RU2430978C1 - Способ производства листового проката - Google Patents
Способ производства листового проката Download PDFInfo
- Publication number
- RU2430978C1 RU2430978C1 RU2010108174/02A RU2010108174A RU2430978C1 RU 2430978 C1 RU2430978 C1 RU 2430978C1 RU 2010108174/02 A RU2010108174/02 A RU 2010108174/02A RU 2010108174 A RU2010108174 A RU 2010108174A RU 2430978 C1 RU2430978 C1 RU 2430978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- flat
- manufacture
- deformation
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение предназначено для повышения показателей коррозионной стойкости, ударной вязкости и хладостойкости листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей для обеспечения возможности изготовления из него электросварных нефтегазопроводных труб. Способ включает выплавку низкоуглеродистой низколегированной стали, получение заготовки, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме, контролируемое охлаждение проката, отпуск и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды. Стабилизация характеристик получаемого проката обеспечивается за счет того, что контролируемое охлаждение проката осуществляют с температуры конца деформации, находящейся в интервале (Ас3+20)-(Ас3+40)°С, до температуры 530-570°С со скоростью 30-40 град/с, а отпуск проводят при температуре 665-695°С с выдержкой 0,2-4,0 мин/мм. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству термически обработанного листового проката ответственного назначения, используемого, в частности, для изготовления электросварных нефтегазопроводных труб.
Известен способ производства листового проката по патенту РФ №2156310, МПК C21D 9/46, включающий выплавку стали определенного химического состава, внепечную обработку металла, разливку металла в изложницы, аустенизацию слитков, их прокатку на слябы, нагрев заготовок, предварительную деформацию при 980-1060°C, окончательную деформацию при 750-850°C и окончательное охлаждение листового проката до температуры окружающей среды. Изготовленный по данному способу прокат обладает достаточными прочностными характеристиками и хладостойкостью, но не обладает стойкостью к водородному растрескиванию и сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением (СКРН).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ производства листового проката по патенту РФ №2062795, МПК C21D 9/46, включающий получение заготовок из стали определенного химического состава, аустенизацию, предварительную и окончательную деформации, охлаждение проката при температуре 760-900°C со скоростью 10-60 град/с до температуры 300-20°C, повторный нагрев до температуры 590-740°C с выдержкой 0,2-3,0 мин/мм и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды. Изготовленный в соответствии с данным способом прокат имеет достаточные прочностные характеристики, но не обладает необходимой коррозионной стойкостью, что препятствует его использованию для изготовления труб, предназначенных для транспортировки таких агрессивных жидкостей, как нефть и нефтепродукты.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является производство листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей для изготовления электросварных нефтегазопроводных труб.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении показателей коррозионной стойкости, ударной вязкости и хладостойкости листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе производства листового проката, включающем выплавку низкоуглеродистой низколегированной стали, получение заготовки, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме, контролируемое охлаждение проката, отпуск и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды, согласно предлагаемому техническому решению контролируемое охлаждение проката осуществляют с температуры конца деформации, находящейся в интервале (Ас3+20)-(Ас3+40)°C, до температуры 530-570°C со скоростью 30-40 град/с, а отпуск проводят при температуре 665-695°C с выдержкой 0,2-4,0 мин/мм. Кроме того, для производства предложенного проката может быть использована сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:
Углерод | 0,07-0,15 |
Кремний | 0,50-0,70 |
Марганец | 0,50-0,70 |
Ванадий | 0,04-0,12 |
Хром | не более 0,70 |
Молибден | не более 0,25 |
Ниобий | не более 0,08 |
Никель | не более 0,30 |
Титан | не более 0,03 |
Алюминий | 0,02-0,05 |
Сера | не более 0,005 |
Фосфор | не более 0,015 |
Железо и неизбежные примеси | остальное. |
Возможность получения указанного технического результата при осуществлении предлагаемого способа подтверждается следующим. Как показали проведенные исследования, температурный интервал окончания деформации от 760°C до 900°C, в известном способе по патенту №2062795, охватывает области как выше, так и ниже критической точки Ас3, что не обеспечивает получение стабильных характеристик листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей, поскольку в интервале температур 760-820°C(Ас1-Ас3) сталь имеет разнозеренную двухфазную аустенитно-ферритную структуру, при этом ферритные зерна имеют преимущественно вытянутую форму с развитой полигональной структурой, а на границах зерен аустенита и феррита образуются существенные напряжения. Все эти факторы существенно снижают пластичность и коррозионную стойкость проката. Предлагаемая температура окончания процесса деформации на 20-40°C выше Ас3 позволяет обеспечить вследствие динамической рекристаллизации образование мелкозеренной однородной аустенитной структуры. Ускоренное охлаждение проката после завершения процесса деформации до указанных в известном способе температур 300-20°C приводит к мартенситному превращению, а в области осевой ликвации, обогащенной легирующими элементами, и к образованию остаточного аустенита. При этом в структуре металла формируются существенные остаточные напряжения, приводящие к образованию микротрещин на границе раздела структурных составляющих и, как следствие, к снижению коррозионной стойкости и ударной вязкости. В заявляемом способе температура проката после ускоренного контролируемого охлаждения должна быть в пределах 530-570°C, что обеспечивает протекание промежуточного превращения и приводит к снижению остаточных напряжений. При этом существенное влияние на конечную структуру и свойства стали оказывает также скорость охлаждения после завершения деформации. Широкий интервал скоростей охлаждения (10-60 град/с), используемый в способе-прототипе, не может обеспечить однородность свойств проката. При низких скоростях охлаждения (до 30 град/с) происходит рост зерна и выделение цементита по границам зерен, что обуславливает снижение ударной вязкости. При высоких скоростях охлаждения (выше 40 град/с) происходит мартенситное превращение, приводящее к образованию структур мартенсита, а также остаточного аустенита, особенно в области осевой ликвации, снижающих ударную вязкость и коррозионную стойкость. Предлагаемая скорость охлаждения 30-40 град/с, как подтвердили проведенные исследования, обеспечивает измельчение структуры, протекание бейнитного превращения, исключение образования мартенсита и остаточного аустенита, что способствует повышению прочности и ударной вязкости. Последующее проведение отпуска при температуре 665-695°C приводит к выравниванию микроструктуры по толщине листа, удалению бейнитных структур в области осевой ликвации, в результате чего значительно повышаются стойкость металла к водородному растрескиванию, СКРН, значительно увеличивается ударная вязкость при отрицательных температурах. В то же время отпуск при температуре 590-650°C с охлаждением на воздухе до температуры окружающей среды приводит лишь к снятию остаточных напряжений, но не улучшает структуру металла. При указанных в способе по патенту №2062795 высоких температурах отпуска (до 720-740°C) происходит сфероидизация карбидов - образование округлых мелкодисперсных частиц цементита и выделение цементита по границам зерен. Сталь с подобной структурой не обладает требуемыми для нефтегазопроводных труб прочностными характеристиками и хладостойкостью.
Сущность предложенного технического решения поясняется примером конкретного выполнения.
Была выплавлена сталь, содержащая 0,12% углерода, 0,58% кремния, 0,57% марганца, 0,06% ванадия, 0,04% хрома, 0,004% молибдена, 0,03% ниобия, 0,20% никеля, 0,004% титана, 0,028% алюминия, 0,002% серы, 0,010% фосфора. Выплавка осуществлялась в электропечи с последующей обработкой на установке печь-ковш. Разливка стали производилась на машине непрерывного литья заготовок с последующей противофлокеновой обработкой слябов в отапливаемых колодцах. Прокатку на лист толщиной 11 мм вели в реверсивном режиме. Температура окончания деформации составляла 850-870°C, температура после охлаждения со скоростью 35-40 град/с составляла 530-570°C. Дополнительный нагрев проводили в проходной роликовой печи с температурой 680°C с удельным временем нагрева 2 мин/мм.
Испытания механических свойств были проведены в соответствии с ГОСТ 1497-84, испытания на ударную вязкость - ГОСТ 9454-78, коррозионные испытания - со стандартами NACE TM0177 и NACE TM0182 в среде типа A по NACE TM0177.
В таблице 1 приведены режимы термообработки листового проката, в таблице 2 - результаты испытаний.
Таким образом, совокупность всех режимов заявляемого способа производства листового проката из низкоуглеродистых низколегированных сталей обеспечивает такой комплекс механических характеристик, коррозионной стойкости, а также хладостойкости, которые позволяют использовать полученный прокат для изготовления коррозионно-стойких нефтегазопроводных труб.
Таблица 1 | ||||
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА | ||||
№ п/п | Температура конца прокатки, °C | Температура после ускор. охлаждения, °C | Скорость охлаждения, град/с | Температура отпуска, °C |
1 | 850 | 530 | 40 | 665 |
2 | 870 | 530 | 40 | 695 |
3 | 850 | 570 | 35 | 665 |
4 | 870 | 570 | 35 | 695 |
5 | 865 | 545 | 35 | 680 |
прототип | 800 | 150 | 30 | 650 |
Таблица 2 | |||||||
№ п,п | Временное сопротивление разрыву σВ, Н/мм2, | Предел текучести σ02, Н/мм2 | Относительное удлинение δ, % | Ударная вязкость KCV-40, Дж/см2 | Стойкость к водородному растрескиванию | Пороговое напряжение СКРН σth, % от σ02 | |
CLR, % | CTR, % | ||||||
1 | 571 | 477 | 25 | 167 | 3 | 1,5 | 70 |
2 | 513 | 423 | 32 | 263 | 2 | 1 | 70 |
3 | 568 | 469 | 26 | 182 | 3 | 1 | 70 |
4 | 510 | 410 | 31 | 216 | 2 | 0,5 | 70 |
5 | 543 | 447 | 29 | 320 | 1 | 0,2 | 75 |
прототип | 596 | 455 | 33 | 78* | 22 | 6 | 40 |
Примечание * - испытания проводились при температуре -20°C |
Claims (2)
1. Способ производства листового проката, включающий выплавку низкоуглеродистой низколегированной стали, получение заготовки, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме, контролируемое охлаждение проката, отпуск и окончательное охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что контролируемое охлаждение проката осуществляют с температуры конца деформации, находящейся в интервале (Ас3+20)-(Ас3+40)°С, до температуры 530-570°С со скоростью 30-40°/с, а отпуск проводят при температуре 665-695°С с выдержкой 0,2-4,0 мин/мм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:
Углерод 0,07-0,15
Кремний 0,50-0,70
Марганец 0,50-0,70
Ванадий 0,04-0,12
Хром не более 0,70
Молибден не более 0,25
Ниобий не более 0,08
Никель не более 0,30
Титан не более 0,03
Алюминий 0,02-0,05
Сера не более 0,005
Фосфор не более 0,015
Железо и неизбежные примеси Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010108174/02A RU2430978C1 (ru) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Способ производства листового проката |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010108174/02A RU2430978C1 (ru) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Способ производства листового проката |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2430978C1 true RU2430978C1 (ru) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010108174/02A RU2430978C1 (ru) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | Способ производства листового проката |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2430978C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479637C1 (ru) * | 2012-02-17 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Самарский инженерно-технический центр" | Способ производства листового проката |
RU2569619C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-11-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низколегированного хладостойкого свариваемого листового проката повышенной коррозионной стойкости |
RU2745831C1 (ru) * | 2020-08-11 | 2021-04-01 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ получения высокопрочного толстолистового стального проката на реверсивном стане |
-
2010
- 2010-03-04 RU RU2010108174/02A patent/RU2430978C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479637C1 (ru) * | 2012-02-17 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Самарский инженерно-технический центр" | Способ производства листового проката |
RU2569619C1 (ru) * | 2014-05-22 | 2015-11-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства низколегированного хладостойкого свариваемого листового проката повышенной коррозионной стойкости |
RU2745831C1 (ru) * | 2020-08-11 | 2021-04-01 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ получения высокопрочного толстолистового стального проката на реверсивном стане |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2714455C1 (ru) | Высокопрочный и высокодерформируемый холоднокатаный и термообработанный стальной лист и способ его изготовления | |
JP6285462B2 (ja) | 780MPa級冷間圧延二相帯鋼及びその製造方法 | |
CA2948297C (en) | Railway vehicle wheel and method for manufacturing railway vehicle wheel | |
RU2680041C2 (ru) | Способ изготовления высокопрочного стального листа и полученный лист | |
JP4609138B2 (ja) | 耐硫化物応力割れ性に優れた油井管用鋼および油井用継目無鋼管の製造方法 | |
JP6574307B2 (ja) | 高強靭性継目無鋼管及びその製造方法 | |
US10597760B2 (en) | High-strength steel material for oil well and oil well pipes | |
KR102455373B1 (ko) | 향상된 강도, 연성 및 성형성을 갖는 고강도 강 시트의 제조 방법 | |
JP2019056180A (ja) | ホットスタンピングに使用される鋼板 | |
CN107208212B (zh) | 厚壁高韧性高强度钢板及其制造方法 | |
JP2020050956A (ja) | 改善された強度および成形性を有する高強度鋼シートを製造するための方法および得られたシート | |
JP6343688B2 (ja) | 超高強度被覆または非被覆鋼板を製造する方法および得られる鋼板 | |
CN101928875A (zh) | 具有良好成形性能的高强度冷轧钢板及其制备方法 | |
CA2857439A1 (en) | High-strength seamless steel pipe for oil well use having excellent resistance to sulfide stress cracking | |
CN106480375B (zh) | 一种高强度电阻焊套管及其制造方法 | |
KR101776242B1 (ko) | 양호한 연성을 나타내는 고강도 스틸 그리고 용융 아연 욕 하류의 인-라인 열처리를 통한 생산 방법 | |
WO2021104417A1 (zh) | 一种碳钢奥氏体不锈钢轧制复合板及其制造方法 | |
WO2019218135A1 (zh) | 屈服强度1000MPa级低屈强比超高强钢及其制备方法 | |
CN110592491B (zh) | 一种高耐磨性马氏体/奥氏体双相耐磨钢板及制造方法 | |
JP5194572B2 (ja) | 耐溶接割れ性が優れた高張力鋼材の製造方法 | |
JP5565102B2 (ja) | 機械構造用鋼およびその製造方法 | |
CN109652739B (zh) | 一种搪瓷用高强度冷轧钢带及其制备方法 | |
CN107761007A (zh) | 低碳冷轧超高强双相钢及其制备方法 | |
CN110358967A (zh) | 厚规格热镀锌复相钢及其生产方法 | |
RU2430978C1 (ru) | Способ производства листового проката |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150305 |