RU2330896C2 - Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel - Google Patents
Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330896C2 RU2330896C2 RU2006131199/02A RU2006131199A RU2330896C2 RU 2330896 C2 RU2330896 C2 RU 2330896C2 RU 2006131199/02 A RU2006131199/02 A RU 2006131199/02A RU 2006131199 A RU2006131199 A RU 2006131199A RU 2330896 C2 RU2330896 C2 RU 2330896C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- points
- point
- low
- steel
- carbon
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству трубной заготовки диаметром от 100 до 180 мм из низкоуглеродистой низколегированной стали, предназначенной для производства бесшовных труб различного назначения.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of tube billets with a diameter of 100 to 180 mm from low-carbon low-alloy steel, intended for the production of seamless pipes for various purposes.
Известна трубная заготовка из низкоуглеродистой низколегированной стали, имеющая заданную структуру, механические свойства, в состав стали включены углерод, кремний, хром, марганец, никель, молибден, ниобий, алюминий, азот (RU 2070585 C1, C21D 9/14, 20.12.1996).Known tubular billet of low carbon low alloy steel having a predetermined structure, mechanical properties, the composition of the steel includes carbon, silicon, chromium, manganese, nickel, molybdenum, niobium, aluminum, nitrogen (RU 2070585 C1, C21D 9/14, 12.20.1996) .
Известна трубная заготовка из низкоуглеродистой низколегированной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, молибден, серу, фосфор, хром, медь, никель, алюминий, титан, сурьму, олово, мышьяк и железо остальное, изготовленная из горячекатаного листа, имеющая заданные параметры механических свойств и заданную структуру (RU 2252972 C1, C21D 9/08, 27.05.2005).Known tubular billet of low-carbon low-alloy steel containing carbon, silicon, manganese, molybdenum, sulfur, phosphorus, chromium, copper, nickel, aluminum, titanium, antimony, tin, arsenic and iron, the rest, made of hot-rolled sheet, having specified mechanical properties and a predetermined structure (RU 2252972 C1, C21D 9/08, 05.27.2005).
Важнейшим требованием, предъявляемым к трубной заготовки из низкоуглеродистой низколегированной стали, является с одной стороны, обеспечение однородности микро- и макроструктуры, низкого содержания неметаллических включений, с другой стороны - обеспечение повышенного комплекса потребительских свойств и заданной морфологии неметаллических включений.The most important requirement for a low-carbon low-alloy steel billet is on the one hand to ensure uniformity of the micro- and macrostructure, low content of non-metallic inclusions, and on the other hand, to provide an increased complex of consumer properties and a given morphology of non-metallic inclusions.
Задачей изобретения является обеспечение повышенного уровня потребительских свойств при обеспечении благоприятного соотношения прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.The objective of the invention is to provide a high level of consumer properties while providing a favorable ratio of strength, ductility and viscosity, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro- and microstructure of rolled products.
Поставленная задача решена тем, что трубная заготовка из низкоуглеродистой низколегированной стали изготовлена из стали, содержащей следующие соотношения компонентов в мас.%:The problem is solved in that the tube billet of low-carbon low-alloy steel is made of steel containing the following ratio of components in wt.%:
при выполнении соотношении: (As+Sn+Pb+5×Zn)≤0,07; 0,46≤(C+Mn/6)≤0,55, горячекатаной, улучшенной, имеет феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна - 5-10 баллов, макроструктуру - центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат, подусадочная ликвация - не более 2,0 балла по каждому виду; ликвационные полоски - не более 1 балла, неметаллические включения: сульфиды точечные, оксиды точечные, оксиды строчечные, силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты недеформированные не более 2.5 баллов, средний по каждому виду включений, механические свойства в нормализованном состоянии: временное сопротивление разрыву не менее 517 Н/мм2, предел текучести 379-552 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%. В качестве примесей сталь дополнительно содержит в мас.%: фосфор не более 0,025, сера - не более 0,030, хром не более 0,30, никель не более 0,25, медь не более 0,30.when fulfilling the ratio: (As + Sn + Pb + 5 × Zn) ≤0.07; 0.46≤ (C + Mn / 6) ≤0.55, hot-rolled, improved, has a ferrite-pearlite structure, the actual grain size is 5-10 points, the macrostructure is central porosity, point heterogeneity, segregation square, non-shrink segregation is not more than 2.0 points for each type; segregation strips - not more than 1 point, non-metallic inclusions: point sulphides, point oxides, line oxides, brittle silicates, plastic silicates, undeformed silicates not more than 2.5 points, average for each type of inclusions, mechanical properties in a normalized state: temporary tensile strength not less than 517 N / mm 2 , yield strength 379-552 N / mm 2 , elongation of at least 18%. As impurities, steel additionally contains in wt.%: Phosphorus no more than 0.025, sulfur no more than 0.030, chromium no more than 0.30, nickel no more than 0.25, copper no more than 0.30.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в готовом изделии мелкодисперсную феррито-перлитную структуру, оптимальные содержание и морфологию неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание характеристик прочности и пластичности.The given combinations of alloying elements (item 1) make it possible to obtain a finely dispersed ferrite-pearlite structure, optimal content and morphology of nonmetallic inclusions, a homogeneous macrostructure, and a favorable combination of strength and ductility characteristics in the finished product.
Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0,29%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0,23% - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength and hardenability. The upper limit of the carbon content (0.29%) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.23% - to ensure the required level of strength and hardenability of this steel.
Марганец используются с одной стороны как упрочнитель твердого раствора, с другой стороны как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний предел содержания марганца - 1,65% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 1,35%, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости и теплостойкости данной стали.Manganese is used on the one hand as a hardener of solid solution, on the other hand as an element that increases the stability of supercooled austenite of steel. Moreover, the upper limit of the manganese content - 1.65% is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 1.35%, the need to provide the required level of strength and hardenability and heat resistance of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0,17% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0,43% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit for silicon - 0.17% due to the technology of deoxidation of steel. A silicon content above 0.43% will adversely affect the ductility characteristics of steel.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содердания азота - 0.010% обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел - 0.005% вопросами технологичности производства.Nitrogen promotes the formation of nitrides in steel. The upper limit of nitrogen content - 0.010% is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit - 0.005% by issues of manufacturability.
Алюминий - сильный карбонитридообразователь и раскислитель стали. Верхний предел содержания алюминия - 0,04% обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел - 0,02% вопросами технологичности производства.Aluminum is a strong carbonitride former and steel deoxidizer. The upper limit of the aluminum content is 0.04% due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit is 0.02% by issues of manufacturability.
Мышьяк, олово, свинец и цинк - цветные примеси, определяющие общий уровень пластичности стали и ее склонность к проявлению обратимой отпускной хрупкости при последующей термической обработке готовых изделий из рассматриваемой трубной заготовки. Нижний предел по мышьяку, олову, свинцу и цинку (0,0001% соответственно обусловлен технологией производства стали, а верхний - (0,03%, 0,02%, 0,01% и 0,005% соответственно) определяет повышенную склонность стали к обратимой отпускной хрупкости.Arsenic, tin, lead and zinc are colored impurities that determine the overall level of ductility of steel and its tendency to manifest reversible temper brittleness during subsequent heat treatment of finished products from the pipe billet under consideration. The lower limit for arsenic, tin, lead, and zinc (0.0001%, respectively, is determined by the technology of steel production, and the upper limit (0.03%, 0.02%, 0.01%, and 0.005%, respectively) determines the increased tendency of steel to be reversible temper fragility.
Соотношение (As+Sn+Pb+5×Zn)≤0,07 определяет пониженную склонность стали к проявлению обратимой отпускной хрупкости. Соотношение 0,46≤(C+Mn/6)≤0,55 определяет параметры вязкости и прокаливаемости стали.The ratio (As + Sn + Pb + 5 × Zn) ≤0.07 determines the reduced tendency of steel to manifest reversible temper brittleness. The ratio of 0.46≤ (C + Mn / 6) ≤0.55 determines the parameters of the viscosity and hardenability of steel.
Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - обеспечение повышенного уровня потребительских свойств при обеспечении благоприятного соотношения прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката. Следовательно, заявляемая совокупность признаков соответствует новизне и изобретательскому уровню.The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal solutions having a similar set of features that would achieve a similar effect - providing an increased level of consumer properties while ensuring a favorable ratio of strength, ductility and viscosity, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro - and microstructure rolled. Therefore, the claimed combination of features corresponds to the novelty and inventive step.
Пример осуществления изобретения, не исключая других в объеме формулы изобретения. Выплавку исследуемой стали, химический состав в мас.%: углерод - 0,25%, марганец - 1,53, кремний - 0.26, алюминий - 0.032, азот - 0.009, мышьяк - 0,010, олово - 0,007, свинец - 0,006, цинк - 0,002, производится в 150-тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП) с использованием в шихте 100% металлизованных окатышей, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производится в ковше при выпуске из ДСП. После выпуска производилась продувка металла аргоном через донный продувочный блок, во время которой сталь раскисляется алюминием. После этого металл поступает на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), на котором имеется возможность нагрева металла до необходимой температуры, продувки его аргоном через донный продувочный блок, дозированной присадки необходимых ферросплавов и обработки стали порошковой проволокой с различными наполнителями. На АКОСе производится наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата, раскисление шлака гранулированным алюминием, легирование металла алюминием до содержания 0,050%, доводка металла по содержанию марганца, нагрев до температуры, обеспечивающей дальнейшую обработку. После обработки на АКОС металл подвергается вакуумной обработке на порционном вакууматоре. Во время вакуумирования производится окончательная корректировка по химическому составу. После вакуумирования металл обрабатывается силикокальцием и передается на разливку. Разливка производится на четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6÷0,7 м/мин, с защитой металла от окисления путем использования покровных шлаковых смесей в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитных труб, погружных стаканов и подачей аргона. Это также обеспечивает получение низкого содержания азота и кислорода и чистоту металла по неметаллическим включениям. После разливки и пореза на мерную длину полученные непрерывнолитые заготовки охлаждались в печах контролируемого охлаждения. Горячую прокатку сортового проката начинают при температуре 900-950°С и заканчивают при температуре 740-850°С, при деформации в последних проходах не менее 20%. Термообработка проката - нормализацию от 910-930°С.An example embodiment of the invention, not excluding others in the scope of the claims. Smelting of the test steel, chemical composition in wt.%: Carbon - 0.25%, manganese - 1.53, silicon - 0.26, aluminum - 0.032, nitrogen - 0.009, arsenic - 0.010, tin - 0.007, lead - 0.006, zinc - 0.002, is produced in 150-ton arc steel-smelting furnaces (DSP) using 100% metallized pellets in the charge, which ensures that the mass fraction of nitrogen before discharge from the DSP is no more than 0.003%, as well as a low content of color impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon is carried out in the ladle upon discharge from the particleboard. After the release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit, during which the steel was deoxidized by aluminum. After that, the metal enters the integrated steel processing unit (AKOS), where it is possible to heat the metal to the required temperature, purge it with argon through the bottom blowing unit, dosed the necessary ferroalloys and treat the steel with flux-cored wire with various fillers. At AKOS, refining slag is imposed with an additive of lime and fluorspar, slag is deoxidized with granulated aluminum, the metal is alloyed with aluminum to a content of 0.050%, the metal is refined according to the manganese content, and it is heated to a temperature that ensures further processing. After processing at AKOS, the metal is subjected to vacuum treatment at a batch vacuum. During evacuation, a final adjustment of the chemical composition is made. After evacuation, the metal is treated with silicocalcium and transferred to casting. The casting is carried out on radial four-strand UNRS in an ingot 300 × 360 mm in size with a drawing speed of 0.6 ÷ 0.7 m / min, with metal protection from oxidation by using cover slag mixtures in the intermediate ladle and mold, protective tubes, immersion glasses and argon feed. It also provides a low nitrogen and oxygen content and metal purity from non-metallic inclusions. After casting and cutting to a measured length, the continuously cast billets obtained were cooled in controlled cooling furnaces. Hot rolling of long products starts at a temperature of 900-950 ° C and ends at a temperature of 740-850 ° C, with a deformation in the last passes of at least 20%. Heat treatment of rolled products - normalization from 910-930 ° С.
В результате горячей прокатки получаем трубную заготовку ⌀110 мм, длиной - 4800 мм. Структура - пластинчатый феррито-перлит, балл действительного зерна - 9, макроструктура: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 1 балл, неметаллические включения: сульфиды точечные - 1 балл, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформированные - 1,5 балла.As a result of hot rolling we get a pipe billet ⌀110 mm, length - 4800 mm. Structure - lamellar ferrite-perlite, real grain score - 9, macrostructure: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1 point, segregation strips - 1 point, non-metallic inclusions: point sulphides - 1 point, point oxides - 1 point, line oxides - 1 point, brittle silicates - 1 point, plastic silicates - 0.5 points, undeformed silicates - 1.5 points.
Механические свойства в нормализованном состоянии - временное сопротивление разрыву 542 Н/мм2, предел текучести 412 Н/мм2, относительное удлинение 20%. (As+Sn+Pb+5×Zn)=0,033; (C+Mn/6)=0,505.The mechanical properties in the normalized state are the temporary tensile strength of 542 N / mm 2 , yield strength 412 N / mm 2 , elongation of 20%. (As + Sn + Pb + 5 × Zn) = 0.033; (C + Mn / 6) = 0.505.
Трубная заготовка из низкоуглеродистой низколегированной стали обеспечивает повышенный уровень потребительских свойств проката при обеспечении благоприятного соотношения прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.A low-carbon low-alloy steel billet provides an increased level of consumer properties of rolled products while ensuring a favorable ratio of strength, ductility and toughness, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, a low content of non-metallic inclusions, and a homogeneous macro- and microstructure of rolled products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131199/02A RU2330896C2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006131199/02A RU2330896C2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006131199A RU2006131199A (en) | 2008-03-10 |
RU2330896C2 true RU2330896C2 (en) | 2008-08-10 |
Family
ID=39280429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006131199/02A RU2330896C2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2330896C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470086C1 (en) * | 2011-10-27 | 2012-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Medium-carbon chrome-molybdenum steel with better machinability |
RU2503736C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Low-carbon structural steel with improved machinability |
-
2006
- 2006-08-30 RU RU2006131199/02A patent/RU2330896C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470086C1 (en) * | 2011-10-27 | 2012-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Medium-carbon chrome-molybdenum steel with better machinability |
RU2503736C1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Low-carbon structural steel with improved machinability |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006131199A (en) | 2008-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2330895C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel | |
RU2330896C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel | |
RU2338793C2 (en) | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging | |
RU2336335C2 (en) | Tube stock out of medium carbon medium alloyed steel | |
RU2337151C1 (en) | Tube stock out of alloyed boron containing steel | |
RU2333968C1 (en) | Tubing stock made from alloyed steel | |
RU2310690C1 (en) | Round rolled bars of alloy spring steel | |
RU2336333C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2336331C2 (en) | Tube stock out of medium carbon manganese containing steel | |
RU2336332C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2330894C2 (en) | Pipe shell made of medium-carbon low-alloy steel | |
RU2330893C2 (en) | Pipe shell made of low-alloy steel | |
RU2336320C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2327748C1 (en) | Tubular billet out of ball bearing steel | |
RU2337152C1 (en) | Tube stock out of medium carbon low alloyed steel | |
RU2338796C2 (en) | Tube stock out of low carbon heat resistant steel | |
RU2333970C1 (en) | Tubing stock made from low-alloyed steel | |
RU2336328C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2336330C1 (en) | Tube stock out of alloyed heat resistant steel | |
RU2336322C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2333967C1 (en) | Tubing stock made from alloyed, molybdenium-containing steel | |
RU2338797C2 (en) | Tube stock out of ball bearing steel | |
RU2341567C2 (en) | Tubing stock made of low-alloy steel | |
RU2336326C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed manganese containing steel | |
RU2336315C2 (en) | Round bar out of spring steel with special treatment of surface |