[go: up one dir, main page]

RU2643030C1 - Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions - Google Patents

Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2643030C1
RU2643030C1 RU2017104696A RU2017104696A RU2643030C1 RU 2643030 C1 RU2643030 C1 RU 2643030C1 RU 2017104696 A RU2017104696 A RU 2017104696A RU 2017104696 A RU2017104696 A RU 2017104696A RU 2643030 C1 RU2643030 C1 RU 2643030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
temperature
production
billet
steel
Prior art date
Application number
RU2017104696A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Валентинович Ковальчук
Алексей Сергеевич Орыщенко
Михаил Григорьевич Шарапов
Алексей Витальевич Ильин
Виктор Андреевич Малышевский
Евгений Алексеевич Шумилов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"имени И.В.Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"(НИЦ"Курчатовский институт"-ЦНИИ КМ"Прометей"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"имени И.В.Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"(НИЦ"Курчатовский институт"-ЦНИИ КМ"Прометей" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"имени И.В.Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"(НИЦ"Курчатовский институт"-ЦНИИ КМ"Прометей"
Priority to RU2017104696A priority Critical patent/RU2643030C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643030C1 publication Critical patent/RU2643030C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: steel plate production includes the production of slabs of a given chemical composition with a thickness of not less than 3 times the final thickness of rolled products, austenization of a slab at 1200-1220°C, cooling slabs down to a temperature of 900-950°C, then rolling in a single pass with the deformation of 60-70% to final thickness, followed by cooling in a controlled cooling plant at a speed of 20-80°C/s, or cooling in the water to a temperature of the workshop; not later than in 8-12 hour plates are tempered at a temperature of 640±5°C with a holding time of 8-12 m/mm and cooled in water.
EFFECT: production of rolled steel for critical purposes in thicknesses of up to 50 mm with increased strength, plasticity, viscosity, weldability.
2 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству конструкционных сталей с высокой прочностью, свариваемостью и хладостойкостью для использования при строительстве морских сооружений, транспортном и тяжелом машиностроении и др. отраслях промышленности, в т.ч. и для работы в арктических условиях.The invention relates to metallurgy, and more particularly to the production of structural steels with high strength, weldability and cold resistance for use in the construction of offshore structures, transport and heavy engineering, and other industries, including and for working in arctic conditions.

Известен способ производства листового проката из стали категории D, Е, F500 самой высокой прочности по ГОСТ Р52927-2015 [1] - (аналог), содержащий, масс. %: углерод - 0,08-0,12; марганец - 0,45-0,75; кремний - 0,20-0,40; хром - 1,05-1,30; медь - 0,35-0,65; никель - 1,85-2,15; молибден - 0,10-0,18; алюминий - 0,020-0,060; титан - не более 0,02; ванадий - не более 0,05; ниобий - 0,02-0,05; железо - остальное. Сталь производится путем многопроходной прокатки литых слябов после нагрева при 1200-1250°С, охлаждение листов на воздухе или в стопе с последующей закалкой с высоким отпуском. Углеродный эквивалент стали 0,74%.A known method of producing sheet metal from steel of category D, E, F500 of the highest strength according to GOST R52927-2015 [1] - (analog), containing, mass. %: carbon - 0.08-0.12; manganese - 0.45-0.75; silicon - 0.20-0.40; chromium - 1.05-1.30; copper - 0.35-0.65; nickel - 1.85-2.15; molybdenum - 0.10-0.18; aluminum - 0.020-0.060; titanium - not more than 0.02; vanadium - not more than 0.05; niobium - 0.02-0.05; iron is the rest. Steel is produced by multi-pass rolling of cast slabs after heating at 1200-1250 ° C, cooling of the sheets in air or in the foot, followed by hardening with high tempering. The carbon equivalent of steel is 0.74%.

Недостатком аналога является недостаточная прочность, пластичность и ударная вязкость при низких температурах.The disadvantage of the analogue is the lack of strength, ductility and toughness at low temperatures.

Наиболее близким по технологии изготовления является способ производства листового проката из стали следующего химического состава (масс. %): углерод - 0,04-0,10; марганец - 0,60-0,90; кремний - 0,15-0,35; никель - 0,10-0,40; алюминий - 0,020-0,060; ванадий - 0,03-0,05; ниобий - 0,02-0,06; железо - остальное; с использованием метода термомеханической обработки (патент RU 2265067. кл. C21D 8/02, 2005 - прототип), включающий аустенизацию при температуре 1100-1150°С, предварительную деформацию с суммарной степенью обжатий 35-60% при температуре 900-800°С, подстуживание на 50-70°С, окончательную деформацию с суммарной степенью обжатий 65-75% при температуре 830-750°С и ускоренное охлаждение в установке контролируемого охлаждения до температур 500-260°C с последующим замедленным охлаждением в кессоне до температуры не выше 150°С.Closest to the manufacturing technology is a method for the production of sheet metal from steel of the following chemical composition (wt.%): Carbon - 0.04-0.10; Manganese - 0.60-0.90; silicon - 0.15-0.35; nickel - 0.10-0.40; aluminum - 0.020-0.060; vanadium - 0.03-0.05; niobium - 0.02-0.06; iron - the rest; using the thermomechanical processing method (patent RU 2265067. class C21D 8/02, 2005 - prototype), including austenization at a temperature of 1100-1150 ° C, preliminary deformation with a total degree of reduction of 35-60% at a temperature of 900-800 ° C, tempering at 50-70 ° C, final deformation with a total degree of compression of 65-75% at a temperature of 830-750 ° C and accelerated cooling in a controlled cooling installation to temperatures of 500-260 ° C followed by delayed cooling in a caisson to a temperature of no higher than 150 ° C.

Недостатком прототипа является недостаточная прочность и пластичность, необходимые для эксплуатации в арктических условиях.The disadvantage of the prototype is the lack of strength and ductility necessary for operation in arctic conditions.

Техническим результатом данного изобретения является получение проката ответственного назначения следующего химического состава:The technical result of this invention is the production of critical products of the following chemical composition:

углеродcarbon 0,08-0,100.08-0.10 кремнийsilicon 0,25-0,350.25-0.35 марганецmanganese 0,65-0,750.65-0.75 хромchromium 0,70-0,900.70-0.90 никельnickel 0,80-1,000.80-1.00 медьcopper 0,55-0,750.55-0.75 молибденmolybdenum 0,25-0,350.25-0.35 ниобийniobium 0,02-0,040.02-0.04 титанtitanium 0,001-0,0030.001-0.003 ванадийvanadium 0,002-0,0030.002-0.003 алюминийaluminum ≤0,05≤0.05 сераsulfur ≤0,003≤0.003 фосфорphosphorus ≤0,004≤0.004 железо iron остальноеrest

Углеродный эквивалент предложенной стали составляет 0,52-0,57% и существенно ниже аналога. При большей прочности предлагаемая сталь отличается лучшей свариваемостью по сравнению с аналогом и по сравнению с прототипом отличается повышенными характеристиками прочности и пластичности.The carbon equivalent of the proposed steel is 0.52-0.57% and significantly lower than the analogue. With greater strength, the proposed steel is characterized by better weldability in comparison with the analogue and in comparison with the prototype is characterized by increased characteristics of strength and ductility.

Технология производства стали включает:Steel production technology includes:

- выплавку стали заданного химического состава, изготовление заготовки толщиной не менее 3-кратной конечной толщины проката, аустенизации заготовки при 1200-1220°С, охлаждение заготовки до температуры 900-950°С, затем прокатку за один проход с деформацией 60-70% до конечной толщины, после чего производится немедленное охлаждение в установке контролируемого охлаждения со скоростью 20-80°С/сек или охлаждение в воде до температуры цеха;- smelting steel of a given chemical composition, manufacturing a workpiece with a thickness of at least 3 times the final thickness of the rolled product, austenizing the workpiece at 1200-1220 ° C, cooling the workpiece to a temperature of 900-950 ° C, then rolling in one pass with a deformation of 60-70% to final thickness, after which immediate cooling is carried out in a controlled cooling installation at a speed of 20-80 ° C / s or cooling in water to the temperature of the workshop;

- не позднее, чем через 8-12 часов проводят отпуск листов при температуре 640±5°C с выдержкой 8-12 мин/мм и охлаждают в воде.- no later than after 8-12 hours, leave the sheets at a temperature of 640 ± 5 ° C with a shutter speed of 8-12 min / mm and cool in water.

Повышение прочности стали достигается за счет интенсивной пластической деформации на заключительной стадии прокатки с большой степенью деформации и исключением структурных изменений в деформированном аустените перед закалкой.Increasing the strength of steel is achieved due to intense plastic deformation at the final stage of rolling with a high degree of deformation and the exclusion of structural changes in deformed austenite before quenching.

Отличительной особенностью технологии производства листового проката является прокатка за один проход на заключительной стали при температуре 900-950°С является создание мелкозернистой структуры и большого количества дефектов кристаллического строения и наследование их практически без аннигиляции при превращении аустенита в мартенсит.A distinctive feature of the technology for the production of sheet metal is rolling in one pass on the final steel at a temperature of 900-950 ° C. It is the creation of a fine-grained structure and a large number of defects in the crystal structure and their inheritance with almost no annihilation when converting austenite to martensite.

В результате высокой плотности дефектов кристаллического строения, их закрепления примесными атомами и равномерного распределения вследствие закрепления микролегирующими добавками обеспечивается существенное повышение прочности, пластичности и ударной вязкости, а также, что особенно важно, свариваемости стали за счет снижения углеродного эквивалента и легирования стали.As a result of the high density of defects in the crystalline structure, their fixing by impurity atoms and uniform distribution due to fixing by microalloying additives, a significant increase in strength, ductility and toughness, as well as, most importantly, weldability of steel due to a decrease in the carbon equivalent and alloying of steel is provided.

Химический состав заявляемой стали и прототипа приведен в табл. 1, а механические свойства - в табл. 2.The chemical composition of the inventive steel and prototype are given in table. 1, and mechanical properties are shown in table. 2.

Механические свойства определяли на поперечных образцах. Испытание на статическое растяжение осуществляли на образцах тип III №4 ГОСТ 1497, а на ударный изгиб на образцах с V-образным надрезом (тип II ГОСТ 9454).Mechanical properties were determined on transverse samples. The static tensile test was carried out on specimens of type III No. 4 GOST 1497, and for impact bending on samples with a V-shaped notch (type II GOST 9454).

В табл. 2 приведены средние величины из трех результатов испытаний на статическое растяжение и ударный изгиб.In the table. Figure 2 shows the average of the three results of tests for static tensile and impact bending.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (4)

Способ производства высокопрочного толстолистового проката, включающий получение заготовки из стали, аустенизацию заготовки, деформацию и охлаждение до температуры окружающей среды, отличающийся тем, что заготовку получают из стали со следующим соотношением элементов, мас.%:A method for the production of high-strength plate products, including the preparation of steel billets, austenization of the billet, deformation and cooling to ambient temperature, characterized in that the billet is obtained from steel with the following ratio of elements, wt.%: углеродcarbon 0,08-0,100.08-0.10 кремнийsilicon 0,25-0,350.25-0.35 марганецmanganese 0,65-0,750.65-0.75 хромchromium 0,70-0,900.70-0.90 никельnickel 0,80-1,000.80-1.00 медьcopper 0,55-0,750.55-0.75 молибденmolybdenum 0,25-0,350.25-0.35 ниобийniobium 0,02-0,040.02-0.04 титанtitanium 0,001-0,0030.001-0.003 ванадийvanadium 0,002-0,0030.002-0.003 алюминийaluminum ≤0,05≤0.05 сераsulfur ≤0,003≤0.003 фосфорphosphorus ≤0,004≤0.004
железоiron остальное,rest,
при этом заготовку получают толщиной не менее 3-кратной конечной толщины проката, аустенизацию заготовки проводят при 1200-1220°C, охлаждение заготовки - до температуры 900-950°C, затем осуществляют прокатку за один проход с деформацией 60-70% до конечной толщины листового проката, а охлаждение ведут в установке контролируемого охлаждения со скоростью 20-80°C/с или в воде до температуры цеха, причем не позднее чем через 8-12 час проводят отпуск листов при температуре 640±5°C с выдержкой 8-12 мин/мм и охлаждают в воде.the billet is obtained with a thickness of at least 3 times the final thickness of the rolled product, austenization of the billet is carried out at 1200-1220 ° C, cooling of the billet to a temperature of 900-950 ° C, then rolling in one pass with a deformation of 60-70% to a final thickness sheet metal, and cooling is carried out in a controlled cooling installation at a speed of 20-80 ° C / s or in water to the temperature of the workshop, and no later than after 8-12 hours sheets are tempered at a temperature of 640 ± 5 ° C with a shutter speed of 8-12 min / mm and cooled in water.
RU2017104696A 2017-02-13 2017-02-13 Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions RU2643030C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104696A RU2643030C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104696A RU2643030C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643030C1 true RU2643030C1 (en) 2018-01-29

Family

ID=61173367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104696A RU2643030C1 (en) 2017-02-13 2017-02-13 Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643030C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454883A (en) * 1993-02-02 1995-10-03 Nippon Steel Corporation High toughness low yield ratio, high fatigue strength steel plate and process of producing same
EP1160346A1 (en) * 1999-02-22 2001-12-05 Nippon Steel Corporation High strength galvanized steel plate excellent in adhesion of plated metal and formability in press working and high strength alloy galvanized steel plate and method for production thereof
RU2345149C2 (en) * 2006-09-28 2009-01-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Cold-resistant rolled plate manufacturing method (versions)
RU2395591C1 (en) * 2009-07-14 2010-07-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Procedure for production of sheets out of corrosion resistant steel
RU2433191C1 (en) * 2010-10-25 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Manufacturing method of high-strength plate steel
RU2458156C1 (en) * 2011-07-08 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing sheets from low-alloyed tube steel of x60 strength grade
RU2593810C1 (en) * 2015-03-04 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of high-strength steel sheet

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5454883A (en) * 1993-02-02 1995-10-03 Nippon Steel Corporation High toughness low yield ratio, high fatigue strength steel plate and process of producing same
EP1160346A1 (en) * 1999-02-22 2001-12-05 Nippon Steel Corporation High strength galvanized steel plate excellent in adhesion of plated metal and formability in press working and high strength alloy galvanized steel plate and method for production thereof
RU2345149C2 (en) * 2006-09-28 2009-01-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Cold-resistant rolled plate manufacturing method (versions)
RU2395591C1 (en) * 2009-07-14 2010-07-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Procedure for production of sheets out of corrosion resistant steel
RU2433191C1 (en) * 2010-10-25 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Manufacturing method of high-strength plate steel
RU2458156C1 (en) * 2011-07-08 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of producing sheets from low-alloyed tube steel of x60 strength grade
RU2593810C1 (en) * 2015-03-04 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method for production of high-strength steel sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5327106B2 (en) Press member and manufacturing method thereof
KR102119332B1 (en) High-strength steel sheet and its manufacturing method
RU2680041C2 (en) Method for producing high-strength steel sheet and produced sheet
US10196705B2 (en) Martensitic steel with delayed fracture resistance and manufacturing method
CN106133177B (en) Austenitic stainless steel
RU2009145940A (en) METHOD FOR PRODUCING HIGH-STRENGTH COLD-ROLLED AND ANNEALED STEEL SHEETS AND SHEETS OBTAINED BY THIS METHOD
WO2011118459A1 (en) Ultra high strength cold rolled steel sheet and method for producing same
KR20120070603A (en) High-toughness abrasion-resistant steel and manufacturing method therefor
JP5640931B2 (en) Medium carbon cold-rolled steel sheet excellent in workability and hardenability and its manufacturing method
US10774405B2 (en) Steel and method of manufacturing the same
KR101626227B1 (en) Hot-rolled steel sheet for nitriding and cold-rolled steel sheet for nitriding with excellent fatigue strength and manufacturing method therefor, as well as automobile parts of excellent fatigue strength using same
JP2012153957A (en) High-strength cold-rolled steel sheet with excellent ductility, and method for producing the same
JP4901623B2 (en) High-strength steel sheet with excellent punching hole expandability and manufacturing method thereof
US20180216207A1 (en) Formable lightweight steel having improved mechanical properties and method for producing semi-finished products from said steel
JP5862052B2 (en) High-strength cold-rolled steel sheet excellent in elongation and stretch flangeability and method for producing the same
KR20210044260A (en) Hot-rolled steel sheet with high hole expansion ratio and manufacturing method thereof
RU2615667C1 (en) Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes
RU2643030C1 (en) Method of production of plates from sparingly-alloy steel with high cold resistance and weldability for wide application, including in arctic conditions
US20230175108A1 (en) High-strength austenitic stainless steel with excellent productivity and cost reduction effect and method for producing same
WO2019186257A1 (en) A high ductile bainitic steel and a method of manufacturing thereof
RU2593803C1 (en) Method for production of pipe steel plate, micro alloyed with boron
RU2674797C1 (en) Method of producing high-strength cold-resistant sheet from low-alloy steel
RU2629420C1 (en) Method of production of high-strength rolled products with high cold resistance
KR20110062899A (en) Steel sheet for hot forming processing and its manufacturing method with excellent cold rolling property and plating property, and structural member for high strength automobile and its manufacturing method
RU2675441C1 (en) Method of production of flat steel with a regulated yield point from steel of unified chemical composition