Конструкционная сталь Советский патент 1988 года по МПК C22C38/12 C21D9/08 

Описание патента на изобретение SU1381190A1

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству высокопрочных стальных бесшовных труб. В настоящее время высокопрочные трубы категории Е и Л (по ГОСТ 632-80) производят путем термической (закалка + отпуск) или термомеханической обработки (ТМО).

Цель изобретеш1я - улучшение тех- нологичности и С1гижение себестоимости стали.

В табл.1 приведены химические составы сталей.

Предлагаемую сталь выплавляют в мартеновской печи. Мосле предварительного раскисления сталь выпускают. Дораскисление и легирование производят в ковше. Весь алюминий (в количестве 500-1000 г/т) присаживают в ковш раньше других эпементов, а потом - другие раскислители и легирующие элементы.

АЛЮМИ1ШЙ в количестве 0,015-0,035% улучшает показатели механических свойств труб, позволяет регулировать процесс поломки трубной заготовки, при внесении 400-500 кг 45%-ного феррованадия обеспечивает остаточное содержание ванадия 0,06-0,1%.

Кальций, улучшая макро- и микростроение слитка, блюма, трубной заготовки и труб, облегчает обработку резанием. Модификаторы кальций и барий вводятся с помо1цью кo mлeкcнoгo сплава КМКБ,%: Са 10; Ва 10; Мп 16; Si 30; А1 3; Fe - остальное, расход которого составляет 1 кг на тонну стали. Барий с кальцием образуют непрерывный ряд твердых растворов, что облегчает усвоение кальция, кроме того, барий принимает активное участие в модифи- и ровании матрицы.

Церий (в виде ферроцерия или металлического) в данной композиции вводится для улучшения ударной вязкости и усиления наследственных эффектов пластической деформации при V - с/превращении и последующей термической обработке.

Для получения бесшовных труб сталь, содержащая, мае, углерод 0,38-0,44 кремний 0,2-0,37; марганец 1,30-1,50 ванадий 0,08-0,10; кальций 0,005- 0,01; барий 0,003-0,006; церий 0,02- 0,08; алюминий 0,025-0,035; железо- остальное, катается на трубопрокатном агрегате с п.мпоратурой концапро- катки не Н1гже 750°С с последующим

5 0

5 0

g

5

наг ревом под нормализацию при 850- и ускоренным воздушным охлаждением со скоростью 2-4 град/с, при этом обеспечивается получение труб группы прочности Л.

пя получения высокопрочных (Л) насосно-компрессорных труб сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,38-0,44; кремний 0,20-0,37; марганец 1,30-1,50; ванади 1 0,06-0,075; кальций 0,005- 0,01; барий 0,003-0,006; церий 0,02- 0,08; алюминий 0,015-0,020; железо- остальное, катают на трубопрокатном агрегате 140 по стандартной технологии, с той лишь разницей, что до .посадки в подогревательную печь трубы охлаждают ниже 600°С.

После нагрева в кольцевой печи трубные заготовки подаются на прошивной стан, потом на автоматстан, затем на раскатные станы, после чего по основной схеме трубы подаются на редукционный стан. Перед этим подсту- женные трубы нагревают в подогревательной печи вьпие Ас (900-1000 С) . Б зависимости от толгцины труб и от темпа прокатки температура труб до подогрева может быть выше или ниже Аг .Предлагается с использованием воздушного охлаждения, например с помощью аэраторов, трубы охотаждать ниже Аг .

Нагрев для проведения горячей прокатки осу1чествляется с весьма высоких температур (1200-1300°С), поэтому структура, полученная после прокатки, грубая и из-за неравномерного охлаждения труб неравномерная. Для исправления структуры проводят нормализацию (нагрев вьш1е Ас и охлаждение на воздухе).

Промежуточное охлаждение ниже Аг, и последующий нагрев вьш1е Ас является, другими словами, нормализацией в потоке, оставшаяся СПД 7, i 307, сохраняет возможность проведения ТМО или контролируемой прокатки.

Химический состав по о :новным элементам предлагаемой стали подбирают таким образом, чтобы после прокатки на обжимных станах (1000 и 900) фазовые превращения осуществлялись диффузионньм механизмом, чтобы прокатку проводить без замедленного охлаждения, а ми1сролегирующими элементами максимально использовать наследственные эффекты горячей пластической деформации при у превращении и последукщей термической обработке.

Подобранный химический состав стали при оптимальном содержании микролегирующих элементов

% Са + % Ва + Z Се „ ,

Глт;7

обеспечивает максимальное использо- вание наследственных эффектов горячей пластической деформации труб при Ts - O превра цении и при последующей термической обработке.

Незначительное различие в хими- ческих составах сталей, предназначенных для производства обсадных и на- сосно-компрессорных труб из предлагаемой стали обусловлено специфичность производства труб на трубопрокатных агрегатах 400 и 140 (например, степень пластической деформации на агрегате 400 постепенно уменьшается и на калибровочном стане состав- ляет менее 10%, тогда как на агрега те 140 сохраняется возможность проведения ТМО или контролируемой прокатки) .

Регламентирование температуры конца прокатки труб (t „„ прокатки 750 С) на стане 400 основывается на оригинальных данных, полученных на предлагаемой стали в лабораторных условиях при изучении контролируемой прокатки.

Предлагаемая сталь и методы ее обработки обеспечивают получение высокопрочных бесшовных обсадньк (габло2) и насосно-компрессорных (табЛоЗ) труб, кроме того, она может служить как конструкционный материал например, после улучшения.

Предлагаемая сталь технологична при выплавке и после прокатки на станах 1000 и 900 не требует замедленного охлаждения.

Способы достижения высокопрочного состояния этой стали хорошо вписываются в существующие технологические схемы производства бесшовных труб, не требуется применения закалки и отпуска (или ВТМО).

Q

0 5

о

Q

5

0

В табл.4 приводятся химические составы и данные по технологичности труб из предлагаемой и известной сталей.

Выход труб второго сорта из предлагаемой стали составляет менее 5%, а из известной стали - приблизительно 10%,

Разница в стоимостях раскисления известной и предлагаемой стали по пределам марочных составов приведена в табл. 5,

Из табл,5 видно, что раскисление предлагаемой стали обходится дешевле известной, вариант для обсадных труб дешевле на 7,29 руб., а вариант насосно-компрессорных труб дешевле на 11,75 руб.

Из изложенного следует, что предлагаемая сталь дешевле и технологичнее известной.

Формула изобретения

1.Конструкционная сталь, содер- жа1 1ая углерод, кремйий, марганец, ванадий и железо, -отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичности и снижения себестоимости, она дополнительно содержит кальций, барий, церий и алюминий при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Углерод0,38-0,44

Кремний0,20-0,37

Марганец1,30-1,50

Ванадий0,06-0,10

Кальций 0,005-0,01 Барий0,003-0,006

Церий0,02-0,08

Алюминий 0,015-0,035 ЖелезоОстальное

2.Сталь по П.1, преимущественно для обсадных труб, отличающаяся тем, что содержит 0,08-0,10 мас.% ванадия и 0,025-0,035 мас.% алюминия.

3.Сталь по п. 1, преимущественно для насосно-компрессорных труб, отличающаяся тем, что содержит 0,06-0,075 Mac.Z ванадия и 0,015- 0,020 мас.% алюминия.

Таблица 2

Похожие патенты SU1381190A1

название год авторы номер документа
Способ изготовления труб нефтяного сортамента (варианты) 2017
  • Гагаринов Вячеслав Алексеевич
  • Тихонцева Надежда Тахировна
  • Засельский Евгений Михайлович
  • Воротников Евгений Викторович
  • Жукова Светлана Юльевна
  • Софрыгина Ольга Андреевна
  • Мануйлова Ирина Ивановна
  • Соловьева Елена Ивановна
  • Монастырский Денис Александрович
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
RU2686405C1
Горячекатаная бесшовная насосно-компрессорная труба повышенной эксплуатационной надежности для нефтепромыслового оборудования 2019
  • Александров Сергей Владимирович
  • Лаев Константин Анатольевич
  • Щербаков Игорь Викторович
  • Девятерикова Наталья Анатольевна
  • Ошурков Георгий Леонидович
  • Рогова Ксения Владимировна
  • Павлов Александр Александрович
  • Родионова Ирина Гавриловна
RU2719618C1
КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ 1992
  • Спиркина Г.В.
  • Ефимова Л.Б.
  • Мизин В.Г.
  • Волков О.А.
  • Абаимов Л.П.
  • Фомин Н.А.
  • Гуркалов П.И.
  • Цайзер Г.Г.
  • Павлов В.В.
  • Мулько Г.Н.
  • Шафигин Е.К.
  • Андреев В.И.
  • Трынкин А.Р.
  • Третьяков М.А.
RU2025534C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ С ВЫСОКОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ 2016
  • Чукин Михаил Витальевич
  • Полецков Павел Петрович
  • Гущина Марина Сергеевна
  • Бережная Галина Андреевна
RU2625861C1
КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ ДЛЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ И ОБСАДНЫХ ТРУБ И НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ 2010
  • Чикалов Сергей Геннадьевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Ладыгин Сергей Александрович
  • Александров Сергей Владимирович
  • Прилуков Сергей Борисович
  • Белокозович Юрий Борисович
  • Медведев Александр Павлович
  • Ярославцева Оксана Владимировна
RU2437955C1
Хладостойкая высокопрочная сталь 2020
  • Мирзоян Генрих Сергеевич
  • Орлов Александр Сергеевич
  • Володин Алексей Михайлович
  • Дегтярев Александр Федорович
RU2746598C1
Экономнолегированная хладостойкая высокопрочная сталь 2020
  • Мирзоян Генрих Сергеевич
  • Володин Алексей Михайлович
  • Дегтярев Александр Федорович
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
RU2746599C1
ВЫСОКОПРОЧНАЯ ХЛАДОСТОЙКАЯ БЕЙНИТНАЯ СТАЛЬ 2014
  • Новоселов Сергей Иванович
  • Шеремет Наталия Павловна
  • Огольцов Алексей Андреевич
  • Попова Анна Александровна
  • Пешеходов Владимир Александрович
RU2555306C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ СОРТОВОГО ПРОКАТА БОРСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КРЕПЕЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ 2003
  • Бобылев М.В.
  • Закиров Д.М.
  • Кулапов А.Н.
  • Степанов Н.В.
  • Антонова З.А.
  • Лехтман А.А.
  • Гонтарук Е.И.
  • Майстренко В.В.
  • Фомин В.И.
RU2237728C1
ТРУБА НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ 2007
  • Бодров Юрий Владимирович
  • Брижан Анатолий Илларионович
  • Горожанин Павел Юрьевич
  • Грехов Александр Игоревич
  • Жукова Светлана Юльевна
  • Зырянов Владислав Викторович
  • Кривошеева Антонина Андреевна
  • Лефлер Михаил Ноехович
  • Мануйлова Ирина Ивановна
  • Марченко Леонид Григорьевич
  • Пумпянский Дмитрий Александрович
  • Пышминцев Игорь Юрьевич
  • Степашин Андрей Михайлович
  • Суворов Александр Вадимович
  • Шлейнинг Людмила Ивановна
  • Якушев Евгений Валерьевич
RU2352647C1

Реферат патента 1988 года Конструкционная сталь

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству высокопрочных стальных бесшовных труб. Цель изобретения - улучшение технологичности и снижение себестоимости. Среднеуглеродистая низколегированная сталь содержит, мас.%: углерод 0,38-0,44; кремний 0,20-0,37; марганец 1,30-1,50; ванадий 0,06- 0,10; кальций 0,005-0,01; барий 0,003-0,006; церий 0,02-0,08; алюминий 0,015-0,035; железо - остальное. Сталь для получения обсадных труб, содержащая 0,08-0,10 мас.% ванадия и 0,025-0,035 мас.% алюминия, катается на трубопрокатном агрегате с температурой конца прокатки не ниже 750°С с последующим нагревом под нормализацию при 850-900°С и ускоренным воздушным охлаждением со скоростью 2-4 град/с, при этом обеспечивается получение труб группы прочности Л. Для получения высокопрочных насосно-компрессорных труб сталь, содержащая 0,06-0,075 мас.% ванадия и 0,015-0,020 мас.% алюминия, катается на трубопрокатном агрегате после предварительного охлаждения перед посадкой в подогревательную печь при температуре ниже 600 С. Повьпие- ние температуры конца прокатки вызывает увеличение прочностных свойств; затем проводится ускоренное воздушное охлаждение со скоростью 2-4 град/с после нагрева под нормализацию. При этом предлагаемая сталь имеет более низкую стоимость при высокой технологичности. 2 з.п. ф-лы, 5 табл. СО сх QD

Формула изобретения SU 1 381 190 A1

Предлагаемая 1

2 3

78 85 96

Предлагаемая

0,28 0,40 1,30 0,025 0,020 0,06 0,05 10,24

0,38 0,20 1,30 0,030 0,020 0,08 - 0,5

0,41 0,29 1,40 0,028 0,020 0,09 - 1,39

0,44 0,37 1,50 0,030 0,030 0,10 - 3,2

0,44 0,37 1,50 0,031 0,026 0,08 - 4,89

еча ние. Содержание алюминия, кальция, бария и церия в плавках предлагаемой стали находится на среднем уровне марочного состава.

20 18 16

60 55 52

20 15

12

Таблица 3

Таблица А

1381190

400 8,57-14,05 23,20 - 21,44 39,88 - 25,87

-8,481,7614,017,29

140 8,57-15,04 23,20-20,40 39,88 - 24,45

-6,482,8015,4311,75

10 Таблица 5

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1381190A1

Сталь 1978
  • Копалеишвили Василий Павлович
  • Ломашвили Анзор Николаевич
  • Кашакашвили Гурам Венедиктович
  • Гогоберидзе Гурам Александрович
  • Джапаридзе Шалва Дмитриевич
  • Мирианашвили Иван Владимирович
  • Амаглобели Бадри Геронтиевич
  • Квирикадзе Юрий Иванович
SU827581A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1
КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ• BCECOi:'^-^TS'^tt^iT': I ^'-.=.r;-- 0
SU331111A1
Прибор с двумя призмами 1917
  • Кауфман А.К.
SU27A1

SU 1 381 190 A1

Авторы

Кашакашвили Гурам Венедиктович

Мосиашвили Вахтанг Варламович

Церетели Павел Александрович

Копалейшвили Василий Павлович

Харадзе Демури Михайлович

Ломашвили Анзор Николаевич

Копалейшвили Зураб Васильевич

Кашакашвили Ираклий Гиоргиевич

Гриви Владимир Дмитриевич

Даты

1988-03-15Публикация

1985-10-31Подача