RU2728366C1 - Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре - Google Patents

Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре Download PDF

Info

Publication number
RU2728366C1
RU2728366C1 RU2019138020A RU2019138020A RU2728366C1 RU 2728366 C1 RU2728366 C1 RU 2728366C1 RU 2019138020 A RU2019138020 A RU 2019138020A RU 2019138020 A RU2019138020 A RU 2019138020A RU 2728366 C1 RU2728366 C1 RU 2728366C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
rolling
slab
thickness
carried out
Prior art date
Application number
RU2019138020A
Other languages
English (en)
Inventor
Дунъюй ЧЖАЙ
Цзиньсин ЦЗЯН
Хайцзюнь ДУ
Цянпэн ЮНЬ
Цзе ИНЬ
Юаньюй ЧЖАН
Original Assignee
Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
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 Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Наньцзин Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2728366C1 publication Critical patent/RU2728366C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • 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
    • 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
    • C21D8/10—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • 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
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • 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
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • 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
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002—Bainite
    • 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
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей долю вязкой составляющей в изломе при воздействии ударных нагрузок при низкой температуре, составляющую не менее 85%. Отливают сляб толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, в вес.%: C: 0,038-0,058, Si: 0,17-0,27, Mn: 1,65-1,75, P: ≤0,01, S: ≤0,003, Al: 0,015-0,05, Nb: 0,045-0,055, Ti: 0,006-0,02, Cr: 0,11-0,16, Mo: 0,15-0,20, Cu: 0,10-0,16, Ni: 0,25-0,30, Ca: 0,0005-0,0040, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar, составляющую 725,73°С. Нагревают сляб до температуры 1150-1170°С в течение 10,3-13 минут на сантиметр толщины сляба и выдерживают в течение 45-90 мин. Прокатывают сляб с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов. Черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 810-830°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 800-830°С. Степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%. При прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки. Охлаждают лист с температуры 750-770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды. Первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300-350 м/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200-300 м/ч. Осуществляют последующий самоотпуск при температуре 330-420°С. Обеспечивается получение трубопроводной стали с требуемыми эксплуатационными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Description

Область технического применения
Настоящее изобретение относится к области черной металлургии и касается производственного процесса для улучшения эксплуатационных качеств крупнозернистой трубопроводной стали во время воздействия ударных нагрузок при низкой температуре, в частности высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре и способа ее производства.
Уровень техники
Толстолистовая крупнозернистая трубопроводная сталь (толстолистовая крупнозернистая трубопроводная сталь ϕ1422 × 30,8 мм), используемая для транспортировки нефти, относится к конечному продукту с точным химическим составом из ряда разновидностей трубопроводной стали, который предусматривает содержание крупного зерна и должен соответствовать требованиям эксплуатации при низкой температуре. В настоящее время предшествующий уровень техники не может преодолеть фактор, который создает препятствие для улучшения ударной вязкости при низкой температуре всего ряда разновидностей трубопроводной стали. В предшествующем уровне техники способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали не могут образовываться мелкозернистый бейнит и игольчатые ферритовые структуры и, следовательно, нет эффективного исключения зонной структуры сердцевины и создания однородной мелкозернистой структуры с более высокой прочностью, а ударная вязкость не соответствует требованиям к ударной вязкости при низкой температуре продукции.
Сущность изобретения
Техническая задача, которая должна быть решена в настоящем изобретении, состоит в том, как обеспечить формирование мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине заготовки для проката, а также, как способствовать соответствию требованию к прочности и ударной вязкости, чтобы соблюсти требования к эксплуатационным качествам продукции во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре.
Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение предусматривает использование следующих технических решений:
Выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,038~0,058%, Si: 0,17~0,27%, Mn: 1,65~1,75%, P≤0,01%, S≤0,003%, Al: 0,015~0,05%, Nb: 0,045~0,055%, Ti: 0,006~0,02%, Cr: 0,11~0,16%, Mo: 0,15~0,20%, Cu: 0,10~0,16%, Ni: 0,25~0,30% и Ca: 0,0005~0,0040%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями. Состав структуры с низким содержанием углерода, фосфора и серы в большей степени подходит для структуры сердцевины литейной заготовки и может эффективно снизить хрупкость продукта. Состав структуры в сочетании из ниобия (Nb), хрома (Cr), молибдена (Mo), меди (Cu) и никеля (Ni) способствует улучшению дисперсионного упрочнения продукта в процессе прокатки, уточнению размера зерен структуры и улучшению ударной вязкости продукта.
Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре включает следующие этапы:
(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую компоненты с процентным соотношением по весу, как это описано выше;
(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1150~1170°C, время нагрева рассчитывается по 10,3~13 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 45~90 мин, которые обеспечивают одинаковую температуру на поверхности и в сердцевине заготовки; кроме того, низкотемпературная нагревательная система используется для эффективного контроля исходного размера зерна, что обеспечивает гарантию улучшения характеристик структуры;
(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке; с целью обеспечения температуры прокатки и качество поверхности, проходы дефосфоризации оптимизированы, а дефосфоризация в 2 прохода заключается в дефосфоризации на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризации на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке, что снижает ненужные потери температуры и обеспечивает степень обжатия при прохождении проходов, с одновременным обеспечением качества поверхности;
(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;
(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 810~830°C, а температура чистовой прокатки составляет 800 ~ 830°C;
(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами, что существенным образом сокращает время охлаждения;
(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°C, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 750~770°C; поскольку температура сердцевины выше, чем температура поверхности, то температура подачи низкотемпературной воды гарантирует, что температура сердцевины заготовки для проката будет выше температуры точки Ar3, тем самым сердцевина имеет более однородную структуру, а прочность и ударная вязкость намного лучше;
(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 300~350 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 200~300 м3/ч, с температурой самоотпуска 330~420°С; Система ламинарного охлаждения может улучшить размер зерна и уменьшить количество МА островков структуры, что в большей степени способствует образованию бейнита и игольчатого феррита.
С помощью повторного испытания в конечном итоге в настоящем изобретении применяется процесс прокатки, включающий низкотемпературную нагревательную систему, низкую температуру подачи воды и низкую температуру самоотпуска для эффективного уменьшения размера зерен структуры и получения мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине, а также использования сильного охлаждения для устранения неблагоприятных факторов зонной структуры и эффективного улучшения эффекта упрочнения выпавших элементов, улучшения механических свойств продукции и удовлетворения требований к ударной вязкости при низкой температуре продукции. Можно видеть, что настоящее изобретение использует структуру с низким содержанием углерода для повышения ударной вязкости продукции, использует структуру сплава из ниобия (Nb), хрома (Cr), молибдена (Mo) и меди (Cu) для дисперсионного упрочнения в процессе прокатки, применяет низкотемпературную нагревательную систему для установки температуры нагрева заготовки, уменьшает количество проходов для дефосфоризации и увеличивает степень обжатия при прохождении проходов, применяет процесс прокатки с нечетными проходами, низкую температуру подачи воды и низкую температуру самоотпуска для эффективного уменьшения размера зерен продукции проката и усовершенствования структуры, а также применяет систему охлаждения для эффективного устранения зонной структуры, которая обеспечивает формирование мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине и дает гарантию соблюдения требований к прочности и ударной вязкости, чтобы соблюсти требования к эксплуатационным качествам продукции во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре. Настоящее изобретение успешно решает проблему получения толстолистовой трубопроводной стали, имеющей надлежащие эксплуатационные качества во время воздействия ударных нагрузок при низкой температуре, улучшая механические свойства проката, удовлетворяя требования клиентов и значительно увеличивая экономические выгоды.
Краткое описание графических изображений
Фиг. 1 представляет собой схему металлографической структуры 1-го варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет собой схему металлографической структуры 2-го варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет собой схему металлографической структуры 3-го варианта осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Вариант осуществления 1
Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:
(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,039%, Si: 0,19%, Mn: 1,68%, P: 0,006%, S: 0,002%, Al: 0,025%, Nb: 0,051%, Ti: 0,0016%, Cr: 0,15%, Mo: 0,19%, Cu: 0,12%, Ni: 0,27% и Ca: 0,0015%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;
(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1155°C, время нагрева рассчитывается по 10,3 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 56 мин;
(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;
(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;
(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 815°С, а температура чистовой прокатки составляет 810°С;
(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;
(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 770°С;
(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 300 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 200 м3/ч, с температурой самоотпуска 350°С;
Вариант осуществления 2
Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:
(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,043%, Si: 0,217%, Mn: 1,66%, P: 0,006%, S: 0,001%, Al: 0,020%, Nb: 0,052%, Ti: 0,009%, Cr: 0,13%, Mo: 0,17%, Cu: 0,15%, Ni: 0,26% и Ca: 0,001%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;
(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1167°C, время нагрева рассчитывается по 11 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 58 мин;
(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;
(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;
(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 811°С, а температура чистовой прокатки составляет 810°С;
(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;
(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 760°С;
(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 320 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 250 м3/ч, с температурой самоотпуска 365°С;
Вариант осуществления 3
Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:
(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,044%, Si: 0,218%, Mn: 1,67%, P: 0,007%, S: 0,002%, Al: 0,036%, Nb: 0,054%, Ti: 0,011%, Cr: 0,12%, Mo: 0,17%, Cu: 0,13%, Ni: 0,28% и Ca: 0,0020%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;
(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1158°C, время нагрева рассчитывается по 12 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 57 мин;
(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;
(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;
(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 813°С, а температура чистовой прокатки составляет 801°С;
(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;
(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 761°С;
(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 340 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 280 м3/ч, с температурой самоотпуска 365°C.
Вариант осуществления 4
Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:
(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,053%, Si: 0,21%, Mn: 1,70%, P: 0,006%, S: 0,001%, Al: 0,035%, Nb: 0,047%, Ti: 0,02%, Cr: 0,15%, Mo: 0,17%, Cu: 0,13%, Ni: 0,30% и Ca: 0,00240%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;
(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1150°C, время нагрева рассчитывается по 13 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 55 мин;
(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;
(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;
(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 822°С, а температура чистовой прокатки составляет 813°C;
(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;
(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 760°С;
(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 350 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 300 м3/ч, с температурой самоотпуска 410°С при скорости 200~300 м3/ч.
Металлографические структуры на РИС. 1, РИС. 2 и РИС. 3 получены на основе принятия вариантов осуществления 1-3, указанных выше. Как видно из рисунков, структура сердцевины является однородной и мелкозернистой, а также структура не содержит гранул или островки, в основном, включает бейнитные и игольчатые ферритовые структуры. Игольчатый феррит имеет свойства бейнита, морфологически сходные с бейнитом без содержания углерода в низкоуглеродистой стали. Тип структуры в основном представлен мягким ферритом, который оказывает положительное воздействие для улучшения прочности и ударной вязкости.
Таблица. Механические свойства каждого варианта осуществления настоящего изобретения
Вариант осуществления Предел текучести
МПа		 Предел прочности
МПа		 Удлинение
%		 Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе) Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе) Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе)
Вариант осуществления 1 539 686,09 40 88 86 87
Вариант осуществления 2 530 678,26 43 86 85 86
Вариант осуществления 3 536 686,01 40 85 85 85
Вариант осуществления 4 537 671,83 44 88 84 86
Как видно из Таблицы, все механические свойства вариантов осуществления 1, 2, 3 и 4 соответствуют требованиям X80 в стандарте API 5L и требованиям клиентов Китайской национальной нефтегазовой корпорации по восточному Китайско-Российскому маршруту, значительно улучшая экономические выгоды, а доля вязкой составляющей в изломе во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре превышает 85%. Способ производства по настоящему изобретению прост и легок в реализации и улучшает комплексные свойства материалов.
В дополнение к вышеописанным вариантам настоящее изобретение может включать в себя другие варианты осуществления. Любое техническое решение, сформированное эквивалентной заменой или эквивалентным преобразованием, находится в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения.

Claims (25)

1. Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей долю вязкой составляющей в изломе при воздействии ударных нагрузок при низкой температуре, составляющую не менее 85%, включающий следующие этапы:
отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,038-0,058, Si: 0,17-0,27, Mn: 1,65-1,75, P: ≤0,01, S: ≤0,003, Al: 0,015-0,05, Nb: 0,045-0,055, Ti: 0,006-0,02, Cr: 0,11-0,16, Mo: 0,15-0,20, Cu: 0,10-0,16, Ni: 0,25-0,30, Ca: 0,0005-0,0040, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;
нагрев сляба до температуры 1150-1170°С в течение 10,3-13 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 45-90 мин;
прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 810-830°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 800-830°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;
охлаждение листа с температуры 750-770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300-350 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200-300 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 330-420°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,048, Si: 0,19, Mn: 1,68, P: 0,008, S: 0,002, Al: 0,025, Nb: 0,05, Ti: 0,006, Cr: 0,13, Mo: 0,19, Cu: 0,13, Ni: 0,28, Ca: 0,0015, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;
нагрев сляба до температуры 1155°С в течение 10,3 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 55 мин;
прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 815°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 810°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;
охлаждение листа с температуры 770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 350°С.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,043, Si: 0,217, Mn: 1,66, P: 0,006, S: 0,001, Al: 0,020, Nb: 0,052, Ti: 0,009, Cr: 0,11, Mo: 0,16, Cu: 0,15, Ni: 0,26, Ca: 0,001, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;
нагрев сляба до температуры 1167°С в течение 11 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 51 мин;
прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 811°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 810°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;
охлаждение листа с температуры 760°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 320 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 250 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 365°С.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,044, Si: 0,218, Mn: 1,67, P: 0,007, S: 0,002, Al: 0,036, Nb: 0,054, Ti: 0,011, Cr: 0,12, Mo: 0,17, Cu: 0,16, Ni: 0,28, Ca: 0,0020, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;
нагрев сляба до температуры 1158°С в течение 12 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 48 мин;
прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 813°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 801°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;
охлаждение листа с температуры 761°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 340 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 280 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 365°С.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,051, Si: 0,21, Mn: 1,70, P: 0,006, S: 0,001, Al: 0,035, Nb: 0,046, Ti: 0,012, Cr: 0,13, Mo: 0,19, Cu: 0,15, Ni: 0,29, Ca: 0,00240, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;
нагрев сляба до температуры 1150°С в течение 13 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 49 мин;
прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 822°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 813°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;
охлаждение листа с температуры 760°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 350 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 300 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 410°С.
RU2019138020A 2017-08-07 2018-05-24 Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре RU2728366C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710665747.2A CN107502836B (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法
CN201710665747.2 2017-08-07
PCT/CN2018/088151 WO2019029225A1 (zh) 2017-08-07 2018-05-24 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2728366C1 true RU2728366C1 (ru) 2020-07-29

Family

ID=60689522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138020A RU2728366C1 (ru) 2017-08-07 2018-05-24 Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN107502836B (ru)
RU (1) RU2728366C1 (ru)
WO (1) WO2019029225A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107502836B (zh) * 2017-08-07 2019-03-01 南京钢铁股份有限公司 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法
CN109207695B (zh) * 2018-08-27 2020-07-14 南京钢铁股份有限公司 一种降低x80m级管线钢硬度的生产方法
CN109023065A (zh) * 2018-08-31 2018-12-18 邯郸钢铁集团有限责任公司 高性能矿浆输送用耐磨管线钢钢带及其生产方法
CN109530920A (zh) * 2018-11-30 2019-03-29 东北大学 一种高钢级管线钢激光-mag复合焊接方法
CN109913752B (zh) * 2019-03-14 2020-11-20 南京钢铁股份有限公司 一种极寒环境用x80m管线钢及生产方法
CN110016616A (zh) * 2019-05-07 2019-07-16 南京钢铁股份有限公司 一种改善钢板带状组织的生产方法
CN112575158B (zh) * 2019-09-29 2022-07-29 宝山钢铁股份有限公司 一种高塑性厚规格管线钢板及其制造方法
CN113832415A (zh) * 2020-06-23 2021-12-24 宝山钢铁股份有限公司 一种x80级耐高温管线钢及其制造方法
CN113862446B (zh) * 2021-09-16 2023-04-14 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种高加热温度的x70管线钢的生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101631887B (zh) * 2007-03-08 2011-08-24 新日本制铁株式会社 低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板及其制造方法
CN103451536A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 济钢集团有限公司 一种低成本厚规格海底管线钢板及其制造方法
RU2518830C1 (ru) * 2010-06-30 2014-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Горячекатаный стальной лист и способ его изготовления
CN103981459A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度耐火抗震结构钢及生产方法
RU2613824C2 (ru) * 2012-04-13 2017-03-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Высокопрочные толстостенные стальные трубы, сваренные электрической контактной сваркой, с высокой ударной вязкостью и способ их изготовления

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3508095B2 (ja) * 1999-06-15 2004-03-22 株式会社クボタ 耐熱疲労性・耐腐食疲労性およびドリル加工性等に優れたフェライト−オーステナイト二相ステンレス鋼および製紙用サクションロール胴部材
CN104011242B (zh) * 2011-12-26 2016-03-30 杰富意钢铁株式会社 高强度薄钢板及其制造方法
CN104141099B (zh) * 2014-08-12 2016-05-18 北京首钢股份有限公司 一种超厚规格x70热轧板卷的制造方法
CN106282802A (zh) * 2016-11-04 2017-01-04 南京钢铁股份有限公司 一种控制管线钢大型夹杂物的生产工艺
CN107012391B (zh) * 2017-05-02 2018-11-09 南京钢铁股份有限公司 一种b级宽厚超低温管线钢板的生产工艺
CN107502836B (zh) * 2017-08-07 2019-03-01 南京钢铁股份有限公司 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101631887B (zh) * 2007-03-08 2011-08-24 新日本制铁株式会社 低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板及其制造方法
RU2518830C1 (ru) * 2010-06-30 2014-06-10 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Горячекатаный стальной лист и способ его изготовления
RU2613824C2 (ru) * 2012-04-13 2017-03-21 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Высокопрочные толстостенные стальные трубы, сваренные электрической контактной сваркой, с высокой ударной вязкостью и способ их изготовления
CN103451536A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 济钢集团有限公司 一种低成本厚规格海底管线钢板及其制造方法
CN103981459A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度耐火抗震结构钢及生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019029225A1 (zh) 2019-02-14
CN107502836A (zh) 2017-12-22
CN107502836B (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2728366C1 (ru) Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре
CN108359879B (zh) 一种不大于60mm厚1000MPa级水电用钢板的DQ-T方法
US10378073B2 (en) High-toughness hot-rolling high-strength steel with yield strength of 800 MPa, and preparation method thereof
CN103320717B (zh) 屈服强度960MPa级超高强度高钛钢板及其制造方法
CN108431272B (zh) 对pwht具有优异抗性的低温压力容器用钢板及其制造方法
CN101338400B (zh) 一种高强度低温用低碳贝氏体钢及其生产工艺
KR101482359B1 (ko) 극저온 인성이 우수하고 저항복비 특성을 갖는 고강도 강판 및 그의 제조방법
WO2018095258A1 (zh) 一种高强耐蚀复合花纹钢及其制造方法
KR101778398B1 (ko) 용접 후 열처리 저항성이 우수한 압력용기 강판 및 그 제조방법
KR20190077772A (ko) 냉간압조용 선재, 이를 이용한 가공품 및 이들의 제조방법
CN109234612B (zh) 一种高韧性含b热轧低碳贝氏体钢板及其生产方法
EP4206348A1 (en) 780 mpa-grade ultra-high reaming steel having high surface quality and high performance stability, and manufacturing method therefor
EP2949773A1 (en) High strength steel sheet and manufacturing method therefor
KR101536478B1 (ko) 저온 인성 및 ｓｓｃｃ 저항성이 우수한 고압용기용 강재, 이의 제조방법 및 딥 드로잉 제품의 제조방법
EP2215280B1 (en) High tensile steel for deep drawing and manufacturing method thereof
CN110358970B (zh) 屈服强度1100MPa级的焊接结构贝氏体高强钢及其制备方法
RU2734901C1 (ru) Способ производства ультрамелкозернистой толстолистовой трубопроводной стали
CN114686762A (zh) 布氏硬度500hbw高强度、高韧性热连轧薄钢板的生产方法
CN113106337B (zh) 一种980MPa级以上高扩孔钢及其生产方法
CN104451446B (zh) 一种厚规格高强韧性贝氏体工程用钢及其生产方法
CN103045945B (zh) 经济型高韧性x70管线钢热轧板卷及其制备方法
CN103042039B (zh) 含Cr经济型X70管线钢热轧板卷的控轧控冷工艺
CN104264070B (zh) 一种薄规格x80管线钢及其制造方法
KR20160149640A (ko) 초고강도 강재 및 그 제조방법
KR20160078675A (ko) 저온인성이 우수한 다중 열처리형 에너지용 강재 및 그 제조방법