RU2358023C1 - Method of production strips out of low alloyed steel - Google Patents

Method of production strips out of low alloyed steel Download PDF

Info

Publication number
RU2358023C1
RU2358023C1 RU2007140268/02A RU2007140268A RU2358023C1 RU 2358023 C1 RU2358023 C1 RU 2358023C1 RU 2007140268/02 A RU2007140268/02 A RU 2007140268/02A RU 2007140268 A RU2007140268 A RU 2007140268A RU 2358023 C1 RU2358023 C1 RU 2358023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolling
strips
temperature
steel
properties
Prior art date
Application number
RU2007140268/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Голованов (RU)
Александр Васильевич Голованов
Николай Владимирович Филатов (RU)
Николай Владимирович Филатов
Евгений Сергеевич Попов (RU)
Евгений Сергеевич Попов
Сергей Сергеевич Торопов (RU)
Сергей Сергеевич Торопов
Александр Анатольевич Немтинов (RU)
Александр Анатольевич Немтинов
Андрей Борисович Мальцев (RU)
Андрей Борисович Мальцев
Наталья Евгеньевна Рослякова (RU)
Наталья Евгеньевна Рослякова
Александр Иванович Трайно (RU)
Александр Иванович Трайно
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2007140268/02A priority Critical patent/RU2358023C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358023C1 publication Critical patent/RU2358023C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: at production of strips on continuous broad-strip mill for spiral seam electric welded tubes for transporting oil pipelines there is performed heating of slabs out of steel possessing following ratio of components, wt %: 0.11-0.14 C; 1.30-1.65 Mn; 0.4-0.6 Si; 0.02-0.05 Al; 0.01- 0.04 Nb; 0.01-0.03 Ti; 0.001-0.005 Ca; not more 0.01 V; not more 0.2 Cr; not more 0.2 Ni; not more 0.2 Cu; not more 0.015 P; not more 0.006 S; not more 0.010 N, Fe - the rest, its rough rolling to intermediate thickness, continuous finish rolling with temperature of beginning of rolling not more, than 970°C and temperature of end of rolling of 800-855°C, and cooling with water to the temperature of 540-580°C. In addition, total contents of C, Mn, Cr, Cu, Si, Ni and V in steel meet the ratio: C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10≤0.24%, while finishing rolling of strips is carried out with total relative thickness reducing not less, than 64%.
EFFECT: upgraded impact resistance at negative temperature and fracture resistance of strips.
2 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении на непрерывных широкополосных станах штрипсов для спиральношовных электросварных труб для магистральных нефтепроводов.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to rolling production, and can be used in the manufacture of continuous broadband mills for spiral welded electric-welded pipes for main oil pipelines.

Для производства спиральношовных электросварных труб магистральных нефтепроводов, работающих в сейсмических зонах при отрицательных температурах, необходимы горячекатаные штрипсы (полосы) толщиной 12-16 мм, шириной 900-1800 мм из низколегированной стали, обладающие следующим комплексом механических и эксплуатационных свойств (табл.1):For the production of spiral-seam electric-welded pipes of main oil pipelines operating in seismic zones at negative temperatures, hot-rolled strips (strips) of 12-16 mm thick, 900-1800 mm wide of low alloy steel with the following set of mechanical and operational properties are required (Table 1):

Таблица 1.Table 1. Свойства штрипсов для нефтепроводных спиральношовных трубStrip Properties for Spiral Oil Pipes σв, Н/мм2 σ in , N / mm 2 σт, Н/мм2 σ t , N / mm 2 δ5, %δ 5 ,% σтв σ t / σ in KCV-10, Дж/см2 KCV -10 , J / cm 2 KV-20, Дж/см2 KV -20 , J / cm 2 KCU-40 Дж/см2 KCU -40 J / cm 2 510-620510-620 380-490380-490 не менее 23not less than 23 не более 0,90no more than 0.90 не менее 98not less than 98 не менее 27not less than 27 не менее 68not less than 68 Примечание: Штрипсы должны выдерживать холодный изгиб на 180°.Note: Strips must withstand 180 ° cold bending.

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

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

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

Недостатки известного способа состоят в том, что штрипсы из этой стали имеют низкую ударную вязкость и трещиностойкость при отрицательных температурах, неудовлетворительную свариваемость. Это делает невозможным применение штрипсов для изготовления спиральношовных труб северного исполнения, работающих в сейсмически опасных районах. Кроме того, необходимость проведения термического улучшения (закалки и отпуска) штрипсов после прокатки усложняет и удорожает производство.The disadvantages of this method are that the strips of this steel have a low toughness and crack resistance at low temperatures, poor weldability. This makes it impossible to use strips for the manufacture of spiral seam pipes of the northern design, operating in seismically hazardous areas. In addition, the need for thermal improvement (hardening and tempering) of strips after rolling complicates and increases the cost of production.

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

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

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

При таком способе производства листы имеют недостаточную прочность и пластичность при отношении σтв, превышающем 0,92. Такие листы не удовлетворяют требованиям по ударной вязкости при отрицательных температурах, имеют недостаточную свариваемость и непригодны для изготовления спиральношовных труб северного исполнения для эксплуатации в сейсмически опасных районах.With this production method, the sheets have insufficient strength and ductility with a ratio of σ t / σ in exceeding 0.92. Such sheets do not meet the requirements for impact strength at low temperatures, have insufficient weldability and are unsuitable for the manufacture of spiral seam pipes of the northern version for operation in seismically hazardous areas.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства штрипсов из низколегированной стали следующего химического состава, мас.%:The closest in its technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for the production of strips from low alloy steel of the following chemical composition, wt.%:

УглеродCarbon 0,12-0,170.12-0.17 МарганецManganese 1,3-1,61.3-1.6 КремнийSilicon 0,3-0,60.3-0.6 АлюминийAluminum 0,02-0,060.02-0.06 Ванадий и/или ниобийVanadium and / or Niobium 0,01-0,050.01-0.05 ХромChromium не более 0,3no more than 0.3 НикельNickel не более 0,3no more than 0.3 МедьCopper не более 0,3no more than 0.3 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 СераSulfur не более 0,006no more than 0,006 АзотNitrogen не более 0,010no more than 0,010 КальцийCalcium не более 0,02no more than 0,02 ЖелезоIron Остальное.Rest.

Слябы из низколегированной стали нагревают до температуры 1220-1280°С, подвергают черновой прокатке до промежуточной толщины, чистовой непрерывной прокатке с регламентированной температурой конца прокатки 820-880°С, охлаждению водой до температуры смотки 580-660°С [3].Slabs of low alloy steel are heated to a temperature of 1220–1280 ° С, subjected to rough rolling to an intermediate thickness, finish continuous rolling with a regulated rolling end temperature of 820–880 ° С, and water cooling to a winding temperature of 580–660 ° С [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что штрипсы имеют низкие ударную вязкость при отрицательных температурах и трещиностойкость.The disadvantages of this method are that the strips have low impact strength at low temperatures and crack resistance.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении ударной вязкости при отрицательных температурах и трещиностойкости штрипсов.The technical problem solved by the invention is to increase the impact strength at low temperatures and crack resistance of strips.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства штрипсов из низколегированной стали, включающем нагрев слябов, черновую прокатку до промежуточной толщины, непрерывную чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение водой, согласно предложению, сталь имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:To solve the technical problem in the known method for the production of strips of low alloy steel, including heating slabs, rough rolling to an intermediate thickness, continuous finishing rolling with a regulated temperature of the rolling end, water cooling, according to the proposal, the steel has the following ratio of components, wt.%:

УглеродCarbon 0,11-0,140.11-0.14 МарганецManganese 1,3-1,651.3-1.65 КремнийSilicon 0,40-0,600.40-0.60 АлюминийAluminum 0,02-0,050.02-0.05 НиобийNiobium 0,01-0,040.01-0.04 ТитанTitanium 0,01-0,030.01-0.03 КальцийCalcium 0,001-0,0050.001-0.005 ВанадийVanadium не более 0,01no more than 0,01 ХромChromium не более 0,2no more than 0.2 НикельNickel не более 0,2no more than 0.2 МедьCopper не более 0,2no more than 0.2 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 СераSulfur не более 0,006no more than 0,006 АзотNitrogen не более 0,010no more than 0,010 ЖелезоIron Остальное,Rest,

температуру начала чистовой прокатки поддерживают не выше 970°С, конца прокатки равной 800-855°С, а охлаждение водой ведут до температуры 540-580°С. Кроме того, суммарное содержание в стали углерода С, марганца Mn, хрома Cr, меди Cu, кремния Si, никеля Ni, ванадия V должно удовлетворять соотношению: C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10≤0,24%, а чистовую прокатку штрипсов ведут с суммарным относительным обжатием по толщине не менее 64%.the temperature of the beginning of the finish rolling is maintained no higher than 970 ° C, the end of the rolling is 800-855 ° C, and water cooling is carried out to a temperature of 540-580 ° C. In addition, the total content in carbon steel C, manganese Mn, chromium Cr, copper Cu, silicon Si, nickel Ni, vanadium V must satisfy the ratio: C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10≤0.24%, and finishing rolling of strips is carried out with a total relative compression in thickness of at least 64%.

Сущность изобретения состоит в следующем. Использование низколегированной стали предложенного состава при выполнении условия C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10≤0,24% обеспечивает после горячей прокатки по предложенным режимам получение заданного комплекса механических свойств штрипсов, повышение вязкостных свойств и трещиностойкости при отрицательных температурах, высокую свариваемость обсадных труб. Повышение комплекса механических и эксплуатационных свойств штрипсов достигается как за счет оптимизации химического состава стали, так и режимов горячей прокатки.The invention consists in the following. The use of low-alloy steel of the proposed composition under the condition C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10≤0.24% provides after hot rolling according to the proposed modes the obtaining of a given set of mechanical properties of strips, increasing viscous properties and crack resistance at low temperatures, high weldability of casing pipes. An increase in the complex of mechanical and operational properties of strips is achieved both by optimizing the chemical composition of steel and by the modes of hot rolling.

Углерод в низколегированной стали предложенного состава определяет прочностные свойства штрипсов. Снижение содержания углерода менее 0,11% приводит к падению их прочности ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,14% ухудшает вязкостные свойства штрипсов и трещиностойкость при отрицательных температурах.Carbon in low alloy steel of the proposed composition determines the strength properties of strips. A decrease in carbon content of less than 0.11% leads to a drop in their strength below the permissible level. An increase in carbon content of more than 0.14% affects the viscosity properties of strips and crack resistance at low temperatures.

Снижение содержания марганца менее 1,30% увеличивает окисленность стали, ухудшает прочность и вязкостные свойства штрипсов. Повышение содержания марганца более 1,65% увеличивает отношение предела текучести к временному сопротивлению разрыву σтв, сверх 0,9, что недопустимо.A decrease in manganese content of less than 1.30% increases the oxidation of steel, impairs the strength and viscosity properties of strips. An increase in the manganese content of more than 1.65% increases the ratio of yield strength to temporary tensile strength σ t / σ in over 0.9, which is unacceptable.

При содержании кремния менее 0,40% ухудшается раскисленность стали, снижаются прочностные свойства штрипсов. Увеличение содержания кремния более 0,60% приводит к возрастанию количества силикатных включений, снижает ударную вязкость штрипсов, ухудшает показатели KV-20 KCU-40.When the silicon content is less than 0.40%, the deoxidation of steel deteriorates, and the strength properties of strips decrease. An increase in the silicon content of more than 0.60% leads to an increase in the number of silicate inclusions, reduces the impact strength of strips, and worsens the performance of KV -20 KCU -40 .

Алюминий раскисляет и модифицирует сталь. Связывая избыточный азот в нитриды, подавляет его негативное воздействие на свойства штрипсов. При содержании алюминия менее 0,02% снижается комплекс механических свойств штрипсов. Увеличение его концентрации более 0,05% приводит к ухудшению вязкостных свойств штрипсов при отрицательных температурах.Aluminum deoxidizes and modifies steel. By binding excess nitrogen to nitrides, it inhibits its negative effect on the properties of strips. When the aluminum content is less than 0.02%, the complex of mechanical properties of strips decreases. An increase in its concentration of more than 0.05% leads to a deterioration in the viscosity properties of strips at low temperatures.

Ниобий измельчает зерно микроструктуры, повышает прочность и вязкость штрипсов, прокатанных по предложенным режимам. При содержании ниобия менее 0,01% штрипсы имеют недостаточную вязкость при отрицательных температурах. Увеличение содержания ниобия сверх 0,04% оказалось нецелесообразным, так как не улучшало механических и эксплуатационных свойств штрипсов.Niobium grinds the grain of the microstructure, increases the strength and viscosity of the strips rolled according to the proposed modes. When the niobium content is less than 0.01%, the strips have insufficient viscosity at low temperatures. An increase in the niobium content in excess of 0.04% proved to be inappropriate, since it did not improve the mechanical and operational properties of the strips.

Титан, являясь сильным карбидообразующим элементом, способствует повышению прочностных свойств штрипсов при одновременном повышении ударной вязкости и трещиностойкости при отрицательных температурах. Снижение содержания титана менее 0,01% приводит к снижению прочностных и вязкостных свойств штрипсов, ухудшению трещиностойкости. Увеличение содержания титана боле 0,03% приводит к росту отношения σтв, что нецелесообразно.Titanium, being a strong carbide-forming element, helps to increase the strength properties of strips while increasing toughness and crack resistance at low temperatures. A decrease in the titanium content of less than 0.01% leads to a decrease in the strength and viscosity properties of strips, and a deterioration in crack resistance. An increase in titanium content of more than 0.03% leads to an increase in the ratio of σ t / σ in , which is impractical.

Кальций способствует модификации стали и измельчению зерен микроструктуры при горячей прокатке слябов. При снижении содержания кальция менее 0,001% он не оказывает модифицирующего влияния, что приводит к ухудшению комплекса механических свойств штрипсов. При увеличении содержания кальция более 0,005% возрастает количество неметаллических включений, снижаются вязкостные и пластические свойства штрипсов.Calcium contributes to steel modification and grinding of microstructure grains during hot rolling of slabs. With a decrease in calcium content of less than 0.001%, it does not have a modifying effect, which leads to a deterioration in the complex of mechanical properties of strips. With an increase in calcium content of more than 0.005%, the number of non-metallic inclusions increases, and the viscosity and plastic properties of strips decrease.

Хром, никель и медь являются примесными элементами. При концентрации каждого из них не более 0,2% они не оказывают вредного влияния на ударную вязкость и трещиностойкость при отрицательных температурах. При концентрации каждого из этих элементов более 0,2% ухудшаются ударная вязкость, трещиностойкость и свариваемость штрипсов.Chrome, nickel and copper are impurity elements. When the concentration of each of them is not more than 0.2%, they do not adversely affect the toughness and crack resistance at low temperatures. When the concentration of each of these elements is more than 0.2%, the toughness, crack resistance and weldability of strips deteriorate.

Сталь предложенного состава может содержать в виде примесей не более 0,015% фосфора, не более 0,006% серы и не более 0,010% азота. При указанных предельных концентрациях эти элементы не оказывают заметного негативного воздействия на качество штрипсов, тогда как их удаление из расплава стали существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации этих вредных примесей более предложенных значений ухудшает весь комплекс механических свойств штрипсов.The steel of the proposed composition may contain in the form of impurities not more than 0.015% phosphorus, not more than 0.006% sulfur and not more than 0.010% nitrogen. At the indicated maximum concentrations, these elements do not have a noticeable negative effect on the quality of the strips, while their removal from the steel melt significantly increases production costs and complicates the process. An increase in the concentration of these harmful impurities over the suggested values worsens the whole complex of mechanical properties of strips.

Экспериментально установлено, что для обеспечения высокой трещиностойкости штрипсов в горячекатаном состоянии необходимо, чтобы C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10≤0,24%. В этом случае штрипсы, прокатанные по предлагаемым режимам, имеют максимальную трещиностойкость. Если C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10>0,24%, то это ведет к снижению трещиностойкости, а также свариваемости стали.It was experimentally established that to ensure high crack resistance of strips in the hot-rolled state, it is necessary that C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10≤0.24%. In this case, strips rolled according to the proposed modes have maximum crack resistance. If C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10> 0.24%, this leads to a decrease in crack resistance and also weldability of steel.

Нагрев под прокатку слябов из низколегированной стали предложенного состава обеспечивает ее аустенитизацию, растворение в аустенитной матрице сульфидов, фосфидов, нитридов, легирующих и примесных соединений, карбонитридных упрочняющих частиц.Heating for rolling slabs of low alloy steel of the proposed composition ensures its austenitization, dissolution in the austenitic matrix of sulfides, phosphides, nitrides, alloying and impurity compounds, carbonitride reinforcing particles.

Непрерывная чистовая прокатка штрипсов из стали преложенного химического состава в температурном интервале от температуры начала прокатки Тнп≤970°С до температуры конца прокатки Ткп=800-855°С с суммарным относительным обжатием εΣ≥64% (режим контролируемой прокатки) обеспечивает за счет реализации деформационно-термического циклирования диспергирование аустенитных зерен микроструктуры и снижение скорости их роста в процессе рекристаллизации. Также при деформационно-термическом циклировании происходит полное выпадение из твердого раствора карбонитридных упрочняющих частиц, деформационное упрочнение металлической матрицы. Последующее охлаждение водой штрипса с диспергированной микроструктурой до температуры смотки Тсм=540-580°С обеспечивает фиксацию мелкозернистой структуры перлита с зернистой морфологией. В результате штрипсы в горячекатаном состоянии приобретают повышенные ударную вязкость и трещиностойкость при отрицательных температурах при высоких прочностных и пластических свойствах.Continuous finishing rolling of steel strips with the adjusted chemical composition in the temperature range from the temperature of rolling start T np ≤970 ° C to the temperature of the end of rolling T kp = 800-855 ° C with a total relative compression ε Σ ≥64% (controlled rolling mode) ensures due to the implementation of deformation-thermal cycling, dispersion of austenitic grains of the microstructure and a decrease in their growth rate during recrystallization. Also, during deformation-thermal cycling, complete precipitation of carbonitride reinforcing particles from the solid solution, deformation hardening of the metal matrix occurs. Subsequent water cooling of a strip with a dispersed microstructure to a winding temperature T cm = 540-580 ° C ensures fixation of the fine-grained structure of perlite with granular morphology. As a result, strips in a hot-rolled state acquire increased toughness and crack resistance at low temperatures with high strength and plastic properties.

Если Тнп будет выше 970°С, то возрастает разнозернистость микроструктуры прокатанных штрипсов, что ведет к снижению прочностных и вязкостных свойств.If T np is higher than 970 ° C, then the heterogeneity of the microstructure of rolled strips increases, which leads to a decrease in strength and viscosity properties.

При Ткп выше 855°С ускоряются процессы динамической и статической рекристаллизации деформированной микроструктуры, не достигается требуемая степень упрочнения штрипса и измельчение его микроструктуры до оптимального уровня, что ведет к росту размеров зерен аустенита, снижению вязкостных и прочностных свойств штрипсов, ухудшению трещиностойкости. Снижение Ткп менее 800°С приводит к формированию разнобалльности микроструктуры, снижению ударной вязкости и трещиностойкости при отрицательных температурах.At T cp above 855 ° C, the processes of dynamic and static recrystallization of the deformed microstructure are accelerated, the required degree of hardening of the strip and grinding of its microstructure to the optimum level are not achieved, which leads to an increase in the size of austenite grains, a decrease in the viscosity and strength properties of the strips, and deterioration of crack resistance. The decrease in T CP less than 800 ° C leads to the formation of a variety of microstructure, decrease in toughness and crack resistance at low temperatures.

При охлаждении штрипсов водой до Тсм выше 580°С имеет место разупрочнение штрипсов, снижение вязкостных свойств при отрицательных температурах. Снижение Тсм менее 540°С не приводит к улучшению свойств штрипсов, а лишь увеличивает расход охлаждающей воды и энергозатраты.When the strips are cooled with water to T cm above 580 ° C, the strip softens, and the viscosity properties decrease at low temperatures. The decrease in T cm less than 540 ° C does not lead to an improvement in the properties of strips, but only increases the consumption of cooling water and energy consumption.

Экспериментально установлено, что при чистовой прокатке с суммарным обжатием менее 64% не обеспечивается необходимая степень измельчения аустенитных зерен микроструктуры низколегированной стали. В результате снижаются вязкостные свойства штрипсов и трещиностойкость при отрицательных температурах.It was experimentally established that during finish rolling with a total compression of less than 64%, the necessary degree of grinding of austenitic grains of the microstructure of low alloy steel is not provided. As a result, the viscosity properties of strips and crack resistance at low temperatures are reduced.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

В кислородном конвертере производят выплавку низколегированных сталей различного состава (табл.2), которые подвергают непрерывной разливке в слябы толщиной 250 мм.In an oxygen converter, low alloy steels of various compositions are smelted (Table 2), which are continuously cast into 250 mm thick slabs.

Слябы загружают в методические печи и нагревают до температуры аустенитизации Та=1250°С. Разогретый сляб из стали с составом №3 выдают на печной рольганг непрерывного широкополосного стана 2000 и подвергают прокатке в черновой группе клетей (черновая прокатка) в раскат с промежуточной толщиной Н0=50 мм. Затем раскат при температуре 950°С задают в непрерывную 7-клетевую чистовую группу клетей, где обжимают в штрипс конечной толщины H1=14 мм. Таким образом, суммарное относительное обжатие при чистовой прокатке составляет:Slabs are loaded into methodological furnaces and heated to austenitizing temperature T a = 1250 ° C. A heated slab of steel with composition No. 3 is fed onto the furnace roll of a continuous broadband mill 2000 and subjected to rolling in a roughing stand group (rough rolling) into a roll with an intermediate thickness of H 0 = 50 mm. Then, the roll at a temperature of 950 ° C is set into a continuous 7-stand finishing group of stands, where they are crimped into a strip of final thickness H 1 = 14 mm. Thus, the total relative compression during finish rolling is:

Figure 00000001
Figure 00000001

Температуру конца прокатки поддерживают равной Ткп=825°С изменением скорости прокатки и межклетевым охлаждением штрипса.The temperature of the end of the rolling is maintained equal to T kn = 825 ° C by changing the rolling speed and interstand cooling of the strip.

Прокатанный штрипс во время транспортирования по отводящему рольгангу подвергают охлаждению ламинарными струями воды до температуры Тсм=560°С, после чего сматывают в рулон.The rolled strip during transportation along the discharge roller table is subjected to cooling by laminar streams of water to a temperature of T cm = 560 ° C, and then wound into a roll.

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

Из табл.3 следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-5) достигается повышение вязкостных свойств и трещиностойкости штрипсов при отрицательных температурах. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №6) вязкостные свойства и трещиностойкость штрипсов ухудшаются. Также более низкие вязкостные свойства и трещиностойкость имеют штрипсы, произведенные согласно способу-прототипу (вариант №7).From table 3 it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-5), an increase in the viscosity properties and crack resistance of strips is achieved at negative temperatures. In the case of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 6), the viscosity properties and crack resistance of the strips deteriorate. Also, lower viscous properties and crack resistance have strips produced according to the prototype method (option No. 7).

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что нагрев слябов из низколегированной стали предложенного состава с соотношением содержаний химических элементов стали C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10≤0,24%, последующая их черновая горячая прокатка до промежуточной толщины, непрерывная чистовая прокатка от температуры не выше 970° до температуры 800-855°С с суммарным относительным обжатием по толщине не менее 64%, охлаждение водой до температуры 540-580°С обеспечивают реализацию деформационно-термического циклирования и формирование оптимальной мелкозернистой перлитной микроструктуры стали. За счет этого достигается повышение ударной вязкости и трещиностойкости при отрицательных температурах.Technical and economic advantages of the proposed method are that the heating of slabs of low alloy steel of the proposed composition with a ratio of the chemical elements of steel C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10≤0.24 %, their subsequent rough hot rolling to an intermediate thickness, continuous finishing rolling from a temperature of no higher than 970 ° to a temperature of 800-855 ° C with a total relative compression of at least 64% in thickness, cooling with water to a temperature of 540-580 ° C ensures deformation thermal cycling and forming the optimal fine-grained pearlitic microstructure of steel. Due to this, an increase in toughness and crack resistance at negative temperatures is achieved.

Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства штрипсов для сварных спиральношовных труб для магистральных нефтепроводов северного исполнения на 10-15%Using the proposed method will provide an increase in the profitability of the production of strips for welded spiral seam pipes for northern oil pipelines by 10-15%

Источники информацииInformation sources

1. Заявка Японии №61-163210, МПК C21D 8/00, 1986 г.1. Japanese application No. 61-163210, IPC C21D 8/00, 1986

2. Заявка Японии №61-223125, МПК C21D 8/02, С22С 38/54, 1986 г.2. Japanese application No. 61-223125, IPC C21D 8/02, C22C 38/54, 1986

3. Патент России №2262537, МПК C21D 8/02, С22С 38/46, 2005 г. - прототип.3. Patent of Russia No. 2262537, IPC C21D 8/02, C22C 38/46, 2005 - prototype.

Таблица 2table 2 Химический состав низколегированных сталейThe chemical composition of low alloy steels № составаComposition number Содержание химических элементов, масс.%The content of chemical elements, wt.% СFROM MnMn SiSi AlAl NbNb TiTi CaCa VV CrCr NiNi CuCu РR SS NN

Figure 00000002
Figure 00000002
FeFe 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
one.
2.
3.
four.
5.
6.
7.
0,100
0,110
0,120
0,113
0,140
0,150
0,160
0,100
0,110
0,120
0.113
0.140
0.150
0.160
1,20
1,30
1,48
1,65
1,30
1,70
1,60
1.20
1.30
1.48
1.65
1.30
1.70
1,60
0,3
0,4
0,5
0,6
0,4
0,7
0,6
0.3
0.4
0.5
0.6
0.4
0.7
0.6
0,01
0,02
0,03
0,05
0,03
0,06
0,04
0.01
0.02
0,03
0.05
0,03
0.06
0.04
0,009
0,010
0,025
0,040
0,030
0,050
0,040
0.009
0.010
0,025
0,040
0,030
0,050
0,040
0,009
0,010
0,020
0,030
0,020
0,040
-
0.009
0.010
0,020
0,030
0,020
0,040
-
0,0009
0,0010
0,0030
0,0050
0,0020
0,0060
0,012
0,0009
0.0010
0.0030
0.0050
0.0020
0.0060
0.012
0,004
0,005
0,007
0,010
0,008
0,011
0,010
0.004
0.005
0.007
0.010
0.008
0.011
0.010
0,12
0,14
0,17
0,20
0,10
0,23
0,25
0.12
0.14
0.17
0.20
0.10
0.23
0.25
0,11
0,12
0,14
0,20
0,15
0,25
0,27
0.11
0.12
0.14
0.20
0.15
0.25
0.27
0,10
0,13
0,15
0,20
0,10
0,30
0,30
0.10
0.13
0.15
0.20
0.10
0.30
0.30
0,011
0,012
0,013
0,015
0,014
0,016
0,014
0.011
0.012
0.013
0.015
0.014
0.016
0.014
0,001
0,002
0,004
0,006
0,005
0,007
0,005
0.001
0.002
0.004
0.006
0.005
0.007
0.005
0,005
0,006
0,008
0,010
0,007
0,011
0,009
0.005
0.006
0.008
0.010
0.007
0.011
0.009
0,183
0,204
0,230
0,240
0,232
0,290
0,293
0.183
0.204
0.230
0.240
0.232
0.290
0.293
Остальн.
-:-
-:-
-:-
-:-
-:-
-:-
Rest
-: -
-: -
-: -
-: -
-: -
-: -

Таблица 3Table 3 Режимы производства штрипсов из низколегированной стали и их эффективностьModes of production of strips of low alloy steel and their effectiveness № вариантаOption No. № составаComposition number Режимы прокаткиRolling modes Механические свойстваMechanical properties ТрещиностойкостьCrack resistance Тнп °сT np ° s εΣ, °Сε Σ, ° C Ткп °сT kp ° s Тем,°сT eat ° C σв, Н/мм2 σ in , N / mm 2 σт Н/мм2 σ t N / mm 2 δ5,%δ 5 ,% σвт in σ / σ m KCV-10, Дж/см2 KCV -10 , J / cm 2 KV-20 Дж/см2 KV -20 J / cm 2 KCU-40 Дж/см2 KCU -40 J / cm 2 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
one.
2.
3.
four.
5.
6.
7.
6.
2.
3.
4.
5.
1.
7.
6.
2.
3.
four.
5.
one.
7.
930
940
950
960
970
980
970
930
940
950
960
970
980
970
62
64
72
75
80
68
80
62
64
72
75
80
68
80
790
800
825
840
855
860
880
790
800
825
840
855
860
880
530
540
560
570
580
590
660
530
540
560
570
580
590
660
650
520
550
600
620
500
510
650
520
550
600
620
500
510
500
405
413
462
465
455
400
500
405
413
462
465
455
400
19
32
33
33
32
26
25
19
32
33
33
32
26
25
0,77
0,78
0,75
0,77
0,75
0,91
0,78
0.77
0.78
0.75
0.77
0.75
0.91
0.78
96
108
110
103
109
92
78
96
108
110
103
109
92
78
24
32
35
30
30
25
22
24
32
35
thirty
thirty
25
22
47
72
78
71
75
49
51
47
72
78
71
75
49
51
неудовл.
удовл.
удовл.
удовл.
удовл.
неудовл.
неудовл.
unsatisfied.
sat.
sat.
sat.
sat.
unsatisfied.
unsatisfied.

Claims (2)

1. Способ производства штрипсов из низколегированной стали, включающий нагрев слябов, черновую прокатку до промежуточной толщины, непрерывную чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение водой, отличающийся тем, что сталь имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
углерод 0,11-0,14 марганец 1,3-1,65 кремний 0,40-0,60 алюминий 0,02-0,05 ниобий 0,01-0,04 титан 0,01-0,03 кальций 0,001-0,005 ванадий не более 0,01 хром не более 0,2 никель не более 0,2 медь не более 0,2 фосфор не более 0,015 сера не более 0,006 азот не более 0,010 железо остальное,

температуру начала чистовой прокатки поддерживают не выше 970°С, конца прокатки равной 800-855°С, а охлаждение водой ведут до температуры 540-580°С.
1. A method of manufacturing strips of low alloy steel, including heating slabs, rough rolling to an intermediate thickness, continuous finishing rolling with a regulated temperature of the end of rolling, water cooling, characterized in that the steel has the following ratio of components, wt.%:
carbon 0.11-0.14 manganese 1.3-1.65 silicon 0.40-0.60 aluminum 0.02-0.05 niobium 0.01-0.04 titanium 0.01-0.03 calcium 0.001-0.005 vanadium no more than 0,01 chromium no more than 0.2 nickel no more than 0.2 copper no more than 0.2 phosphorus no more than 0.015 sulfur no more than 0,006 nitrogen no more than 0,010 iron rest,

the temperature of the beginning of the finish rolling is maintained no higher than 970 ° C, the end of the rolling is 800-855 ° C, and water cooling is carried out to a temperature of 540-580 ° C.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарное содержание в стали углерода, марганца, хрома, меди, кремния, никеля, ванадия должно удовлетворять соотношению: [C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+V/10]≤0,24%, а чистовую прокатку штрипсов ведут с суммарным относительным обжатием по толщине не менее 64%. 2. The method according to claim 1, characterized in that the total content of carbon, manganese, chromium, copper, silicon, nickel, vanadium in the steel must satisfy the ratio: [C + (Mn + Cr + Cu) / 20 + Si / 30 + Ni / 60 + V / 10] ≤0.24%, and finishing strips are rolled with a total relative compression of at least 64% in thickness.
RU2007140268/02A 2007-10-30 2007-10-30 Method of production strips out of low alloyed steel RU2358023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140268/02A RU2358023C1 (en) 2007-10-30 2007-10-30 Method of production strips out of low alloyed steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007140268/02A RU2358023C1 (en) 2007-10-30 2007-10-30 Method of production strips out of low alloyed steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2358023C1 true RU2358023C1 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007140268/02A RU2358023C1 (en) 2007-10-30 2007-10-30 Method of production strips out of low alloyed steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358023C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014143702A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014143702A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing
WO2014143702A3 (en) * 2013-03-15 2014-11-06 Am/Ns Calvert Llc Line pipe steels and process of manufacturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10876180B2 (en) Method of manufacturing hot rolled steel sheet for square column for building structural members
EP1288316B1 (en) Method for making high-strength high-toughness martensitic stainless steel seamless pipe
EP2272994B1 (en) High-tensile strength steel and manufacturing method thereof
RU2393239C1 (en) Procedure for production of plate iron low-alloyed strip
JP2008208454A (en) High-strength steel excellent in delayed fracture resistance and its production method
EP2792762B1 (en) High-yield-ratio high-strength cold-rolled steel sheet and method for producing same
EP2551366B1 (en) High-strength electrical-resistance-welded steel pipe and manufacturing method therefor
RU2466193C1 (en) Manufacturing method of thick low-alloy rolled plates
EP2123780B1 (en) Processes for production of steel sheets for cans
EP2246450B1 (en) Steel sheets and process for manufacturing the same
RU2442831C1 (en) Method for production of high-strength steel
JP2010229514A (en) Cold rolled steel sheet and method for producing the same
RU2463360C1 (en) Method to produce thick-sheet low-alloyed strip
JP2010126808A (en) Cold rolled steel sheet and method for producing the same
RU2318027C1 (en) Method of production of the plate iron
RU2630721C1 (en) Thick sheet of structural steel for manufacturing details of welded structures and method for its production in normalized condition
RU2358024C1 (en) Method of production of strips out of low alloyed steel
RU2292404C1 (en) Strip making method for producing tubes
RU2433191C1 (en) Manufacturing method of high-strength plate steel
RU2346060C2 (en) Method of blades manufacturing
RU2318881C2 (en) Strips producing method for making casing tubes
RU2255123C1 (en) Method of production of skelps from low-alloyed steel
RU2341565C2 (en) Method of candy manufacturing from low-alloy steel
RU2262537C1 (en) Method of production of strips from low-alloyed steel
RU2201972C2 (en) Method for making strips of low-alloy steel