Патент на изобретение №2385350
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ШТРИПСА ДЛЯ ТРУБ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству толстолистового проката ответственного назначения. Техническим результатом изобретения является получение проката с повышенными показателями прочности при одновременном повышении хладостойкости и низкотемпературной вязкости в зоне термического влияния при сварке проката. Для достижения технического результата осуществляют выплавку стали следующего состава, мас.%: углерод (0,04-0,08), марганец (1,65-2,05), кремний (0,16-0,40), никель (0,02-1,00), медь (0,001-0,50), алюминий (0,02-0,05), молибден (0,001-0,50), ниобий (0,04-0,07), ванадий (0,05-0,09), сера (0,001-0,003), фосфор (0,003-0,012), титан (0,010-0,020), железо – остальное, непрерывную разливку на слябы, аустенизацию сляба при температуре Ar3+(480-550°С), деформацию со степенью 60-80% сначала поперек продольной оси сляба, затем – в продольном направлении относительно оси сляба в интервале температур 1020÷750°С, охлаждение полученного проката до температуры не более 250°С со среднемассовой скоростью 35-70°С/с. Далее прокат нагревают до 570-670°С и охлаждают на воздухе с обеспечением коэффициента трещиностойкости (Рст) не более 0,25. 3 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству штрипса для труб магистральных трубопроводов толщиной до 28 мм. Известен способ производства проката, включающий выплавку стали, внепечную обработку, разливку, аустенизацию, предварительную и окончательную деформации в реверсивном режиме при температуре ниже температуры рекристаллизации аустенита с подстуживанием в процессе прокатки со скоростью 3-15°С, последующее охлаждение листа на воздухе до температуры не ниже Аr1+50°С и далее со скоростью 6-30°С/с до температуры (Ar1-30°С) Известен способ производства листового проката (прототип) из стали следующего химического состава, мас.%:
с использованием метода термомеханической обработки (патент РФ 2062795, кл. С21D 9/46, 8/02, 1995 – прототип), заключающийся в получении заготовки, ее аустенитизации, деформации с суммарной степенью обжатий 50-80% до толщины 14 мм, охлаждении от температуры конца деформации 760-900°С со скоростью 10-60°С/с до температуры 300-20°С, в повторном нагреве до температуры 590-740°С с выдержкой 0,2-3,0 мин/мм и окончательным охлаждением на воздухе (RU 2201972, С21D 8/02, опубл. 10.04.2003). Основным недостатком указанного способа производства являются недостаточная прочность, неудовлетворительные показатели текучести, ударной вязкости, хладостойкости получаемого проката в толщинах более 14 мм. Техническим результатом данного изобретения является получение проката ответственного назначения с повышенными показателями прочности при одновременном повышении хладостойкости и низкотемпературной вязкости в зоне термического влияния при сварке проката в толщинах до 28 мм. Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства толстолистового проката, включающем выплавку стали, непрерывную разливку на заготовки, нагрев заготовки, прокатку поперек и вдоль продольной оси сляба, закалку, нагрев до температуры отпуска и охлаждение проката, выплавляют сталь следующего состава, мас.%:
Коэффициент трещиностойкости (Рст) должен быть не более 0,25. Аустенизацию проводят при температуре Аr3+(480-550°С), деформацию 60-80% осуществляют поперек продольной оси сляба, остальную деформацию – в продольном направлении относительно оси сляба в интервале температур 1020÷750°С, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки до температуры не более 250°С со среднемассовой скоростью 35-70°С/с. Далее прокат нагревают до 570-670°С и охлаждают на воздухе. Выбранные пределы содержания углерода (0,04-0,08)% в сочетании с марганцем (1,65-2,05)%, медью (0,001-0,50)% и никелем (0,02-1,0)% должны обеспечить получение феррито-бейнитной структуры и достижение высоких значений временного сопротивления, предела текучести и относительного удлинения при хорошей свариваемости. Заявленные содержания кремния (0,16-0,40)% и алюминия (0,02-0,05)% должны обеспечить необходимую чистоту стали по неметаллическим включениям. Содержание титана в заявленных пределах (0,010-0,020)%) обеспечивает связывание азота в стойкие нитриды, а выбранные пределы содержаний серы (0,001-0,003)%, фосфора (0,003-0,012)% – получение высоких значений ударной вязкости при отрицательных температурах. Ниобий в заявленных пределах содержания обеспечивает мелкое аустенитное зерно после рекристаллизации. Кроме того, ниобий, образуя карбонитриды, способствует повышению прочностных характеристик стали благодаря дисперсионному упрочнению. Заявленные режимы предварительной и окончательной прокатки способствуют формированию феррито-бейнитной структуры и на их основе – повышенных показателей прочности, текучести, хладостойкости и свариваемости. Пример осуществления способа Сталь выплавляли в конверторе. После выпуска металла из печи производили его обработку в ковше и разливали на МНЛЗ. При внепечной обработке металла в ковше проводили окончательное раскисление, рафинирование, гомогенизирующую продувку нейтральным газом и модифицирующую обработку кальцием или его сплавами. В результате выплавки и внепечной обработки получили сталь следующего химического состава мас.%: С=0,07; Мn=1,75; Si=0,20; Nb=0,05; V=0,06; Ti=0,012; Mo=0,07; Cu=0,2; Ni=0,3; Al=0,023; S=0,003; P=0, 01; Fe – остальное. После разливки стали слябы замедленно охладили до температуры 1000°С и подали на прокатку. Прокатку на лист производили на одноклетьевом реверсивном стане Состав стали, технологические режимы прокатки и комплекс полученных свойств указаны в таблицах 1, 2, 3.
Формула изобретения
Способ производства толстолистового проката, включающий выплавку стали, непрерывную разливку на слябы, аустенизацию сляба, деформацию в заданном интервале температур и охлаждение до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что выплавляют сталь со следующим соотношением элементов, мас.%:
аустенизацию сляба проводят при температуре Ar3+(480-550°С), деформацию осуществляют со степенью 60-80% сначала поперек продольной оси сляба, а затем – в продольном направлении относительно оси сляба в интервале температур 1020÷750°С, охлаждение полученного проката ведут до температуры не более 250°С со среднемассовой скоростью 35-70°С/с, далее прокат нагревают до 570-670°С и охлаждают на воздухе с обеспечением коэффициента трещиностойкости (Рст) проката не более 0,25. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
500°С, а затем на спокойном воздухе до температуры окружающей среды (авт. свид. СССР 
1447889, кл. С21D 8/00, 1987 г.).
5000
. Деформация поперек продольной оси сляба составила 70%, остальная – в продольном направлении и была завершена при температуре 930°С. Далее охлаждали со скоростью 60°С/с до 25°С и нагревали до температуры 590°С с расчетной выдержкой 6 мин/мм, затем охлаждали на воздухе.
т, Н/мм2