RU2333969C1 - Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel - Google Patents
Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333969C1 RU2333969C1 RU2006145157/02A RU2006145157A RU2333969C1 RU 2333969 C1 RU2333969 C1 RU 2333969C1 RU 2006145157/02 A RU2006145157/02 A RU 2006145157/02A RU 2006145157 A RU2006145157 A RU 2006145157A RU 2333969 C1 RU2333969 C1 RU 2333969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- points
- silicates
- segregation
- stock
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству трубной заготовки диаметром от 100 до 180 мм из хромомолибденсодержащей стали, предназначенной для производства бесшовных труб для теплоэнергетики.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of pipe billets with a diameter of 100 to 180 mm from chromium-molybdenum-containing steel, intended for the production of seamless pipes for heat power engineering.
Наиболее близким аналогом к изобретению является известная трубная заготовка из хромомолибденсодержащей стали, горячекатаная, имеющая заданные параметры по неметаллическим включениям, структуре, механическим свойствам (JP 2-25969 A, C21D 8/10, 06.06.1990).The closest analogue to the invention is the known tubular billet of chromium-molybdenum-containing steel, hot rolled, having predetermined parameters for non-metallic inclusions, structure, mechanical properties (JP 2-25969 A, C21D 8/10, 06.06.1990).
Важнейшим требованием, предъявляемым к трубной заготовки из хромомолибденсодержащей стали, является, с одной стороны, обеспечение определенной структуры, улучшение параметров металлургического качества: однородности микро- и макроструктуры при низком содержании неметаллических включений, с другой стороны - обеспечение повышенного комплекса потребительских свойств.The most important requirement for a pipe billet made of chromium-molybdenum-containing steel is, on the one hand, to ensure a certain structure, to improve metallurgical quality parameters: uniformity of micro- and macrostructures with a low content of non-metallic inclusions, and, on the other hand, to provide an increased range of consumer properties.
Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенного уровня потребительских свойств при обеспечении благоприятного соотношения прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.The technical result of the invention is to provide an increased level of consumer properties while providing a favorable ratio of strength, ductility and viscosity, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro- and microstructure of rolled products.
Технический результат достигается тем, что в трубной заготовке из хромомолибденсодержащей стали, непрерывнолитой, горячекатаной, имеющей заданные параметры металлургического качества, структуры, механических свойств, сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that in a pipe billet of chromium-molybdenum-containing steel, continuously cast, hot-rolled, having predetermined parameters of metallurgical quality, structure, mechanical properties, the steel contains the following ratio of components, wt.%:
трубная заготовка имеет ферритоперлитную структуру, размер действительного зерна - 5-8 баллов, по макроструктуре: центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат, подусадочная ликвация не более 2 баллов по каждому виду, ликвационные полоски не более 1 балла, по неметаллическим включениям: сульфиды, оксиды точечные, оксиды строчечные, силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты недеформирующие не более 4,0 баллов по каждому виду включений. В качестве неизбежных примесей сталь дополнительно содержит компоненты, мас.%: ниобий не более 0,02, ванадий не более 0,02, сера не более 0,025, фосфор не более 0,035. Механические свойства после нормализации: временное сопротивление разрыву 400-600 Н/мм2, предел текучести не менее 290 Н/мм2, относительное удлинение не менее 22%, относительное сужение не менее 45%.the tube billet has a ferritoperlite structure, the actual grain size is 5-8 points, according to the macrostructure: central porosity, point heterogeneity, segregation square, shrink segregation not more than 2 points for each species, segregation strips not more than 1 point, for non-metallic inclusions: sulfides, point oxides, line oxides, brittle silicates, plastic silicates, non-deforming silicates, not more than 4.0 points for each type of inclusions. As unavoidable impurities, steel additionally contains components, wt.%: Niobium not more than 0.02, vanadium not more than 0.02, sulfur not more than 0.025, phosphorus not more than 0.035. Mechanical properties after normalization: temporary tensile strength 400-600 N / mm 2 , yield strength not less than 290 N / mm 2 , elongation not less than 22%, relative narrowing not less than 45%.
Приведенные сочетания легирующих элементов позволяют получить в готовом изделии ферритоперлитную мелкодисперсную структуру, низкое содержание неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание характеристик прочности и пластичности.The given combinations of alloying elements make it possible to obtain a ferritoperlite finely dispersed structure, a low content of non-metallic inclusions, a homogeneous macrostructure, and a favorable combination of strength and ductility characteristics in the finished product.
Углерод вводят в состав стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода 0,15% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0,07% - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into the composition of steel in order to ensure a given level of its strength and hardenability. The upper limit of the carbon content of 0.15% is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.07% - to ensure the required level of strength and hardenability of this steel.
Марганец, хром и молибден используют, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы, повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания, мас.%: марганца - 0,70, хрома - 1,10 и молибдена - 0,55 определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0,40, 0,80 и 0,40 соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности, и прокаливаемости, и теплостойкости данной стали.Manganese, chromium and molybdenum are used, on the one hand, as solid solution hardeners, and on the other hand, as elements that increase the stability of supercooled austenite of steel. Moreover, the upper level, wt.%: Manganese - 0.70, chromium - 1.10 and molybdenum - 0.55 is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.40, 0.80 and 0.40, respectively , the need to provide the required level of strength, and hardenability, and heat resistance of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0,17% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0,37% неблагоприятно сказывается на пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit for silicon - 0.17% due to the technology of deoxidation of steel. A silicon content above 0.37% adversely affects the ductility of steel.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержания азота - 0,015% обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел - 0,005% вопросами технологичности производства.Nitrogen promotes the formation of nitrides in steel. The upper limit of nitrogen content - 0.015% is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit - 0.005% by issues of manufacturability.
Никель в заданных пределах влияет на характеристики прокаливаемости и вязкости стали. При этом нижний уровень содержания никеля - 0,005% обусловлен необходимостью обеспечения заданного уровня вязкости стали, а верхний - 0,30 необходимостью получения мартенситной структуры при закалке стали (так как никель является аустенитизатором).Nickel within the specified limits affects the characteristics of hardenability and toughness of steel. At the same time, the lower level of nickel content - 0.005% is due to the need to ensure a given level of steel viscosity, and the upper level is 0.30 - the need to obtain a martensitic structure during hardening of steel (since nickel is an austenitizer).
Медь определяет характеристики горячей пластичности стали. При этом нижний уровень ее содержания - 0,005% определяется требованиями обеспечения заданного уровня пластичности стали. Верхний уровень - 0,25% обусловлен необходимостью обеспечить заданный уровень прокаливаемости стали.Copper determines the characteristics of hot ductility of steel. Moreover, the lower level of its content - 0.005% is determined by the requirements to ensure a given level of ductility of steel. The upper level - 0.25% due to the need to provide a given level of hardenability of steel.
Пример изготовления трубной заготовки.An example of manufacturing a pipe billet.
Выплавку исследуемой стали с химическим составом, мас.%: углерод - 0,12, марганец - 0,55, кремний - 0,22, хром - 0,99, молибден - 0,31, медь - 0,09, никель - 0,15, азот - 0,007 производят в 150-тонных дуговых сталеплавильных печах с использованием в шихте 100% металлизованных окатышей, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производят в ковше при выпуске из ДСП. После выпуска производят продувка металла аргоном через донный продувочный блок, во время которой сталь раскисляется алюминием. После этого металл поступает на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), на котором имеется возможность нагрева металла до необходимой температуры, продувки его аргоном через донный продувочный блок, дозированной присадки необходимых ферросплавов и обработки стали порошковой проволокой с различными наполнителями. На АКОСе производят наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата, раскисление шлака гранулированным алюминием, легирование металла алюминием до содержания 0,050%, доводку металла по содержанию марганца, нагрев до температуры, обеспечивающей дальнейшую обработку. После обработки на АКОС металл подвергают вакуумной обработке на порционном вакууматоре. Во время вакуумирования производят окончательную корректировку по химическому составу. После вакуумирования металл обрабатывают силикокальцием и передают на разливку. Разливку производят на четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6-0,7 м/мин с защитой металла от окисления путем использования покровных шлаковых смесей в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитных труб, погружных стаканов и подачей аргона. Это также обеспечивает получение низкого содержания азота и кислорода и чистоту металла по неметаллическим включениям. После разливки и пореза на мерную длину полученные непрерывнолитые заготовки охлаждают в печах контролируемого охлаждения. Горячую прокатку сортового проката начинают при температуре 1080-1100°С и заканчивают при температуре 840-950°С. Для определения механических свойств заготовки ее подвергают нормализации.Smelting of the investigated steel with a chemical composition, wt.%: Carbon - 0.12, manganese - 0.55, silicon - 0.22, chromium - 0.99, molybdenum - 0.31, copper - 0.09 , 15, nitrogen - 0.007 is produced in 150-ton steel arc furnaces using 100% metallized pellets in the charge, which ensures that the mass fraction of nitrogen before being released from the particleboard is not more than 0.003%, as well as a low content of color impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon is carried out in a ladle upon discharge from particleboard. After release, the metal is purged with argon through the bottom purge unit, during which the steel is deoxidized by aluminum. After that, the metal enters the integrated steel processing unit (AKOS), where it is possible to heat the metal to the required temperature, purge it with argon through the bottom blowing unit, dosed the necessary ferroalloys and treat the steel with flux-cored wire with various fillers. At AKOS, refining slag is imposed with an additive of lime and fluorspar, slag is deoxidized with granulated aluminum, the metal is alloyed with aluminum to a content of 0.050%, the metal is adjusted according to the manganese content, and it is heated to a temperature that ensures further processing. After processing on AKOS, the metal is subjected to vacuum treatment on a batch vacuum. During evacuation, a final adjustment is made in chemical composition. After evacuation, the metal is treated with silicocalcium and transferred to casting. The casting is carried out on a four-strand radial-type ONRS with an ingot of 300 × 360 mm in size with a drawing speed of 0.6-0.7 m / min with protection of the metal from oxidation by using cover slag mixtures in the intermediate ladle and mold, protective tubes, immersion glasses and feeding argon. It also provides a low nitrogen and oxygen content and metal purity from non-metallic inclusions. After casting and cutting to a measured length, the continuously cast billets obtained are cooled in controlled cooling furnaces. Hot rolling of long products starts at a temperature of 1080-1100 ° C and ends at a temperature of 840-950 ° C. To determine the mechanical properties of the workpiece, it is subjected to normalization.
Механические характеристики при комнатной температуре определяют на образцах тип I, ГОСТ 1497-84 на испытательной машине "INSTRON-1185" с тензометрической регистрацией деформации. Скорость нагружения образца - 5 мм/мин. Определяют характеристики прочности σb и σ0.2 и пластичности - δ и φ.The mechanical characteristics at room temperature are determined on type I specimens, GOST 1497-84 on an INSTRON-1185 test machine with strain-strain registration. The loading speed of the sample is 5 mm / min. The strength characteristics σ b and σ 0.2 and ductility δ and φ are determined.
Средние значения характеристик подсчитывают по результатам испытаний не менее трех образцов на точку. Значимость различий средних значений анализируемых величин оценивают с использованием критерия Стьюдента, вычисляемого следующим образом:The average values of the characteristics calculated according to the test results of at least three samples per point. The significance of the differences in the average values of the analyzed values is evaluated using the student criterion, calculated as follows:
где M1 и M2 - средние значения сравниваемых величин; S1 2 и S2 2 - дисперсии среднего; tKR 0.05(α) - критическое значение критерия Стьюдента при уровне значимости 0.95 и числе степеней свободы - α.where M 1 and M 2 are the average values of the compared values; S 1 2 and S 2 2 - variance of the average; t KR 0.05 (α) is the critical value of the Student criterion at a significance level of 0.95 and the number of degrees of freedom is α.
Макроструктуру контролируют в соответствии с ТУ 14-1-5212-93 и ГОСТ 10243-75.The macrostructure is controlled in accordance with TU 14-1-5212-93 and GOST 10243-75.
В результате горячей прокатки получают трубную заготовку ⌀110 мм, длиной - 11800 мм, структура ферритоперлитная, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 2 балла, точечная неоднородность - 0,5 балла, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 0,5 балла. Неметаллические включения: сульфиды - 1,5 балла, оксиды точечные - 0,5 балла, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 0,5 балла, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформирующие - 1,5 балла. Механические свойства после нормализации 920°С, 1 час: временное сопротивление разрыву - 495 Н/мм2, предел текучести - 330 Н/мм, относительное удлинение - 26%, относительное сужение - 55%.As a result of hot rolling, a мм110 mm pipe billet is obtained, 11800 mm long, ferritic perlite structure, real grain score is 7. Macrostructure: central porosity - 2 points, point heterogeneity - 0.5 points, segregation square - 1 point, shrinkage segregation - 1 point, segregation strips - 0.5 points. Non-metallic inclusions: sulfides - 1.5 points, point oxides - 0.5 points, strox oxides - 1 point, brittle silicates - 0.5 points, plastic silicates - 0.5 points, non-deforming silicates - 1.5 points. Mechanical properties after normalization of 920 ° C, 1 hour: temporary tensile strength - 495 N / mm 2 , yield strength - 330 N / mm, elongation of 26%, relative narrowing of 55%.
Внедрение производства трубной заготовки из хромомолибденсодержащей стали обеспечивает повышенный уровень потребительских свойств проката при благоприятном соотношении прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низком содержании неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.The introduction of the production of tube billets from chromium-molybdenum-containing steel provides an increased level of consumer properties of rolled products with a favorable ratio of strength, ductility and toughness, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, a low content of non-metallic inclusions, and a homogeneous macro- and microstructure of rolled products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006145157/02A RU2333969C1 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006145157/02A RU2333969C1 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2333969C1 true RU2333969C1 (en) | 2008-09-20 |
Family
ID=39867930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006145157/02A RU2333969C1 (en) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2333969C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599465C2 (en) * | 2015-03-11 | 2016-10-10 | Публичное акционерное общество "Синарский трубный завод" (ПАО "СинТЗ") | Method of chrome-molybdenum steel articles heat treatment |
-
2006
- 2006-12-18 RU RU2006145157/02A patent/RU2333969C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599465C2 (en) * | 2015-03-11 | 2016-10-10 | Публичное акционерное общество "Синарский трубный завод" (ПАО "СинТЗ") | Method of chrome-molybdenum steel articles heat treatment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2333969C1 (en) | Tubing stock made from chrome-molybdenium-containing steel | |
RU2336320C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2330895C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel | |
RU2333968C1 (en) | Tubing stock made from alloyed steel | |
RU2337151C1 (en) | Tube stock out of alloyed boron containing steel | |
RU2336335C2 (en) | Tube stock out of medium carbon medium alloyed steel | |
RU2330896C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel | |
RU2336321C1 (en) | Tube stock out of low carbon steel | |
RU2336317C1 (en) | Tube stock out of low alloyed steel | |
RU2333967C1 (en) | Tubing stock made from alloyed, molybdenium-containing steel | |
RU2341567C2 (en) | Tubing stock made of low-alloy steel | |
RU2310690C1 (en) | Round rolled bars of alloy spring steel | |
RU2337149C1 (en) | Tube stock out of low carbon low alloyed steel | |
RU2337150C1 (en) | Tube stock out of boron containing steel | |
RU2343210C2 (en) | Tubular pillet made from low-carbon microalloyed steel | |
RU2336323C1 (en) | Tube stock out of medium carbon micro alloyed steel | |
RU2336330C1 (en) | Tube stock out of alloyed heat resistant steel | |
RU2336333C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2338796C2 (en) | Tube stock out of low carbon heat resistant steel | |
RU2336327C1 (en) | Tube stock out of low alloyed steel | |
RU2333970C1 (en) | Tubing stock made from low-alloyed steel | |
RU2336332C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2337152C1 (en) | Tube stock out of medium carbon low alloyed steel | |
RU2330894C2 (en) | Pipe shell made of medium-carbon low-alloy steel | |
RU2336326C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed manganese containing steel |