СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ КРУПНОЗЕРНИСТОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ СТАЛИ С УЛУЧШЕННОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ Российский патент 2020 года по МПК C21D8/02 C22C38/38 C22C38/58 

Описание патента на изобретение RU2728366C1

Область технического применения

Настоящее изобретение относится к области черной металлургии и касается производственного процесса для улучшения эксплуатационных качеств крупнозернистой трубопроводной стали во время воздействия ударных нагрузок при низкой температуре, в частности высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре и способа ее производства.

Уровень техники

Толстолистовая крупнозернистая трубопроводная сталь (толстолистовая крупнозернистая трубопроводная сталь ϕ1422 × 30,8 мм), используемая для транспортировки нефти, относится к конечному продукту с точным химическим составом из ряда разновидностей трубопроводной стали, который предусматривает содержание крупного зерна и должен соответствовать требованиям эксплуатации при низкой температуре. В настоящее время предшествующий уровень техники не может преодолеть фактор, который создает препятствие для улучшения ударной вязкости при низкой температуре всего ряда разновидностей трубопроводной стали. В предшествующем уровне техники способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали не могут образовываться мелкозернистый бейнит и игольчатые ферритовые структуры и, следовательно, нет эффективного исключения зонной структуры сердцевины и создания однородной мелкозернистой структуры с более высокой прочностью, а ударная вязкость не соответствует требованиям к ударной вязкости при низкой температуре продукции.

Сущность изобретения

Техническая задача, которая должна быть решена в настоящем изобретении, состоит в том, как обеспечить формирование мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине заготовки для проката, а также, как способствовать соответствию требованию к прочности и ударной вязкости, чтобы соблюсти требования к эксплуатационным качествам продукции во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре.

Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение предусматривает использование следующих технических решений:

Выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,038~0,058%, Si: 0,17~0,27%, Mn: 1,65~1,75%, P≤0,01%, S≤0,003%, Al: 0,015~0,05%, Nb: 0,045~0,055%, Ti: 0,006~0,02%, Cr: 0,11~0,16%, Mo: 0,15~0,20%, Cu: 0,10~0,16%, Ni: 0,25~0,30% и Ca: 0,0005~0,0040%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями. Состав структуры с низким содержанием углерода, фосфора и серы в большей степени подходит для структуры сердцевины литейной заготовки и может эффективно снизить хрупкость продукта. Состав структуры в сочетании из ниобия (Nb), хрома (Cr), молибдена (Mo), меди (Cu) и никеля (Ni) способствует улучшению дисперсионного упрочнения продукта в процессе прокатки, уточнению размера зерен структуры и улучшению ударной вязкости продукта.

Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали с улучшенной ударной вязкостью при низкой температуре включает следующие этапы:

(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую компоненты с процентным соотношением по весу, как это описано выше;

(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1150~1170°C, время нагрева рассчитывается по 10,3~13 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 45~90 мин, которые обеспечивают одинаковую температуру на поверхности и в сердцевине заготовки; кроме того, низкотемпературная нагревательная система используется для эффективного контроля исходного размера зерна, что обеспечивает гарантию улучшения характеристик структуры;

(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке; с целью обеспечения температуры прокатки и качество поверхности, проходы дефосфоризации оптимизированы, а дефосфоризация в 2 прохода заключается в дефосфоризации на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризации на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке, что снижает ненужные потери температуры и обеспечивает степень обжатия при прохождении проходов, с одновременным обеспечением качества поверхности;

(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;

(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 810~830°C, а температура чистовой прокатки составляет 800 ~ 830°C;

(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами, что существенным образом сокращает время охлаждения;

(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°C, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 750~770°C; поскольку температура сердцевины выше, чем температура поверхности, то температура подачи низкотемпературной воды гарантирует, что температура сердцевины заготовки для проката будет выше температуры точки Ar3, тем самым сердцевина имеет более однородную структуру, а прочность и ударная вязкость намного лучше;

(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 300~350 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 200~300 м3/ч, с температурой самоотпуска 330~420°С; Система ламинарного охлаждения может улучшить размер зерна и уменьшить количество МА островков структуры, что в большей степени способствует образованию бейнита и игольчатого феррита.

С помощью повторного испытания в конечном итоге в настоящем изобретении применяется процесс прокатки, включающий низкотемпературную нагревательную систему, низкую температуру подачи воды и низкую температуру самоотпуска для эффективного уменьшения размера зерен структуры и получения мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине, а также использования сильного охлаждения для устранения неблагоприятных факторов зонной структуры и эффективного улучшения эффекта упрочнения выпавших элементов, улучшения механических свойств продукции и удовлетворения требований к ударной вязкости при низкой температуре продукции. Можно видеть, что настоящее изобретение использует структуру с низким содержанием углерода для повышения ударной вязкости продукции, использует структуру сплава из ниобия (Nb), хрома (Cr), молибдена (Mo) и меди (Cu) для дисперсионного упрочнения в процессе прокатки, применяет низкотемпературную нагревательную систему для установки температуры нагрева заготовки, уменьшает количество проходов для дефосфоризации и увеличивает степень обжатия при прохождении проходов, применяет процесс прокатки с нечетными проходами, низкую температуру подачи воды и низкую температуру самоотпуска для эффективного уменьшения размера зерен продукции проката и усовершенствования структуры, а также применяет систему охлаждения для эффективного устранения зонной структуры, которая обеспечивает формирование мелких и однородных структур бейнита и игольчатого феррита в сердцевине и дает гарантию соблюдения требований к прочности и ударной вязкости, чтобы соблюсти требования к эксплуатационным качествам продукции во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре. Настоящее изобретение успешно решает проблему получения толстолистовой трубопроводной стали, имеющей надлежащие эксплуатационные качества во время воздействия ударных нагрузок при низкой температуре, улучшая механические свойства проката, удовлетворяя требования клиентов и значительно увеличивая экономические выгоды.

Краткое описание графических изображений

Фиг. 1 представляет собой схему металлографической структуры 1-го варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой схему металлографической структуры 2-го варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет собой схему металлографической структуры 3-го варианта осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

Вариант осуществления 1

Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:

(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,039%, Si: 0,19%, Mn: 1,68%, P: 0,006%, S: 0,002%, Al: 0,025%, Nb: 0,051%, Ti: 0,0016%, Cr: 0,15%, Mo: 0,19%, Cu: 0,12%, Ni: 0,27% и Ca: 0,0015%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;

(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1155°C, время нагрева рассчитывается по 10,3 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 56 мин;

(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;

(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;

(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 815°С, а температура чистовой прокатки составляет 810°С;

(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;

(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 770°С;

(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 300 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 200 м3/ч, с температурой самоотпуска 350°С;

Вариант осуществления 2

Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:

(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,043%, Si: 0,217%, Mn: 1,66%, P: 0,006%, S: 0,001%, Al: 0,020%, Nb: 0,052%, Ti: 0,009%, Cr: 0,13%, Mo: 0,17%, Cu: 0,15%, Ni: 0,26% и Ca: 0,001%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;

(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1167°C, время нагрева рассчитывается по 11 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 58 мин;

(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;

(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;

(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 811°С, а температура чистовой прокатки составляет 810°С;

(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;

(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 760°С;

(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 320 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 250 м3/ч, с температурой самоотпуска 365°С;

Вариант осуществления 3

Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:

(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,044%, Si: 0,218%, Mn: 1,67%, P: 0,007%, S: 0,002%, Al: 0,036%, Nb: 0,054%, Ti: 0,011%, Cr: 0,12%, Mo: 0,17%, Cu: 0,13%, Ni: 0,28% и Ca: 0,0020%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;

(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1158°C, время нагрева рассчитывается по 12 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 57 мин;

(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;

(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;

(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 813°С, а температура чистовой прокатки составляет 801°С;

(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;

(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 761°С;

(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 340 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 280 м3/ч, с температурой самоотпуска 365°C.

Вариант осуществления 4

Этот вариант осуществления представляет собой способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, и включает следующие этапы:

(I) выбирают высококачественную толстолистовую крупнозернистую трубопроводную сталь, имеющую улучшенную ударную вязкость при низкой температуре, содержащую следующие компоненты с процентным соотношением по весу: C: 0,053%, Si: 0,21%, Mn: 1,70%, P: 0,006%, S: 0,001%, Al: 0,035%, Nb: 0,047%, Ti: 0,02%, Cr: 0,15%, Mo: 0,17%, Cu: 0,13%, Ni: 0,30% и Ca: 0,00240%, с оставшейся частью из Fe и неизбежными примесями;

(II) используют заготовку толщиной 320 мм, температура нагрева заготовки составляет 1150°C, время нагрева рассчитывается по 13 мин/см (единица толщины заготовки), а продолжительность томления составляет 55 мин;

(III) применяют дефосфоризацию в 2 прохода, включающую дефосфоризацию на 1 проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на 1 проходе (2-й) чистовой прокатке;

(IV) увеличивают степень обжатия последнего прохода черновой прокатки, чтобы она была больше, чем 25%, а толщина заготовки, которой предстоит нагрев, в 3,5 ~ 4,0 раза больше, чем у стального листа;

(V) применяют прокатку при низкой температуре, при этом температура при прокатке в два этапа устанавливается на 822°С, а температура чистовой прокатки составляет 813°C;

(VI) применяют процесс прокатки с нечетными проходами;

(VII) температурную точку Ar3 устанавливают на 725,73°С, а температура подачи низкотемпературной воды составляет 760°С;

(VIII) выбирают 12 видов подачи воды для ламинарного охлаждения, из которых первые 4 вида имеют максимальную скорость потока 350 м3/ч, а последние 8 видов имеют небольшую скорость потока 300 м3/ч, с температурой самоотпуска 410°С при скорости 200~300 м3/ч.

Металлографические структуры на РИС. 1, РИС. 2 и РИС. 3 получены на основе принятия вариантов осуществления 1-3, указанных выше. Как видно из рисунков, структура сердцевины является однородной и мелкозернистой, а также структура не содержит гранул или островки, в основном, включает бейнитные и игольчатые ферритовые структуры. Игольчатый феррит имеет свойства бейнита, морфологически сходные с бейнитом без содержания углерода в низкоуглеродистой стали. Тип структуры в основном представлен мягким ферритом, который оказывает положительное воздействие для улучшения прочности и ударной вязкости.

Таблица. Механические свойства каждого варианта осуществления настоящего изобретения

Вариант осуществления Предел текучести
МПа
Предел прочности
МПа
Удлинение
%
Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе) Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе) Ударный изгиб (-20°C) (% вязкой составляющей в изломе)
Вариант осуществления 1 539 686,09 40 88 86 87 Вариант осуществления 2 530 678,26 43 86 85 86 Вариант осуществления 3 536 686,01 40 85 85 85 Вариант осуществления 4 537 671,83 44 88 84 86

Как видно из Таблицы, все механические свойства вариантов осуществления 1, 2, 3 и 4 соответствуют требованиям X80 в стандарте API 5L и требованиям клиентов Китайской национальной нефтегазовой корпорации по восточному Китайско-Российскому маршруту, значительно улучшая экономические выгоды, а доля вязкой составляющей в изломе во время воздействия ударных нагрузок при сверхнизкой температуре превышает 85%. Способ производства по настоящему изобретению прост и легок в реализации и улучшает комплексные свойства материалов.

В дополнение к вышеописанным вариантам настоящее изобретение может включать в себя другие варианты осуществления. Любое техническое решение, сформированное эквивалентной заменой или эквивалентным преобразованием, находится в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения.

Похожие патенты RU2728366C1

название год авторы номер документа
Способ производства толстолистового проката классов прочности K80, X100, L690 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов 2017
  • Рингинен Дмитрий Александрович
  • Головин Сергей Викторович
  • Эфрон Леонид Иосифович
  • Частухин Андрей Владимирович
  • Ильинский Вячеслав Игоревич
  • Червонный Алексей Владимирович
RU2635122C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ СТАЛИ 2018
  • Хуан Исинь
  • Чжу Жуйжун
  • Яо Юнкуань
  • Чу Цзюэфэй
  • Чжай Дунъюй
RU2734901C1
Способ производства толстолистового проката с повышенной хладостойкостью для изготовления электросварных труб и сварных конструкций 2018
  • Частухин Андрей Владимирович
  • Рингинен Дмитрий Александрович
  • Хадеев Григорий Евгеньевич
  • Эфрон Леонид Иосифович
  • Головин Сергей Викторович
  • Ильинский Вячеслав Игоревич
RU2714566C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО НИЗКОЛЕГИРОВАННОГО ПРОКАТА 2011
  • Салганик Виктор Матвеевич
  • Денисов Сергей Владимирович
  • Набатчиков Дмитрий Геннадьевич
  • Чикишев Денис Николаевич
  • Стеканов Павел Александрович
  • Артамонова Марина Олеговна
RU2477323C1
СПОСОБ ПРОКАТКИ НИЗКОЛЕГИРОВАННОГО ШТРИПСА ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБ НА ТОЛСТОЛИСТОВОМ РЕВЕРСИВНОМ СТАНЕ 2009
  • Немтинов Александр Анатольевич
  • Скорохватов Николай Борисович
  • Клюквин Михаил Борисович
  • Корчагин Андрей Михайлович
  • Тихонов Сергей Михайлович
  • Голованов Александр Васильевич
  • Сосин Сергей Владимирович
  • Сахаров Максим Сергеевич
RU2403105C1
ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2011
  • Йокои,Тацуо
  • Абе,Хироси
  • Йосида,Осаму
  • Миятани,Ясухиро
  • Араки,Синити
  • Кавано,Осаму
RU2518830C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА КЛАССОВ ПРОЧНОСТИ К65, Х80, L555 ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 2013
  • Ильинский Вячеслав Игоревич
  • Головин Сергей Викторович
  • Эфрон Леонид Иосифович
  • Рингинен Дмитрий Александрович
  • Гейер Владимир Васильевич
RU2549023C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ТОЛСТОЛИСТОВОГО СТАЛЬНОГО ПРОКАТА НА РЕВЕРСИВНОМ СТАНЕ 2020
  • Митрофанов Артем Викторович
  • Барабошкин Кирилл Алексеевич
  • Киселев Даниил Александрович
  • Кузнецов Денис Валерьевич
  • Тихонов Сергей Михайлович
  • Серов Геннадий Владимирович
RU2745831C1
ГОРЯЧЕКАТАНАЯ ТОЛСТОЛИСТОВАЯ СТАЛЬ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2018
  • Кимура Хидэюки
  • Такеси
  • Цуцуми, Сатоси
RU2740067C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОКАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ВОДОРОДНОМУ И СЕРОВОДОРОДНОМУ РАСТРЕСКИВАНИЮ 2011
  • Морозов Юрий Дмитриевич
  • Чевская Ольга Николаевна
  • Матросов Максим Юрьевич
  • Таланов Олег Петрович
  • Гущина Светлана Викторовна
RU2471003C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 728 366 C1

Реферат патента 2020 года СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ КРУПНОЗЕРНИСТОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ СТАЛИ С УЛУЧШЕННОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей долю вязкой составляющей в изломе при воздействии ударных нагрузок при низкой температуре, составляющую не менее 85%. Отливают сляб толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, в вес.%: C: 0,038-0,058, Si: 0,17-0,27, Mn: 1,65-1,75, P: ≤0,01, S: ≤0,003, Al: 0,015-0,05, Nb: 0,045-0,055, Ti: 0,006-0,02, Cr: 0,11-0,16, Mo: 0,15-0,20, Cu: 0,10-0,16, Ni: 0,25-0,30, Ca: 0,0005-0,0040, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С. Нагревают сляб до температуры 1150-1170°С в течение 10,3-13 минут на сантиметр толщины сляба и выдерживают в течение 45-90 мин. Прокатывают сляб с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов. Черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 810-830°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 800-830°С. Степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%. При прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки. Охлаждают лист с температуры 750-770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды. Первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300-350 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200-300 м3/ч. Осуществляют последующий самоотпуск при температуре 330-420°С. Обеспечивается получение трубопроводной стали с требуемыми эксплуатационными характеристиками. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Формула изобретения RU 2 728 366 C1

1. Способ производства высококачественной толстолистовой крупнозернистой трубопроводной стали, имеющей долю вязкой составляющей в изломе при воздействии ударных нагрузок при низкой температуре, составляющую не менее 85%, включающий следующие этапы:

отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,038-0,058, Si: 0,17-0,27, Mn: 1,65-1,75, P: ≤0,01, S: ≤0,003, Al: 0,015-0,05, Nb: 0,045-0,055, Ti: 0,006-0,02, Cr: 0,11-0,16, Mo: 0,15-0,20, Cu: 0,10-0,16, Ni: 0,25-0,30, Ca: 0,0005-0,0040, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;

нагрев сляба до температуры 1150-1170°С в течение 10,3-13 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 45-90 мин;

прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 810-830°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 800-830°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;

охлаждение листа с температуры 750-770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300-350 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200-300 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 330-420°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,048, Si: 0,19, Mn: 1,68, P: 0,008, S: 0,002, Al: 0,025, Nb: 0,05, Ti: 0,006, Cr: 0,13, Mo: 0,19, Cu: 0,13, Ni: 0,28, Ca: 0,0015, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;

нагрев сляба до температуры 1155°С в течение 10,3 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 55 мин;

прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 815°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 810°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;

охлаждение листа с температуры 770°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 300 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 200 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 350°С.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,043, Si: 0,217, Mn: 1,66, P: 0,006, S: 0,001, Al: 0,020, Nb: 0,052, Ti: 0,009, Cr: 0,11, Mo: 0,16, Cu: 0,15, Ni: 0,26, Ca: 0,001, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;

нагрев сляба до температуры 1167°С в течение 11 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 51 мин;

прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 811°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 810°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;

охлаждение листа с температуры 760°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 320 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 250 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 365°С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,044, Si: 0,218, Mn: 1,67, P: 0,007, S: 0,002, Al: 0,036, Nb: 0,054, Ti: 0,011, Cr: 0,12, Mo: 0,17, Cu: 0,16, Ni: 0,28, Ca: 0,0020, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;

нагрев сляба до температуры 1158°С в течение 12 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 48 мин;

прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 813°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 801°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;

охлаждение листа с температуры 761°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 340 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 280 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 365°С.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

отливка сляба толщиной 320 мм из стали, содержащей следующие компоненты, вес.%: C: 0,051, Si: 0,21, Mn: 1,70, P: 0,006, S: 0,001, Al: 0,035, Nb: 0,046, Ti: 0,012, Cr: 0,13, Mo: 0,19, Cu: 0,15, Ni: 0,29, Ca: 0,00240, Fe и неизбежные примеси – остальное, и имеющей температуру Ar3, составляющую 725,73°С;

нагрев сляба до температуры 1150°С в течение 13 минут на сантиметр толщины сляба и выдержка в течение 49 мин;

прокатка сляба с получением листа толщиной, в 3,5-4 раза менее толщины сляба, при нечетном количестве проходов, включающая черновую и чистовую прокатку, при этом черновую прокатку осуществляют в два этапа при температуре 822°С, а чистовую прокатку осуществляют при температуре 813°С, причем степень обжатия в конце черновой прокатки увеличивают до значения, составляющего более чем 25%, а при прокатке осуществляют дефосфоризацию в два прохода, включающую дефосфоризацию на первом проходе черновой прокатки и дефосфоризацию на первом проходе чистовой прокатки;

охлаждение листа с температуры 760°С путем подачи низкотемпературной воды, при этом охлаждение осуществляют путем ламинарного охлаждения с использованием 12 устройств подачи воды, причем первые 4 устройства имеют максимальную скорость потока воды 350 м3/ч, а последние 8 устройств имеют скорость потока воды 300 м3/ч, и последующий самоотпуск при температуре 410°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2728366C1

CN 103981459 A, 13.08.2014
ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ТОЛСТОСТЕННЫЕ СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ, СВАРЕННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКОЙ, С ВЫСОКОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2013
  • Тойода, Сунсуке
  • Гото, Сота
  • Окабе, Такатоси
  • Иноуэ, Томохиро
  • Эги, Мотохару
  • Ацуси
RU2613824C2
ГОРЯЧЕКАТАНЫЙ СТАЛЬНОЙ ЛИСТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2011
  • Йокои,Тацуо
  • Абе,Хироси
  • Йосида,Осаму
  • Миятани,Ясухиро
  • Араки,Синити
  • Кавано,Осаму
RU2518830C1
CN 101631887 B, 24.08.2011
CN 103451536 A, 18.12.2013.

RU 2 728 366 C1

Авторы

Чжай Дунъюй

Цзян Цзиньсин

Ду Хайцзюнь

Юнь Цянпэн

Инь Цзе

Чжан Юаньюй

Даты

2020-07-29Публикация

2018-05-24Подача