RU2525874C2 - Трубная сталь - Google Patents
Трубная сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525874C2 RU2525874C2 RU2012155302/02A RU2012155302A RU2525874C2 RU 2525874 C2 RU2525874 C2 RU 2525874C2 RU 2012155302/02 A RU2012155302/02 A RU 2012155302/02A RU 2012155302 A RU2012155302 A RU 2012155302A RU 2525874 C2 RU2525874 C2 RU 2525874C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- over
- steel
- less
- nickel
- carbon
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, используемым для производства магистральных труб. Сталь содержит, мас.%: углерод от 0,11 до менее 0,15, кремний от 0,40 до менее 0,50, марганец 1,30-1,60, хром не более 0,30, никель 0,06-0,20, медь не более 0,30, алюминий не более 0,05, титан не более 0,03, азот не более 0,008, сера не более 0,040, фосфор 0,015-0,030, железо остальное. Сталь имеет феррито-перлитную структуру, величину временного сопротивления разрыву σВ не менее 530 Н/мм2, величину ударной вязкости KCU-40 не менее 120 Дж/см2. Улучшаются потребительские свойства указанных труб. 1 пр.
Description
Изобретение относится к сплавам на основе железа и может быть использовано при производстве сталей для магистральных трубопроводов.
Наиболее употребительные в настоящее время стали (в том числе - трубные) достаточно подробно описываются, например, в справочнике В.Н. Журавлева и О.И. Николаевой "Машиностроительные стали", М.: Машиностроение, 1981. К трубным сталям относится, например, сталь марки 17Г1С, химический состав и механические свойства которой регламентирует ГОСТ 19281. Одним из важных показателей свойств трубной стали является величина ударной вязкости при отрицательных температурах (минус 40°C), что гарантирует хладостойкость труб при эксплуатации в северных районах.
Качественные трубные стали имеют обычно невысокое содержание углерода, но, как правило, содержат хром, никель и медь.
Известна сталь, содержащая 0.08÷0.30% углерода, 7÷9% марганца, 12÷15% хрома, 1÷3% алюминия, 0.55÷0.63% кремния, 0.01÷0.10% азота, 0.05÷0.15% ванадия, 0.02÷0.05% кальция, остальное железо (см. а.с. №969778, кл. C22C 38/38, опубл. в БИ №40, 1982).
Недостатком этой стали является широкий диапазон содержания углерода и ванадия и как следствие широкий диапазон ее прочностных и вязких свойств, что делает эту сталь ограниченно пригодной для использования при производстве труб.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является сталь марки 17Г1С, приведенная в ГОСТ 19281.
Эта сталь содержит 0.15÷0.20% углерода, 0.4÷0.6% кремния, 1.15÷1.6% марганца, не более 0.3% хрома, никеля и меди (каждого), не более 0.035% фосфора, не более 0.04% серы, не более 0.008% азота, не более 0,05% алюминия, не более 0,03% титана и характеризуется тем, что минимальная величина сопротивления разрыву (σB) - не менее 490 Н/мм2, а величина ударной вязкости (KCU-40) - не менее 39 Дж/см2.
Недостатком известной стали является относительно малая величина ударной вязкости и временного сопротивления, что снижает потребительские свойства стали, используемой для производства магистральных труб.
Технической задачей настоящего изобретения является улучшение потребительских свойств указанных труб, изготовленных из предлагаемой стали.
Предлагаемая трубная сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, серу, фосфор, алюминий, титан и азот и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод | от 0.11 до менее 0.15 |
кремний | от 0.40 до менее 0.50 |
марганец | 1.30÷1.60 |
хром | не более 0.30 |
никель | 0.06÷0.20 |
медь | не более 0.30 |
алюминий | не более 0.05 |
титан | не более 0.03 |
азот | не более 0,008 |
сера | не более 0.040 |
фосфор | 0.015÷0.030 |
железо | остальное |
при этом она имеет феррито-перлитную структуру и величину временного сопротивления разрыву σB не менее 530 Н/мм2, величину ударной вязкости KCU-40 не менее 120 Дж/см2.
Сущность заявляемого технического решения состоит в оптимизации химического состава трубной стали (в частности - сужении пределов содержания углерода, марганца и никеля), а также конкретизации содержания фосфора. В результате этого улучшается микроструктура стали, что и повышает величины временного сопротивления разрыву и ударной вязкости.
Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли в ОАО "Магнитогорский Металлургический Комбинат".
С этой целью при производстве трубной стали варьировали содержание углерода, марганца, никеля и фосфора, фиксируя механические свойства полученной полосовой стали.
Выбранные пределы содержания углерода (0,11 до менее 0,15%), в сочетании с марганцем (1,30÷1,60%), кремнием (0,40 до менее 0,50%) и никелем (0,06÷0,20%) обеспечивают получение феррито-перлитной структуры, позволяют достичь высоких значений предела текучести и временного сопротивления разрыву.
Фосфор, как элемент внедрения, вызывает объемное искажение решетки, приводящее к увеличению сил трения при движении дислокаций, тем самым упрочняя феррит, также усиливает выделение дисперсных карбидных включений, способствуя повышению прочности стали при сохранении пластичности, и улучшает штампуемость стали.
Наилучшие результаты (максимальные величины σB и KCU-40 при удовлетворительной пластичности металла) получены при реализации заявляемого объекта. Отклонения от предлагаемого содержания отдельных компонентов стали ухудшали достигнутые показатели.
Так, уменьшение содержания углерода, марганца и фосфора приводило к уменьшению величины σB стали, а их увеличение - к возрастанию; содержание же в стали никеля, практически, не изменяло σB. Уменьшение содержания углерода и фосфора повышало величину ударной вязкости, а увеличение их содержания оказывало обратное влияние. При увеличении содержания никеля величина ударной вязкости снижалась, и наоборот. Поэтому было выбрано такое содержание в стали указанных элементов, которое давало требуемые прочность, пластичность и ударную вязкость металла, способствуя созданию максимальной износостойкости труб.
Пример конкретного выполнения
Трубная сталь содержит компоненты в следующих величинах (мас.%): углерод - 0.14, кремний - 0.50, марганец - 1.45, хром - 0.15, никель - 0.13, медь - 0.15, сера - 0,002, фосфор - 0.022, азот - 0.006, алюминия - 0.040, титана - 0.002, железо - остальное.
Механические свойства стали: σв =565 Н/мм; KCU-40=179 Дж/см2. Сравнительный анализ химического состава стали и механических свойств представлен в таблице.
Контрольные испытания стали, взятой в качестве ближайшего аналога, показали, что величина временного сопротивления разрыву σВ была в пределах 490-520 Н/мм2, величина ударной вязкости KCU-40 была в пределах 39-55 Дж/см2. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известным объектом.
По данным технико-экономических исследований, проведенных в Центральной лаборатории ОАО "ММК", использование предлагаемой трубной стали для изготовления магистральных трубопроводов позволит улучшить потребительские свойства труб, а именно достигнутые показатели величины сопротивления стали разрыву и ее ударной вязкости при температуре испытаний минус 40°С увеличивают срок службы труб не менее чем на 30%, а в условиях крайнего Севера - почти в 1,5 раза.
Таблица | |||||||||||||
№ п.п. | Массовая доля элементов, % | σВ, Н/мм2 | KCU-40°С, Дж/см2 | ||||||||||
С | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Сu | N | AI | Ti | |||
1 | 0,12 | 0,49 | 1,31 | 0,004 | 0,016 | 0,04 | 0,14 | 0,06 | 0,005 | 0,032 | 0,002 | 580 | 185 |
2 | 0,14 | 0,49 | 1,35 | 0,003 | 0,013 | 0,05 | 0,17 | 0,06 | 0,004 | 0,036 | 0,003 | 590 | 156 |
3 | 0,15 | 0,52 | 1,46 | 0,005 | 0,014 | 0,05 | 0,12 | 0,05 | 0,004 | 0,039 | 0,002 | 600 | 141 |
ГОСТ 19281 | 0,15-0,2 | 0,4-0,6 | 1,15-1,6 | He более 0,04 | Не более 0,035 | He более 0,3 | He более 0,3 | Не более 0,3 | Не более 0,008 | Не более 0,05 | He более 0,03 | Не менее 490 | Не менее 39 |
Claims (1)
- Трубная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, серу, фосфор, алюминий, титан, азот и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
углерод от 0,11 до менее 0,15 кремний от 0,40 до менее 0.50 марганец 1,30÷1,60 хром не более 0,30 никель 0,06÷0,20 медь не более 0,30 алюминий не более 0,05 титан не более 0,03 азот не более 0,008 сера не более 0,040 фосфор 0,015÷0,030 железо остальное
при этом она имеет феррито-перлитную структуру, величину временного сопротивления разрыву σВ не менее 530 H/мм2 и величину ударной вязкости KCU-40 не менее 120 Дж/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155302/02A RU2525874C2 (ru) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Трубная сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155302/02A RU2525874C2 (ru) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Трубная сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012155302A RU2012155302A (ru) | 2014-06-27 |
RU2525874C2 true RU2525874C2 (ru) | 2014-08-20 |
Family
ID=51215882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012155302/02A RU2525874C2 (ru) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | Трубная сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525874C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU998572A1 (ru) * | 1981-01-14 | 1983-02-23 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина | Конструкционна сталь |
RU2404280C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2010-11-20 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Горячегнутая труба и способ ее получения |
RU2442839C2 (ru) * | 2007-01-31 | 2012-02-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Сталь с высокой прочностью на растяжение, обладающая приемлемой стойкостью к замедленному разрушению, и способ ее производства |
-
2012
- 2012-12-19 RU RU2012155302/02A patent/RU2525874C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU998572A1 (ru) * | 1981-01-14 | 1983-02-23 | Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им.И.П.Бардина | Конструкционна сталь |
RU2404280C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2010-11-20 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Горячегнутая труба и способ ее получения |
RU2442839C2 (ru) * | 2007-01-31 | 2012-02-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Сталь с высокой прочностью на растяжение, обладающая приемлемой стойкостью к замедленному разрушению, и способ ее производства |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия. Стали 17Г1С, 17ГС, 09Г2С, 09Г2СД. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012155302A (ru) | 2014-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200722531A (en) | High-strength steel excellent in delayed fracture resistance characteristics and metal bolts | |
KR101953495B1 (ko) | 고탄소 냉연 강판 및 그의 제조 방법 | |
RU2010121834A (ru) | Стальная труба с высокой расширяемостью и способ ее изготовления | |
MX2009009769A (es) | Acero para formacion en caliente o enfriamiento en una herramienta, que tiene ductilidad mejorada. | |
BR112017019994A2 (pt) | membro de folha de aço tratada termicamente e método para produzir o mesmo | |
MX2019008377A (es) | Tubo de acero inoxidable sin soldadura de alta resistencia y metodo de fabricacion del mismo. | |
RU2763027C1 (ru) | Кованая деталь из бейнитной стали и способ ее изготовления | |
WO2011124851A3 (fr) | Pièce mécanique en acier à hautes caractéristiques et son procédé de fabrication | |
RU2691436C1 (ru) | Формуемая легковесная сталь с улучшенными механическими свойствами и способ производства полуфабрикатов из указанной стали | |
RU2016137919A (ru) | Стальная труба для топливопровода высокого давления и использующий ее топливопровод высокого давления | |
RU2011147484A (ru) | Высокопрочный, высоковязкий тонкий стальной пруток и способ его изготовления | |
PH12020550830A1 (en) | High-mn steel and method for manufacturing same | |
BRPI0707772A2 (pt) | material de anel de pistço para motor de combustço interna | |
KR101745192B1 (ko) | 초고강도 스프링강 | |
KR101745191B1 (ko) | 초고강도 스프링강 | |
JP6621419B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
CN106319362A (zh) | 具有抗酸性腐蚀性能x52无缝管线钢管及其制造方法 | |
MX2022000428A (es) | Tubo de acero sin soldadura que tiene una resistencia deseable a la corrosion por punto de condensacion de acido sulfurico y metodo para fabricar el mismo. | |
WO2008142275A3 (fr) | Acier micro-allié à bonne tenue à l'hydrogène pour le formage à froid de pièces mécaniques à hautes caractéristiques | |
RU2525874C2 (ru) | Трубная сталь | |
JP5100144B2 (ja) | バネ用鋼板およびそれを用いたバネ材並びにそれらの製造法 | |
RU2552794C2 (ru) | Труба нефтяного сортамента хладостойкая | |
RU2576773C1 (ru) | Высокопрочная коррозионностойкая сталь переходного класса | |
KR101795278B1 (ko) | 초고강도 스프링강 | |
UA100548C2 (ru) | Низколегированная сталь для производства высокопрочных свариваемых горячекатаных бесшовных труб |