RU2397255C1 - Procedure for production of sheets out of alloyed steel - Google Patents
Procedure for production of sheets out of alloyed steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397255C1 RU2397255C1 RU2009125461/02A RU2009125461A RU2397255C1 RU 2397255 C1 RU2397255 C1 RU 2397255C1 RU 2009125461/02 A RU2009125461/02 A RU 2009125461/02A RU 2009125461 A RU2009125461 A RU 2009125461A RU 2397255 C1 RU2397255 C1 RU 2397255C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- production
- cooled
- piece
- work
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей высокой прочности улучшенной свариваемости для применения в судостроении, топливно-энергетическом комплексе, транспортном и тяжелом машиностроении, мостостроении и др.The invention relates to metallurgy, and more particularly to the production of structural steels of high strength and improved weldability for use in shipbuilding, fuel and energy complex, transport and heavy engineering, bridge building, etc.
Известен способ производства листового проката из стали следующего химического состава, мас.%:A known method of producing sheet metal from steel of the following chemical composition, wt.%:
С использованием метода термомеханической обработки, заключающегося в получении заготовки, ее аустенитизации, деформации с суммарной степенью обжатий 50-80% до толщины 14 мм, охлаждении от температуры конца деформации 760-900°C со скоростью 10-60°C/с до температуры 300±20°C, в повторном нагреве до температуры 590-740°C с выдержкой 0,2-3,0 мин/мм и окончательным охлаждением на воздухе.Using the method of thermomechanical processing, which consists in obtaining a preform, its austenitization, deformation with a total degree of compression of 50-80% to a thickness of 14 mm, cooling from a temperature of the end of deformation of 760-900 ° C at a speed of 10-60 ° C / s to a temperature of 300 ± 20 ° C, reheated to a temperature of 590-740 ° C with a shutter speed of 0.2-3.0 min / mm and final cooling in air.
Основными недостатками указанного способа производства являются недостаточные прочность, хладостойкость, низкотемпературная вязкость получаемого проката, а также обеспечение свойств в толщинах только до 14 мм.The main disadvantages of this method of production are insufficient strength, cold resistance, low temperature viscosity of the obtained steel, as well as providing properties in thicknesses of only up to 14 mm.
Техническим результатом данного изобретения является получение проката ответственного назначения с повышенными показателями прочности, при одновременном повышении хладостойкости и низкотемпературной вязкости в толщинах до 35 мм.The technical result of this invention is the production of critical rolled products with increased strength indicators, while increasing cold resistance and low temperature viscosity in thicknesses up to 35 mm.
Указанный технический результат достигается тем, что при способе производства толстолистового проката, включающем выплавку стали, непрерывную разливку на заготовки, предварительную прокатку, промежуточное подстуживание проката, чистовую прокатку, охлаждение проката и отпуск, выплавляют сталь следующего состава, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the production method of plate products, including steelmaking, continuous casting into billets, preliminary rolling, intermediate undermining of the rolled products, finishing rolling, cooling of the rolled products and tempering, steel of the following composition is melted, wt.%:
Содержание углерода в стали в значительной мере определяет ее прочность. В то же время увеличение доли углерода свыше 0,10% нецелесообразно вследствие существенного снижения пластичности, вязкости, хладостойкости, а также увеличения склонности стали к образованию трещин при сварке.The carbon content in steel largely determines its strength. At the same time, an increase in the carbon fraction over 0.10% is impractical due to a significant decrease in ductility, viscosity, cold resistance, as well as an increase in the tendency of steel to crack during welding.
Кремний используется в качестве раскислителя и способствует обеспечению прочности. Верхний предел содержания кремния определяется тем, что значительное его количество в стали отрицательно сказывается на вязкости металла в зоне термического влияния сварного соединения.Silicon is used as a deoxidizing agent and helps to ensure strength. The upper limit of the silicon content is determined by the fact that a significant amount of it in steel adversely affects the viscosity of the metal in the heat affected zone of the welded joint.
Марганец эффективно упрочняет сталь, одновременно являясь раскислителем. Кроме того, при содержании в стали до 0,6% марганец повышает вязкость стали, в том числе при отрицательных температурах.Manganese effectively strengthens steel while being a deoxidizer. In addition, when the content in steel is up to 0.6%, manganese increases the viscosity of steel, including at low temperatures.
Хром при содержании в пределах 0,3-0,7% способствует обеспечению требуемой прочности, при более высоком содержании отрицательно влияет на уровень вязкости стали.Chrome with a content in the range of 0.3-0.7% helps to ensure the required strength, while at a higher content it negatively affects the level of steel viscosity.
В указанных пределах медь и никель обеспечивают необходимую прочность стали и ее вязкость при отрицательных температурах посредством твердорастворного упрочнения, а также за счет повышения стабильности аустенита в ферритной области при γ-α превращении и образования преимущественно бейнитно-мартенситных структур.Within the indicated limits, copper and nickel provide the necessary strength of steel and its viscosity at negative temperatures by means of solid solution hardening, as well as by increasing the stability of austenite in the ferrite region during γ-transformation and the formation of predominantly bainitic-martensitic structures.
Молибден способствует получению требуемой прочности, а также предотвращает развитие отпускной хрупкости стали. При содержании свыше 0,4% молибден понижает вязкость стали.Molybdenum helps to obtain the required strength, and also prevents the development of temper brittleness of steel. Above 0.4%, molybdenum lowers the viscosity of steel.
Алюминий вводится в сталь в качестве раскислителя, а также с целью измельчения зерна. При содержании алюминия в стали свыше 0,05% понижается чистота стали по неметаллическим включениям системы оксидов алюминия, что неблагоприятно сказывается на механических свойствах основного металла и сварных соединений.Aluminum is introduced into steel as a deoxidizer, as well as for the purpose of grinding grain. When the aluminum content in steel exceeds 0.05%, the steel purity decreases with respect to non-metallic inclusions of the aluminum oxide system, which adversely affects the mechanical properties of the base metal and welded joints.
Ванадий способствует достижению необходимого уровня прочности и вязкости вследствие измельчения микроструктуры за счет выделения дисперсных частиц карбидов и карбонитридов в процессе прокатки. Введение ванадия в количестве более 0,04% нецелесообразно вследствие ухудшения свариваемости.Vanadium contributes to the achievement of the required level of strength and viscosity due to grinding of the microstructure due to the release of dispersed particles of carbides and carbonitrides during the rolling process. The introduction of vanadium in an amount of more than 0.04% is impractical due to the deterioration of weldability.
Кальций в количестве до 0,03% вводится в сталь с целью модифицирования неметаллических включений, что благоприятно сказывается на изотропности механических свойств и вязкости стали, в том числе при отрицательных температурах.Calcium in an amount of up to 0.03% is introduced into steel in order to modify non-metallic inclusions, which favorably affects the isotropy of the mechanical properties and viscosity of steel, including at low temperatures.
Сера, фосфор и мышьяк являются примесными элементами, отрицательно влияющими на изотропность механических свойств стали, пластичность и вязкость при низких температурах, а следовательно, содержание этих элементов в стали необходимо минимизировать.Sulfur, phosphorus and arsenic are impurity elements that adversely affect the isotropy of the mechanical properties of steel, ductility and toughness at low temperatures, and therefore, the content of these elements in steel must be minimized.
Прокатку листов после аустенитизации проводят в две стадии. На первой стадии заготовку деформируют до промежуточной толщины, равной 2-3 толщинам листа, но не менее 60 мм. Охлаждение заготовки между стадиями деформации производится водой.Sheet rolling after austenitization is carried out in two stages. At the first stage, the workpiece is deformed to an intermediate thickness equal to 2-3 sheet thicknesses, but not less than 60 mm. The workpiece is cooled between stages of deformation by water.
Ускоренное охлаждение между стадиями необходимо для предотвращения протекания процессов собирательной рекристаллизации в середине по толщине проката. Вторая стадия деформации выполняется в диапазоне температур 950-980°C с обжатием в каждом проходе не менее 10%. Указанные условия проведения деформации на II стадии прокатки позволят исключить разнозернистость по толщине проката вследствие неполного протекания процессов рекристаллизации и обеспечить таким образом изотропность механических свойств листа. После прокатки заготовку охлаждают со среднемассовой скоростью 20-80°/с до температуры 150-250°C. Затем проводят нагрев листов со среднемассовой скоростью 1-1,5°/мин до температуры 580-630°C с выдержкой 10-16 мин/мм и охлаждают на воздухе.Accelerated cooling between stages is necessary to prevent the occurrence of collective recrystallization processes in the middle of the rolled thickness. The second stage of deformation is performed in the temperature range 950–980 ° C with compression in each pass of at least 10%. The specified conditions for the deformation at the second stage of rolling will eliminate the heterogeneity of the thickness of the rolled product due to incomplete occurrence of recrystallization processes and thus ensure the isotropy of the mechanical properties of the sheet. After rolling, the billet is cooled at a mass-average rate of 20-80 ° / s to a temperature of 150-250 ° C. Then the sheets are heated at a mass-average speed of 1-1.5 ° / min to a temperature of 580-630 ° C with a holding time of 10-16 min / mm and cooled in air.
Основными факторами упрочнения (повышения предела текучести) бейнитно-мартенситных сталей являются твердорастворное (20-35%), дислокационное (15-20%), зернограничное (20-30%), малоугловыми границами (20-30%) и упрочнение дисперсными частицами (2-10%).The main factors of hardening (increasing yield strength) of bainitic-martensitic steels are solid-solution (20-35%), dislocation (15-20%), grain-boundary (20-30%), small-angle boundaries (20-30%) and hardening by dispersed particles ( 2-10%).
Повышение предела текучести стали, обычно приводит к увеличению склонности к хрупким разрушениям. Единственным механизмом, который одновременно с приростом предела текучести вызывает повышение хладостойкости, является измельчение зерна. Измельчение зерна достигается в результате добавления алюминия, ванадия и азота, которые, образуя мелкодисперсные карбиды, препятствуют росту зерна аустенита при нагреве. Применение термомеханической обработки обеспечивает измельчение аустенитного зерна на начальной стадии деформации. На завершающей стадии деформации в γ-фазе формируется развитая субструктура с большим количеством равномерно распределенных дефектов кристаллического строения. В ходе ускоренного охлаждения после деформации происходит дополнительное упрочнение стали за счет фазового наклепа и субструктурного упрочнения при γ→α-превращении. Окончательные структура и свойства проката формируются после дополнительного нагрева и выдержки при температуре отпуска.An increase in the yield strength of steel usually leads to an increase in the tendency to brittle fracture. The only mechanism that simultaneously with the increase in the yield strength causes an increase in cold resistance is grain grinding. Grain grinding is achieved by adding aluminum, vanadium and nitrogen, which, forming fine carbides, inhibit the growth of austenite grain when heated. The use of thermomechanical processing provides grinding of austenitic grain at the initial stage of deformation. At the final stage of deformation in the γ phase, a developed substructure is formed with a large number of uniformly distributed defects in the crystal structure. During accelerated cooling after deformation, additional hardening of the steel occurs due to phase hardening and substructural hardening during the γ → α transformation. The final structure and properties of the rental are formed after additional heating and exposure at tempering temperature.
Пример осуществления способаAn example of the method
Сталь была выплавлена в электропечи и после внепечного рафинирования и вакуумирования разлита в непрерывнолитые слябы сечением 200×1550 мм. Прокатку на лист производили на одноклетьевом реверсивном стане "5000"Steel was smelted in an electric furnace and, after out-of-furnace refining and evacuation, was cast into continuously cast slabs with a cross section of 200 × 1550 mm. Rolling per sheet was performed on a single-shaft reversing mill "5000"
Химический состав приведен в таблице 1, технологические режимы - в таблице 2.The chemical composition is shown in table 1, technological conditions in table 2.
Механические свойства определяли на поперечных образцах. Испытания на статическое растяжение осуществляли на образцах тип III №4 ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом (тип 11, ГОСТ 9454). В таблице 3 приведены средние величины из трех результатов испытаний на статическое растяжение и шести результатов испытаний на ударный изгиб.Mechanical properties were determined on transverse samples. Tensile tests were carried out on type III specimens No. 4 of GOST 1497, and shock bending on specimens with a V-shaped notch (type 11, GOST 9454). Table 3 shows the average values of three results of tests for static tensile and six results of tests for impact bending.
Критическую температуру вязко-хрупкого перехода NDT определяли по ASTM E208.The critical temperature of the viscous-brittle transition NDT was determined according to ASTM E208.
Литературные источники, использованные при составлении описания изобретения:Literary sources used in the preparation of the description of the invention:
1. Патент Российской Федерации №2062795, МПК C21D 9/46, C21D 8/02, 1996 г.1. Patent of the Russian Federation No. 2062795, IPC C21D 9/46, C21D 8/02, 1996
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125461/02A RU2397255C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Procedure for production of sheets out of alloyed steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125461/02A RU2397255C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Procedure for production of sheets out of alloyed steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2397255C1 true RU2397255C1 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=46305485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125461/02A RU2397255C1 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Procedure for production of sheets out of alloyed steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2397255C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562734C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | High-strength cold-resistant steel |
RU2675441C1 (en) * | 2017-12-27 | 2018-12-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Method of production of flat steel with a regulated yield point from steel of unified chemical composition |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125461/02A patent/RU2397255C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562734C1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-09-10 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | High-strength cold-resistant steel |
RU2675441C1 (en) * | 2017-12-27 | 2018-12-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Method of production of flat steel with a regulated yield point from steel of unified chemical composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3309276B1 (en) | Low-crack-sensitivity and low-yield-ratio ultra-thick steel plate and preparation method therefor | |
KR101563929B1 (en) | 800 Steel plate with yield strength of 800MPa grade and low weld cracking sensitivity and manufacture method thereof | |
EP3135787B1 (en) | Steel plate and method of producing same | |
KR101988144B1 (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same | |
CN107208212B (en) | Thick-walled high-toughness high-strength steel plate and method for producing same | |
EP3239327A1 (en) | High-strength steel plate for pressure vessel having excellent toughness after post weld heat treatment and manufacturing method thereof | |
JP5804229B1 (en) | Abrasion-resistant steel plate and method for producing the same | |
KR101561358B1 (en) | High-strength cold rolled steel sheet having excellent deep drawability and bake hardenability and method for manufacturing the same | |
JP4855553B2 (en) | High-strength ultra-thick H-section steel and its manufacturing method | |
CA2899570A1 (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
JP5659758B2 (en) | TMCP-Temper type high-strength steel sheet with excellent drop weight characteristics after PWHT that combines excellent productivity and weldability | |
EP1375694B1 (en) | Hot-rolled steel strip and method for manufacturing the same | |
JP6245352B2 (en) | High-tensile steel plate and manufacturing method thereof | |
KR102164112B1 (en) | High-strength steel sheet having excellent ductility and low-temperature toughness and method for manufacturing thereof | |
JP2010126808A (en) | Cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
RU2500820C1 (en) | Production method of rolled metal from low-alloy steel for manufacture of structural members of oil and gas lines | |
RU2615667C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
CN111051555B (en) | Steel sheet and method for producing same | |
RU2397255C1 (en) | Procedure for production of sheets out of alloyed steel | |
JP6179609B2 (en) | Manufacturing method of thick high-strength steel sheet with excellent cold workability | |
CN110546295A (en) | Rolled H-section steel and method for producing same | |
JP2014034695A (en) | Thick high-strength steel plate having excellent cold workability and production method thereof | |
CN115989327A (en) | Thick steel plate and method for producing same | |
RU2652281C1 (en) | Method of production of hot-rolled sheets from high-strength steel | |
KR101368547B1 (en) | High strength hot-rolled steel sheet and method of manufacturing the hot-rolled steel sheet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130215 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170707 |