RU2241769C1 - Method for production of candies from low-alloy steel - Google Patents
Method for production of candies from low-alloy steelInfo
- Publication number
- RU2241769C1 RU2241769C1 RU2003124418/02A RU2003124418A RU2241769C1 RU 2241769 C1 RU2241769 C1 RU 2241769C1 RU 2003124418/02 A RU2003124418/02 A RU 2003124418/02A RU 2003124418 A RU2003124418 A RU 2003124418A RU 2241769 C1 RU2241769 C1 RU 2241769C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strips
- rolling
- alloy steel
- production
- temperature
- Prior art date
Links
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 title abstract 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 phosphides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства нефтепроводов в сейсмических зонах.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to rolling production, and can be used in the manufacture of electric-welded pipes for the construction of oil pipelines in seismic zones.
Для производства труб нефтепровода по проекту “Сахалин-2” необходимы горячекатаные листы (штрипсы) толщиной 8-20 мм категории прочности Х65 из низколегированной стали, обладающие следующим комплексом механических свойств (табл.1).For the production of oil pipeline pipes under the Sakhalin-2 project, hot-rolled sheets (strips) of thickness 8-20 mm, strength category X65, from low alloy steel, with the following set of mechanical properties are required (Table 1).
Помимо указанных механических свойств, штрипсы должны удовлетворять требованиям по свариваемости, причем размер зерен микроструктуры N не должен быть крупнее 9-го балла по ASTM E112. За счет этого достигается повышенная устойчивость нефтепровода против разрушения в зонах сейсмической активности и образования магистральных трещин.In addition to the indicated mechanical properties, the strips must satisfy the weldability requirements, and the grain size of the microstructure N should not be larger than the 9th point according to ASTM E112. Due to this, increased stability of the pipeline against destruction in zones of seismic activity and the formation of main cracks is achieved.
Известен способ производства стальных листов, включающий выплавку и непрерывную разливку в слябы низколегированной стали, содержащей по массе, %:A known method for the production of steel sheets, including smelting and continuous casting into slabs of low alloy steel, containing by weight,%:
Углерод 0,04-0,10Carbon 0.04-0.10
Кремний 0,01-0,50Silicon 0.01-0.50
Марганец 0,4-1,5Manganese 0.4-1.5
Хром 0,05-1,0Chrome 0.05-1.0
Молибден 0,05-1,0Molybdenum 0.05-1.0
Ванадий 0,01-0,1Vanadium 0.01-0.1
Бор 0,0005-0,005Boron 0.0005-0.005
Алюминий 0,001-0,1Aluminum 0.001-0.1
Железо и примеси ОстальноеIron and impurities Else
Отлитые слябы нагревают до температуры 1250°С и прокатывают с суммарным обжатием не менее 75%. Прокатанные листы подвергают закалке из аустенитной области и высокотемпературному отпуску [1].The cast slabs are heated to a temperature of 1250 ° C and rolled with a total compression of at least 75%. Laminated sheets are subjected to quenching from the austenitic region and high-temperature tempering [1].
Недостатки известного способа состоят в том, что толстолистовая сталь имеет низкие пластические и вязкостные свойства при отрицательных температурах, неудовлетворительную свариваемость. Это делает невозможным ее применение для изготовления труб нефтепроводов, работающих в сейсмически опасных районах. Кроме того, необходимость проведения термического улучшения (закалки и отпуска) листов после прокатки усложняет и удорожает производство.The disadvantages of this method are that plate steel has low plastic and viscous properties at low temperatures, poor weldability. This makes it impossible to use it for the manufacture of oil pipes operating in seismically hazardous areas. In addition, the need for thermal improvement (hardening and tempering) of the sheets after rolling complicates and increases the cost of production.
Известен также способ производства толстолистовой низколегированной стали, включающий отливку слябов следующего химического состава, мас.%:There is also known a method of production of plate low alloy steel, including casting slabs of the following chemical composition, wt.%:
Углерод 0,02-0,3Carbon 0.02-0.3
Марганец 0,5-2,5Manganese 0.5-2.5
Алюминий 0,005-0,1Aluminum 0.005-0.1
Кремний 0,05-1,0Silicon 0.05-1.0
Ниобий 0,003-0,01Niobium 0.003-0.01
Железо ОстальноеIron Else
Слябы нагревают до температуры 950-1050°С и прокатывают при температуре выше точки Аr3 с суммарным обжатием 50-70%. Прокатанные листы охлаждают на воздухе [2].The slabs are heated to a temperature of 950-1050 ° C and rolled at a temperature above point A r3 with a total compression of 50-70%. Laminated sheets are cooled in air [2].
При таком способе производства листы имеют недостаточную прочность и пластичность при отношении σт/σв в продольном направлении, превышающем 0,92. Такие листы не удовлетворяют требованиям по свариваемости и непригодны для изготовления труб нефтепроводов для эксплуатации в сейсмически опасных районах.With this production method, the sheets have insufficient strength and ductility with a ratio of σ t / σ in the longitudinal direction in excess of 0.92. Such sheets do not meet the weldability requirements and are unsuitable for the manufacture of oil pipe for operation in seismically hazardous areas.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ производства штрипсов из низколегированной стали марки 17ГС (по ГОСТ 19281-89) следующего химического состава, мас.%:The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for the production of strips from low alloy steel grade 17GS (according to GOST 19281-89) of the following chemical composition, wt.%:
Углерод 0,14-0,20Carbon 0.14-0.20
Марганец 1,0-1,4Manganese 1.0-1.4
Кремний 0,4-0,6Silicon 0.4-0.6
Хром не более 0,30Chrome no more than 0.30
Никель не более 0,30Nickel no more than 0.30
Медь не более 0,30Copper no more than 0.30
Фосфор не более 0,035Phosphorus no more than 0,035
Сера не более 0,040Sulfur no more than 0,040
Мышьяк не более 0,08Arsenic not more than 0.08
Азот не более 0,008Nitrogen no more than 0,008
Железо ОстальноеIron Else
Слябы нагревают в методической печи до температуры 1220-1280°С, подвергают черновой прокатке в температурном интервале 1050-1180°С до промежуточной толщины 30-40 мм и чистовой прокатке в регламентированном температурном интервале 900-1050°С. Для улучшения механических свойств горячекатаные штрипсы подвергают термической обработке (нормализации, термическому улучшению).The slabs are heated in a methodical furnace to a temperature of 1220-1280 ° C, subjected to rough rolling in the temperature range of 1050-1180 ° C to an intermediate thickness of 30-40 mm and finishing rolling in a regulated temperature range of 900-1050 ° C. To improve the mechanical properties, hot-rolled strips are subjected to heat treatment (normalization, thermal improvement).
Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает получения непосредственно после горячей прокатки заданного комплекса механических свойств и свариваемости штрипсов. Это приводит к необходимости дополнительного проведения их термического улучшения (закалка+отпуск).The disadvantage of this method is that it does not provide directly after hot rolling a given set of mechanical properties and weldability of strips. This leads to the need for additional thermal improvement (quenching + tempering).
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении комплекса механических свойств, свариваемости и исключения необходимости проведения термической обработки штрипсов.The technical problem solved by the invention is to improve the complex of mechanical properties, weldability and eliminate the need for heat treatment of strips.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства штрипсов из низколегированной стали, включающем нагрев слябов, их черновую прокатку до промежуточной толщины и чистовую прокатку в регламентированном температурном диапазоне, согласно предложению нагрев слябов производят до температуры 1170-1240°С, а чистовую прокатку проводят в температурном интервале 910-710°С с суммарным относительным обжатием 60-80%.To solve the technical problem in the known method for the production of strips of low alloy steel, including heating slabs, their rough rolling to an intermediate thickness and finishing rolling in a regulated temperature range, according to the proposal, the slabs are heated to a temperature of 1170-1240 ° C, and finishing rolling is carried out in the temperature range of 910-710 ° C with a total relative compression of 60-80%.
Возможен вариант выполнения способа, при котором штрипсы прокатывают из низколегированной стали следующего химического состава, мас.%:A possible embodiment of the method in which the strips are rolled from low alloy steel of the following chemical composition, wt.%:
Углерод 0,06-0,12Carbon 0.06-0.12
Марганец 1,4-1,7Manganese 1.4-1.7
Кремний 0,20-0,45Silicon 0.20-0.45
Ванадий 0,06-0,10Vanadium 0.06-0.10
Ниобий 0,04-0,08Niobium 0.04-0.08
Титан 0,005-0,035Titanium 0.005-0.035
Хром 0,01-0,30Chrome 0.01-0.30
Никель 0,01-0,30Nickel 0.01-0.30
Медь 0,01-0,30Copper 0.01-0.30
Алюминий 0,02-0,05Aluminum 0.02-0.05
Молибден 0,01-0,50Molybdenum 0.01-0.50
Сера не более 0,006Sulfur no more than 0,006
Фосфор не более 0,015Phosphorus no more than 0.015
Бор не более 0,006Boron no more than 0,006
Азот не более 0,010Nitrogen no more than 0.010
Железо ОстальноеIron Else
при этом 
и 
Сущность изобретения состоит в следующем. Нагрев слябов из низколегированной стали до температуры 1170-1240°С обеспечивает ее аустенитизацию, полное растворение в аустенитной матрице сульфидов, фосфидов, нитридов, легирующих и примесных соединений, карбонитридных упрочняющих частиц. Благодаря этому повышается технологическая пластичность и деформируемость слябов при прокатке до промежуточной толщины. Кроме того, поскольку в процессе прокатки происходит непрерывное падение температуры металла, при указанной температуре нагрева к моменту окончания черновой прокатки температура раската снижается до оптимального уровня, необходимого для проведения низкотемпературной чистовой прокатки.The invention consists in the following. Heating slabs of low alloy steel to a temperature of 1170-1240 ° C ensures its austenitization, complete dissolution in the austenitic matrix of sulfides, phosphides, nitrides, alloying and impurity compounds, carbonitride reinforcing particles. Due to this, the technological plasticity and deformability of the slabs during rolling to an intermediate thickness are increased. In addition, since during the rolling process there is a continuous drop in the temperature of the metal, at the indicated heating temperature, by the time the rough rolling is finished, the temperature of the roll decreases to the optimum level necessary for low-temperature finishing rolling.
Последующая чистовая прокатка штрипса в температурном интервале 910-710°С с суммарным относительным обжатием 60-80% обеспечивает необходимую степень измельчения микроструктуры, полное выпадение из твердого раствора карбонитридных упрочняющих частиц, деформационное упрочнение металлической матрицы. В результате микроструктура штрипса после охлаждения представляет собой ферритно-перлитную смесь с равномерными зернами 11-го балла, и механические свойства штрипса в горячекатаном состоянии полностью соответствуют предъявляемым требованиям (табл.1) без дополнительной термической обработки. Трубы нефтепроводов из таких штрипсов хорошо противостоят сейсмическим смещениям участков грунта без разрушения, магистральным трещинам и водородному растрескиванию. Помимо этого, штрипсы из низколегированной стали с такой микроструктурой характеризуются высокой свариваемостью: при испытании на разрыв разрушение образцов происходит не по сварному шву, а по основному металлу.Subsequent finishing rolling of the strip in the temperature range of 910-710 ° C with a total relative compression of 60-80% provides the necessary degree of grinding of the microstructure, complete precipitation of carbonitride reinforcing particles from the solid solution, and strain hardening of the metal matrix. As a result, the microstructure of the strip after cooling is a ferrite-pearlite mixture with uniform grains of the 11th point, and the mechanical properties of the strip in the hot-rolled state fully comply with the requirements (Table 1) without additional heat treatment. Oil pipelines from such strips well resist seismic displacements of soil sections without destruction, main cracks and hydrogen cracking. In addition, strips made of low alloy steel with such a microstructure are characterized by high weldability: during tensile testing, fracture of the samples occurs not along the weld, but along the base metal.
Использование низколегированной стали предложенного состава при одновременном выполнении заявленных соотношений в ней легирующих элементов и примесей обеспечивает после горячей прокатки по упомянутым режимам стабильное получение заданных механических свойств штрипсов, высокую свариваемость и стойкость против водородного охрупчивания нефтепроводов.The use of low alloy steel of the proposed composition while simultaneously fulfilling the stated ratios of alloying elements and impurities in it ensures after hot rolling in the above-mentioned modes stable production of the specified mechanical properties of strips, high weldability and resistance to hydrogen embrittlement of oil pipelines.
Экспериментально установлено, что увеличение температуры нагрева слябов из низколегированной стали выше 1240°С не улучшает комплекс механических свойств штрипсов, а лишь увеличивает время нагрева и требует дополнительного подстуживания раската перед чистовой прокаткой, что снижает производительность процесса. Снижение этой температуры ниже 1170°С приводит к неполному растворению в аустените карбонитридных упрочняющих частиц, снижению технологической пластичности, переупрочнению стали (σтпрод.>500), снижению пластических и вязкостных свойств штрипсов.It was experimentally established that increasing the heating temperature of slabs of low alloy steel above 1240 ° C does not improve the complex of mechanical properties of strips, but only increases the heating time and requires additional reinforcement of the roll before finishing rolling, which reduces the productivity of the process. A decrease in this temperature below 1170 ° C leads to incomplete dissolution of the carbonitride hardening particles in austenite, a decrease in technological plasticity, steel hardening (σ t prod.> 500), and a decrease in the plastic and viscosity properties of strips.
При температуре чистовой прокатки выше 910°С или суммарном обжатии менее 60% не достигается требуемая степень упрочнения штрипса (σв<540 МПа, σтпопер.<485 МПа) и измельчение его микроструктуры (N менее 9-го балла). В результате для обеспечения требуемого комплекса механических свойств необходимо проведение после горячей прокатки термического улучшения штрипсов. Снижение температуры чистовой прокатки ниже 710°С или увеличение суммарной степени деформации более 80% приводит к чрезмерному измельчению микроструктуры, падению δ2, δравн KV-22 и КСV-22 ниже допустимых значений, формированию анизотропии и невыполнению заданных соотношений σт/σв в продольном и поперечном направлениях.At a finish rolling temperature above 910 ° С or a total reduction of less than 60%, the required degree of strip hardening (σ at <540 MPa, σ t cross-section <485 MPa) and grinding of its microstructure (N less than 9 points) are not achieved. As a result, to ensure the required complex of mechanical properties, it is necessary to conduct thermal improvement of strips after hot rolling. A decrease in the temperature of finish rolling below 710 ° C or an increase in the total degree of deformation of more than 80% leads to excessive grinding of the microstructure, a fall of δ 2 , δ equal to KV- 22 and KCV- 22 below acceptable values, the formation of anisotropy and the set ratios σ t / σ in in the longitudinal and transverse directions.
Углерод в низколегированной стали предложенного состава определяет прочность штрипсов. Снижение содержания углерода менее 0,06% приводит к падению их прочности ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,12% ухудшает пластические и вязкостные свойства штрипсов и их свариваемость.The carbon in the low alloy steel of the proposed composition determines the strength of the strips. A decrease in carbon content of less than 0.06% leads to a drop in their strength below the permissible level. An increase in carbon content of more than 0.12% affects the plastic and viscous properties of strips and their weldability.
Снижение содержания марганца менее 1,4% увеличивает окисленность стали, ухудшает свариваемость штрипсов. Повышение содержания марганца более 1,7% увеличивает отношение предела текучести к временному сопротивлению разрыву σт/σв сверх 0,93, что недопустимо.A decrease in the manganese content of less than 1.4% increases the oxidation of steel, worsens the weldability of strips. An increase in the manganese content of more than 1.7% increases the ratio of the yield strength to the tensile strength σ t / σ in excess of 0.93, which is unacceptable.
При содержании кремния менее 0,20% ухудшается раскисленность стали, снижаются прочностные свойства штрипсов. Увеличение содержания кремния более 0,45% приводит к возрастанию количества силикатных включений, снижает ударную вязкость штрипсов, ухудшает показатель KV-22 и свариваемость стали.When the silicon content is less than 0.20%, the deoxidation of steel deteriorates, and the strength properties of strips decrease. An increase in the silicon content of more than 0.45% leads to an increase in the number of silicate inclusions, reduces the impact strength of the strips, worsens the KV- 22 index and the weldability of steel.
Ванадий измельчает зерно микроструктуры, повышает прочность и вязкость штрипсов, прокатанных по предложенным режимам. При содержании ванадия менее 0,06% штрипсы имеют недостаточную вязкость при отрицательных температурах. Увеличение содержания ванадия сверх 0,10% оказалось нецелесообразным, так как не улучшало свойств штрипсов.Vanadium grinds the grain of the microstructure, increases the strength and viscosity of the strips rolled according to the proposed modes. When the vanadium content is less than 0.06%, the strips have insufficient viscosity at low temperatures. An increase in the content of vanadium in excess of 0.10% was impractical, since it did not improve the properties of strips.
Ниобий в стали при температуре прокатки в чистовой клети от 910-720°С до менее 820°С при суммарном относительном обжатии 60-80% способствует получению ячеистой дислокационной микроструктуры стали, обеспечивающей сочетание прочностных и пластических свойств штрипсов без дополнительной термообработки. При концентрации ниобия менее 0,04% механические свойства штрипсов в горячекатаном состоянии недостаточно высоки. Повышение концентрации более 0,08% не приводит к дальнейшему повышению механических свойств штрипсов, поэтому нецелесообразно.Niobium in steel at a rolling temperature in the finishing stand from 910-720 ° C to less than 820 ° C with a total relative compression of 60-80% contributes to the production of a cellular dislocation microstructure of steel, providing a combination of strength and plastic properties of strips without additional heat treatment. At a niobium concentration of less than 0.04%, the mechanical properties of strips in a hot-rolled state are not high enough. Increasing the concentration of more than 0.08% does not lead to a further increase in the mechanical properties of the strips, therefore, it is impractical.
Титан является сильным карбидообразующим элементом, упрочняющим сталь. При содержании титана менее 0,005% его упрочняющее влияние проявляется недостаточно, штрипсы имеют низкие прочность и вязкость. Увеличение концентрации титана сверх 0,035% не обеспечивает дальнейшего повышения свойств штрипсов, поэтому нецелесообразно.Titanium is a strong carbide forming element that strengthens steel. When the titanium content is less than 0.005%, its strengthening effect is not enough manifested, strips have low strength and viscosity. An increase in the concentration of titanium in excess of 0.035% does not provide a further increase in the properties of strips; therefore, it is impractical.
Хром, никель и медь повышают прочность и коррозионную стойкость штрипсов. При концентрации каждого из них до 0,3% они не оказывают вредного влияния на свариваемость штрипсов при производстве труб, но расширяют возможности использования металлического лома при выплавке, что удешевляет производство штрипсов. При концентрации каждого из этих элементов менее 0,01% их влияние на свойства штрипсов практически не проявляется, поэтому такое снижение нецелесообразно.Chrome, nickel and copper increase the strength and corrosion resistance of strips. At a concentration of each of them up to 0.3%, they do not adversely affect the weldability of strips in the production of pipes, but expand the possibilities of using scrap metal for smelting, which reduces the cost of production of strips. When the concentration of each of these elements is less than 0.01%, their effect on the properties of strips is practically not manifested, therefore, such a decrease is impractical.
Алюминий раскисляет и модифицирует сталь. При концентрации менее 0,02% его воздействие проявляется слабо, что ухудшает механические свойства штрипсов. Увеличение его содержания более 0,05% графитизирует углерод, что также ухудшает качество штрипсов.Aluminum deoxidizes and modifies steel. At a concentration of less than 0.02%, its effect is weak, which affects the mechanical properties of strips. An increase in its content of more than 0.05% graphitizes carbon, which also degrades the quality of strips.
Молибден обеспечивает получение горячекатаных штрипсов заданной категории прочности Х65, когда содержание его составляет 0,01-0,10%. Увеличение содержания молибдена сверх 0,50% не ведет к дальнейшему повышению качества штрипсов, а лишь увеличивает расход легирующих, что нецелесообразно. При концентрации молибдена менее 0,01% его благоприятное действие практически не проявляется, механические свойства штрипсов (σв, σт, KV-22, KCV-22) ниже допустимых.Molybdenum provides hot rolled strips of a given strength category X65, when its content is 0.01-0.10%. An increase in the content of molybdenum in excess of 0.50% does not lead to a further increase in the quality of strips, but only increases the consumption of alloys, which is impractical. When the concentration of molybdenum is less than 0.01%, its beneficial effect is practically not manifested, the mechanical properties of strips (σ in , σ t , KV- 22 , KCV- 22 ) are below permissible.
Сталь предложенного состава может содержать в виде примесей не более 0,008% серы, не более 0,015% фосфора и не более 0,010% азота. При указанных предельных концентрациях эти элементы в стали предложенного состава не оказывают заметного негативного воздействия на качество штрипсов, тогда как их удаление из расплава стали существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс.The steel of the proposed composition may contain in the form of impurities not more than 0.008% sulfur, not more than 0.015% phosphorus and not more than 0.010% nitrogen. At the indicated maximum concentrations, these elements in the steel of the proposed composition do not have a noticeable negative effect on the quality of the strips, while their removal from the steel melt significantly increases production costs and complicates the process.
Бор способствует измельчению зерен микроструктуры при черновой горячей прокатке слябов в температурном интервале 1170-1240°С. Однако увеличение содержания бора более 0,006% приводит к увеличению количества неметаллических включений и ухудшению вязкостных свойств штрипсов, что недопустимо.Boron contributes to the grinding of microstructure grains during rough hot rolling of slabs in the temperature range 1170-1240 ° C. However, an increase in boron content of more than 0.006% leads to an increase in the number of non-metallic inclusions and a deterioration in the viscosity properties of strips, which is unacceptable.
Экспериментально установлено, что если содержание химических элементов удовлетворяет сумме 
При 
Примеры реализации способаMethod implementation examples
В конвертерном производстве производят выплавку и разливку низколегированных сталей различного состава (табл.2).In converter production, low-alloy steels of various compositions are smelted and cast (Table 2).
Слябы толщиной 150 мм загружают в методические печи и нагревают до температуры аустенитизации Тн=1200°С. Разогретые слябы после обжатия в вертикальной клети прокатывают в реверсивной черновой клети дуо 2800 до промежуточной толщины 32 мм. По мере прокатки в черновой клети температуру раскатов снижают до величины Тнп=880°С и затем передают их в чистовую реверсивную клеть кварто 2800. При чистовой прокатке раскаты обжимают в штрипсы конечной толщины 9,5 мм с относительным суммарным обжатием: 
Варианты прокатки штрипсов по различным режимам из сталей различного состава приведены в табл.3.The options for rolling strips in various modes from steels of various compositions are given in Table 3.
Из табл.3 следует, что при реализации предложенного способа (варианты №2-5) достигается улучшение комплекса механических свойств и свариваемости при исключении необходимости проведения термической обработки штрипсов. В случае запредельных значений заявленных параметров (варианты №1 и №6) комплекс механических свойств и свариваемость штрипсов ухудшаются. Также более низкие свойства и свариваемость достигаются даже после термического улучшения штрипсов, полученных согласно способу-прототипу (вариант №7).From table 3 it follows that when implementing the proposed method (options No. 2-5), an improvement in the complex of mechanical properties and weldability is achieved while eliminating the need for heat treatment of strips. In the case of transcendental values of the declared parameters (options No. 1 and No. 6), the complex of mechanical properties and weldability of the strips deteriorate. Also, lower properties and weldability are achieved even after thermal improvement of the strips obtained according to the prototype method (option No. 7).
Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что нагрев слябов из низколегированной стали до температуры 1170-1240°С, черновая прокатка до промежуточной толщины и последующая чистовая прокатка с суммарным относительным обжатием 60-80% в температурном интервале 910-720°С обеспечивает формирование оптимальной микроструктуры, высокого комплекса механических свойств и свариваемости штрипсов для труб нефтепроводов, работающих в сейсмически опасных регионах. При этом исключается необходимость в дополнительной термической обработке горячекатаных штрипсов. Указанные преимущества достигаются при использовании низколегированной стали предложенного химического состава.The technical and economic advantages of the proposed method are that heating slabs of low alloy steel to a temperature of 1170-1240 ° C, rough rolling to an intermediate thickness and subsequent finishing rolling with a total relative compression of 60-80% in the temperature range of 910-720 ° C provides the formation of an optimal microstructure, a high complex of mechanical properties and weldability of strips for oil pipes operating in seismically hazardous regions. This eliminates the need for additional heat treatment of hot rolled strips. These advantages are achieved when using low alloy steel of the proposed chemical composition.
В качестве базового объекта при расчете технико-экономического преимущества предложенного способа принят способ-прототип. Использование предложенного способа обеспечит повышение рентабельности производства штрипсов категории прочности Х65 на 25-30%.As a basic object in the calculation of the technical and economic advantages of the proposed method adopted the prototype method. Using the proposed method will increase the profitability of the production of strips of strength category X65 by 25-30%.
ЛитератураLiterature
1. Заявка Японии №611-163210, МПК С 21 D 8/00, 1986 г.1. Japanese application No. 611-163210, IPC C 21 D 8/00, 1986
2. Заявка Японии №61-223125, МПК С 21 D 8/02, С 22 С 38/54, 1986 г.2. Japanese application No. 61-223125, IPC C 21 D 8/02, C 22 C 38/54, 1986
3. Матросов Ю.И. и др. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1989 г., с.242-244, 268 - прототип.3. Sailors Yu.I. and others. Steel for gas pipelines. M .: Metallurgy, 1989, p.242-244, 268 - prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124418/02A RU2241769C1 (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Method for production of candies from low-alloy steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124418/02A RU2241769C1 (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Method for production of candies from low-alloy steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2241769C1 true RU2241769C1 (en) | 2004-12-10 |
| RU2003124418A RU2003124418A (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34388462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003124418/02A RU2241769C1 (en) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Method for production of candies from low-alloy steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2241769C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100463993C (en) * | 2007-02-28 | 2009-02-25 | 天津钢管集团股份有限公司 | Low carbon equivalent micro-alloy steel pipe and on-line normalizing process thereof |
| RU2532768C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Manufacturing method of rolled stock from low-alloy plate steel |
| RU2578618C1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-03-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel |
| RU2625861C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-07-19 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Production of steel sheets of higher wear resistance |
| RU2674188C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of manufacture of low-alloy steel strips |
| RU2714566C2 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-18 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Method for production of hot-rolled plate with high cold resistance for production of electric-welded pipes and welded structures |
-
2003
- 2003-08-04 RU RU2003124418/02A patent/RU2241769C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАТРОСОВ Ю.И. и др. Сталь для магистральных трубопроводов. - М.: Металлургия, 1989, с.241-243, 271-273. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100463993C (en) * | 2007-02-28 | 2009-02-25 | 天津钢管集团股份有限公司 | Low carbon equivalent micro-alloy steel pipe and on-line normalizing process thereof |
| RU2532768C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Manufacturing method of rolled stock from low-alloy plate steel |
| RU2578618C1 (en) * | 2014-11-18 | 2016-03-27 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel |
| RU2625861C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-07-19 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Production of steel sheets of higher wear resistance |
| RU2674188C1 (en) * | 2018-01-22 | 2018-12-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of manufacture of low-alloy steel strips |
| RU2714566C2 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-18 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Method for production of hot-rolled plate with high cold resistance for production of electric-welded pipes and welded structures |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003124418A (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101988144B1 (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same | |
| EP3135787B1 (en) | Steel plate and method of producing same | |
| CA2969200C (en) | Thick-walled high-toughness high-strength steel plate and method for manufacturing the same | |
| EP2792762B1 (en) | High-yield-ratio high-strength cold-rolled steel sheet and method for producing same | |
| RU2519720C2 (en) | Method of making strips from low-alloy steel | |
| CN105008570A (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
| CN111051553B (en) | High Mn steel and method for producing same | |
| CN101512033B (en) | Fire-resistant steel excellent in high-temperature strength, toughness and reheat embrittlement resistance and process for production of the same | |
| RU2442831C1 (en) | Method for production of high-strength steel | |
| EP2246450B1 (en) | Steel sheets and process for manufacturing the same | |
| JP2010229514A (en) | Cold rolled steel sheet and method for producing the same | |
| JP5194572B2 (en) | Method for producing high-tensile steel material with excellent weld crack resistance | |
| RU2630721C1 (en) | Thick sheet of structural steel for manufacturing details of welded structures and method for its production in normalized condition | |
| RU2255123C1 (en) | Method of production of skelps from low-alloyed steel | |
| JP3247907B2 (en) | High strength cold rolled steel sheet excellent in ductility and delayed fracture resistance and method for producing the same | |
| RU2358024C1 (en) | Method of production of strips out of low alloyed steel | |
| RU2241769C1 (en) | Method for production of candies from low-alloy steel | |
| RU2533469C1 (en) | Production of steel sheets of higher wear resistance | |
| RU2433191C1 (en) | Manufacturing method of high-strength plate steel | |
| RU2346060C2 (en) | Method of blades manufacturing | |
| RU2262537C1 (en) | Method of production of strips from low-alloyed steel | |
| JP6179609B2 (en) | Manufacturing method of thick high-strength steel sheet with excellent cold workability | |
| RU2292404C1 (en) | Strip making method for producing tubes | |
| RU2201972C2 (en) | Method for making strips of low-alloy steel | |
| CN113737103A (en) | Steel sheet and method for producing same |