RU2805839C1 - Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов (варианты) - Google Patents
Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805839C1 RU2805839C1 RU2022132706A RU2022132706A RU2805839C1 RU 2805839 C1 RU2805839 C1 RU 2805839C1 RU 2022132706 A RU2022132706 A RU 2022132706A RU 2022132706 A RU2022132706 A RU 2022132706A RU 2805839 C1 RU2805839 C1 RU 2805839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- finished
- carried out
- rolled product
- rolled
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству на реверсивном толстолистовом стане листового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм. Получают непрерывнолитую заготовку из стали со следующим соотношением элементов, мас.%: углерод 0,03–0,07, кремний 0,10–0,35, марганец 1,70–2,10, сера не более 0,004, фосфор не более 0,015, хром не более 0,30, никель 0,40–1,00, медь не более 0,50, алюминий 0,02–0,08, титан 0,001–0,03, молибден 0,10–0,50, ванадий не более 0,10, ниобий 0,02–0,10, азот не более 0,008, бор 0,0003–0,001, кальций 0,0005–0,006, при необходимости РЗМ не более 0,002, остальное - железо и неизбежные примеси. Проводят аустенитизацию заготовки при температуре 1150–1230°С с последующей прокаткой. Черновую прокатку начинают при температуре не ниже 980°С и осуществляют ее на толщину подката, составляющую не менее 4 толщин готового проката, а чистовую прокатку начинают при температуре 730–870°С и заканчивают при температуре 670–850°С. Осуществляют ускоренное охлаждение готового проката со скоростью охлаждения 10-35°С/с, начиная при температуре 630–830°С и заканчивая при температуре 40–150°С, и окончательное охлаждение на воздухе. Обеспечивается производство штрипсового проката класса прочности К80 с гарантией CTOD -20 и температурой эксплуатации до -60°С. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству на реверсивном толстолистовом стане листового проката для изготовления труб магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм.
Известен способ производства штрипсов класса прочности Х100 согласно которому после выплавки стали получают непрерывнолитые слябы, нагревают их до температуры аустенитизации, проводят многопроходную черновую и чистовую прокатку с регламентируемой температурой конца прокатки и охлаждение штрипсов водой, при этом после черновой прокатки раскаты охлаждают до температуры 720-800°C, чистовую прокатку ведут с относительными обжатиями за проход 8-25% и температурой конца прокатки, равной 740-790°C, после чего штрипсы охлаждают со скоростью не менее 17°C/с. Сталь выплавляют следующего химического состава, мас.%: 0,06-0,11 C, 0,02-0,04 Si, 1,45-1,95 Mn, 0,15-0,28 Mo, 0,01-0,06 Nb, 0,01-0,09 Ti, 0,15-0,35 Ni, 0,10-0,30 Cr, 0,002-0,009 N, не более 0,20 V, остальное Fe [Патент RU 2499843, МПК C21D8/02, C22C38/46, 2013].
Недостатком данного технического решения является то, что в ходе черновой прокатки не ведется контроль рекристаллизации аустенита, что может приводить к разнозернистости аустенита перед чистовой прокаткой за счет неполной рекристаллизации после каждого чернового прохода. Разнозернистость аустенита не будет исправлена в ходе чистовой прокатки, поскольку температурный диапазон чистовой прокатки, указанный в данном изобретении, лежит ниже температуры полной остановки рекристаллизации. Указанная разнозернистость в готовом изделии может приводить как к снижению ударной вязкости, так и к анизотропии свойств, что в свою очередь может периодически приводить к получению несоответствующей продукции и экономическим потерям предприятия.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ производства толстолистового проката классов прочности K80, X100, L690 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов в котором получают сталь, содержащую, мас.%: С 0,03-0,08, Si 0,10-0,35, Mn 1,75-2,10, Cr 0,01-0,50, Ni 0,01-0,60, Cu 0,01-0,40, Мо 0,01-0,50, Al 0,02-0,05, Nb 0,03-0,09, V 0,001-0,10, Ti 0,010-0,035, S 0,0005-0,003, Р 0,002-0,015, N 0,001-0,008, железо и неизбежные примеси – остальное, при выполнении следующих соотношений: 0,15<(Mn+Cr+Cu)/20+Si/10+Ni/60+Mo/15+V/10<0,18 ; 2,8%<Mn+Cr+Ni+Cu+Mo+Si<3,5%. Непрерывнолитую заготовку подвергают аустенизации при температуре Тн+(10-50)°C исходя из соотношения Tн=lg([C]204⋅[Nb]232)+34[Si]-1,5[Mn]-2,7[Cr]+17|3,6-[Ti]/[N]|+1657 с выдержкой, время которой рассчитывают по уравнению t=(1205-Та)/0,53±40 мин, где t - время выдержки, Та - выбранная температура нагрева. Предварительную деформацию осуществляют так, что доля статической рекристаллизации за время паузы между проходами составляет не меньше 85%, а суммарная степень деформации составляет не менее 0,9. После этого подкат подстуживают до температуры начала чистовой прокатки, определяемой из уравнения Тнчистп=Ar3+2700/Н±40°C, где Н - конечная толщина листа, мм, и проводят чистовую прокатку до температуры Ar3+(0-15)°C. Ускоренное охлаждение проката осуществляют до температуры Bf-(20-120)°C, определяемой по формуле Bf=595-320[C]-15[Cr+Cu+Ni]-25[Mn]-2Vохл±50°C [Патент RU 2635122, МПК C21D8/02, B21B1/26, C22C38/54, 2017].
Недостатком данного технического решения является то, что указанный диапазон температур конца ускоренного охлаждения не позволяет получить необходимую долю реечного бейнитного феррита с мартенситом и участками мартенситно-аустенитной составляющей (МА-фаза), что негативно сказывается на прочностных свойствах. Также повышение температуры конца ускоренного охлаждения негативно влияет на ударную вязкость и долю вязкой составляющей (при испытании падающим грузом) в готовом изделии за счет увеличения доли МА-фазы. Все это приводит к получению несоответствующей продукции из-за снижения механических свойств стали и экономическим потерям предприятия.
Технический результат изобретения – разработка технологии производства штрипсового проката класса прочности К80 с гарантией CTOD -20 и температурой эксплуатации до - 60 ºС.
Технический результат достигается тем, что по первому варианту способа производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающему получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, согласно изобретению заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
Углерод | 0,03 – 0,07 |
Кремний | 0,10 – 0,35 |
Марганец | 1,70 – 2,10 |
Сера | не более 0,004 |
Фосфор | не более 0,015 |
Хром | не более 0,30 |
Никель | 0,40 – 1,00 |
Медь | не более 0,50 |
Алюминий | 0,02 – 0,08 |
Титан | 0,001 – 0,03 |
Молибден | 0,10 – 0,50 |
Ванадий | не более 0,10 |
Ниобий | 0,02 – 0,10 |
Азот | не более 0,008 |
Бор | 0,0003 – 0,001 |
Кальций | 0,0005 – 0,006 |
При необходимости РЗМ | не более 0,002 |
Железо и неизбежные примеси | остальное |
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150 – 1230 ºС, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980 °С и осуществляют ее на толщину подката, составляющую не менее 4 толщин готового проката, чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730 – 870 ºС, заканчивают при температуре 670 – 850 ºС, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630 – 830 ºС и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35 ºС/с до температуры 40 – 150 ºС.
Перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
Стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10 %, кроме двух последних проходов.
Готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60 ºС.
Микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95 % и мартенситно-аустенитной составляющей – остальное.
Излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 85% при -20 ºС.
Раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
Технический результат достигается также тем, что по второму варианту способа производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающему получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую прокатку, охлаждение подката до комнатной температуры, аустенитизацию подката, чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, согласно изобретению заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
Углерод | 0,03 – 0,07 |
Кремний | 0,10 – 0,35 |
Марганец | 1,70 – 2,10 |
Сера | не более 0,004 |
Фосфор | не более 0,015 |
Хром | не более 0,30 |
Никель | 0,40 – 1,00 |
Медь | не более 0,50 |
Алюминий | 0,02 – 0,08 |
Титан | 0,001 – 0,03 |
Молибден | 0,10 – 0,50 |
Ванадий | не более 0,10 |
Ниобий | 0,02 – 0,10 |
Азот | не более 0,008 |
Бор | 0,0003 – 0,001 |
Кальций | 0,0005 – 0,006 |
При необходимости РЗМ | не более 0,002 |
Железо и неизбежные примеси | остальное |
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150 – 1230 ºС, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980 °С и осуществляют ее на толщину подката, составляющую не менее 4 толщин готового проката, после черновой прокатки производят охлаждение подката до температуры окружающей среды, после этого осуществляют его повторный нагрев до температуры не менее Ac3+20 ºС, чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730 – 870 ºС, заканчивают при температуре 670 – 850 ºС, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630 – 830 ºС и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35 ºС/с до температуры 40 – 150 ºС.
Перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
Стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10 %, кроме двух последних проходов.
Готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60 ºС.
Микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95 % и мартенситно-аустенитной составляющей – остальное.
Излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -40 ºС.
Раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
Технический результат достигается также тем, что по третьему варианту способа производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающему получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, согласно изобретению заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
Углерод | 0,03 – 0,07 |
Кремний | 0,10 – 0,35 |
Марганец | 1,70 – 2,10 |
Сера | не более 0,004 |
Фосфор | не более 0,015 |
Хром | не более 0,30 |
Никель | 0,40 – 1,00 |
Медь | не более 0,50 |
Алюминий | 0,02 – 0,08 |
Титан | 0,001 – 0,03 |
Молибден | 0,10 – 0,50 |
Ванадий | не более 0,10 |
Ниобий | 0,02 – 0,10 |
Азот | не более 0,008 |
Бор | 0,0003 – 0,001 |
Кальций | 0,0005 – 0,006 |
При необходимости РЗМ | не более 0,002 |
Железо и неизбежные примеси | остальное |
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150 – 1230 ºС, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980 °С и осуществляют ее на толщину подката (Нподк), составляющую не менее 4 толщин готового проката, при этом в ходе черновой стадии прокатки на толщине не менее Hподк+30 мм осуществляют охлаждение подката на воздухе до температуры 850-950 ºС, затем заканчивают черновую стадии прокатки, а чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730 – 870 ºС, заканчивают при температуре 670 – 850 ºС, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630 – 830 ºС и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35 ºС/с до температуры 40 – 150 ºС.
Перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
Стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10 %, кроме двух последних проходов.
Готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60 ºС.
Микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95 % и мартенситно-аустенитной составляющей – остальное.
Излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -60 ºС.
Раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
Технический результат достигается также тем, что по четвертому варианту способа производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающему получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, согласно изобретению заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
Углерод | 0,03 – 0,07 |
Кремний | 0,10 – 0,35 |
Марганец | 1,70 – 2,10 |
Сера | не более 0,004 |
Фосфор | не более 0,015 |
Хром | не более 0,30 |
Никель | 0,40 – 1,00 |
Медь | не более 0,50 |
Алюминий | 0,02 – 0,08 |
Титан | 0,001 – 0,03 |
Молибден | 0,10 – 0,50 |
Ванадий | не более 0,10 |
Ниобий | 0,02 – 0,10 |
Азот | не более 0,008 |
Бор | 0,0003 – 0,001 |
Кальций | 0,0005 – 0,006 |
При необходимости РЗМ | не более 0,002 |
Железо и неизбежные примеси | остальное |
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150 – 1230 ºС, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980 °С и осуществляют ее на толщину подката (Нподк), составляющую не менее 4 толщин готового проката, при этом в ходе черновой стадии прокатки на толщине не менее Hподк+30 мм осуществляют ускоренное охлаждение подката до температуры 650-780 ºС, затем заканчивают черновую стадии прокатки, а чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730 – 870 ºС, заканчивают при температуре 670 – 850 ºС, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630 – 830 ºС и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35 ºС/с до температуры 40 – 150 ºС.
Перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
Стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10 %, кроме двух последних проходов.
Готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60 ºС.
Микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95 % и мартенситно-аустенитной составляющей – остальное.
Излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -60 ºС.
Раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
Сущность изобретения.
Согласно предложенному способу изготавливают непрерывнолитую заготовку из стали с заданным химическим составом. Содержание химических элементов в указанных соотношениях обеспечивает необходимые механические свойства листов при реализации предлагаемых технологических режимов.
Для получения требуемой прочности, содержание углерода должно быть не менее 0,03%, при этом его добавка в количестве более 0,07% приводит к ухудшению пластических свойств стали.
Добавка кремния необходима для раскисления стали при выплавке. Для обеспечения необходимого уровня раскисленности его содержание должно быть не менее 0,10%, но не более 0,35%, для ограничения количества силикатных включений, ухудшающих ударную вязкость и трещиностойкость.
Марганец повышает степень насыщения феррита растворенными элементами, участвующими в механизме дисперсионного твердения. Для обеспечения требуемых механических свойств стали (характеризующих штрипсовый прокат категории прочности К80) содержание марганца должно быть не менее 1,70%. Содержание марганца в количестве более 2,1 % экономически нецелесообразно.
Содержание хрома ограничивается концентрацией 0,3%. В заявляемом диапазоне хром повышает прокаливаемость стали. При содержании более 0,3% хром может приводить к образования хрупких структурных составляющих, снижающих способность стали сопротивляться развитию трещин.
Для повышения устойчивости аустенита в сталь добавляют никель и медь. Для получения необходимого эффекта содержание никеля не должно быть менее 0,40%. Содержание никеля в количестве более 1,0% экономически нецелесообразно.
Сталь содержит медь в количестве не более 0,50%. Наличие меди в стали повышает ее прочность, но, при этом, снижает пластичность и ударную вязкость, ослабляя межзеренные границы при медленном охлаждении обогащенной фазой.
Ванадий, ниобий и титан, являются сильными карбонитридообразующими элементами. При этом они способствуют получению ячеистой дислокационной микроструктуры стали, обеспечивающей сочетание высоких прочностных характеристик и высокой ударной вязкости. Микролегирование стали добавками титана в пределах 0,001-0,03%, ванадия – не более 0,1% и ниобия 0,02-0,1% необходимо для ограничения роста аустенитного зерна при нагреве слябов под прокатку, получении мелкозернистой структуры проката и повышения прочностных характеристик. Превышение верхних границ заявленных диапазонов приводит к наличию крупных карбонитридных включений в стали и снижению ее механических свойств. При содержании ниобия и титана менее заявленных значений не происходит требуемого упрочнения стали.
Добавки молибдена придают стали мелкозернистую структуру, повышают прочность при равных показателях пластичности. Молибден в количестве менее 0,10% не оказывает значительного влияния на свойства стали. Его содержание более 0,50% значительно повышает стоимость стали, что экономически нецелесообразно.
Азот необходим для выделения мелкодисперсных нитридов и для сдерживания роста аустенитных зерен. При содержании азота свыше 0,008% увеличивается его концентрация в твердом растворе, что ухудшает ударную вязкость и трещиностойкость стали при низких температурах.
Алюминий раскисляет и модифицирует сталь, связывает азот в нитриды. Для снижения содержания кислорода в расплавленной стали необходимо добавлять не менее 0,02% алюминия. При его содержании более 0,08% снижаются вязкопластические свойства стали.
Для улучшения низкотемпературной ударной вязкости в зоне термического влияния, а также повышения способности к прокаливаемости добавляют бор в количестве 0,0003-0,001%.
Сера и фосфор являются вредными примесями, поэтому обозначенные низкие значения содержания серы (не более 0,004%) и фосфора (не более 0,015%) необходимы для получения высоких значений ударной вязкости при низких температурах.
При содержании серы свыше 0,004% в стали образуются сульфидные включения, значительно снижающие ударную вязкость и трещиностойкость.
Фосфор относится к числу элементов, обладающих наибольшей склонностью к ликвации и образованию сегрегации по границам зерен, и, как следствие, отрицательно влияющих на ударную вязкость стали и трещиностойкость, поэтому верхний предел содержания фосфора устанавливают в количестве не более 0,015%.
Для повышения способности к прокаливаемости в сталь добавляют бор в количестве 0,0003 – 0,001%.
Кальций и редкоземельные металлы (РЗМ) являются элементами применяемыми для регулирования формы сульфидов. Они позволяют сдерживать формирование соединений MnS, вытянутых в направлении прокатки, и улучшают свойства стали в направлении толщины листа, в частности повышают сопротивление образованию продольных трещин. С другой стороны, для снижения количества оксидов, верхнюю границу содержания кальция и РЗМ устанавливают не более 0,006% и 0,002% соответственно.
Химические элементы в заявленных пределах также обеспечивают требуемые механические свойства сварного соединения и удовлетворительную свариваемость стали. При воздействии на сталь термического цикла сварки, они сдерживают рост аустенитного зерна и способствуют формированию мелкозернистой микроструктуры в зоне термического влияния, состоящей преимущественно из игольчатого и реечного бейнита.
Оптимальные технологические параметры различных вариантов способов производства были определены эмпирическим путем.
Для производства толстолистового проката слябы перед прокаткой нагревают до температуры 1150-1230 oC. Превышение верхней границы интервала стимулирует аномальный рост зерен аустенита, приводящий к снижению прочностных и вязкостных свойств. При недостижении нижней границы интервала температуры нагрева карбонитриды плохо растворяются в аустените, это оказывает негативное влияние на протекание процессов рекристаллизации, а также снижает прочностные и вязкие свойства.
Черновую стадию прокатки проводят выше температуры рекристаллизации аустенита, что обеспечивает активное измельчение зерна за счет его повторного роста. В заявляемом техническом решении, температура начала черновой стадии прокатки определена на уровне не менее 980 ºС.
Для обеспечения удовлетворительных результатов испытания падающим грузом, с учетом увеличенной толщины проката, необходимо обеспечить толщину подката (промежуточного подстуживания) не менее четырех толщин готового проката. Получение, например, трехкратного промежуточного подката по толщине снижает суммарную степень деформации на чистовой стадии прокатки, что в конечном итоге не позволит получить требуемую дисперсность конечной структуры проката.
Обеспечение разнозернистости исходного аустенитного зерна не более 2 баллов (перед чистовой прокаткой) необходимо для исключения анизотропии свойств, прежде всего ударной вязкости металла. Этого добиваются путем создания условий для прохождения полной рекристаллизации во время прокатки между проходами (обжатие более 10%, увеличенная пауза между проходами).
Температурный интервал начала (730 – 870 оС) и окончания (670 – 850 оС) деформации на чистовой стадии прокатки выбран исходя из температуры остановки рекристаллизации аустенита и необходимости подготовки аустенита к последующему превращению, путем создания деформированных зерен аустенита, содержащих полосы деформации и имеющих высокую плотность дислокаций.
Чистовую прокатку осуществляют с относительными обжатиями за проход не менее 10%, за исключением последних (двух) проходов. При меньшем значении степени деформации снижается эффективность проработки структуры.
Получение требуемых структурных составляющих - бейнита в количестве не менее 95 % и мартенситно-аустенитной составляющей – остальное, необходимо для получения требуемых заявляемых механических свойств проката. Это обеспечивается за счет химического состава стали, температуры начала и конца ускоренного охлаждения, а также скорости охлаждения. Выход за нижние границы температуры начала ускоренного охлаждения и скорости охлаждения и верхнюю границу температуры конца ускоренного охлаждения может привести к получению более мягкой структуры проката, что приведет к снижению его прочностных свойств. Выход за верхние границы температуры начала ускоренного охлаждения и скорости охлаждения и нижнюю границу температуры конца ускоренного охлаждения может привести к значительному увеличению прочности проката и как следствие, снижению его пластичности.
По второму варианту реализации способа, заготовку после черновой прокатки охлаждают до температуры окружающей среды, после этого осуществляют его повторный нагрев до температуры не менее Ac3+20 ºС, данный вариант способствует еще большему измельчению аустенитного зерна за счет перекристаллизации в ходе повторного нагрева.
Варианты с прекращением деформации на черновой стадии прокатки и охлаждением подката на воздухе до температуры 850-950 ºС (третий вариант реализации способа) или ускоренно до температуры 650-780 ºС и продолжением черновой прокатки (четвертый вариант реализации способа), также нацелены на измельчение зерна за счет более полного протекания статической рекристаллизации во время паузы. Выход за нижнюю границу указанных диапазонов снизит деформационную способность материала, что не позволит деформировать материал с требуемой степенью деформации. Выход за верхнюю границу указанных диапазонов не окажет желаемого эффекта на размер (измельчение) зерна.
Ускоренное охлаждение оказывает положительное влияние на прочностные и вязкопластические свойства готового проката за счет формирования благоприятной микроструктуры. Выбранные условия одностадийного ускоренного охлаждения (первый вариант реализации способа): температурный интервал начала охлаждения 630-830 °С, скорость охлаждения 10-35 ºС/с, температура конца охлаждения 40-150 oC обеспечивают получение целевой бейнитной структуры.
Выход за верхнюю границу начала ускоренного охлаждения не позволит получить требуемую скорость охлаждения по всей толщине проката. Начало ускоренного охлаждения при температуре ниже 630 oC приведет к необходимости увеличения паузы между концом прокатки и началом охлаждения, что может негативно сказаться на размере зерна. Выход за рамки указанного выше диапазона скоростей охлаждения, также как и диапазона температуры конца ускоренного охлаждения, не позволит получить требуемую дисперсность бейнитной структуры.
Листы, произведенные по заявляемым способам, имеют следующие характеристики в продольном направлении:
предел текучести при полной деформации 0,5% 630-840 МПа; временное сопротивление 730-940 МПа; отношение предела текучести при полной деформации 0,5% к временному сопротивлению не более 0,95; относительное удлинение не менее 14,0%; относительное равномерное удлинение не менее 6%; относительное сужение не менее 60%;
в поперечном направлении:
предел текучести при полной деформации 0,5% 670-840 МПа; временное сопротивление 790-940 МПа; отношение предела текучести при полной деформации 0,5% к временному сопротивлению не более 0,95; относительное удлинение не менее 14,0%; относительное равномерное удлинение не менее 6%; относительное сужение не менее 60%; ударная вязкость на образцах с V-образным надрезом при температуре испытания минус 20°C не ниже 320 Дж/см2; при температуре минус 40°C не ниже 250 Дж/см2; при температуре минус 60°C не ниже 250 Дж/см2; доля вязкой составляющей в изломе ИПГ при температуре испытаний минус 20°C не менее 90%; критическое раскрытие в вершине трещины (CTOD) при температуре испытания минус 20°C не менее 0,20 мм.
Заявленная группа изобретений поясняется примерами их реализации в производстве ПАО «Северсталь».
В условиях конвертерного производства Череповецкого металлургического комбината ПАО «Северсталь» было выплавлено пять опытных плавок, три из которых имели соответствующий заявленному химический состав (№ 1, 2 и 3), две – нет (№ 4 и 5). Химический состав выплавленного металла приведен в таблице 1. Опытные плавки были разлиты на слябы толщиной 315 мм, которые прокатали на стане 5000 в листы толщиной 20 мм. Варианты реализации предложенного способа и результаты испытаний приведены в таблицах 2 и 3, 4 соответственно.
Из таблиц видно, что листы из стали с вариантом химического состава № 1-3 по предлагаемым способам № 1-4, обладают комплексом механических свойств, удовлетворяющих требованиям к конечному продукту.
Листы из стали с химическими составами № 4 и 5, не обладают требуемым комплексом механических свойств.
Таким образом, применение описанного способа производства проката, приведенного химического состава, обеспечивает достижение требуемого уровня качественных характеристик класса прочности К80:
- в продольном направлении: предел текучести при полной деформации 0,5% 630-840 МПа, временное сопротивление 730-940 МПа, отношение предела текучести при полной деформации 0,5% к временному сопротивлению не более 0,95, относительное удлинение не менее 14,0%, относительное равномерное удлинение не менее 6%, относительное сужение не менее 60%;
- в поперечном направлении: предел текучести при полной деформации 0,5% 670-840 МПа, временное сопротивление 790-940 МПа, отношение предела текучести при полной деформации 0,5% к временному сопротивлению не более 0,95, относительное удлинение не менее 14,0%, относительное равномерное удлинение не менее 6%, относительное сужение не менее 60%, ударная вязкость на образцах с V-образным надрезом при температуре испытания минус 20°C не ниже 320 Дж/см2, при температуре минус 40°C не ниже 250 Дж/см2, при температуре минус 60°C не ниже 250 Дж/см2, доля вязкой составляющей в изломе ИПГ при температуре испытаний минус 20°C не менее 85%, критическое раскрытие в вершине трещины при температуре испытания минус 20°C не менее 0,20 мм.
Таблица 1
Массовая доля химических элементов, %
Хими-ческий состав |
С | Si | Mn | P | S | V+Nb+Ti | Cr | Ni | Cu | Mo | B | Al | N | Ca | РЗМ |
1 | 0,064 | 0,155 | 1,80 | 0,0054 | 0,0011 | 0,1 | 0,061 | 0,59 | 0,11 | 0,20 | 0,0004 | 0,039 | 0,0048 | 0,0016 | - |
2 | 0,061 | 0,258 | 1,92 | 0,010 | 0,0011 | 0,19 | 0,135 | 0,79 | 0,24 | 0,39 | 0,0009 | 0,041 | 0,0054 | 0,0016 | 0,001 |
3 | 0,050 | 0,158 | 1,93 | 0,006 | 0,003 | 0,107 | 0,24 | 0,71 | 0,38 | 0,30 | 0,0007 | 0,052 | 0,0059 | 0,0017 | - |
4 | 0,082 | 0,125 | 1,98 | 0,011 | 0,0014 | 0,33 | 0,297 | 0,34 | 0,25 | 0,25 | 0,0004 | 0,034 | 0,0047 | 0,0016 | - |
5 | 0,036 | 0,16 | 2,22 | 0,007 | 0,005 | 0,07 | 0,362 | 0,67 | 0,24 | 0,41 | 0,002 | 0,067 | 0,005 | 0,0017 | - |
Таблица 2
Технологические параметры производства листов
№ п/п | Способ производ-ства | Химический состав | Температура аустениза-ции, °С | Температура начала черновой прокатки, °С | Кратность раската по толщине | Частные относительные обжатия на черновой стадии, % | Температура начала чистовой прокатки, °С | Температура окончания чистовой прокатки, °С | Температура начала ускоренного охлаждения, °С | Скорость охлаждения, °С/с | Температура окончания ускоренного охлаждения, °С |
1 | 1 | 1 | 1200 | 1006 | 6 | 12 | 840 | 823 | 745 | 25,7 | 70 |
2 | 1 | 1 | 1205 | 996 | 6 | 12 | 824 | 806 | 704 | 25 | 81 |
3 | 1 | 2 | 1201 | 1002 | 6 | 11 | 833 | 816 | 737 | 26,5 | 77 |
4 | 1 | 2 | 1203 | 999 | 6 | 10 | 816 | 795 | 705 | 24,6 | 78 |
5 | 1 | 3 | 1200 | 1007 | 6 | 11 | 836 | 817 | 741 | 25,6 | 78 |
6 | 1 | 3 | 1210 | 992 | 6 | 10 | 819 | 789 | 711 | 25 | 89 |
7 | 1 | 4 | 1210 | 1007 | 6 | 11 | 794 | 779 | 787 | 24,7 | 119 |
8 | 1 | 4 | 1206 | 1005 | 6 | 12 | 794 | 779 | 789 | 26 | 127 |
9 | 1 | 5 | 1205 | 992 | 6 | 10 | 839 | 821 | 823 | 26,3 | 122 |
10 | 1 | 5 | 1203 | 991 | 6 | 11 | 837 | 814 | 817 | 26,3 | 116 |
11 | 2 | 1 | 1195 | 1009 | 6 | 12 | 848 | 817 | 754 | 26,7 | 64 |
12 | 2 | 1 | 1206 | 991 | 6 | 12 | 826 | 802 | 713 | 25,6 | 81 |
13 | 2 | 2 | 1193 | 1004 | 6 | 12 | 842 | 819 | 756 | 24,1 | 60 |
14 | 2 | 2 | 1210 | 992 | 6 | 12 | 818 | 793 | 709 | 25,2 | 88 |
15 | 2 | 3 | 1193 | 1008 | 6 | 12 | 840 | 817 | 750 | 24,8 | 71 |
16 | 2 | 3 | 1208 | 987 | 6 | 11 | 831 | 808 | 716 | 26,5 | 73 |
17 | 2 | 4 | 1210 | 1007 | 6 | 12 | 794 | 779 | 787 | 25,8 | 119 |
18 | 2 | 4 | 1214 | 1008 | 6 | 11 | 791 | 767 | 791 | 25,1 | 125 |
19 | 2 | 5 | 1205 | 992 | 6 | 10 | 839 | 820 | 805 | 24,1 | 122 |
20 | 2 | 5 | 1203 | 996 | 6 | 11 | 835 | 813 | 811 | 24,2 | 128 |
21 | 3 | 1 | 1191 | 989 | 6 | 10 | 844 | 828 | 737 | 25,3 | 59 |
22 | 3 | 1 | 1211 | 986 | 6 | 10 | 785 | 766 | 720 | 24,9 | 80 |
23 | 3 | 2 | 1188 | 994 | 6 | 12 | 841 | 815 | 736 | 25,5 | 52 |
24 | 3 | 2 | 1208 | 984 | 6 | 12 | 793 | 772 | 720 | 26,8 | 73 |
Продолжение Таблицы 2 | |||||||||||
25 | 3 | 3 | 1192 | 992 | 6 | 10 | 846 | 825 | 732 | 24,1 | 53 |
26 | 3 | 3 | 1209 | 987 | 6 | 11 | 793 | 764 | 723 | 24,1 | 82 |
27 | 3 | 4 | 1210 | 1007 | 6 | 11 | 794 | 772 | 787 | 24,7 | 119 |
28 | 3 | 4 | 1210 | 1010 | 6 | 11 | 799 | 777 | 780 | 24,1 | 125 |
29 | 3 | 5 | 1205 | 992 | 6 | 12 | 839 | 817 | 800 | 25,2 | 122 |
30 | 3 | 5 | 1204 | 997 | 6 | 12 | 844 | 824 | 803 | 26,5 | 122 |
31 | 4 | 1 | 1192 | 1019 | 6 | 10 | 844 | 836 | 746 | 24,4 | 67 |
32 | 4 | 1 | 1208 | 982 | 6 | 10 | 791 | 783 | 763 | 25,3 | 72 |
33 | 4 | 2 | 1189 | 1022 | 6 | 12 | 840 | 825 | 750 | 25,2 | 75 |
34 | 4 | 2 | 1212 | 985 | 6 | 10 | 783 | 769 | 791 | 23,8 | 66 |
35 | 4 | 3 | 1194 | 1017 | 6 | 11 | 849 | 843 | 772 | 26,5 | 71 |
36 | 4 | 3 | 1212 | 982 | 6 | 10 | 783 | 776 | 754 | 25,1 | 72 |
37 | 4 | 4 | 1210 | 1007 | 6 | 11 | 794 | 783 | 790 | 24,6 | 119 |
38 | 4 | 4 | 1211 | 1011 | 6 | 12 | 792 | 783 | 781 | 26,1 | 123 |
39 | 4 | 5 | 1205 | 992 | 6 | 12 | 839 | 826 | 771 | 25,5 | 122 |
40 | 4 | 5 | 1201 | 992 | 6 | 12 | 845 | 838 | 787 | 23,8 | 130 |
Таблица 3
Результаты испытаний образцов от листового проката на статическое растяжение
№ п/п | Способ производства |
Химический состав |
σп0,5 , МПа | σв , МПа | δ5 , % | σп0,5 / σв | Ψ, % | |||||
вдоль | поперек | вдоль | поперек | вдоль | поперек | вдоль | поперек | вдоль | поперек | |||
1 | 1 | 1 | 745 | 755 | 815 | 845 | 18 | 18,5 | 0,91 | 0,89 | 77 | 78 |
2 | 1 | 1 | 765 | 760 | 820 | 870 | 16,5 | 16 | 0,93 | 0,87 | 76 | 77 |
3 | 1 | 2 | 765 | 742 | 804 | 828 | 18,8 | 17,9 | 0,95 | 0,9 | 73 | 83 |
4 | 1 | 2 | 752 | 766 | 806 | 853 | 15,8 | 15,6 | 0,93 | 0,9 | 71 | 71 |
5 | 1 | 3 | 766 | 733 | 824 | 837 | 18,9 | 18,2 | 0,93 | 0,88 | 74 | 88 |
6 | 1 | 3 | 738 | 755 | 795 | 869 | 16 | 15,1 | 0,93 | 0,87 | 77 | 76 |
7 | 1 | 4 | 800 | 820 | 930 | 843 | 13 | 12,5 | 0,86 | 0,97 | 63 | 63 |
8 | 1 | 4 | 795 | 831 | 913 | 847 | 12,8 | 12,7 | 0,87 | 0,98 | 61 | 70 |
9 | 1 | 5 | 610 | 630 | 740 | 750 | 18 | 17 | 0,82 | 0,84 | 80 | 82 |
10 | 1 | 5 | 624 | 618 | 727 | 747 | 18,8 | 17,8 | 0,86 | 0,83 | 82 | 75 |
11 | 2 | 1 | 690 | 700 | 798 | 819 | 17 | 16,1 | 0,86 | 0,85 | 78 | 80 |
12 | 2 | 1 | 685 | 690 | 785 | 815 | 17,5 | 16,4 | 0,87 | 0,85 | 80 | 80 |
13 | 2 | 2 | 698 | 712 | 808 | 803 | 16,9 | 15,9 | 0,86 | 0,89 | 71 | 78 |
14 | 2 | 2 | 686 | 681 | 798 | 820 | 17,5 | 16,7 | 0,86 | 0,83 | 84 | 73 |
15 | 2 | 3 | 710 | 732 | 806 | 800 | 16,6 | 16,6 | 0,88 | 0,92 | 63 | 84 |
16 | 2 | 3 | 692 | 700 | 805 | 830 | 17,6 | 16,4 | 0,86 | 0,84 | 79 | 71 |
17 | 2 | 4 | 800 | 820 | 930 | 950 | 13 | 12,5 | 0,86 | 0,86 | 63 | 63 |
18 | 2 | 4 | 804 | 814 | 934 | 950 | 13,8 | 11,9 | 0,86 | 0,86 | 60 | 59 |
19 | 2 | 5 | 610 | 630 | 740 | 750 | 18 | 17 | 0,82 | 0,84 | 80 | 82 |
20 | 2 | 5 | 630 | 632 | 726 | 743 | 17,5 | 16,6 | 0,87 | 0,85 | 83 | 83 |
21 | 3 | 1 | 692 | 697 | 787 | 805 | 17,8 | 16,8 | 0,88 | 0,87 | 85 | 81 |
22 | 3 | 1 | 690 | 697 | 788 | 816 | 17,8 | 16,8 | 0,88 | 0,85 | 83 | 81 |
Продолжение Таблицы 3 | ||||||||||||
23 | 3 | 2 | 692 | 699 | 772 | 813 | 18,4 | 17,1 | 0,9 | 0,86 | 79 | 82 |
24 | 3 | 2 | 701 | 709 | 782 | 803 | 18,3 | 16,3 | 0,9 | 0,88 | 77 | 87 |
25 | 3 | 3 | 708 | 728 | 783 | 818 | 19,1 | 16,3 | 0,9 | 0,89 | 75 | 85 |
26 | 3 | 3 | 693 | 702 | 799 | 808 | 19,1 | 15,8 | 0,87 | 0,87 | 84 | 86 |
27 | 3 | 4 | 800 | 820 | 930 | 950 | 13 | 12,5 | 0,86 | 0,86 | 63 | 63 |
28 | 3 | 4 | 783 | 835 | 942 | 953 | 13,1 | 13 | 0,83 | 0,88 | 70 | 63 |
29 | 3 | 5 | 610 | 630 | 740 | 750 | 18 | 17 | 0,82 | 0,84 | 80 | 82 |
30 | 3 | 5 | 605 | 635 | 760 | 732 | 18,7 | 17,4 | 0,8 | 0,87 | 86 | 84 |
31 | 4 | 1 | 706 | 719 | 780 | 802 | 19,5 | 17,9 | 0,91 | 0,9 | 87 | 83 |
32 | 4 | 1 | 690 | 703 | 763 | 813 | 19,9 | 18,2 | 0,9 | 0,86 | 90 | 88 |
33 | 4 | 2 | 691 | 701 | 795 | 798 | 20,1 | 17,1 | 0,87 | 0,88 | 95 | 78 |
34 | 4 | 2 | 702 | 711 | 790 | 814 | 19,6 | 17,9 | 0,89 | 0,87 | 97 | 96 |
35 | 4 | 3 | 708 | 723 | 789 | 792 | 19,3 | 17,6 | 0,9 | 0,91 | 87 | 76 |
36 | 4 | 3 | 686 | 719 | 786 | 794 | 20,1 | 17,1 | 0,87 | 0,91 | 105 | 98 |
37 | 4 | 4 | 800 | 820 | 930 | 950 | 13 | 12,5 | 0,86 | 0,86 | 63 | 63 |
38 | 4 | 4 | 786 | 824 | 919 | 950 | 12,8 | 13 | 0,86 | 0,87 | 70 | 67 |
39 | 4 | 5 | 610 | 630 | 740 | 750 | 18 | 17 | 0,82 | 0,84 | 80 | 82 |
40 | 4 | 5 | 595 | 625 | 725 | 754 | 17,7 | 17,7 | 0,82 | 0,83 | 82 | 88 |
Таблица 4
Результаты динамических испытаний на изгиб и трещиностойкость CTOD
№ п/п | Способ производства | Химический состав | KCV-20 , Дж/см2 | KCV-40 , Дж/см2 | KCV-60 , Дж/см2 | ДВС при ИПГ-20 , % | ДВС при ИПГ-40 , % | ДВС при ИПГ-60 , % | CTOD -20 | |
1 | 1 | 1 | 340 | 325 | 310 | 99 | - | - | 0,35 | |
2 | 1 | 1 | 367 | 352 | 328 | 98 | - | - | 0,32 | |
3 | 1 | 2 | 320 | 343 | 328 | 91 | - | - | 0,43 | |
4 | 1 | 2 | 352 | 334 | 308 | 90 | - | - | 0,32 | |
5 | 1 | 3 | 321 | 359 | 328 | 93 | - | - | 0,39 | |
6 | 1 | 3 | 364 | 346 | 325 | 91 | - | - | 0,27 | |
7 | 1 | 4 | 288 | 253 | 67 | 37 | - | - | 0,09 | |
8 | 1 | 4 | 293 | 261 | 47 | 47 | - | - | 0,03 | |
9 | 1 | 5 | 190 | 59 | 28 | 36 | - | - | 0,11 | |
10 | 1 | 5 | 188 | 40 | 28 | 44 | - | - | 0,08 | |
11 | 2 | 1 | 358 | 336 | 314 | 99 | 96 | - | 0,43 | |
12 | 2 | 1 | 383 | 361 | 340 | 99 | 94 | - | 0,4 | |
13 | 2 | 2 | 377 | 319 | 323 | 92 | 96 | - | 0,5 | |
14 | 2 | 2 | 374 | 352 | 356 | 100 | 94 | - | 0,34 | |
15 | 2 | 3 | 359 | 304 | 319 | 98 | 94 | - | 0,5 | |
16 | 2 | 3 | 387 | 362 | 369 | 99 | 94 | - | 0,35 | |
17 | 2 | 4 | 288 | 253 | 67 | 48 | 43 | - | 0,07 | |
18 | 2 | 4 | 293 | 233 | 55 | 37 | 33 | - | 0,05 | |
19 | 2 | 5 | 190 | 59 | 28 | 19 | 15 | - | 0,12 | |
20 | 2 | 5 | 205 | 62 | 14 | 26 | 26 | - | 0,09 | |
21 | 3 | 1 | 431 | 400 | 344 | 92 | 99 | 90 | 0,31 | |
22 | 3 | 1 | 418 | 385 | 330 | 92 | 95 | 100 | 0,48 | |
23 | 3 | 2 | 425 | 410 | 327 | 90 | 99 | 91 | 0,39 | |
24 | 3 | 2 | 399 | 387 | 344 | 97 | 96 | 100 | 0,55 | |
25 | 3 | 3 | 409 | 398 | 336 | 94 | 96 | 96 | 0,41 | |
26 | 3 | 3 | 396 | 405 | 324 | 91 | 93 | 95 | 0,62 | |
27 | 3 | 4 | 288 | 253 | 67 | 45 | 44 | 39 | 0,09 | |
28 | 3 | 4 | 290 | 235 | 58 | 43 | 43 | 39 | 0,05 | |
29 | 3 | 5 | 190 | 59 | 28 | 44 | 42 | 42 | 0,13 | |
30 | 3 | 5 | 184 | 70 | 11 | 27 | 27 | 23 | 0,06 | |
31 | 4 | 1 | 434 | 421 | 409 | 94 | 96 | 96 | 0,31 | |
32 | 4 | 1 | 418 | 401 | 396 | 95 | 99 | 91 | 0,56 | |
33 | 4 | 2 | 448 | 409 | 422 | 98 | 98 | 97 | 0,28 | |
34 | 4 | 2 | 418 | 409 | 407 | 98 | 99 | 100 | 0,56 | |
35 | 4 | 3 | 445 | 417 | 434 | 98 | 94 | 90 | 0,31 | |
36 | 4 | 3 | 437 | 426 | 427 | 90 | 95 | 92 | 0,5 | |
37 | 4 | 4 | 288 | 253 | 67 | 46 | 45 | 45 | 0,06 | |
38 | 4 | 4 | 306 | 245 | 57 | 55 | 54 | 50 | 0,05 | |
39 | 4 | 5 | 190 | 59 | 28 | 44 | 41 | 40 | 0,11 | |
Продолжение Таблицы 4 | ||||||||||
40 | 4 | 5 | 189 | 60 | 33 | 38 | 35 | 31 | 0,06 | |
Примечание: KCV-20 – ударная вязкость при температуре испытаний минус 20oC; KCV-40 – ударная вязкость при температуре испытаний минус 40oC; KCV-60 – ударная вязкость при температуре испытаний минус 60oC; ДВС при ИПГ-20 – доля вязкой составляющей в изломе ИПГ при температуре испытаний минус 20oC; ДВС при ИПГ-40 – доля вязкой составляющей в изломе ИПГ при температуре испытаний минус 40oC; ДВС при ИПГ-60 – доля вязкой составляющей в изломе ИПГ при температуре испытаний минус 60oC; CTOD -20 – раскрытие вершины трещины при температуре испытаний минус 20oC. |
Claims (35)
1. Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающий получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150-1230°С, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980°С и осуществляют ее на толщину подката, составляющую не менее 4 толщин готового проката, чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730-870°С, заканчивают при температуре 670-850°С, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630-830°С и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35°С/с до температуры 40-150°С.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10%, кроме двух последних проходов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60°С.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95% и мартенситно-аустенитной составляющей - остальное.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре -20°С составляет не менее 0,2 мм.
7. Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающий получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150-1230°С, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980°С и осуществляют ее на толщину подката, составляющую не менее 4 толщин готового проката, после черновой прокатки производят охлаждение подката до температуры окружающей среды, после этого осуществляют его повторный нагрев до температуры не менее Ac3+20°С, чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730-870°С, заканчивают при температуре 670-850°С, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630-830°С и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35°С/с до температуры 40-150°С.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10%, кроме двух последних проходов.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60°С.
11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95% и мартенситно-аустенитной составляющей - остальное.
12. Способ по п. 7, отличающийся тем, что излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -40°С.
13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
14. Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающий получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150-1230°С, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980°С и осуществляют ее на толщину подката (Нподк), составляющую не менее 4 толщин готового проката, при этом в ходе черновой стадии прокатки на толщине не менее Hподк+30 мм осуществляют охлаждение подката на воздухе до температуры 850-950°С, затем заканчивают черновую стадию прокатки, а чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730-870°С, заканчивают при температуре 670-850°С, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630-830°С и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35°С/с до температуры 40-150°С.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10%, кроме двух последних проходов.
17. Способ по п. 14, отличающийся тем, что готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60°С.
18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95% и мартенситно-аустенитной составляющей - остальное.
19. Способ по п. 14, отличающийся тем, что излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -60°С.
20. Способ по п. 14, отличающийся тем, что раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
21. Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов, включающий получение непрерывнолитой стальной заготовки, ее аустенитизацию, черновую и чистовую прокатку, ускоренное охлаждение готового проката с окончательным охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:
при этом аустенитизацию заготовки осуществляют до температуры 1150-1230°С, черновую стадию прокатки начинают при температуре не ниже 980°С и осуществляют ее на толщину подката (Нподк), составляющую не менее 4 толщин готового проката, при этом в ходе черновой стадии прокатки на толщине не менее Hподк+30 мм осуществляют ускоренное охлаждение подката до температуры 650-780°С, затем заканчивают черновую стадию прокатки, а чистовую стадию прокатки начинают при температуре 730-870°С, заканчивают при температуре 670-850°С, ускоренное охлаждение готового проката начинают при температуре 630-830°С и осуществляют со скоростями охлаждения 10-35°С/с до температуры 40-150°С.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что перед чистовой прокаткой разница размера исходного зерна аустенита в структуре раската не должна превышать 2 баллов.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию чистовой прокатки ведут с относительными обжатиями за проход не менее 10%, кроме двух последних проходов.
24. Способ по п. 21, отличающийся тем, что готовый прокат характеризуется ударной вязкостью не менее 250 Дж/см2 при -60°С.
25. Способ по п. 21, отличающийся тем, что микроструктура готового проката состоит из бейнита в количестве не менее 95% и мартенситно-аустенитной составляющей - остальное.
26. Способ по п. 21, отличающийся тем, что излом образцов готового проката при испытании падающим грузом характеризуется долей вязкой составляющей не менее 90% при -60°С.
27. Способ по п. 21, отличающийся тем, что раскрытие в вершине трещины (СТОD) образцов готового проката при температуре минус 20°С составляет не менее 0,2 мм.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805839C1 true RU2805839C1 (ru) | 2023-10-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810463C1 (ru) * | 2023-08-04 | 2023-12-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства высокопрочного горячекатаного проката |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102409224A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 鞍钢股份有限公司 | 低温韧性优异的厚规格海底管线用热轧钢板及其生产方法 |
RU2519720C2 (ru) * | 2012-08-15 | 2014-06-20 | Октрытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства штрипсов из низколегированной стали |
CN102851613B (zh) * | 2011-06-28 | 2016-01-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低成本高性能海洋隔水管用热轧钢板及其生产方法 |
CN105506472A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 鞍钢股份有限公司 | 560MPa级深海管线用热轧钢板及其生产方法 |
RU2613265C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к60 для электросварных прямошовных труб |
RU2615667C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-04-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к65 для электросварных прямошовных труб |
RU2635122C1 (ru) * | 2017-01-25 | 2017-11-09 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" (АО "ВМЗ") | Способ производства толстолистового проката классов прочности K80, X100, L690 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов |
US11053563B2 (en) * | 2015-03-20 | 2021-07-06 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | X80 pipeline steel with good strain-aging performance, pipeline tube and method for producing same |
RU2773478C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102409224A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 鞍钢股份有限公司 | 低温韧性优异的厚规格海底管线用热轧钢板及其生产方法 |
CN102851613B (zh) * | 2011-06-28 | 2016-01-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低成本高性能海洋隔水管用热轧钢板及其生产方法 |
RU2519720C2 (ru) * | 2012-08-15 | 2014-06-20 | Октрытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ производства штрипсов из низколегированной стали |
CN105506472A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 鞍钢股份有限公司 | 560MPa级深海管线用热轧钢板及其生产方法 |
US11053563B2 (en) * | 2015-03-20 | 2021-07-06 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | X80 pipeline steel with good strain-aging performance, pipeline tube and method for producing same |
RU2613265C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к60 для электросварных прямошовных труб |
RU2615667C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-04-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к65 для электросварных прямошовных труб |
RU2635122C1 (ru) * | 2017-01-25 | 2017-11-09 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" (АО "ВМЗ") | Способ производства толстолистового проката классов прочности K80, X100, L690 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов |
RU2773478C1 (ru) * | 2021-11-26 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства горячекатаного рулонного проката из низколегированной стали |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810463C1 (ru) * | 2023-08-04 | 2023-12-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ производства высокопрочного горячекатаного проката |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5277648B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性に優れた高張力鋼板並びにその製造方法 | |
EP2397570B1 (en) | Steel plate for line pipes with excellent strength and ductility and process for production of same | |
US8758528B2 (en) | High-strength steel plate, method of producing the same, and high-strength steel pipe | |
JP4940882B2 (ja) | 厚手高強度熱延鋼板およびその製造方法 | |
JP4661306B2 (ja) | 超高強度熱延鋼板の製造方法 | |
CN110114496B (zh) | 在低温下具有增强的脆性裂纹扩展抗力和断裂萌生抗力的高强度钢材及其制造方法 | |
JP2007177318A (ja) | 高張力鋼板の製造方法および高張力鋼板 | |
JP5407478B2 (ja) | 1層大入熱溶接熱影響部の靭性に優れた高強度厚鋼板およびその製造方法 | |
RU2549023C1 (ru) | Способ производства толстолистового проката классов прочности к65, х80, l555 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов | |
JP5692305B2 (ja) | 大入熱溶接特性と材質均質性に優れた厚鋼板およびその製造方法 | |
CN111542621B (zh) | 高强度高韧性的热轧钢板及其制造方法 | |
RU2358024C1 (ru) | Способ производства штрипсов из низколегированной стали | |
JPH11279639A (ja) | 耐hic性に優れた高強度ラインパイプ用鋼板の製造方法 | |
RU2615667C1 (ru) | Способ производства горячекатаных листов из низколегированной стали класса прочности к65 для электросварных прямошовных труб | |
RU2635122C1 (ru) | Способ производства толстолистового проката классов прочности K80, X100, L690 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов | |
JP3578435B2 (ja) | プレス成形性と表面性状に優れた構造用熱延鋼板およびその 製造方法 | |
KR101758481B1 (ko) | 내식성 및 저온인성이 우수한 파이프용 강재 및 그 제조방법 | |
KR101736626B1 (ko) | 두께 방향 특성이 우수한 고강도 저항복비 강재 및 그 제조방법 | |
JP2870830B2 (ja) | 耐hic特性に優れた高張力高靭性鋼板の製造方法 | |
JP2006265722A (ja) | 高張力ラインパイプ用鋼板の製造方法 | |
RU2551324C1 (ru) | Способ производства полос из низколегированной свариваемой стали | |
RU2805839C1 (ru) | Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов (варианты) | |
KR20210068090A (ko) | 구멍 확장비가 높은 열연 어닐링된 강판 및 그 제조 방법 | |
JP2541070B2 (ja) | 母材の脆性破壊伝播停止特性に優れた高ニッケル合金クラッド鋼板の製造方法 | |
RU2815962C1 (ru) | Способ производства толстолистового проката для изготовления труб магистральных трубопроводов |