RU2797390C1 - Super-thick steel sheet for a vessel with good impact strength at low temperatures in the middle and its manufacturing method - Google Patents
Super-thick steel sheet for a vessel with good impact strength at low temperatures in the middle and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797390C1 RU2797390C1 RU2022112963A RU2022112963A RU2797390C1 RU 2797390 C1 RU2797390 C1 RU 2797390C1 RU 2022112963 A RU2022112963 A RU 2022112963A RU 2022112963 A RU2022112963 A RU 2022112963A RU 2797390 C1 RU2797390 C1 RU 2797390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel sheet
- temperature
- rolling
- cooling
- billet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области техники сплавов на основе железа.The present invention relates to the field of iron-based alloys.
Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention
В последние годы в стране и за рубежом один за другим были реализованы различные проекты, связанные с нефтехимией и природным газом, и потребность в больших реакционных сосудах или резервуарах для хранения значительно возросла. Закалка и отпуск листов стали становятся все более и более популярными из-за их хорошего соответствия прочности и вязкости, особенно по мере того, как оборудование продолжает развиваться в сторону большого масштаба и высоких параметров, при этом, чтобы гарантировать одновременно безопасную и стабильную работу оборудования, особенно важными являются хорошая ударная вязкость при низких температурах и свариваемость в центре. Подводя итог, можно сказать, что это имеет широкие рыночные перспективы для разработки листов стали для сосуда с легкой сваркой и хорошей вязкостью при низких температурах в центре, которые можно массово и стабильно производить, чтобы удовлетворять потребностям производства крупномасштабного энергетического оборудования.In recent years, various petrochemical and natural gas related projects have been carried out one after another at home and abroad, and the need for large reaction vessels or storage tanks has increased significantly. The quenching and tempering of steel sheets are becoming more and more popular due to their good matching of strength and toughness, especially as the equipment continues to develop towards large scale and high parameters, while in order to guarantee both the safe and stable operation of the equipment, particularly important are good impact strength at low temperatures and weldability in the center. In summary, it has broad market prospects for the development of vessel steel sheets with easy welding and good toughness at low temperatures at the center, which can be mass-produced and stably to meet the production needs of large-scale power equipment.
В патенте (CN107267857 A) раскрывается лист стали 07MnNiMoDR и его способ производства с закалкой на производственной линии. Прочность на разрыв составляет больше чем 630 МПа, а его ударная вязкость при низких температурах при -50°C является хорошей, но максимальная толщина составляет всего 50 мм.The patent (CN107267857 A) discloses a 07MnNiMoDR steel sheet and its production line quenching method. The tensile strength is more than 630MPa, and its low temperature impact strength at -50°C is good, but the maximum thickness is only 50mm.
В патенте (CN106350644 A) раскрывается способ производства стали для резервуара для хранения посредством процесса закалки на производственной линии, реализующий закалку на производственной линии посредством использования двухступенчатого режима охлаждения UFC + ACC. Произведенный лист стали имеет стабильные характеристики и хорошее соответствие прочности и вязкости, но при этом не упоминается ударная вязкость при низких температурах центра листа стали.The patent (CN106350644 A) discloses a method for producing steel for a storage tank by an on-line quenching process, realizing on-line quenching by using a two-stage cooling mode of UFC + ACC. The produced steel sheet has stable characteristics and good matching of strength and toughness, but no mention is made of toughness at low temperatures of the center of the steel sheet.
В патенте (CN106319376 B) раскрывается новый тип высокопрочного листа стали с низкой склонностью к растрескиванию при сварке. Лист стали с толщиной 15-50 мм, произведенный посредством закалки на производственной линии + процесса отпуска вне производственной линии, обладает характеристиками высокой прочности и хорошей свариваемости, но температура при испытании на удар составляет лишь -20°C. В то же время было добавлено множество сплавов Nb и Cr и стоимость является высокой.The patent (CN106319376 B) discloses a new type of high strength steel sheet with low weld cracking tendency. The 15-50mm thick steel sheet produced by on-line quenching + off-line tempering process has the characteristics of high strength and good weldability, but the impact test temperature is only -20°C. At the same time, many Nb and Cr alloys have been added, and the cost is high.
Подводя итог, можно сказать, что большинство существующих закаленных и отпущенных листов стали с высокой прочностью и вязкостью производят посредством традиционного процесса закалки вне производственной линии. Даже если используется процесс закалки на производственной линии, толщина произведенных листов стали составляет менее 60 мм, а ударная вязкость при низких температурах центра является нестабильной, что не может удовлетворять потребностям разработки химико-энергетического оборудования в большом масштабе и с высокими параметрами.In summary, most of the existing quenched and tempered steel sheets with high strength and toughness are produced by the traditional off-line quenching process. Even if the production line quenching process is used, the thickness of the produced steel sheets is less than 60mm, and the toughness at low center temperature is unstable, which cannot meet the needs of large scale and high parameters development of chemical power equipment.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Настоящее изобретение предоставляет способ закалки на производственной линии для производства сверхтолстого листа стали толщиной 60-100 мм с хорошей ударной вязкостью при низких температурах в центре. Лист стали имеет характеристики стабильной структуры, высокой прочности, хорошей вязкости при низких температурах в центре, легкой сварки и т. д. Способ производства имеет преимущества кратковременности процесса, относительно низкой стоимости и высокой работоспособности.The present invention provides a production line quenching method for producing a 60-100 mm thick super thick steel sheet with good toughness at low center temperatures. The steel sheet has the characteristics of stable structure, high strength, good toughness at low temperatures at the center, easy welding, etc. The production method has the advantages of short process time, relatively low cost and high workability.
Техническая схема, принятая настоящим изобретением для решения вышеуказанных задач, заключается в следующем: сверхтолстый лист стали для сосуда с хорошей ударной вязкостью при низких температурах в центре и производственная толщина листа стали достигает 60-100 мм. В соответствии с процентом по массе химический состав листа стали является следующим: C: 0,13-0,20%, Si: ≤ 0,40%, Mn: 1,00–1,60%, P ≤ 0,015%, S ≤ 0,005%, Als: 0,01-0,05%, Nb + V + Ti ≤ 0,080%, Ni: 0,20-0,50%, Cu ≤ 0,30%, H ≤ 2 ppm, а остаток составляет Fe и неизбежные примесные элементы. В то же время он соответствует следующим требованиям:The technical scheme adopted by the present invention to solve the above problems is as follows: an extra thick steel sheet for a vessel with good toughness at low temperatures in the center, and the production thickness of the steel sheet reaches 60-100mm. According to the mass percentage, the chemical composition of the steel sheet is as follows: C: 0.13-0.20%, Si: ≤ 0.40%, Mn: 1.00-1.60%, P ≤ 0.015%, S ≤ 0.005%, Als: 0.01-0.05%, Nb + V + Ti ≤ 0.080%, Ni: 0.20-0.50%, Cu ≤ 0.30%, H ≤ 2 ppm, and the remainder is Fe and unavoidable impurity elements. At the same time, it meets the following requirements:
CEV=C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+(Ni+Cu)/15≤0,43%,CEV=C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+(Ni+Cu)/15≤0.43%,
3≤w (Nb+V+Als)/w (Ti)≤8.3≤ w (Nb+V+Als)/ w ( Ti)≤8.
Микроструктура вблизи поверхности листа стали представляет собой отпущенный сорбит, а микроструктура на 1/4 и 1/2 толщины листа стали представляет собой бейнит. Предел прочности на растяжение листа стали ≥ 400 МПа, прочность на разрыв Rm ≥ 550 МПа, удлинение A ≥ 22%, энергия поперечного удара на 1/4 толщины листа -50°C KV2 ≥ 150 Дж; энергия поперечного удара на 1/2 толщины листа -50°C KV2 ≥ 80 Дж.The microstructure near the surface of the steel sheet is tempered sorbitol, and the microstructure at 1/4 and 1/2 of the thickness of the steel sheet is bainite. Tensile strength of steel sheet ≥ 400 MPa, tensile strength Rm ≥ 550 MPa, elongation A ≥ 22%, transverse impact energy at 1/4 sheet thickness -50°C KV 2 ≥ 150 J; transverse impact energy at 1/2 sheet thickness -50°C KV 2 ≥ 80 J.
Ограничительные рассуждения относительно C, Si, Mn, P, s, Nb, Ni, V, Ti, H и других элементов в настоящем изобретении описаны следующим образом:The restrictive considerations regarding C, Si, Mn, P, s, Nb, Ni, V, Ti, H and other elements in the present invention are described as follows:
C является наиболее экономичным элементом для улучшения прочности листа стали, но слишком высокое содержание уменьшит пластичность и ударную вязкость, увеличит склонность к растрескиванию при сварке и в процессе сварки будут легко образовываться трещины. Чтобы гарантировать, что основной металл имеет хорошее соответствие прочности и вязкости и свариваемость, содержание C стали в настоящем изобретении составляет 0,13-0,20%.C is the most economical element for improving the strength of steel sheet, but too high a content will reduce ductility and toughness, increase welding cracking susceptibility, and cracks will be easily generated during welding. In order to ensure that the base metal has good strength-toughness matching and weldability, the C content of the steel in the present invention is 0.13-0.20%.
Si может улучшить прочность листа стали и сварного стыка. Когда содержание Si больше 0,45%, вязкость листа стали и сварного стыка будет значительно уменьшена. В то же время твердые силикатные включения легко вызывают поверхностные дефекты листа стали, и содержание Si составляет 0,10-0,40%.Si can improve the strength of steel sheet and weld joint. When the Si content is more than 0.45%, the toughness of the steel sheet and the weld joint will be significantly reduced. At the same time, hard silicate inclusions easily cause surface defects in the steel sheet, and the Si content is 0.10-0.40%.
Mn является обычным элементом для повышения прочности листа стали. Подходящее количество Mn может заменить c для улучшения прочности и вязкости листа стали и сварного стыка. С увеличением содержания Mn может быть улучшена стабильность аустенита в стали, может быть уменьшена критическая скорость охлаждения, может быть упрочнен феррит и может быть значительно улучшена закаливаемость. В то же время скорость структурного разложения и трансформации в процессе отпуска после закалки может быть замедлена и стабильность структуры отпуска может быть улучшена. Однако слишком высокое содержание приведет к укрупнению зерна стали при высокой температуре и уменьшению вязкости и свариваемости листа стали и сварного стыка, поэтому содержание Mn в стали настоящего изобретения составляет 1,00%-1,60%.Mn is a common element for increasing the strength of steel sheet. A suitable amount of Mn can replace c to improve the strength and toughness of the steel sheet and the weld joint. By increasing the Mn content, the stability of austenite in steel can be improved, the critical cooling rate can be reduced, ferrite can be strengthened, and hardenability can be greatly improved. At the same time, the rate of structural decomposition and transformation in the tempering process after quenching can be slowed down and the stability of the tempering structure can be improved. However, too high a content will lead to coarsening of the steel grain at high temperature and a decrease in toughness and weldability of the steel sheet and weld joint, so the Mn content of the steel of the present invention is 1.00%-1.60%.
Наличие P и S в качестве примесных элементов в стали неизбежно, но они вредны для обрабатываемости листа стали, особенно ударной вязкости при низких температурах. Чем ниже их содержание, тем лучше. Поэтому содержание P в стали настоящего изобретения составляет ≤ 0,015%, а содержание S составляет ≤ 0,005%.The presence of P and S as impurity elements in steel is inevitable, but they are detrimental to the workability of the steel sheet, especially the toughness at low temperatures. The lower their content, the better. Therefore, the P content of the steel of the present invention is ≤ 0.015% and the S content is ≤ 0.005%.
Ni может значительно уменьшить температуру перехода стали из хрупкого в пластичное состояние, улучшить ударную вязкость при низких температурах и уменьшить склонность к растрескиванию поверхности заготовки, вызванную добавлением Cu. Однако Ni является дорогим и чрезмерное добавление значительно увеличит стоимость производства стали. Поэтому содержание Ni в стали настоящего изобретения составляет 0,20-0,50%.Ni can greatly reduce the steel's brittle-ductile transition temperature, improve low-temperature toughness, and reduce the tendency of workpiece surface cracking caused by the addition of Cu. However, Ni is expensive and excessive addition will greatly increase the cost of steel production. Therefore, the content of Ni in the steel of the present invention is 0.20-0.50%.
Nb и V могут ввести большое количество зон дислокации и искривления с высокой плотностью во время прокатки вне зоны рекристаллизации, способствовать образованию большего количества центров трансформации и делать мельче аустенитную структуру. В то же время карбонитрид образуется и выделяется в феррите на границе аустенитных зерен, что может препятствовать рекристаллизации аустенита и предотвращать рост зерен во время прокатки, чтобы делать мельче ферритные зерна и улучшать прочность и вязкость стали. Ti может образовывать высокотемпературные оксиды и действовать в качестве нуклеационных частиц игольчатого феррита в сварных стыках, способствовать образованию игольчатого феррита и существенно улучшать ударную вязкость при низких температурах зоны, подвергнувшейся тепловому воздействию сварки. Если добавить слишком много, то это не только увеличит стоимость, но также увеличит количество и размер выделяемых фаз, что уменьшит вязкость стали, особенно вязкость в центре. Следовательно, Nb+V+Ti стали настоящего изобретения составляют ≤ 0,08%, а дополнительное количество Nb и V не равно нулю.Nb and V can introduce a large number of high-density dislocation and warp zones during rolling outside the recrystallization zone, promote the formation of more transformation centers, and make the austenite structure finer. At the same time, carbonitride is formed and precipitated in the ferrite at the austenite grain boundary, which can inhibit austenite recrystallization and prevent grain growth during rolling, so as to finer the ferrite grains and improve the strength and toughness of the steel. Ti can form high-temperature oxides and act as nucleation particles of acicular ferrite in welded joints, promote the formation of acicular ferrite, and significantly improve the low-temperature toughness of the weld heat-affected zone. If too much is added, it will not only increase the cost, but also increase the amount and size of precipitated phases, which will reduce the toughness of the steel, especially the toughness at the center. Therefore, Nb+V+Ti of the steels of the present invention are ≤ 0.08%, and the additional amount of Nb and V is not zero.
Nb, V и Ti могут быть объединены с C и N для производства для выделения фазы карбонитрида, чтобы делать мельче зерно. Из-за отделения центра в процессе затвердения заготовки, выделения TiN в основном собираются вблизи центра заготовки, и неправильная форма включений TiN является неблагоприятной для ударной вязкости при низких температурах центра листа стали. С другой стороны, при той же температуре связывающая способность между Ti и N выше, чем у Nb и V. Поэтому в настоящем описании 3 ≤ w (Nb+V+Als)/w (TI) контролируют для уменьшения образования TiN. Между тем, учитывая высокую цену Nb и V, w (Nb+V+Als)/w (TI) ≤ 8.Nb, V and Ti can be combined with C and N to produce carbonitride phase separation to make the grain finer. Due to the separation of the center during solidification of the workpiece, the precipitates of TiN are mainly collected near the center of the workpiece, and the irregular shape of the TiN inclusions is unfavorable for toughness at low temperatures of the center of the steel sheet. On the other hand, at the same temperature, the bonding capacity between Ti and N is higher than that of Nb and V. Therefore, in the present specification, 3≤w(Nb+V+Als)/w(TI) is controlled to reduce the formation of TiN. Meanwhile, given the high price of Nb and V, w (Nb+V+Als)/w (TI) ≤ 8.
Атомы водорода H легко диффундируют в заготовке. Под воздействием давления водорода смежные трещины барботирующего водорода на разных слоях соединяются друг с другом, тем самым образуя центральную ступенчатую трещину. Следовательно, чтобы гарантировать вязкость при низких температурах центра листа стали, H стали настоящего изобретения составляет ≤ 2 ppm, а заготовка, изготовленная путем непрерывного литья, подвергается обработке водородным расширением.Hydrogen atoms H easily diffuse in the workpiece. Under the influence of hydrogen pressure, adjacent cracks of bubbling hydrogen on different layers are connected to each other, thereby forming a central stepped crack. Therefore, in order to ensure the low temperature toughness of the center of the steel sheet, the H of the steel of the present invention is ≤ 2 ppm, and the billet made by continuous casting is subjected to hydrogen expansion treatment.
Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа производства вышеуказанного листа стали для сосуда. Способ включает следующие процессы: предварительная обработка горячего металла → плавка в конвертере → рафинирование в установке «печь-ковш» → вакуумная обработка → непрерывное литье → охлаждение посредством покрытия заготовки → нагрев заготовки → контролируемая прокатка → контролируемое охлаждение → медленное охлаждение в штабеле → отпуск → дефектоскопия → проверка эффективности. Конкретные этапы являются следующими:Another object of the present invention is to provide a method for producing the above vessel steel sheet. The method includes the following processes: pre-treatment of hot metal → smelting in a converter → refining in a ladle furnace → vacuum treatment → continuous casting → cooling by coating the workpiece → heating of the workpiece → controlled rolling → controlled cooling → slow cooling in a stack → tempering → flaw detection → efficiency check. The specific steps are as follows:
После предварительной обработки горячего металла способом KR, десульфурации и плавки в конвертере, его подвергают рафинированию в установке «печь-ковш» и вакуумной обработке. После мягкой продувки в течение более 15 минут его переплавляют в расплавленную сталь высокой чистоты. Во всем процессе технологию защитного литья и мягкого обжатия используют для литья заготовки непрерывного литья в машине для непрерывного литья и заготовку покрывают для медленного охлаждения.After pre-treatment of the hot metal by the KR method, desulfurization and smelting in a converter, it is subjected to refining in a ladle furnace and vacuum treatment. After gently blowing for more than 15 minutes, it is melted down into high purity molten steel. In the whole process, the technology of shield casting and soft reduction is used to cast the continuous casting billet in the continuous casting machine, and the billet is coated for slow cooling.
Заготовка непрерывного литья должна быть нагрета до 1150-1200°C, общее время в печи должно составлять не менее 300 мин, а время выдержки должно составлять не менее 90 мин. После выхода из печи окалина должна быть удалена водой под высоким давлением, чтобы удалить окалину оксида железа с поверхности заготовки.The continuous casting billet should be heated to 1150-1200°C, the total time in the furnace should be at least 300 minutes, and the holding time should be at least 90 minutes. After exiting the furnace, the scale must be removed with high pressure water to remove iron oxide scale from the surface of the workpiece.
Прошедшую аустенизацию заготовку непрерывного литья прокатывают в два этапа (контролируемая прокатка, температура начальной прокатки и отделочной прокатки должна быть ограничена). В начальной прокатке используют небольшие проходы и большое обжатие. Температуру начальной прокатки необходимо регулировать в пределах 1020-1100°C, а температуру завершающей прокатки необходимо регулировать в пределах 1000-1060°C, чтобы обеспечить степень обжатия последних двух проходов, составляющую ≥ 15%; во время отделочной прокатки температуру начальной прокатки необходимо регулировать в пределах 880-920°C; после прокатки должно быть применено двухступенчатое охлаждение DQ+ACC для достижения цели закалки на производственной линии. Температуру воды листа стали необходимо регулировать в пределах 840-880°C, а скорость охлаждения необходимо регулировать в пределах 5-15°C/с. После ACC температура поверхности листа стали должна составлять 100-200°C, лист стали должен быть медленно охлажден после выхода c производственной линии, а затем отпущен при 600-680°C. Лист стали должен быть доставлен после прохождения дефектоскопии и проверки эффективности.The austenitized continuous casting billet is rolled in two stages (controlled rolling, the temperature of the initial rolling and finishing rolling must be limited). Small passes and large reductions are used in initial rolling. The initial rolling temperature needs to be controlled between 1020-1100°C, and the finishing rolling temperature needs to be controlled between 1000-1060°C to ensure the reduction ratio of the last two passes is ≥ 15%; during finishing rolling, the initial rolling temperature must be controlled within 880-920°C; after rolling, DQ+ACC two-stage cooling should be applied to achieve the purpose of quenching on the production line. The water temperature of the steel sheet must be controlled within 840-880°C, and the cooling rate must be controlled within 5-15°C/s. After ACC, the surface temperature of the steel sheet should be 100-200°C, the steel sheet should be slowly cooled after leaving the production line, and then tempered at 600-680°C. The steel sheet must be delivered after passing flaw detection and performance testing.
По сравнению с существующим уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие преимущества:Compared with the prior art, the present invention has the following advantages:
1. Что касается проектного состава, содержание Nb, V, Ti и Als в стали контролируют так, чтобы уменьшать образование TiN, неблагоприятного для ударной вязкости при низких температурах в центре. В то же время нитриды углерода Nb, V и Al играют роль закрепления и уменьшения размера зерен заготовки; 2. При использовании самой толстой заготовки непрерывного литья в Китае значительно увеличивается деформация в процессе прокатки. В сочетании с процессом прокатки при перепаде температур структура в центре листа стали дополнительно рафинируется, чтобы дополнительно создавать основу для ударной вязкости при низких температурах; 3. Закалку на производственной линии применяют для регулирования температуры воды, чтобы избежать аномальной структуры, вызванной слишком низкой или слишком высокой температурой воды.1. With regard to the design composition, the content of Nb, V, Ti and Als in the steel is controlled so as to reduce the formation of TiN, which is unfavorable for toughness at low temperatures in the center. At the same time, carbon nitrides Nb, V, and Al play the role of fixing and reducing the grain size of the workpiece; 2. Using the thickest continuous casting billet in China, the deformation during the rolling process is greatly increased. In combination with the temperature drop rolling process, the structure at the center of the steel sheet is further refined to further form the basis for low temperature toughness; 3. Tempering on the production line is used to control the temperature of the water, so as to avoid the abnormal structure caused by too low or too high water temperature.
Система C-Mn-Ni разработана с Nb, V и другими микролегирующими составляющими. После вторичного рафинирования и мягкого обжатия заготовки непрерывного литья расплавленная сталь становится более чистой, что гарантирует однородность свойств последующего листа стали, особенно ударной вязкости при низких температурах центра. Процесс закалки на производственной линии применяют, чтобы гарантировать, что лист стали имеет хорошее соответствие прочности и вязкости, значительно уменьшая стоимость производства, уменьшая время доставки и способствуя высокой эксплуатационной пригодности.The C-Mn-Ni system is designed with Nb, V and other micro alloying constituents. After the secondary refining and soft reduction of the continuous casting billet, the molten steel becomes purer, which guarantees the uniformity of the properties of the subsequent steel sheet, especially the toughness at low core temperatures. The hardening process on the production line is applied to ensure that the steel sheet has a good match between strength and toughness, greatly reducing production cost, reducing delivery time and promoting high serviceability.
Описание прилагаемых графических материаловDescription of attached graphics
На фиг. 1 представлено схематическое изображение отпущенного сорбита в металлографической структуре поверхностного слоя листа стали толщиной 90 мм в варианте осуществления настоящего изобретения;In FIG. 1 is a schematic representation of tempered sorbitol in the metallographic structure of the surface layer of a 90 mm thick steel sheet in an embodiment of the present invention;
На фиг. 2 представлено схематическое изображение бейнита в металлографической структуре листа стали на 1/4 толщины 90 мм в варианте осуществления настоящего изобретения;In FIG. 2 is a schematic representation of bainite in the metallographic structure of a 1/4 thickness 90 mm steel sheet in an embodiment of the present invention;
На фиг. 3 представлено схематическое изображение бейнита в металлографической структуре листа стали на 1/2 толщины 90 мм в варианте осуществления настоящего изобретения.In FIG. 3 is a schematic representation of bainite in the metallographic structure of a 1/2 thickness 90 mm steel sheet in an embodiment of the present invention.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed description of embodiments
Настоящее изобретение более подробно описано ниже в сочетании с вариантами осуществления, представленными на прилагаемых графических материалах. Описанные ниже варианты осуществления являются иллюстративными и предназначены для пояснения настоящего изобретения, и они не могут рассматриваться как ограничения настоящего изобретения. Кроме того, приведены сравнительные примеры, чтобы выделить варианты осуществления.The present invention is described in more detail below in conjunction with the embodiments shown in the accompanying drawings. The embodiments described below are illustrative and are intended to explain the present invention and should not be construed as limiting the present invention. In addition, comparative examples are provided to highlight the embodiments.
Химические составы плавки согласно этому варианту осуществления и соответствующее количественное соотношение показаны в Таблице 1 (вес.%), а остальное представляет собой Fe и неизбежные примесные элементы.The chemical compositions of the smelt according to this embodiment and the corresponding proportion are shown in Table 1 (wt%), and the rest is Fe and unavoidable impurity elements.
Таблица 1Table 1
Вышеуказанные вариант осуществления и сравнительные примеры плавят в конвертере, глубоко десульфируют и рафинируют в установке «печь-ковш», дегазируют в вакуумной печи и мягко продувают в течение более 15 минут для полного всплытия и удаления включений крупных частиц, обеспечения равномерного состава и температуры, и затем их отливают в заготовки непрерывного литья посредством легкого обжатия и защиты во всем процессе. Для производства завершенного продукта выбирают два элемента заготовок непрерывного литья.The above embodiment and comparative examples are melted in a converter, deeply desulphurized and refined in a ladle furnace, degassed in a vacuum furnace, and gently blown for more than 15 minutes to fully float and remove coarse particles, ensure uniform composition and temperature, and they are then cast into continuous casting blanks through light reduction and protection throughout the process. Two continuous casting blanks are selected to produce the finished product.
Заготовку непрерывного литья нагревают до 1150-1200°C, общее время в печи составляет ≥ 300 мин, а время выдержки составляет ≥ 90 мин. После выхода из печи окалину удаляют водой под высоким давлением, чтобы удалить окалину оксида железа с поверхности заготовки; затем выполняют контролируемую прокатку. Температура начальной прокатки составляет 1020-1100°C, температуру завершающей прокатки регулируют в пределах 1000-1060°C, а степень обжатия последних двух проходов составляет ≥ 15%; начальную температуру отделочной прокатки необходимо регулировать в пределах 880-920°C; после прокатки применяют двухступенчатое охлаждение DQ+ACC для достижения цели закалки на производственной линии. Температуру воды листа стали необходимо регулировать в пределах 840-880°C, а скорость охлаждения необходимо регулировать в пределах 5-15°C/с. После ACC температура поверхности листа стали должна составлять 100-200°C, лист стали должен быть медленно охлажден после выхода c производственной линии, а затем отпущен при 600-680°C.The continuous casting billet is heated to 1150-1200°C, the total furnace time is ≥ 300 min, and the holding time is ≥ 90 min. After exiting the furnace, the scale is removed with high pressure water to remove iron oxide scale from the surface of the workpiece; then controlled rolling is performed. The initial rolling temperature is 1020-1100°C, the finishing rolling temperature is controlled within 1000-1060°C, and the reduction ratio of the last two passes is ≥ 15%; the initial temperature of the finishing rolling must be adjusted within 880-920°C; After rolling, two-stage DQ+ACC cooling is applied to achieve the purpose of quenching on the production line. The water temperature of the steel sheet must be controlled within 840-880°C, and the cooling rate must be controlled within 5-15°C/s. After ACC, the surface temperature of the steel sheet should be 100-200°C, the steel sheet should be slowly cooled after leaving the production line, and then tempered at 600-680°C.
В таблице 2 показаны параметры процесса основной прокатки, контролируемого охлаждения и отпуска каждого варианта осуществления и сравнительных примеров.Table 2 shows the process parameters of main rolling, controlled cooling and tempering of each embodiment and comparative examples.
Таблица 2table 2
(мм)Steel sheet thickness
(mm)
Для листа стали после термической обработки берут поперечные образцы на 1/4 и 1/2 толщины листа, обрабатывают их с получением образцов для испытания на разрыв и образцов для испытания на удар и испытывают механические свойства. Результаты испытания см. в Таблице 3.For a steel sheet after heat treatment, transverse specimens are taken at 1/4 and 1/2 of the thickness of the plate, processed into tensile test specimens and impact test specimens, and mechanical properties are tested. See Table 3 for test results.
Таблица 3 Table 3
ReL (МПа)Ultimate tensile strength
ReL (MPa)
Rm (МПа)Tensile strength
Rm (MPa)
A (%)Elongation
A (%)
-50°CKV2 (Дж)Impact on 1/4 sheet thickness
-50°CKV 2 (J)
-50°CKV2 (Дж)Impact on 1/2 sheet thickness
-50°CKV 2 (J)
Как можно увидеть из Таблицы 3, предел прочности, удлинения и ударной вязкости испытываемого листа стали является большим в варианте осуществления настоящего изобретения, особенно энергия удара на 1/2 толщины листа составляет более 100 Дж, тогда как энергия удара 1/2 толщины листа в сравнительном примере является нестабильной, а наименьшее единичное значение составляет всего 18 Дж.As can be seen from Table 3, the tensile strength, elongation and toughness of the tested steel sheet are large in the embodiment of the present invention, especially the impact energy at 1/2 thickness of the sheet is more than 100 J, while the impact energy at 1/2 thickness of the sheet in comparative example is unstable, and the smallest single value is only 18 J.
Настоящее изобретение не только обеспечивает хорошую прочность и вязкость стали, но также стабильную ударную вязкость при низких температурах центра. Настоящее изобретение может быть реализовано в цехах по производству средних и толстых листов металлургических предприятий, имеет простую схему технологических операций, высокую эксплуатационную пригодность и низкую стоимость, а также может быть применено для строительства больших сосудов под давлением в нефтяной, химической и других отраслях промышленности.The present invention not only provides good strength and toughness of the steel, but also stable toughness at low center temperatures. The present invention can be implemented in medium and thick plate workshops of metallurgical enterprises, has a simple process flow, high serviceability and low cost, and can also be applied to the construction of large pressure vessels in the oil, chemical and other industries.
Хотя предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были подробно описаны выше, следует четко понимать, что настоящее изобретение может иметь различные модификации и изменения, очевидные для специалистов в данной области техники. Любая модификация, эквивалентная замена, улучшение и т.д., выполненные в соответствии с духом и принципами настоящего изобретения, должны быть включены в объем охраны настоящего изобретения.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, it should be clearly understood that the present invention may be subject to various modifications and changes obvious to those skilled in the art. Any modification, equivalent replacement, improvement, etc. made in accordance with the spirit and principles of the present invention shall be included within the protection scope of the present invention.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010164575.2 | 2020-03-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2797390C1 true RU2797390C1 (en) | 2023-06-05 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2156310C1 (en) * | 2000-02-29 | 2000-09-20 | Открытое акционерное общество "НОСТА" | Method of production of sheets and plates |
| RU2258762C2 (en) * | 2002-05-27 | 2005-08-20 | Ниппон Стил Корпорейшн | High-strength steel having excellent low-temperature viscosity and excellent viscosity in thermally affected zone of welding joint (options), method for manufacturing such steel, method for manufacturing sheet from indicated steel, high-strength steel tube (option), and a method for manufacturing high-strength steel tube |
| RU2442839C2 (en) * | 2007-01-31 | 2012-02-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Steel with high expanding endurance and acceptable resistance against delayed fracture and method for its production |
| CN102936695A (en) * | 2012-10-23 | 2013-02-20 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | High-strength low-temperature pressure vessel steel plate and production method thereof |
| CN107805759A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-16 | 中国石化工程建设有限公司 | A kind of low temperature pressure vessel steel plate and preparation method thereof |
| CN110184531A (en) * | 2018-07-20 | 2019-08-30 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | The tank plate and its manufacturing method of a kind of thick easily welding center portion excellent in low temperature toughness of 40-60mm |
| RU2699381C1 (en) * | 2016-06-22 | 2019-09-05 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Hot-rolled steel sheet for thick-walled high-strength main pipeline, welded steel pipes for thick-walled high-strength main pipeline and method of welded steel pipe manufacturing |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2156310C1 (en) * | 2000-02-29 | 2000-09-20 | Открытое акционерное общество "НОСТА" | Method of production of sheets and plates |
| RU2258762C2 (en) * | 2002-05-27 | 2005-08-20 | Ниппон Стил Корпорейшн | High-strength steel having excellent low-temperature viscosity and excellent viscosity in thermally affected zone of welding joint (options), method for manufacturing such steel, method for manufacturing sheet from indicated steel, high-strength steel tube (option), and a method for manufacturing high-strength steel tube |
| RU2442839C2 (en) * | 2007-01-31 | 2012-02-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Steel with high expanding endurance and acceptable resistance against delayed fracture and method for its production |
| CN102936695A (en) * | 2012-10-23 | 2013-02-20 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | High-strength low-temperature pressure vessel steel plate and production method thereof |
| RU2699381C1 (en) * | 2016-06-22 | 2019-09-05 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Hot-rolled steel sheet for thick-walled high-strength main pipeline, welded steel pipes for thick-walled high-strength main pipeline and method of welded steel pipe manufacturing |
| CN107805759A (en) * | 2016-09-09 | 2018-03-16 | 中国石化工程建设有限公司 | A kind of low temperature pressure vessel steel plate and preparation method thereof |
| CN110184531A (en) * | 2018-07-20 | 2019-08-30 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | The tank plate and its manufacturing method of a kind of thick easily welding center portion excellent in low temperature toughness of 40-60mm |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111363973B (en) | Super-thick container steel plate with excellent core low-temperature impact toughness and manufacturing method thereof | |
| CN113278878B (en) | Hydrogen-induced cracking resistant pressure vessel steel plate with thickness of more than 200-250 mm and manufacturing method thereof | |
| CN110499448B (en) | high-N austenitic stainless steel medium plate with excellent performance and manufacturing method thereof | |
| CN107974612B (en) | High-strength and high-toughness steel plate for SSCC (single strand ceramic) resistant spherical tank and manufacturing method thereof | |
| CN111441000A (en) | 690 MPa-yield-strength low-yield-ratio high-strength steel plate and manufacturing method thereof | |
| CN114134406B (en) | Spherical tank steel plate with thickness of 20-50mm and excellent low-temperature toughness of core and manufacturing method thereof | |
| WO2022067962A1 (en) | Low-cost high-performance q370qe-hps bridge steel and production method | |
| CN113846260B (en) | Production method of high-strength steel plate for engineering machinery | |
| WO2023173803A1 (en) | Rolling contact fatigue resistant steel rail for mixed passenger and freight railway, and production method therefor | |
| WO2023097979A1 (en) | Corrosion-resistant high-strength steel sheet weldable with high heat input and used for ocean engineering, and preparation method therefor | |
| CN112251670A (en) | 690 MPa-grade steel plate with good extensibility and manufacturing method thereof | |
| CN114480975B (en) | Economical X65-grade acid-resistant pipeline steel plate coil and manufacturing method thereof | |
| CN114369764B (en) | High-performance thick hot-rolled H-shaped steel with yield strength of 460MPa and production method thereof | |
| CN113025885A (en) | Low-yield-ratio high-strength pipeline steel plate with good HIC (hydrogen induced cracking) resistance and manufacturing method thereof | |
| CN112680652A (en) | Cr-Mo low-alloy steel plate for pressure vessel and preparation method thereof | |
| CN111893401A (en) | L450MS pipeline steel with excellent SSCC resistance under high loading stress and manufacturing method thereof | |
| CN114875331B (en) | 610 MPa-grade thick steel plate with excellent core fatigue performance and production method thereof | |
| CN115522129B (en) | 330 MPa-level wide-width thin-specification high-quality hot rolled enamel steel and production method thereof | |
| CN114892105B (en) | Marine 5Ni steel plate with excellent brittle failure resistance and manufacturing method thereof | |
| RU2797390C1 (en) | Super-thick steel sheet for a vessel with good impact strength at low temperatures in the middle and its manufacturing method | |
| CN111996462A (en) | Longitudinal variable-thickness ultrahigh-strength ship board and production method thereof | |
| CN116043130B (en) | Economical 700 MPa-level storage tank steel plate with excellent die-welding performance and manufacturing method thereof | |
| CN114134432B (en) | High-strength steel plate with high tempering resistance and stability produced by TMCP (thermal mechanical control processing) process and manufacturing method thereof | |
| CN113549815B (en) | Low-alloy steel plate for pressure vessel for low temperature and production method thereof | |
| RU2818536C1 (en) | Method of producing ship steel plate 5ni with low residual magnetism and excellent surface quality |