RU2617075C1 - Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения - Google Patents
Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617075C1 RU2617075C1 RU2016104657A RU2016104657A RU2617075C1 RU 2617075 C1 RU2617075 C1 RU 2617075C1 RU 2016104657 A RU2016104657 A RU 2016104657A RU 2016104657 A RU2016104657 A RU 2016104657A RU 2617075 C1 RU2617075 C1 RU 2617075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carried out
- rolling
- accelerated cooling
- temperature
- steel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии. Для повышения прочности проката при одновременном повышении прокаливаемости, пластичности и ударной вязкости выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,04÷0,05, марганец 1,9÷2,0, кремний 0,22÷0,25, ниобий 0,07÷0,09, титан 0,02÷0,025, алюминий 0,025÷0,03, азот 0,005÷0,007, сера 0,001÷0,002, фосфор 0,006÷0,008, бор 0,0015÷0,002, железо - остальное, осуществляют непрерывную разливку стали в слябы, аустенизацию при 1050÷1100°С, черновую прокатку с деформацией 12÷20% в области температур рекристаллизации аустенита, чистовую - в области температур полного торможения рекристаллизации с общей степенью деформации 70÷80%, ускоренное охлаждение при температуре его завершения 350÷450°С и индукционный отпуск при температуре 620±10°С. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству экономнолегированной высокопрочной стали для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения, офшорного судостроения.
Известен способ производства проката по патенту РФ №2355783, включающий выплавку стали, непрерывную разливку на слябы, аустенизацию, предварительную и окончательную деформации по продольно-поперечной схеме и охлаждение готового проката, при этом выплавляют сталь, содержащую, мас.%:
С | 0,03-0,20 |
Mn | 0,50-2,20 |
Si | 0,25-0,60 |
Nb | 0,01-0,15 |
Al | 0,01-0,10 |
Ti | 0,005-0,05 |
N | 0,002-0,012 |
S | 0,0005-0,010 |
P | 0,003-0,030 |
Fe | остальное |
при этом предварительную прокатку в области температур рекристаллизации аустенита осуществляют с общей степенью деформации 50-80% и с частной деформацией 12-20% за проход в направлении поперек оси сляба, а окончательную деформацию осуществляют при температурах ниже температуры рекристаллизации аустенита с общей степенью деформации 60-80% вдоль оси сляба.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение прочностных показателей проката при одновременном повышении прокаливаемости и показателей пластичности (деформационной способности) и ударной вязкости (хладостойкости).
Поставленный результат в способе производства высокопрочного хладостойкого проката, включающем выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, аустенизацию, черновую и чистовую стадию прокатки, ускоренное охлаждение, достигается тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:
углерод (С) | 0,04÷0,05 |
марганец (Mn) | 1,9÷2,0 |
кремний (Si) | 0,22÷0,25 |
ниобий (Nb) | 0,07÷0,09 |
титан (Ti) | 0,02÷0,025 |
алюминий (Al) | 0,025÷0,03 |
азот (N2) | 0,005÷0,007 |
сера (S) | 0,001÷0,002 |
фосфор (Р) | 0,006÷0,008 |
бор (В) | 0,0015÷0,002 |
железо (Fe) | остальное |
аустенизацию проводят в интервале температур 1050÷1100°С, черновую прокатку производят с частной деформацией 12÷20% в области температур рекристаллизации аустенита, чистовую - в области температур полного торможения рекристаллизации с общей степенью деформации 70÷80%, ускоренное охлаждение завершают при температуре 350÷450°С, при этом, после ускоренного охлаждения, в потоке прокатного стана, дополнительно проводят кратковременный высокий индукционный отпуск при температуре 620±10°С.
Дополнительно сталь может включать один или несколько элементов из ряда, мас.%:
молибден (Мо) | 0,2÷0,3 |
никель (Ni) | 0,3÷0,4 |
хром (Cr) | 0,2÷0,3 |
медь (Cu) | 0,2÷0,3 |
ускорение охлаждения возможно осуществлять со скоростью 25÷35 град/с, а нагрев при индукционном отпуске осуществляют в темпе «прокатки» со скоростью от 15 до 120 секунд в зависимости от толщины проката.
Описание иллюстрируется фиг. 1 - спектры масс-положительных и отрицательных ионов, полученные для поверхности образца после его нагрева в вакууме при 550°С в зависимости от продолжительности выдержки (а - 10 мин; б - 30 мин; в - 60 мин; г - зависимость интенсивности линии бора на спектре масс от длительности нагрева); фиг. 2 - микроструктура опытного образца с увеличением ×6000, показано распределение бора по периферии бейнитной колонии; фиг. 3 - тонкая структура образца после индукционного отпуска, показана структура нижнего бейнита (темнопольное изображение в рефлексах мартенсита, температура окончания ускоренного охлаждения 450°С).
В целях обоснования достижения поставленного результата осуществили опытную выплавку низкоуглеродистой ниобийсодержащей стали, дополнительно легированной элементами, обеспечивающими твердорастворное упрочнение - Mn, Ni, Мо, Cr, Cu с микродобавкой бора. Сталь имела экономный уровень легирования, выражающийся величиной Сэкв=0,48% и Рст=0,19%, а ее химический состав представлен в таблице 1.
После выплавки сталь разливали в изложницы. Полученную заготовку прокатывали в полуавтоматическом режиме с ускоренным охлаждением. Нагрев (аустенизацию) осуществляли до температуры 1100°С. Температура начала черновой прокатки Тн.черн составила 1000÷1050°С, температура окончания черновой прокатки Тк.черн - 950÷1000°С. Чистовую прокатку проводили с завершением в нижней части γ-области при температуре начала чистовой прокатки Тн.чист 800÷850°С и температуре окончания чистовой прокатки Тк.чист 790-820°С. Суммарное обжатие при чистовой прокатке составило порядка 80%. Ускоренное охлаждение осуществляли при температуре 750÷790°С и завершали при температуре 350÷450°С со средней скоростью охлаждения 25÷35°С/с. По завершении ускоренного охлаждения для получения высокой деформационной способности (пластичности, вязкости) прокат дополнительно подвергали кратковременному высокому индукционному отпуску токами промышленной частоты в темпе «прокатки» при температуре 620±10°С в течении 5-10 с.
Значения механических свойств опытного проката представлено в таблице 2 (интервал значений в зависимости от температуры конца ускоренного охлаждения / среднее значение).
Особенности распределения бора в металле проката были исследованы методами спектроскопии Оже-электронов (ОЭС) и масс-спектрометрии вторичных ионов (ВИМС). На фиг. 1 представлены результаты масс-спектроскопического исследования поверхности образца, предварительно очищенного ионным травлением и затем нагретого до 550°С. На спектрах масс присутствуют кластеры В2 + и В- и отсутствуют более сложные кластеры бора с азотом (BN - масса порядка 25 а.е.м.), кислородом (ВО, BO2 - массой около 27 а.е.м. и 43 а.е.м., соответственно), или металлами, что свидетельствует о присутствии бора в свободном состоянии в сегрегациях на межфазных границах (фиг. 2). По результатам исследований установлено, что бор находится в свободном состоянии (твердом растворе) и не связан в нитриды бора, что способствует повышению прокаливаемости (прочности) стали. Кроме того, микролегирование стали бором способствует преимущественно сдвиговому превращению аустенита, бор замедляет превращение основных фаз - феррита, гранулярного бейнита, сдвигает область распада переохлажденного аустенита, облегчая тем самым образование нижнего реечного бейнита и малоуглеродистого мартенсита.
Легирование стали бором способствует повышению устойчивости аустенита и приводит к снижению критических точек температуры начала бейнитного превращения на 50°С, в результате чего область начала бейнитного превращения смещается в сторону более низких скоростей охлаждения, при этом изменяется морфология бейнита от зернистого к игольчатому.
Дополнительно было исследовано влияние индукционного отпуска после ускоренного охлаждения (УО) на повышение деформационной способности и хладостойкости опытного образца. Улучшение вязких свойств и пластичности связано с отсутствием МА-фазы (фиг. 3), аннигиляцией дислокаций, релаксацией локальных пиковых напряжений, характерных для мартенситной структуры (и/или структуры нижнего бейнита) в исходном состоянии, однако краткость индукционного нагрева не приводит к видимым изменениям общей дислокационной структуры. Таким образом, индукционный нагрев до 630°С способствует началу образования полигонизованной субструктуры, что приводит к улучшению вязких характеристик.
Заявленный способ применим для производства стали категории прочности Х90, X100, X120, К80, К90 для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения, офшорного судостроения.
Claims (6)
1. Способ производства высокопрочного хладостойкого проката, включающий выплавку стали, непрерывную разливку в слябы, аустенизацию, черновую, чистовую прокатку и ускоренное охлаждение в потоке прокатного стана, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении элементов, мас.%:
аустенизацию проводят в интервале температур 1050÷1100°С, черновую прокатку производят с деформацией 12÷20% в области температур рекристаллизации аустенита, чистовую - в области температур полного торможения рекристаллизации с общей степенью деформации 70÷80%, при этом ускоренное охлаждение завершают при температуре 350÷450°С, а после ускоренного охлаждения в потоке прокатного стана дополнительно проводят кратковременный высокий индукционный отпуск проката при температуре 620±10°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит один или несколько элементов из ряда, включающего, мас.%:
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ускоренное охлаждение производят со скоростью 25-35°С/с, а нагрев при индукционном отпуске осуществляют в течение от 15 до 120 с в зависимости от толщины проката.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016104657A RU2617075C1 (ru) | 2016-02-11 | 2016-02-11 | Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016104657A RU2617075C1 (ru) | 2016-02-11 | 2016-02-11 | Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617075C1 true RU2617075C1 (ru) | 2017-04-19 |
Family
ID=58642797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016104657A RU2617075C1 (ru) | 2016-02-11 | 2016-02-11 | Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617075C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774760C1 (ru) * | 2021-09-08 | 2022-06-22 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Способ производства хладостойкого проката |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2385350C1 (ru) * | 2008-12-12 | 2010-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Способ производства штрипса для труб магистральных трубопроводов |
JP2010174343A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Jfe Steel Corp | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 |
EP0969112B1 (en) * | 1997-03-17 | 2011-08-17 | Nippon Steel Corporation | A method of producing dual-phase high-strength steel sheets having high impact energy absorption properties |
RU2465343C1 (ru) * | 2011-08-31 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к56 |
RU2465346C1 (ru) * | 2011-08-25 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства высокопрочного штрипса для труб магистральных трубопроводов |
RU2478133C1 (ru) * | 2009-10-28 | 2013-03-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Стальной лист для производства магистральной трубы с превосходной прочностью и пластичностью и способ изготовления стального листа |
-
2016
- 2016-02-11 RU RU2016104657A patent/RU2617075C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0969112B1 (en) * | 1997-03-17 | 2011-08-17 | Nippon Steel Corporation | A method of producing dual-phase high-strength steel sheets having high impact energy absorption properties |
RU2385350C1 (ru) * | 2008-12-12 | 2010-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Способ производства штрипса для труб магистральных трубопроводов |
JP2010174343A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Jfe Steel Corp | 低温靭性に優れた厚肉高張力熱延鋼板の製造方法 |
RU2478133C1 (ru) * | 2009-10-28 | 2013-03-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Стальной лист для производства магистральной трубы с превосходной прочностью и пластичностью и способ изготовления стального листа |
RU2465346C1 (ru) * | 2011-08-25 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства высокопрочного штрипса для труб магистральных трубопроводов |
RU2465343C1 (ru) * | 2011-08-31 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к56 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774760C1 (ru) * | 2021-09-08 | 2022-06-22 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Способ производства хладостойкого проката |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107709598B (zh) | 高强度冷轧钢板、高强度热浸镀锌钢板、以及高强度合金化热浸镀锌钢板 | |
JP7275137B2 (ja) | 靭性、延性及び強度に優れた鋼板及びその製造方法 | |
CA2899570C (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
CA2969200C (en) | Thick-walled high-toughness high-strength steel plate and method for manufacturing the same | |
US10443110B2 (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate and production method therefor | |
JP6234845B2 (ja) | 焼付け硬化性と曲げ性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板 | |
KR20160072099A (ko) | 고경도 열간압연된 강 제품 및 이를 제조하는 방법 | |
JP2007016296A (ja) | 成形後の延性に優れたプレス成形用鋼板及びその成形方法、並びにプレス整形用鋼板を用いた自動車用部材 | |
US20170349960A1 (en) | High-strength high-tenacity steel plate with tensile strength of 800 mpa and production method therefor | |
JP2005126733A (ja) | 高温加工性にすぐれた熱間プレス用鋼板及び自動車用部材 | |
JP6311793B2 (ja) | 熱延鋼板 | |
US20150322552A1 (en) | High strength cold rolled steel sheet with low yield ratio and method of manufacturing the same | |
KR20140110996A (ko) | 고강도 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
RU2631063C1 (ru) | Способ производства инструментального высокопрочного листового проката | |
KR20150112489A (ko) | 강재 및 그 제조 방법 | |
JP6284813B2 (ja) | 強冷間加工性と加工後の硬さに優れる熱延鋼板 | |
US20200070476A1 (en) | Hot dip coated steel having excellent processability, and manufacturing method therefor | |
JP6795083B2 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
KR102031499B1 (ko) | 표면품질 및 충격인성이 우수한 압력용기용 강재 및 이의 제조방법 | |
RU2617075C1 (ru) | Способ производства экономно-легированного высокопрочного проката для труб магистральных газопроводов высокого давления, а также для отраслей машиностроения и оффшорного судостроения | |
KR101403262B1 (ko) | 초고강도 용융도금강판 및 그의 제조방법 | |
KR102540431B1 (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
RU2695719C1 (ru) | Способ изготовления арматурной стали | |
RU2652281C1 (ru) | Способ производства горячекатаных листов из высокопрочной стали | |
KR101412354B1 (ko) | 고강도 강판 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190212 |