RU2836289C1 - Hot-rolled sheet from low-alloy steel for high-pressure vessels and method of its production - Google Patents
Hot-rolled sheet from low-alloy steel for high-pressure vessels and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2836289C1 RU2836289C1 RU2024116008A RU2024116008A RU2836289C1 RU 2836289 C1 RU2836289 C1 RU 2836289C1 RU 2024116008 A RU2024116008 A RU 2024116008A RU 2024116008 A RU2024116008 A RU 2024116008A RU 2836289 C1 RU2836289 C1 RU 2836289C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- temperature
- less
- sheets
- sheet
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 11
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 101100457407 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) mmm-1 gene Proteins 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении листов на реверсивных станах применяемых для изготовления сосудов, работающих под давлением.The invention relates to metallurgy, more specifically to rolling production, and can be used in the manufacture of sheets on reversing mills used for the manufacture of vessels operating under pressure.
Известна конструкционная сталь используемая для изготовления сосудов работающих под давлением и содержащая компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод - 0,12-0,16; марганец - 0,50-0,80; кремний - 0,20-0,40; хром - 1,50-2,00; никель - 1,50-1,80; молибден - 0,20-0,40; ванадий - 0,07-0,12; медь - не более 0,30; железо - остальное [патент RU 2207396, С22С 38/46, 2003].A structural steel is known that is used for the manufacture of pressure vessels and contains components in the following ratio, wt.%: carbon - 0.12-0.16; manganese - 0.50-0.80; silicon - 0.20-0.40; chromium - 1.50-2.00; nickel - 1.50-1.80; molybdenum - 0.20-0.40; vanadium - 0.07-0.12; copper - no more than 0.30; iron - the rest [patent RU 2207396, C22C 38/46, 2003].
Недостатком данной стали является то, что прокат имеет высокую себестоимость производства в связи с большими затратами на легирующие материалы.The disadvantage of this steel is that the rolled product has a high production cost due to the high costs of alloying materials.
Известен способ изготовления листов из конструкционной стали согласно которому изготавливают непрерывную литую заготовку из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: C 0,04-0,30, Si 0,10-0,50, Mn 0,20-0,90, Cr 1,50-3,00, Ni не более 0,40, Cu не более 0,30, Al не более 0,05, V не более 0,06, Nb не более 0,06, Mo 0,40-1,0, N не более 0,02, S не более 0,02, P не более 0,02, при необходимости B не более 0,005, остальное - железо и неизбежные примеси. Нагревают непрерывную литую заготовку до температуры аустенизации, составляющей 1150-1300°C, проводят горячую прокатку, при этом черновую прокатку заканчивают при температуре 900-1100°C, чистовую прокатку начинают при температуре 800-1050°C и заканчивают при температуре 730-990°C. Осуществляют охлаждение листов на воздухе до температуры не более 50°C, после чего выполняют их термообработку [патент RU 2807789, C21D 8/02, C22C 38/48, C22C 38/46, C22C 38/44, C22C 38/42, 2023].A method is known for producing sheets from structural steel, according to which a continuous cast blank is produced from steel containing components in the following ratio, wt.%: C 0.04-0.30, Si 0.10-0.50, Mn 0.20-0.90, Cr 1.50-3.00, Ni no more than 0.40, Cu no more than 0.30, Al no more than 0.05, V no more than 0.06, Nb no more than 0.06, Mo 0.40-1.0, N no more than 0.02, S no more than 0.02, P no more than 0.02, if necessary B no more than 0.005, the rest is iron and inevitable impurities. The continuous cast billet is heated to an austenitization temperature of 1150-1300°C, hot rolling is performed, with rough rolling ending at a temperature of 900-1100°C, finish rolling starting at a temperature of 800-1050°C and ending at a temperature of 730-990°C. The sheets are cooled in air to a temperature of no more than 50°C, after which they are heat treated [patent RU 2807789, C21D 8/02, C22C 38/48, C22C 38/46, C22C 38/44, C22C 38/42, 2023].
Недостатком стали, получаемой по указанному способу является то, что она не обладает достаточной хладостойкостью и обладает, в целом, более низким уровнем прочностных характеристик в исходном состоянии (до термообработки).The disadvantage of steel obtained by this method is that it does not have sufficient cold resistance and has, in general, a lower level of strength characteristics in the original state (before heat treatment).
Задача изобретения - устранение недостатков аналогов за счет получения экономнолегированных горячекатаных листов для сосудов высокого давления с гарантированными механическими свойствами, повышенной хладостойкостью, а также разработка способа их производства, обеспечивающего заданную плоскостность (не более 10 мм/м).The objective of the invention is to eliminate the shortcomings of analogues by obtaining economically alloyed hot-rolled sheets for high-pressure vessels with guaranteed mechanical properties, increased cold resistance, as well as to develop a method for their production that ensures a given flatness (no more than 10 mm/m).
Указанная задача достигается тем, что горячекатаный лист из низколегированной стали для сосудов высокого давления, характеризуется тем, что выполнен из стали, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%:The stated task is achieved by the fact that the hot-rolled sheet of low-alloy steel for high-pressure vessels is characterized by the fact that it is made of steel containing components in the following ratio, wt.%:
при этом углеродный эквивалент стали Сэ ≤ 0,43 %, лист имеет феррито-перлитную структуру, с размером зерна феррита не более 10 балла, баллом неметаллических включений не более 2,5 балла по среднему, предел текучести составляет не менее 220 МПа, предел прочности 410 - 560 МПа, относительное удлинение не менее 21 %, ударная вязкость KCV-46 не менее 34 Дж/см2.wherein the carbon equivalent of steel Cэ ≤ 0.43%, the sheet has a ferrite-pearlite structure, with a ferrite grain size of no more than 10 points, a non-metallic inclusion score of no more than 2.5 points on average, the yield strength is at least 220 MPa, the tensile strength is 410 - 560 MPa, the relative elongation is at least 21%, impact toughness KCV -46 is at least 34 J/ cm2 .
Указанная задача достигается также тем, что согласно способу получения горячекатаного листа из низколегированной стали для сосудов высокого давления, производят выплавку стали, ее внепечную обработку, выполняют разливку стали, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified task is also achieved by the fact that, according to the method for producing hot-rolled sheet from low-alloy steel for high-pressure vessels, steel is smelted, its extra-furnace treatment is performed, and steel is poured, with the following ratio of components, wt.%:
Углерод0,08-0,13Carbon 0.08-0.13
и углеродном эквиваленте стали Сэ≤0,43%, на непрерывнолитые заготовки, осуществляют их аустенизацию в печи, томление, черновую прокатку, чистовую прокатку, которую начинают при температуре 890-970 °С и завершают при температуре 840-900 °С, после чего осуществляют охлаждение листов на воздухе.and carbon equivalent of steel Cэ ≤0.43%, on continuously cast blanks, they are austenitized in a furnace, languishing, rough rolling, finishing rolling, which begins at a temperature of 890-970 °C and ends at a temperature of 840-900 °C, after which the sheets are cooled in air.
Общее время томления слябов в методической печи при температуре 1140-1210 °С составляет не менее 60 минут.The total time of slab languishing in a continuous furnace at a temperature of 1140-1210 °C is at least 60 minutes.
Суммарная степень обжатия непрерывнолитых заготовок при чистовой прокатке составляет не менее 92 %.The total degree of reduction of continuously cast blanks during finish rolling is not less than 92%.
Промежуточная толщина подката перед чистовой прокаткой составляет 3,0 - 4,0 толщин готового листа.The intermediate thickness of the rolled product before final rolling is 3.0 - 4.0 times the thickness of the finished sheet.
Чистовую стадию прокатки осуществляют за 5 - 8 проходов.The finishing stage of rolling is carried out in 5 - 8 passes.
Охлаждение листов на воздухе осуществляется до температуры не более 150 °С.Cooling of sheets in air is carried out to a temperature of no more than 150 °C.
После охлаждения листов на воздухе осуществляют их правку в листоправильной машине за не менее чем два прохода.After cooling the sheets in the air, they are straightened in a sheet straightening machine in at least two passes.
Сущность изобретения.The essence of the invention.
Содержание углерода в пределах 0,08-0,13 % в сочетании с целевой микроструктурой проката обеспечивает необходимый уровень механических свойств. Для получения требуемой прочности содержание углерода должно быть не менее 0,08%, при этом его добавка в количестве более 0,13% приводит к ухудшению пластических и вязкостных свойств стали.Carbon content within 0.08-0.13% in combination with the target microstructure of the rolled product provides the required level of mechanical properties. To obtain the required strength, the carbon content should be at least 0.08%, while its addition in an amount of more than 0.13% leads to deterioration of the plastic and viscous properties of steel.
Кремний раскисляет и упрочняет сталь, повышает ее упругие свойства. При содержании кремния менее 0,1% прочность стали недостаточна, возникает необходимость применения более дорогостоящего легирования. Увеличение содержания кремния более 0,5% приводит к возрастанию количества силикатных неметаллических включений, что негативно отражается на механических свойствах стали, в частности хладостойкости.Silicon deoxidizes and strengthens steel, increases its elastic properties. With a silicon content of less than 0.1%, the strength of steel is insufficient, and it is necessary to use more expensive alloying. Increasing the silicon content to more than 0.5% leads to an increase in the number of silicate non-metallic inclusions, which negatively affects the mechanical properties of steel, in particular cold resistance.
Легирование стали марганцем в диапазоне 0,9-1,30% позволяет обеспечить оптимальную микроструктуру и требуемый уровень механических свойств стали. При содержании марганца менее 0,9% уровень механических свойств стали не достаточен для применения ее в качестве сосудов работающих под давлением. Содержание марганца более 1,3% чрезмерно упрочняет сталь, ухудшает ее пластичность и снижает хладостойкость.Alloying steel with manganese in the range of 0.9-1.30% ensures the optimal microstructure and the required level of mechanical properties of steel. With a manganese content of less than 0.9%, the level of mechanical properties of steel is insufficient for its use as pressure vessels. A manganese content of more than 1.3% excessively hardens steel, worsens its ductility and reduces cold resistance.
С увеличением содержания серы в стали повышается склонность ее к красноломкости, а так же снижаются механические свойства. В связи с этим содержание серы в стали не должно превышать 0,010%.With increasing sulfur content in steel, its tendency to red brittleness increases, and its mechanical properties also decrease. In this regard, the sulfur content in steel should not exceed 0.010%.
Фосфор увеличивает склонность стали к образованию крупнозернистой структуры при нагреве и повышает её хрупкость. В связи с этим содержание фосфора в металле не должно превышать 0,01%.Phosphorus increases the tendency of steel to form a coarse-grained structure when heated and increases its brittleness. In this regard, the phosphorus content in the metal should not exceed 0.01%.
Содержание хрома, никеля и меди ограничено не более 0,30% каждого, так как это является допустимым содержанием, которое не приводит к снижению пластичности стали. Содержание указанных элементов менее нижних значений не позволяет обеспечить требуемый уровень механических свойств стали, в частности хладостойкости.The content of chromium, nickel and copper is limited to no more than 0.30% each, as this is an acceptable content that does not lead to a decrease in the plasticity of steel. The content of these elements below the lower values does not allow for the required level of mechanical properties of steel, in particular cold resistance.
Алюминий раскисляет сталь и измельчает зерно. При содержании алюминия менее 0,01% его влияние мало, вязкостные свойства стали ухудшаются. Увеличение содержания алюминия более 0,08% приводит к увеличению количества неметаллических включений в стали и снижению ее прочностных характеристик. При этом снижается ударная вязкость стали за счет дополнительного выделения на границе зерен нитридов алюминия.Aluminum deoxidizes steel and refines grain. When the aluminum content is less than 0.01%, its effect is small, the viscosity properties of steel deteriorate. Increasing the aluminum content to more than 0.08% leads to an increase in the number of non-metallic inclusions in steel and a decrease in its strength characteristics. At the same time, the impact toughness of steel decreases due to additional release of aluminum nitrides at the grain boundary.
Введение молибдена, ниобия и ванадия в сталь способствует формированию мелкозернистой структуры, что повышает вязкость и прочность стали. Увеличение их содержания более заявляемых диапазонов не приводит к дальнейшему улучшению механических свойств стали, а лишь повышает затраты на легирующие материалы.The introduction of molybdenum, niobium and vanadium into steel promotes the formation of a fine-grained structure, which increases the viscosity and strength of steel. Increasing their content beyond the declared ranges does not lead to further improvement of the mechanical properties of steel, but only increases the costs of alloying materials.
Титан измельчает зерно за счет образования упрочняющих частиц, что ведет к повышению прочностных характеристик стали. При содержании титана менее 0,005% снижается прочность стали. Увеличение содержания титана более 0,05% может приводит к снижению пластичности стали.Titanium refines grain by forming hardening particles, which leads to an increase in the strength characteristics of steel. When the titanium content is less than 0.005%, the strength of steel decreases. Increasing the titanium content to more than 0.05% can lead to a decrease in the plasticity of steel.
При содержании мышьяка более 0,1% наблюдается снижение ударной вязкости и пластичности стали, особенно при отрицательных температурах.When the arsenic content is more than 0.1%, a decrease in the impact toughness and ductility of steel is observed, especially at negative temperatures.
Азот упрочняет сталь, но если его количество превышает 0,008%, сталь становится склонной к хрупкому разрушению.Nitrogen strengthens steel, but if its amount exceeds 0.008%, the steel becomes prone to brittle fracture.
При повышении содержания олова более 0,010%, происходит снижение вязко-пластических характеристик стали, поэтому его количество должно быть ограничено.When the tin content increases above 0.010%, the viscous-plastic characteristics of steel decrease, so its quantity should be limited.
Бор влияет на прокаливаемость проката, при его содержании более 0,008% может происходить скачкообразное изменение микроструктуры, что снижает прочностные свойства стали.Boron affects the hardenability of rolled products; when its content is more than 0.008%, a sudden change in the microstructure can occur, which reduces the strength properties of the steel.
Для предложенного химического состава ограничено значение углеродного эквивалента не более 0,43%, которое позволяет гарантировать свариваемость готовых листов.For the proposed chemical composition, the carbon equivalent value is limited to no more than 0.43%, which ensures the weldability of the finished sheets.
Углеродный эквивалент рассчитывается по следующей формуле:The carbon equivalent is calculated using the following formula:
Сэ = С+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2C e = C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2
Величина зерна оказывает значительное влияние на вязкость стали. Чем меньше зерно, тем выше значение ударной вязкости. Размер зерна феррита не крупнее 10 балла позволяет обеспечить требуемые свойства стали. Размер зерна феррита определялся на основании ГОСТ 5639-82 СТАЛИ И СПЛАВЫ. Методы выявления и определения величины зерна.The grain size has a significant effect on the toughness of steel. The smaller the grain, the higher the impact toughness value. The ferrite grain size of no larger than 10 points ensures the required properties of steel. The ferrite grain size was determined based on GOST 5639-82 STEELS AND ALLOYS. Methods for detecting and determining the grain size.
Обеспечение среднего балла неметаллических включений в стали не более 2,5 по среднему позволяет добиться улучшения комплекса механических свойств стали: пределов прочности, текучести, вязкости и удлинения. Балл неметаллических включений определяется на основании ГОСТ 1778-22 Металлопродукция из сталей и сплавов. Металлографические методы определения неметаллических включений.Ensuring the average score of non-metallic inclusions in steel of no more than 2.5 on average allows for improving the set of mechanical properties of steel: tensile strength, yield strength, viscosity and elongation. The score of non-metallic inclusions is determined based on GOST 1778-22 Metal products made of steels and alloys. Metallographic methods for determining non-metallic inclusions.
Во время внепечной обработки осуществляют продувку стали инертным газом в течение не менее 8,0 минут с суммарным расходом не менее 2,0 м3. Продувка металла инертным газом в течение менее 8,0 минут и с суммарным расходом менее 2,0 м3 не обеспечивает его усреднение по химическому составу, температуре и не позволяет провести в достаточной степени удаление из стали неметаллических включений в шлак, что в дальнейшем приводит к снижению механических свойств стали.During extra-furnace treatment, steel is blown with inert gas for at least 8.0 minutes with a total flow rate of at least 2.0 m3 . Blowing metal with inert gas for less than 8.0 minutes and with a total flow rate of less than 2.0 m3 does not ensure its averaging by chemical composition, temperature and does not allow for the sufficient removal of non-metallic inclusions from the steel into the slag, which subsequently leads to a decrease in the mechanical properties of the steel.
Температура томления находится в диапазоне 1140-1210 °С, что обеспечивает эффективное растворение легирующих элементов, при этом необходимое время томления составляет не менее 60 минут. При меньшем времени наблюдается неравномерный нагрев слябов под прокатку.The soaking temperature is in the range of 1140-1210 °C, which ensures effective dissolution of alloying elements, while the required soaking time is at least 60 minutes. With a shorter time, uneven heating of the slabs for rolling is observed.
Начало чистовой прокатки проводят при температуре 890 - 970 °С, а завершают при температуре 840 - 900 °C. Температура начала чистовой прокатки в данном диапазоне необходима для более интенсивного измельчения зерна аустенита. При температуре начала чистовой прокатки более 970°С и конца чистовой прокатки более 900 °С происходит рост аустенитных зерен, что снижает комплекс механических свойств стали (проката). При температурах начала и конца чистовой прокатки ниже 890 °С и 900 °С, соответственно, происходит «подстуживание» раската, что приводит к неравномерной микроструктуре проката и высокой анизотропии свойств.The start of finishing rolling is carried out at a temperature of 890 - 970 °C, and is completed at a temperature of 840 - 900 °C. The start temperature of finishing rolling in this range is necessary for more intensive refinement of the austenite grain. At the start temperature of finishing rolling above 970 °C and the end temperature of finishing rolling above 900 °C, austenite grains grow, which reduces the complex of mechanical properties of steel (rolled product). At the start and end temperatures of finishing rolling below 890 °C and 900 °C, respectively, the rolled product is "cooled down", which leads to an uneven microstructure of the rolled product and high anisotropy of properties.
Для обеспечения удовлетворительной проработки структуры листов по толщине с учетом высокой температуры конца прокатки необходимо обеспечить толщину промежуточного подстуживания не менее 3-4 толщин готового листа.To ensure satisfactory development of the sheet structure by thickness, taking into account the high temperature at the end of rolling, it is necessary to ensure the thickness of the intermediate cooling of at least 3-4 thicknesses of the finished sheet.
Суммарная степень обжатия и количество проходов в чистовой стадии прокатки определяют степень проработки структуры. При суммарном обжатии менее 92% и количестве проходов более 8, снижается стабильность получения и уровень ударной вязкости стали. При количестве проходов менее 5 значительно возрастают энергосиловые параметры прокатки.The total reduction degree and the number of passes in the finishing stage of rolling determine the degree of structure development. With a total reduction of less than 92% and a number of passes of more than 8, the stability of production and the level of impact toughness of steel decrease. With a number of passes of less than 5, the energy-power parameters of rolling increase significantly.
Охлаждение листов на воздухе осуществляется до температуры не более 150 °С, после чего, при необходимости, могут производить их правку за не менее чем два прохода прохода в листоправильной машине. При температуре охлаждения на воздухе до более 150 °С наблюдается повторное коробление листов после правки.The sheets are cooled in air to a temperature of no more than 150 °C, after which, if necessary, they can be straightened in at least two passes in a sheet straightening machine. At an air cooling temperature of more than 150 °C, repeated warping of the sheets is observed after straightening.
Пример.Example.
Заявленное изобретение поясняется примерами его реализации в производстве ПАО «Северсталь». В условиях конвертерного производства Череповецкого металлургического комбината ПАО «Северсталь» был произведен ряд опытных плавок с заявленным химическим составом. Химический состав некоторых из них приведен в таблице 1. Прокатку слябов осуществляли в листопрокатном цехе 1. Контролируемые параметры производства приведены в таблице 2. В таблице 3 указаны свойства полученного металлопроката.The claimed invention is illustrated by examples of its implementation in the production of PAO Severstal. A number of pilot melts with the declared chemical composition were produced in the conditions of the converter production of the Cherepovets Metallurgical Plant of PAO Severstal. The chemical composition of some of them is given in Table 1. The rolling of slabs was carried out in sheet rolling shop 1. The controlled production parameters are given in Table 2. Table 3 indicates the properties of the obtained rolled metal.
Как видно из результатов экспериментов, прокат произведенный по предложенной технологии характеризуется высоким уровнем механических свойств, повышенной хладостойкостью и плоскостностью, что позволяет его применять для производства сосудов работающих под давлением.As can be seen from the experimental results, the rolled products produced using the proposed technology are characterized by a high level of mechanical properties, increased cold resistance and flatness, which allows them to be used for the production of vessels operating under pressure.
Таблица 1Table 1
Химический состав прокатаChemical composition of rolled products
экспериментаNo.
experiment
Таблица 2Table 2
Контролируемые технологические параметрыControlled process parameters
экспериментаNo.
experiment
°С Temperature of the end of cooling of sheets in air,
°C
Таблица 3Table 3
Свойства получаемого металлопрокатаProperties of the resulting rolled metal products
мм/мFlatness,
Mmm
Claims (12)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2836289C1 true RU2836289C1 (en) | 2025-03-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120700405A (en) * | 2025-08-28 | 2025-09-26 | 东北大学 | A method for improving the strength and impact toughness of 3.5Ni steel plate in low temperature environment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180135146A1 (en) * | 2015-05-26 | 2018-05-17 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet and method of production of same |
| JP6540908B2 (en) * | 2017-06-30 | 2019-07-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Hot pressed member, method for producing the same, cold rolled steel sheet for hot pressing, and method for producing the same |
| RU2807789C1 (en) * | 2023-03-28 | 2023-11-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for manufacturing structural steel sheets |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180135146A1 (en) * | 2015-05-26 | 2018-05-17 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet and method of production of same |
| JP6540908B2 (en) * | 2017-06-30 | 2019-07-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Hot pressed member, method for producing the same, cold rolled steel sheet for hot pressing, and method for producing the same |
| RU2807789C1 (en) * | 2023-03-28 | 2023-11-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for manufacturing structural steel sheets |
| RU2815949C1 (en) * | 2023-08-09 | 2024-03-25 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel |
| RU2815952C1 (en) * | 2023-08-09 | 2024-03-25 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120700405A (en) * | 2025-08-28 | 2025-09-26 | 东北大学 | A method for improving the strength and impact toughness of 3.5Ni steel plate in low temperature environment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5979338B1 (en) | Thick, high toughness, high strength steel plate with excellent material uniformity and method for manufacturing the same | |
| KR101838424B1 (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate and production method therefor | |
| CN102586688B (en) | A kind of dual phase sheet steel and manufacture method thereof | |
| US6551419B2 (en) | Hot-rolled steel wire and rod for machine structural use and a method for producing the same | |
| CN105008570A (en) | Thick, tough, high tensile strength steel plate and production method therefor | |
| CN113802051A (en) | Ultrahigh-strength steel with excellent plasticity and manufacturing method thereof | |
| CN114717478A (en) | Lightweight high-strength steel and method for producing the same | |
| CN113166885B (en) | High-strength steel material having excellent ductility and low-temperature toughness, and method for producing same | |
| CN109385570B (en) | High-strength steel plate and manufacturing method thereof | |
| RU2836289C1 (en) | Hot-rolled sheet from low-alloy steel for high-pressure vessels and method of its production | |
| RU2765046C1 (en) | Method for production of high-strength wear-resistant rolled metal | |
| CN120380187A (en) | Steel sheet having high strength and excellent low-temperature impact toughness, and method for producing same | |
| RU2849457C1 (en) | Hot-rolled sheet and method for obtaining it | |
| RU2836344C1 (en) | Method of producing high-strength hot-rolled stock | |
| RU2840535C1 (en) | Method for production of hot-rolled stock | |
| RU2847919C1 (en) | Hot-rolled sheet metal and method for its production | |
| RU2848011C1 (en) | Hot-rolled steel sheet with a thickness of 10-100 mm and method for its production | |
| RU2810463C1 (en) | Method for producing high-strength hot-rolled steel | |
| RU2833863C1 (en) | Method of producing low-alloy rolled stock | |
| RU2833652C1 (en) | Hot-rolled sheet production method | |
| RU2834541C1 (en) | Method of producing cold-rolled products | |
| RU2847050C1 (en) | Hot-rolled sheet from low-alloy steel and method for production thereof | |
| RU2821001C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloy steel | |
| RU2807795C1 (en) | Method for manufacturing structural steel strips | |
| RU2339705C2 (en) | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion |