больше может растягиваться, но не может выдержать скорости деформации во время прокатки, что ведет к образованию трещин и отслаиванию. С другой стороны, FeO может деформироваться в соответствии со скоростью деформации во время прокатки и не образует трещин.For example, Fe 2 O 3 is difficult to deform, and in addition, Fe 3 O 4 when it is deformed by experimental stretching at a very low speed at a temperature of 800 ° C or more, can stretch, but cannot withstand the strain rate during rolling, which leads to cracking and peeling. On the other hand, FeO can deform in accordance with the strain rate during rolling and does not form cracks.
При наличии FeO на долю FeO предпочтительно приходится 30% или больше от толщины наружного слоя окалины, когда поперечный разрез подвергают микрообследованию. Толщину FeO можно измерить путем наблюдения цветовой тональности посредством микрообследования поперечного разреза, путем картирования О2 (кислорода) с помощью электронно-зондового микроанализа или путем заблаговременной идентификации структуры всей окалины с помощью рентгеноскопии.In the presence of FeO, FeO preferably accounts for 30% or more of the thickness of the outer scale layer when the cross section is subjected to micro examination. The thickness of FeO can be measured by observing color tonality by micro-examination of the cross section, by mapping O 2 (oxygen) using electron probe microanalysis, or by identifying the structure of the entire scale in advance using fluoroscopy.
Далее, когда концентрация пара превышает 20%, происходит постепенное достижение предела повышения скорости образования окалины и повышения доли FeO. Соответственно, учитывая вероятность повреждения стенок и тому подобного в нагревательной печи, верхний предел содержания пара желательно устанавливать, по существу, на уровне 25%.Further, when the vapor concentration exceeds 20%, there is a gradual achievement of the limit of increasing the rate of formation of scale and increasing the proportion of FeO. Accordingly, given the likelihood of damage to the walls and the like in the heating furnace, it is desirable to set the upper limit of the vapor content at substantially 25%.
Согласно изобретению для того, чтобы сохранить толщину окалины на стальном слитке на уровне 1000 мкм или больше, желательно устанавливать температуру стального слитка на уровне 1200°С или больше. Далее температуру нагрева не только с точки зрения образования окалины, но и с точки зрения пригодности к обработке во время обжатия желательно устанавливать на уровне 1200°С или больше. С другой стороны, верхнее предельное значение температуры нагрева, также учитывая возможность повреждения оборудования и т.п., желательно устанавливать на уровне 1300°С или меньше.According to the invention, in order to maintain the thickness of the scale on the steel ingot at 1000 μm or more, it is desirable to set the temperature of the steel ingot at 1200 ° C or more. Further, the heating temperature, not only from the point of view of scale formation, but also from the point of view of suitability for processing during compression, it is desirable to set at 1200 ° C or more. On the other hand, the upper limit value of the heating temperature, also taking into account the possibility of damage to equipment and the like, is preferably set at 1300 ° C or less.
Согласно изобретению для того, чтобы сохранить толщину окалины на стальном слитке на уровне 1000 мкм или больше, в случае если температура нагрева стального слитка установлена на 1200°С или больше, длительность выдержки желательно устанавливать равной 2 часам или больше (Пример 1).According to the invention, in order to maintain the thickness of the scale on the steel ingot at a level of 1000 μm or more, if the heating temperature of the steel ingot is set to 1200 ° C or more, the exposure time is preferably set to 2 hours or more (Example 1).
Результаты, которые позволяет получить способ производства заготовки из сплава Fe-Cr согласно настоящему изобретению, будут описаны со ссылкой на конкретные Пример 1 и Пример 2. В качестве испытательных материалов использовали содержащие 5-17% Cr сплавы А, В и С, а в качестве стального слитка из исходного материала использовали непрерывнолитой блюм, имеющий следующие размеры: короткая сторона 280 мм × длинная сторона 600 мм × длина 7400 мм. Стальной слиток подвергли нагреву при 1200°С в течение 6 часов в нагревательной печи с атмосферой, не содержащей пара. Далее после нагрева стального слитка дальнейшее производство выполнили при двух условиях, то есть в одном случае применяли гидросбив окалины под давлением 100 кг/см2, а в другом случае удаление окалины не применяли.The results that can be obtained by the method of manufacturing a workpiece from an Fe-Cr alloy according to the present invention will be described with reference to specific Example 1 and Example 2. Alloys A, B and C containing 5-17% Cr were used as test materials, and as a steel ingot from the starting material used continuously cast bloom having the following dimensions: short side 280 mm × long side 600 mm × length 7400 mm. The steel ingot was heated at 1200 ° C. for 6 hours in a steam-free atmosphere heating furnace. Further, after heating the steel ingot, further production was carried out under two conditions, that is, in one case, descaling was applied under a pressure of 100 kg / cm 2 , and in the other case, no descaling was used.
Обжатие стального слитка выполняли на первой и второй клетях путем реверсивной прокатки. Первый проход при прокатке в первой клети различался в зависимости от того, производилось ли обжатие поверхности с высокой степенью обжатия или поверхности с низкой степенью обжатия. После этого на первой клети стальной слиток обжимали до формы поперечного разреза с, по существу, короткой стороной 250 мм и длинной стороной 400 мм, с последующим завершением во второй клети до конечной заготовки диаметром 225 мм.The compression of the steel ingot was performed on the first and second stands by reverse rolling. The first pass during rolling in the first stand differed depending on whether the surface was compressed with a high degree of reduction or a surface with a low degree of reduction. After that, the steel ingot was squeezed into a cross section in the first stand with a substantially short side of 250 mm and a long side of 400 mm, followed by completion in the second stand to the final workpiece with a diameter of 225 mm.
После изготовления заготовки путем дробеструйной очистки производили удаление поверхностной окалины, а выявление дефектов осуществляли с помощью дефектоскопа, т.е. методов неразрушающего контроля, работающих на основе рассеяния магнитного потока. В данном случае обнаруживаются дефекты глубиной 0,5 мм или более. Дефекты глубиной 0,5 мм или более, будучи подвергнуты прокатке и изготовлению труб в первоначальном виде без обработки, становятся дефектами на поверхности стальной трубы; в соответствии с этим возникает необходимость в обработке поверхности. Критерий не определялся длиной дефекта. Однако с учетом вероятности растяжения на конечном продукте проверяли дефект, имеющий небольшую длину, такую как несколько десятков миллиметров.After manufacturing the workpiece by shot peening, surface scale was removed, and defects were detected using a flaw detector, i.e. non-destructive testing methods based on magnetic flux scattering. In this case, defects with a depth of 0.5 mm or more are detected. Defects with a depth of 0.5 mm or more, when subjected to rolling and manufacturing of pipes in their original form without treatment, become defects on the surface of the steel pipe; in accordance with this there is a need for surface treatment. The criterion was not determined by the length of the defect. However, taking into account the likelihood of stretching on the final product, a defect having a short length, such as several tens of millimeters, was checked.
Частота появления дефектов выражалась числовым отношением (количество заготовок, на которых обнаружены дефекты/общее количество заготовок). Определяли долю площади поверхности заготовки, покрытую окалиной. Долю площади поверхности, занятую окалиной, измеряли, отбирая образец для исследования поперечного разреза от поверхности заготовки с высокой степенью обжатия через каждый 1 м, длину отслоившейся окалины изучали путем микрообследования, а величину{(средняя длина отслоившейся окалины по вертикали х средняя длина отслоившейся окалины по горизонтали)/ общая площадь)} вычисляли как долю площади. В качестве доли площади, занятой окалиной, использовали среднее значение доли площади для всех образцов.The frequency of occurrence of defects was expressed by a numerical ratio (the number of blanks on which defects were detected / total number of blanks). Determined the proportion of the surface area of the workpiece, covered with scale. The fraction of the surface area occupied by the scale was measured by taking a sample to study the cross section from the surface of the workpiece with a high degree of reduction every 1 m, the length of the exfoliated scale was studied by micro-examination, and the quantity {(average length of exfoliated scale vertically x average length of exfoliated scale in horizontal) / total area)} was calculated as a fraction of the area. As a fraction of the area occupied by the scale, the average value of the area fraction for all samples was used.
Частота появления дефектов и значения доли площади, занятой окалиной на поверхности заготовки с высокой степенью обжатия, показаны в таблицах 3-5. В таблице 3 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 5% Cr сплава А; в таблице 4 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 13% Cr сплава В; в таблице 5 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 17% Cr сплава С.The frequency of occurrence of defects and the value of the fraction of the area occupied by scale on the surface of the workpiece with a high degree of compression are shown in tables 3-5. Table 3 shows the results of using alloy A containing 5% Cr as test samples; table 4 shows the results of using alloy B containing 13% Cr as test samples; Table 5 shows the results of using alloy C containing 17% Cr as test samples.
В примере 1, в каждом случае использования любого из испытательных образцов толщина окалины, образующейся на стальных слитках сразу после извлечения из нагревательной печи, равнялась, по существу, 1000 мкм, а структура окалины была образована наружным слоем окалины из Fe2O3 и Fe3O4 и внутренним слоем окалины из FeCr2O4 и Fe3O4. В то же время толщина окалины, покрывающей поверхность заготовок сразу после изготовления, равнялась 150 мкм или больше.In example 1, in each case of using any of the test samples, the thickness of the scale formed on steel ingots immediately after extraction from the heating furnace was essentially 1000 μm, and the structure of the scale was formed by an outer layer of scale from Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 and an inner layer of scale from FeCr 2 O 4 and Fe 3 O 4 . At the same time, the thickness of the scale covering the surface of the preforms immediately after manufacture was 150 μm or more.
испытанияNo.
trials
окалиныDelete
scale
поверхность
при первом проходеLaminated
surface
on the first pass
появления
дефектов, %Frequency
occurrences
defects,%
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
примерComparative
example
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
изобретенияApplication example
inventions
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
испытанияNo.
trials
окалиныDelete
scale
Поверхность
при первом
проходеLaminated
Surface
at the first
aisle
появления
дефектов, %Frequency
occurrences
defects,%
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
заготовкиWhole surface
blanks
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
примерComparative
example
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
изобретенияApplication example
inventions
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
испытанияNo.
trials
окалиныDelete
scale
поверхность
при первом
проходеLaminated
surface
at the first
aisle
появления
дефектов, %Frequency
occurrences
defects,%
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
заготовкиWhole surface
blanks
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
примерComparative
example
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
с низкой
степенью
обжатияSurface
with low
degree of
compression
изобретенияApplication example
inventions
с высокой
степенью
обжатияSurface
with high
degree of
compression
Как показано в таблицах 3-5, в случае применения удаления окалины при обжатии сопоставительных примеров доля площади поверхности, покрытая окалиной, составила 45-50% от площади поверхности с высокой степенью обжатия (22,5-25% от всей площади), частота появления дефектов составила почти 100%, и при числовом показателе 92-98% возникала необходимость в обработке поверхности.As shown in tables 3-5, in the case of the use of descaling during the compression of comparative examples, the proportion of the surface area covered with scale was 45-50% of the surface area with a high degree of compression (22.5-25% of the total area), the frequency of occurrence defects amounted to almost 100%, and with a numerical value of 92-98% there was a need for surface treatment.
С другой стороны, в случае если среди примеров применения изобретения при первом проходе прокатывали поверхность с низкой степенью обжатия, доля площади поверхности, покрытая окалиной, составляла от 70 до 73% от площади поверхности с высокой степенью обжатия (35-36,5% от всей площади), частота появления дефектов снижалась до 44-47%. Это составляет только половину от сопоставительных примеров. Кроме того, в случае если среди примеров применения изобретения при первом проходе прокатывали поверхность с высокой степенью обжатия, доля площади поверхности, покрытая окалиной, составляла от 80 до 83% от площади поверхности с высокой степенью обжатия (40-41,5% от всей площади), и в то же время частота появления дефектов снижалась, по существу, до одной трети от показателя для сопоставительных примеров, то есть до 32-35%.On the other hand, if, among the examples of application of the invention, a surface with a low compression ratio was rolled during the first pass, the proportion of the surface area covered with scale was from 70 to 73% of the surface area with a high compression ratio (35-36.5% of the total area), the frequency of occurrence of defects decreased to 44-47%. This is only half of the comparative examples. In addition, if, among the examples of application of the invention, a surface with a high reduction ratio was rolled during the first pass, the proportion of the surface area covered with scale was from 80 to 83% of the surface area with a high compression ratio (40-41.5% of the total area ), and at the same time, the frequency of occurrence of defects decreased, essentially, to one third of the indicator for comparative examples, that is, to 32-35%.
Результаты в таблицах 3-5 показывают, что когда площадь поверхности, покрытая окалиной, составляет, по существу, 70% (35% от всей площади) от площади поверхности с высокой степенью обжатия, частота появления дефектов снижается, по существу, до 50% по сравнению с сопоставительным примером, в котором применяется удаление окалины, и кроме того, когда площадь поверхности, покрытая окалиной, составляет, по существу, 80% (40% от всей площади) от площади поверхности с высокой степенью обжатия, частота появления дефектов снижается, по существу, до одной трети по сравнению с сопоставительным примером.The results in tables 3-5 show that when the surface area covered with scale is essentially 70% (35% of the total area) of the surface area with a high degree of reduction, the frequency of occurrence of defects is reduced, essentially, to 50% by compared with a comparative example in which descaling is used, and in addition, when the surface area covered by the scale is substantially 80% (40% of the total area) of the surface area with a high reduction ratio, the frequency of occurrence of defects is reduced by up to one third compared to a comparative example.
Это доказывает, что детали механизма и не ясны, но в том случае, когда окалина прилипает к определенной доле площади, близкой ко всей площади, возможно воспрепятствование возникновению неровных частиц окалины, которые вызывают вдавливания или включения.This proves that the details of the mechanism are not clear, but in the case when the scale adheres to a certain fraction of the area close to the entire area, it is possible to prevent the formation of uneven particles of scale that cause indentation or inclusion.
(Пример 2)(Example 2)
Стальные слитки, полученные с испытательными образцами, и стальной слиток из исходных материалов нагревали в нагревательной печи при тех же условиях, что в примере 1. В это же время к печи с атмосферой было подключено увлажняющее устройство с целью варьирования атмосферы печи, а нагрев осуществляли при температуре 1200°С в течение 6 часов.Steel ingots obtained with test samples and a steel ingot from the starting materials were heated in a heating furnace under the same conditions as in Example 1. At the same time, a humidifier was connected to the furnace with the atmosphere to vary the atmosphere of the furnace, and heating was carried out at temperature of 1200 ° C for 6 hours.
Условия обжатия после нагрева и измеренные условия частоты появления дефектов и доли площади, покрытой окалиной после изготовления заготовок, установлены такими же, как в (Примере 1), и таким образом изучали влияние, которая оказывает на частоту появления дефектов атмосфера нагрева. Результаты исследования показаны в таблицах 6-8.The compression conditions after heating and the measured conditions of the frequency of occurrence of defects and the fraction of the area covered with scale after the manufacture of blanks are set to the same as in (Example 1), and thus the effect of the heating atmosphere on the frequency of defects is studied. The results of the study are shown in tables 6-8.
В таблице 6 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 5% Cr сплава А; в таблице 7 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 13% Cr сплава В; в таблице 8 показаны результаты использования в качестве испытательных образцов содержащего 17% Cr сплава С. В каждом случае использования в Примере 2 указанных испытательных образцов толщина окалины, покрывающей поверхность заготовки, составляла 150 мкм или больше.Table 6 shows the results of using alloy A containing 5% Cr as test samples; table 7 shows the results of using alloy B containing 13% Cr as test samples; Table 8 shows the results of using alloy C containing 17% Cr as test samples. In each case of using the above test samples in Example 2, the thickness of the scale covering the workpiece surface was 150 μm or more.
Как показано в таблицах 6-8, выяснилось, что в примерах применения изобретения при возрастании концентрации пара в атмосфере возрастает доля площади поверхности с высокой степенью обжатия, покрытой окалиной, при одновременном снижении частоты появления дефектов заготовки. Это объясняется тем, что при увеличении содержания пара окалина на стальной заготовке становится толще, и в то же время образуется FeO, вдавливание которого в материал основы при обжатии маловероятно.As shown in tables 6-8, it turned out that in the examples of application of the invention, with increasing vapor concentration in the atmosphere, the fraction of the surface area with a high degree of compression covered with scale increases, while reducing the frequency of occurrence of workpiece defects. This is due to the fact that with an increase in the vapor content, the scale on the steel billet becomes thicker, and at the same time, FeO is formed, which is unlikely to be pressed into the base material during compression.
Среди примеров применения изобретения с использованием испытательных образцов, как показано для испытаний №№ А8 и А9, В8 и В9 и С8 и С9, когда стальной слиток перед обжатием выдерживали в атмосфере, содержащей 10% или больше пара, при температуре нагрева 1200°С или больше, в течение 2 часов или больше, для образования окалины, доля площади поверхности с высокой степенью обжатия, покрытой окалиной, может дополнительно возрасти до 93% или больше, со снижением частоты появления дефектов на заготовке до 22% или меньше.Among the examples of application of the invention using test samples, as shown for tests No. A8 and A9, B8 and B9 and C8 and C9, when the steel ingot was pressed in an atmosphere containing 10% or more steam at a heating temperature of 1200 ° C or more, for 2 hours or more, for the formation of scale, the proportion of the surface area with a high degree of reduction covered with scale can further increase to 93% or more, with a decrease in the frequency of occurrence of defects on the workpiece to 22% or less.
Возможность применения в промышленности Possibility of application in industry and
Согласно способу производства заготовки из сплава Fe-Cr, предложенному настоящим изобретением, поскольку обжатие осуществляется по поверхности стального слитка с высокой степенью обжатия, с большой долей площади, покрытой окалиной, вдавливание и включение окалины может быть уменьшено.According to the production method of the Fe-Cr alloy billet proposed by the present invention, since the compression is carried out on the surface of a steel ingot with a high degree of reduction, with a large proportion of the area covered with scale, the indentation and inclusion of the scale can be reduced.
Соответственно, когда заготовка из сплава Fe-Cr подготовлена к производству бесшовных труб, даже при относительно трудной обработке стальных труб из сплава Fe-Cr, пригодной для рационального производства с низкими издержками, она может найти широкое применение в области производства горячекатаных бесшовных стальных труб.Accordingly, when the Fe-Cr alloy preform is prepared for the production of seamless pipes, even with the relatively difficult processing of Fe-Cr alloy steel pipes suitable for rational production at low cost, it can be widely used in the production of hot-rolled seamless steel pipes.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003144557 | 2003-05-22 | ||
| JP2003-144557 | 2003-05-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005140109A RU2005140109A (en) | 2007-07-10 |
| RU2313409C2 true RU2313409C2 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=33475208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140109/02A RU2313409C2 (en) | 2003-05-22 | 2004-05-20 | Iron-chrome blank and method for producing it |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1637241B1 (en) |
| JP (1) | JP4265603B2 (en) |
| CN (1) | CN100417460C (en) |
| BR (1) | BRPI0410554B1 (en) |
| CA (1) | CA2525147C (en) |
| MX (1) | MXPA05012509A (en) |
| RU (1) | RU2313409C2 (en) |
| WO (1) | WO2004103589A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200510009B (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5320084B2 (en) * | 2008-04-16 | 2013-10-23 | 株式会社神戸製鋼所 | Manufacturing method of high Cr content steel with good descalability |
| CN101856669B (en) * | 2010-06-02 | 2012-01-04 | 东北大学 | Control method of softness of oxide scales on surface of hot-rolling strip steel |
| JP5423641B2 (en) * | 2010-10-13 | 2014-02-19 | 新日鐵住金株式会社 | Split rolling method for high purity ferritic stainless steel |
| JP6314785B2 (en) * | 2014-10-14 | 2018-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | Split rolling method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2720693B2 (en) * | 1992-02-19 | 1998-03-04 | 住友金属工業株式会社 | Blast rolling of austenitic stainless steel continuous cast slab. |
| JPH06100931A (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-12 | Kawasaki Steel Corp | Production of round billet for producing martenstic stainless seamless pipe |
| JPH06306455A (en) | 1993-04-26 | 1994-11-01 | Nippon Steel Corp | Manufacture of ferritic stainless steel having little surface flaw |
| JP2738281B2 (en) | 1993-12-22 | 1998-04-08 | 日本鋼管株式会社 | Hot rolling method of stainless steel slab |
| JPH07204703A (en) | 1994-01-21 | 1995-08-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of hot rolled stainless steel sheet |
| JPH08174034A (en) | 1994-12-21 | 1996-07-09 | Nippon Steel Corp | Manufacture of cr stainless steel sheet |
| JPH10277912A (en) | 1997-04-04 | 1998-10-20 | Nippon Steel Corp | Surface flaw treatment method for steel piece |
| JP3552579B2 (en) | 1998-03-31 | 2004-08-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Hot rolling method of stainless steel slab and chemicals for applying stainless steel slab before hot rolling |
-
2004
- 2004-05-20 RU RU2005140109/02A patent/RU2313409C2/en active
- 2004-05-20 BR BRPI0410554-0B1A patent/BRPI0410554B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-05-20 JP JP2005506403A patent/JP4265603B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-05-20 WO PCT/JP2004/007223 patent/WO2004103589A1/en active Application Filing
- 2004-05-20 CA CA002525147A patent/CA2525147C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-20 EP EP04734124A patent/EP1637241B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-05-20 MX MXPA05012509A patent/MXPA05012509A/en active IP Right Grant
- 2004-05-20 CN CNB2004800138904A patent/CN100417460C/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-12-09 ZA ZA2005/10009A patent/ZA200510009B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1791477A (en) | 2006-06-21 |
| BRPI0410554B1 (en) | 2014-04-08 |
| BRPI0410554A (en) | 2006-06-20 |
| CA2525147A1 (en) | 2004-12-02 |
| EP1637241A4 (en) | 2007-03-28 |
| JP4265603B2 (en) | 2009-05-20 |
| EP1637241B1 (en) | 2012-09-12 |
| RU2005140109A (en) | 2007-07-10 |
| JPWO2004103589A1 (en) | 2006-07-20 |
| EP1637241A1 (en) | 2006-03-22 |
| CA2525147C (en) | 2009-08-18 |
| MXPA05012509A (en) | 2006-02-08 |
| ZA200510009B (en) | 2006-12-27 |
| WO2004103589A1 (en) | 2004-12-02 |
| CN100417460C (en) | 2008-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102632094B (en) | Method for improving surface quality of titanium and titanium alloy pipes and drawing die | |
| CN106938285B (en) | A kind of manufacturing method of stainless steel square tube | |
| JPH11302802A (en) | Martensitic stainless steel product with oxide scale layer, and its manufacture | |
| CN103658225B (en) | A kind of non-ferrous metal has seam elbow cooling formation technic | |
| CN113061783A (en) | High-temperature alloy seamless special pipe and production method thereof | |
| RU2313409C2 (en) | Iron-chrome blank and method for producing it | |
| CN1785586A (en) | Production method of B7 heat transfer copper alloy seamless pipe | |
| CN115228964A (en) | Manufacturing method of nickel-based alloy small-caliber pipe for nuclear reactor pressure vessel sealing ring | |
| GB2085330A (en) | Method of preparing clad steels | |
| CN117139395B (en) | Surface cleaning process and cleaning device for alloy copper strip production | |
| EP1008666B1 (en) | Process for preparing martensitic stainless steel products | |
| JP5045528B2 (en) | Billet manufacturing method | |
| JPH09300053A (en) | Production of chromium alloy steel round cast billet | |
| CN115401156A (en) | Forging tool and forging method for semi-steel roller | |
| JP4546432B2 (en) | Hot rolling method for strip steel | |
| JP4851967B2 (en) | Hot rolling method for strip steel | |
| KR20190132494A (en) | Black skin hot rolled steel sheet and manufacturing method thereof | |
| JP3125692B2 (en) | Manufacturing method of black scale coated 13Cr stainless steel seamless steel pipe | |
| CN114370536A (en) | Cold-hardened pressure-resistant flaring-free connection stainless steel seamless steel pipe and manufacturing method thereof | |
| JP2001123249A (en) | Martensitic stainless steel | |
| CN112475584B (en) | Plate blank surface treatment method for vacuum seal welding | |
| JP3952954B2 (en) | Method of ingot rolling of continuous cast slab | |
| JP3226723B2 (en) | Wire with excellent mechanical descaling | |
| Wolfe¹ | Steel Supplier Evaluation Techniques to Assure Bearing Performance | |
| JP2000328201A (en) | Martensitic stainless steel excellent in hot workability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140623 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |