RU2690076C1 - Rolled sheet and method of its production - Google Patents
Rolled sheet and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690076C1 RU2690076C1 RU2018145122A RU2018145122A RU2690076C1 RU 2690076 C1 RU2690076 C1 RU 2690076C1 RU 2018145122 A RU2018145122 A RU 2018145122A RU 2018145122 A RU2018145122 A RU 2018145122A RU 2690076 C1 RU2690076 C1 RU 2690076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- structures
- seismic
- resistance
- sheet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 53
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-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
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- -1 titanium carbides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности, к конструкционной низколегированной стали для сварных конструкций и может найти применение в области производства листового проката толщиной до 40 мм для магистральных газопроводных труб с высокой деформационной способностью, а также для использования в конструкциях зданий и сооружений для повышения их сейсмической приспособленности.The invention relates to metallurgy, in particular, to structural low-alloyed steel for welded structures and can be used in the production of sheet steel with a thickness of up to 40 mm for gas trunk pipes with high deformation capacity, as well as for use in the construction of buildings and structures to increase their seismic fitness.
Для устойчивости в условиях подвижности грунтов стальные конструкции, например, трубопроводы должны быть выполнены из стали, обладающей не только высокой прочностью и вязкостью, но и низким отношением предела текучести к временному сопротивлению, а также высоким равномерным относительным удлинением.For stability in conditions of soil mobility, steel structures, for example, pipelines should be made of steel, which has not only high strength and toughness, but also a low yield strength to temporary resistance ratio, as well as high uniform elongation.
Известен способ производства толстолистового проката, включающий выплавку стали, разливку, нагрев и термодеформационную прокатку заготовки, ускоренное охлаждение готового проката, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава, мас. %:A known method for the production of sheet metal, including steelmaking, casting, heating and thermal deformation rolling of the workpiece, accelerated cooling of finished steel, characterized in that steel is smelted the following chemical composition, wt. %:
термодеформационную прокатку заканчивают в интервале температур от Аrз+30°С до Аrз-30°С, ускоренное охлаждение осуществляют в два этапа, на первом этапе со скоростью 10-30 град/с до температуры 650-550°С, затем после паузы 3-10 с на втором этапе со скоростью 5-20 град/с до температуры 550-450 °С, а последующее охлаждение до 100°С осуществляют замедленно со скоростью 0,10-0,01 град/с (Патент РФ №2393236, МПК C21D 8/02, С22С 38/44, опубл. 27.06.2010 г.).thermo-deformation rolling is completed in the temperature range from Arz + 30 ° C to Arz-30 ° C, accelerated cooling is carried out in two stages, in the first stage with a speed of 10-30 degrees / s to a temperature of 650-550 ° C, then after a pause 3- 10 seconds in the second stage with a speed of 5-20 degrees / s to a temperature of 550-450 ° C, and subsequent cooling to 100 ° C is carried out slowly with a speed of 0.10-0.01 degrees / s (RF Patent No. 2393236, IPC C21D 8/02, С22С 38/44, published on June 27, 2010).
Недостатком аналога является получение не оптимальной микроструктуры для гарантированного достижения высокой деформационной способности стали, определяемой уровнем значений равномерного удлинения и отношения предела текучести к временному сопротивлению.The disadvantage of the analog is to obtain a non-optimal microstructure to ensure the achievement of high deformation capacity of steel, determined by the level of values of uniform elongation and the ratio of yield strength to temporary resistance.
Известен наиболее близкий к предложенному способ производства штрипса для труб магистральных трубопроводов толщиной от 24 до 40 мм, принятый за прототип, включающий получение заготовки из стали, нагрев заготовки выше
при этом углеродный эквивалент Сэкв ≤ 0,40 мас. %, коэффициент трещиностойкости Рсm ≤ 0,21 мас. %, перед деформацией заготовку нагревают до температуры 1150-1200°С в течение 7-8 ч, затем проводят предварительную деформацию с суммарной степенью обжатия 58-65% с регламентированными обжатиями 14-20% при температуре 940-990°С, далее осуществляют охлаждение полученной заготовки на 70-100°С со скоростью 4-12°С/с и последующую выдержку 3-5 с на 1 мм сечения заготовки на воздухе, окончательную деформацию проводят при температуре 830-750°С с суммарной степенью обжатий не менее 43% и не менее 12% за проход (Патент РФ №2426800, МПК C21D8/02, С22С38/44, С22С38/48, C21D9/46, опубл. 20.08.2011 г.).while the carbon equivalent of C EQ ≤ 0.40 wt. %, coefficient of crack resistance Pcm ≤ 0.21 wt. %, before deformation, the workpiece is heated to a temperature of 1150-1200 ° C for 7-8 hours, then preliminary deformation is carried out with a total degree of reduction of 58-65% with regulated reductions of 14-20% at a temperature of 940-990 ° C, then cooling is carried out the resulting billet at 70-100 ° C at a speed of 4-12 ° C / s and the subsequent exposure of 3-5 s per 1 mm cross section of the workpiece in air, the final deformation is carried out at a temperature of 830-750 ° C with a total degree of reductions of at least 43% and at least 12% per pass (RF Patent No. 2426800, IPC C21D8 / 02, C22C38 / 44, C22C38 / 48, C21D9 / 46, published on 08/20/2011).
Недостатком способа также является получение не оптимальной микроструктуры, которая не обеспечивает высокую деформационную способность стали для сохранения целостности конструкций в целом при протекании реологических процессов в грунтах.The disadvantage of this method is also obtaining not optimal microstructure, which does not provide a high deformation capacity of steel to preserve the integrity of structures in general during the flow of rheological processes in soils.
Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенной деформационной способности проката и стальных конструкций, выполненных из него, позволяющей улучшить показатели сейсмостойкости трубопроводов и сейсмической приспособленности зданий и сооружений за счет повышения деформируемости конструкций в целом.The technical result of the invention is the provision of increased deformation capacity of rolled steel and steel structures made from it, which allows to improve the seismic resistance of pipelines and seismic adaptability of buildings and structures by increasing the deformability of structures as a whole.
Технический результат достигается тем, что листовой прокат выполнен из конструкционной низколегированной стали для сварных конструкций с содержанием элементов, мас. %: углерод 0,03 - 0,07; кремний 0,10 - 0,25; марганец 1,60 - 1,80; титан 0,010 - 0,025; ниобий 0,025 - 0,055; азот не более 0,006; алюминий 0,020 - 0,050; сера не более 0,002; фосфор не более 0,015; железо и примеси остальное, при этом листовой прокат имеет гарантированное временное сопротивление не менее 590 МПа, отношение предела текучести к временному сопротивлению не более 88%, относительное равномерное удлинение не менее 10%, причем сталь имеет феррито-мартенситную структуру с полосчатостью не выше 2-го балла. Технический результат достигается также тем, что в способе получения листового проката, включающем разливку слябов на МНЛЗ с технологическими переливами, прокатку на стане с одноступенчатым ускоренным охлаждением, перед разливкой в стали обеспечивают содержание водорода не более 2,0 ррm, в ходе технологических переливов разливку осуществляют с защитой струи, а одноступенчатое ускоренное охлаждение проката в потоке стана прерывают при температуре не выше 100°С.The technical result is achieved by the fact that sheet steel is made of low-alloy structural steel for welded structures with the content of elements, wt. %: carbon 0.03 - 0.07; silicon 0.10 - 0.25; manganese 1.60 - 1.80; titanium 0.010 - 0.025; niobium 0.025 - 0.055; nitrogen not more than 0.006; aluminum 0.020 - 0.050; sulfur is not more than 0.002; phosphorus not more than 0.015; iron and impurities else, while the rolled sheet has a guaranteed temporary resistance of not less than 590 MPa, the ratio of yield strength to temporary resistance of not more than 88%, the relative uniform elongation of not less than 10%, and the steel has a ferrite-martensitic structure with a banality not higher than 2- go score. The technical result is also achieved by the fact that in the method of producing sheet metal, including casting slabs on a continuous casting machine with technological overflows, rolling on a single-stage accelerated cooling mill, before being cast in steel, provides a hydrogen content of not more than 2.0 ppm, during technological overflow casting is performed with jet protection, and single-stage accelerated cooling of the car in the mill stream is interrupted at a temperature not higher than 100 ° C.
Сущность изобретения заключается в изготовлении слябов из стали заданного состава, что при реализации предлагаемых технологических режимов и мероприятий обеспечивает требуемый уровень механических свойств листового проката.The invention consists in the manufacture of slabs of steel of a given composition, which, when implementing the proposed technological regimes and measures, provides the required level of mechanical properties of sheet metal.
Для получения требуемой прочности содержание углерода должно быть не менее 0,03%, но при содержании углерода более 0,07% наряду с ухудшением свариваемости снижается низкотемпературная вязкость стали. Низкое содержание углерода так же благоприятно для снижения сегрегации в непрерывнолитых заготовках и структурной полосчатости в прокате.To obtain the required strength, the carbon content should not be less than 0.03%, but when the carbon content is more than 0.07%, along with the deterioration of weldability, the low-temperature toughness of steel decreases. Low carbon content is also beneficial for reducing segregation in continuously cast billets and structural stripiness in rolled products.
Кремний и алюминий являются технологическими примесями и вводятся в сталь для раскисления. Химические элементы в заявленных пределах обеспечивают необходимую степень раскисленности стали и высокую степень чистоты по эндогенным неметаллическим включениям.Silicon and aluminum are technological impurities and are introduced into the steel for deoxidation. The chemical elements in the claimed limits provide the necessary degree of deoxidation of steel and a high degree of purity for endogenous non-metallic inclusions.
Добавка марганца в заявленных пределах способствует лучшей прокаливаемости стали при ускоренном охлаждении. При содержании марганца более 1,80% ухудшаются пластические свойства стали, при содержании менее 1,60% снижаются прочностные свойства.The addition of manganese in the stated limits contributes to a better hardenability of steel with accelerated cooling. When the content of manganese is more than 1.80%, the plastic properties of the steel deteriorate; when the content is less than 1.60%, the strength properties decrease.
Титан, являясь нитридообразующим элементом, способствует измельчению зерна в стали при содержании более 0,010%. Верхний предел содержания титана ограничен 0,025% из-за активации процесса образования крупных неметаллических включений кубической формы, снижающих ее ударную вязкость.Titanium, being a nitride-forming element, contributes to the grinding of grain in steel with a content of more than 0.010%. The upper limit of the titanium content is limited to 0.025% due to the activation of the process of formation of large non-metallic inclusions of cubic form, which reduce its toughness.
Ниобий, обеспечивая выделение дисперсных частиц при термомеханической обработке, позволяет контролировать рост зерна аустенита, измельчать зерно и, как следствие, получать требуемое сочетание прочностных и пластических свойств. Ниобий в концентрации менее 0,025% не эффективен, его содержание в стали более 0,055% экономически не целесообразно.Niobium, ensuring the release of dispersed particles during thermomechanical processing, allows you to control the growth of austenite grains, grind grains and, as a result, to obtain the desired combination of strength and plastic properties. Niobium in a concentration of less than 0.025% is not effective, its content in steel more than 0.055% is not economically feasible.
Азот необходим для выделения дисперсных карбидов титана, сдерживающих миграцию границ зерен при высоких температурах нагрева и уменьшающих размер действительного зерна аустенита. При его содержании свыше 0,006% значительно ухудшается низкотемпературная ударная вязкость.Nitrogen is necessary for the release of dispersed titanium carbides, which inhibit the migration of grain boundaries at high heating temperatures and reduce the size of the actual austenite grain. When its content is above 0.006%, the low-temperature toughness significantly deteriorates.
Сера и фосфор являются вредными примесями, их концентрация должна быть минимальной, однако при концентрации серы не более 0,002% и фосфора не более 0,015% их отрицательное влияние на свойства стали незначительно. При этом дальнейшее снижение примесей возможно только за счет более глубокой десульфурации и дефосфорация стали, что существенно удорожает ее производство и нецелесообразно.Sulfur and phosphorus are harmful impurities, their concentration should be minimal, however, when the sulfur concentration is not more than 0.002% and phosphorus is not more than 0.015%, their negative impact on the properties of the steel is insignificant. At the same time, further reduction of impurities is possible only due to deeper desulfurization and dephosphorization of steel, which significantly increases the cost of its production and is impractical.
Легирование никелем, медью, молибденом и микролегирование ванадием в текущей химической композиции стали не предусмотрено.Doping with nickel, copper, molybdenum and microalloying with vanadium in the current chemical composition of steel is not provided.
Концентрация химических элементов в стали, а также величина значений технологических параметров производства в заявленных в формуле изобретения пределах выбраны таким образом, чтобы обеспечить отношение предела текучести к временному сопротивлению не более 88%, а относительное равномерное удлинение не менее 10%.The concentration of chemical elements in steel, as well as the magnitude of the values of technological parameters of production in the limits stated in the claims, are chosen so as to ensure the ratio of yield strength to temporary resistance not more than 88%, and the relative uniform elongation not less than 10%.
Получение феррито-мартенситной структуры позволяет повысить прочность стали, увеличить пластичность и ударную вязкость, а также получить более низкое отношение предела текучести к временному сопротивлению. При этом получение в изделии структурной полосчатости свыше 2-го балла приводит к резкому снижению ее вязкостных свойств.Obtaining a ferritic-martensitic structure makes it possible to increase the strength of steel, to increase ductility and toughness, and also to obtain a lower ratio of yield strength to temporary resistance. At the same time, the receipt of structural banding in a product of more than 2 points leads to a sharp decrease in its viscosity properties.
Обеспечение чистоты расплава перед разливкой по содержанию водорода не более 2,0 ррm предотвращает образование внутренних разрывов (флокенов) в листах из стали предлагаемого состава. Кроме того, проведение разливки на МНЛЗ с защитой струи трубами и погружными огнеупорными стаканами защищает расплав от вторичного окисления в ходе технологических переливов, предотвращая образование в стали эндогенных неметаллических включений, оказывающих общее негативно влияние на уровень механических свойств проката и стальных конструкций.Ensuring the purity of the melt before casting for a hydrogen content of not more than 2.0 ppm prevents the formation of internal gaps (flocs) in sheets of steel of the proposed composition. In addition, casting on a continuous casting machine with jet protection by pipes and immersion refractory glasses protects the melt from secondary oxidation during technological overflows, preventing the formation of endogenous non-metallic inclusions in the steel, which have a general negative impact on the level of mechanical properties of rolled steel and steel structures.
Заявленный интервал окончания одноступенчатого ускоренного последеформационного охлаждения не выше 100°С обусловлен задачей получения в прокате двухфазной феррито-мартенситной структуры, что позволяет повысить прочность стали, увеличить пластичность и ударную вязкость, а также получить более низкое отношение предела текучести к временному сопротивлению и, как следствие, обеспечить высокий уровень деформационной способности проката из предлагаемой стали. Кроме того, окончание ускоренного охлаждения при температуре не выше 100°С значительно повышает стабильность свойств по всей площади раската, выравнивая условия распада переохлажденного аустенита в объеме.The stated end interval of one-stage accelerated post-deformation cooling not higher than 100 ° C is caused by the task of obtaining a two-phase ferritic-martensitic structure in the rolled products, which allows to increase the strength of steel, increase ductility and toughness, and also obtain a lower ratio of yield strength to temporary resistance and, as a result , to ensure a high level of deformation ability of rolled steel from the proposed steel. In addition, the end of accelerated cooling at a temperature not higher than 100 ° C significantly improves the stability of properties over the entire area of the roll, leveling the conditions for the decomposition of supercooled austenite in the volume.
Реализация предложенного технического решения обеспечивает повышенную деформационную способность проката и труб, позволяющую улучшить показатели сейсмостойкости магистральных трубопроводов, а также сейсмическую приспособленность зданий и сооружений за счет повышения деформируемости конструкций, выполненных из предложенного проката, в целом, что достигается выбором рациональных технологических режимов и мероприятий для получения листового проката из стали предлагаемого химического состава. При выходе варьируемых параметров за указанные границы возможно неполучение стабильно высоких результатов механических испытаний. Имеющиеся данные подтверждают правильность выбранных мероприятий, а также значений технологических параметров в рамках предложенного листового проката из стали указанного химического состава и способа его получения.The implementation of the proposed technical solution provides an increased deformation capacity of rolled products and pipes, allowing to improve the seismic resistance of main pipelines, as well as the seismic fitness of buildings and structures by increasing the deformability of structures made of the proposed rolled products, which is achieved by choosing rational technological modes and measures for obtaining sheet steel from the proposed chemical composition. If the variable parameters go beyond the specified limits, it is possible that the stable high mechanical test results can not be obtained. The available data confirm the correctness of the selected measures, as well as the values of the technological parameters within the framework of the proposed sheet steel from the specified chemical composition and the method of its production.
Применение способа поясняется примером его реализации при производстве листов 25,8 мм на толстолистовом стане 5000 ПАО «Северсталь».The application of the method is illustrated by the example of its implementation in the production of sheets of 25.8 mm on a plate mill 5000 PJSC "Severstal".
Выплавку стали осуществляли в кислородном конвертере с предварительным проведением процесса десульфурации чугуна магнием в заливочном ковше. На выпуске проводили первичное легирование, раскисление и обработку металла твердошлаковыми смесями с продувкой аргоном в сталеразливочном ковше. Окончательное легирование, микролегирование, десульфурацию стали и перегрев металла для проведения вакуумирования проводили на установке ковш-печь. Дегазацию металла осуществляли путем его вакуумирования с обеспечением содержания водорода 1,86 ррm. Модифицирование кальцием проводили на установке вакуумирования стали непосредственно перед разливкой путем использования проволоки с чистым кальцием. Разливку производили на МНЛЗ с защитой струи металла от вторичного окисления с использованием труб и погружных огнеупорных стаканов.Steel production was carried out in an oxygen converter with preliminary carrying out the process of desulfurization of cast iron with magnesium in a pouring ladle. At the release, primary doping, deoxidation, and metal treatment with solid-slag mixtures with argon blowing in the casting ladle were performed. The final alloying, microalloying, desulfurization of steel and overheating of the metal for vacuuming were carried out on a ladle-bake unit. The degassing of the metal was carried out by evacuating it with the hydrogen content of 1.86 ppm. Calcium modification was carried out on the steel vacuuming unit immediately before casting by using pure calcium wire. The casting was carried out on a continuous casting machine with protection of the metal stream from the secondary oxidation using pipes and immersion refractory glasses.
Химический состав экспериментальных плавок приведен в таблице 1.The chemical composition of the experimental heats are shown in Table 1.
Сталь получена со следующим составом химических элементов, масс. %: С=0,052; Si=0,18; Mn=1,63; Ti=0,014; Nb=0,042; N=0,006; Al=0,04; S=0,001; Р=0,010 железо и примеси - остальное, при этом листовой прокат, выполненный из нее, после проведения одноступенчатого ускоренного охлаждения до температуры 64°С имеет временное сопротивление 610 МПа, отношение предела текучести к временному сопротивлению 86%, относительное равномерное удлинение 12%, причем структура представлена блочным ферритом и низкоуглеродистым мартенситом с полосчатостью 1-го балла.Steel obtained with the following composition of chemical elements, mass. %: C = 0.052; Si = 0.18; Mn = 1.63; Ti = 0.014; Nb = 0.042; N = 0.006; Al = 0.04; S = 0.001; P = 0,010 iron and impurities - the rest, while sheet metal made from it, after carrying out single-stage accelerated cooling to a temperature of 64 ° C has a temporary resistance of 610 MPa, the ratio of yield strength to temporary resistance of 86%, and the relative uniform elongation of 12%, and The structure is represented by block ferrite and low-carbon martensite with a streakiness of 1 point.
Механические испытания проводили на образцах, изготовленных из проб, отобранных в поперечном направлении относительно направления прокатки. Испытания на статическое растяжение проводили на плоских пятикратных образцах по ГОСТ 1497, ударный изгиб - на образцах с V-образным надрезом по ГОСТ 9454 при температуре минус 20°С, падающим грузом - на полнотолщинных образцах по требованиям ГОСТ 30456 при температуре минус 20°С.Mechanical tests were performed on samples made from samples taken in the transverse direction relative to the direction of rolling. Static tensile tests were carried out on five-fold flat samples according to GOST 1497, impact bending - on samples with a V-notch according to GOST 9454 at a temperature of minus 20 ° C, falling weight - on full-thickness samples according to the requirements of GOST 30456 at a temperature of minus 20 ° C.
Варианты реализации предложенного способа и результаты испытаний приведены в таблице 2.Options for the implementation of the proposed method and the test results are shown in table 2.
Результаты испытаний показали, что предлагаемый способ производства стали выбранного химического состава (варианты №1, 2, и 3) обеспечивает удовлетворительный уровень механических свойств, определяемых при статических испытаниях образцов на растяжение, а также при динамических испытаниях на маятниковом копре и копре с падающим грузом. При запредельных значениях предложенных режимов (варианты №4 - 8) и способе-прототипе не удается достигнуть целевой феррито-мартенситной структуры с полосчатостью не выше 2-го балла и требуемого уровня механических свойств по равномерному относительному удлинению, а также отношению предела текучести к временному сопротивлению.The test results showed that the proposed method for the production of steel of a selected chemical composition (options No. 1, 2, and 3) provides a satisfactory level of mechanical properties determined by static tensile testing of samples, as well as by dynamic tests on a pendulum copra and a falling weight pile. With extreme values of the proposed modes (options No. 4 - 8) and the prototype method, it is not possible to achieve the target ferrite-martensitic structure with a banality not higher than the 2nd point and the required level of mechanical properties for a uniform relative elongation, as well as the ratio of yield strength to temporary resistance .
Таким образом, применение описанного способа получения листового проката и листового проката из стали приведенного состава обеспечивает достижение требуемых результатов, а именно, обеспечение повышенной деформационной способности проката и труб большого диаметра, позволяющей улучшить показатели сейсмостойкости трубопроводов и сейсмической приспособленности зданий и сооружений за счет повышения деформируемости конструкций в целом.Thus, the application of the described method for producing rolled sheet and rolled steel from steel of a given composition ensures the achievement of the required results, namely, providing increased deformation capacity of rolled steel and large diameter pipes, which allows to improve the seismic resistance of pipelines and the seismic adaptability of buildings and structures by increasing the deformability of structures generally.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145122A RU2690076C1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Rolled sheet and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018145122A RU2690076C1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Rolled sheet and method of its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2690076C1 true RU2690076C1 (en) | 2019-05-30 |
Family
ID=67037507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018145122A RU2690076C1 (en) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Rolled sheet and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2690076C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1291448A1 (en) * | 2000-05-26 | 2003-03-12 | Kawasaki Steel Corporation | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain aging hardening property and method for producing the same |
| EP1777316B1 (en) * | 1999-01-07 | 2010-08-11 | Nippon Steel Corporation | Method for the production of super-high-strength line pipe excellent in low temperature toughness |
| RU2426800C2 (en) * | 2008-12-12 | 2011-08-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Procedure for production of strip for pipes of mains |
| RU2532768C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Manufacturing method of rolled stock from low-alloy plate steel |
| EP2116624B1 (en) * | 2007-03-01 | 2017-02-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-strength hot-rolled steel plate for line pipes excellent in low-temperature toughness and process for production of the same |
| RU2615957C2 (en) * | 2012-03-20 | 2017-04-11 | Зальцгиттер Флахшталь Гмбх | High-strength multiphase steel and method for producing a strip from this steel |
| EP2589673B1 (en) * | 2010-06-30 | 2017-08-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot-rolled steel sheet |
-
2018
- 2018-12-18 RU RU2018145122A patent/RU2690076C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1777316B1 (en) * | 1999-01-07 | 2010-08-11 | Nippon Steel Corporation | Method for the production of super-high-strength line pipe excellent in low temperature toughness |
| EP1291448A1 (en) * | 2000-05-26 | 2003-03-12 | Kawasaki Steel Corporation | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain aging hardening property and method for producing the same |
| EP2116624B1 (en) * | 2007-03-01 | 2017-02-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | High-strength hot-rolled steel plate for line pipes excellent in low-temperature toughness and process for production of the same |
| RU2426800C2 (en) * | 2008-12-12 | 2011-08-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Procedure for production of strip for pipes of mains |
| EP2589673B1 (en) * | 2010-06-30 | 2017-08-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Hot-rolled steel sheet |
| RU2615957C2 (en) * | 2012-03-20 | 2017-04-11 | Зальцгиттер Флахшталь Гмбх | High-strength multiphase steel and method for producing a strip from this steel |
| RU2532768C1 (en) * | 2013-07-23 | 2014-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Manufacturing method of rolled stock from low-alloy plate steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3309276A1 (en) | Low-crack-sensitivity and low-yield-ratio ultra-thick steel plate and preparation method therefor | |
| RU2613265C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloyed tube steel of k60 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
| JP7221475B2 (en) | High-strength steel material with excellent ductility and low-temperature toughness, and method for producing the same | |
| KR20140048348A (en) | Thin steel sheet and process for producing same | |
| RU2638479C1 (en) | HOT-ROLLED SHEET OF LOW-ALLOY STEEL WITH THICKNESS FROM 15 TO 165 mm AND METHOD OF ITS PRODUCTION | |
| JP2006002186A (en) | Method for producing high strength cold-rolled steel sheet excellent in ductility and pore-expandability | |
| RU2544326C1 (en) | Manufacturing method of low alloyed steel plates with increased corrosion resistance | |
| KR20150112489A (en) | Steel and method of manufacturing the same | |
| JP2019199649A (en) | Non-tempered low yield ratio high tensile thick steel sheet and its production method | |
| JP2012224884A (en) | High strength steel material having excellent strength, ductility and energy absorption power, and method for producing the same | |
| RU2358024C1 (en) | Method of production of strips out of low alloyed steel | |
| RU2533469C1 (en) | Production of steel sheets of higher wear resistance | |
| RU2635122C1 (en) | Method of production of rolled plates with strength class k80, x100, l690 to manufacture arc welded pipes of main pipelines | |
| RU2615667C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets of low-alloyed steel of k65 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
| RU2630721C1 (en) | Thick sheet of structural steel for manufacturing details of welded structures and method for its production in normalized condition | |
| RU2731223C1 (en) | High-strength welded cold-resistant steel and article made therefrom | |
| KR20220156958A (en) | Steel plate and its manufacturing method | |
| RU2690076C1 (en) | Rolled sheet and method of its production | |
| RU2465346C1 (en) | Manufacturing method of high-strength strip for pipes of main pipelines | |
| RU2551324C1 (en) | Manufacturing method of strips of low-alloyed weld steel | |
| JP4396851B2 (en) | High tensile steel with excellent plastic deformability after cold working and method for producing the same | |
| JP4144123B2 (en) | Non-tempered high-tensile steel with excellent base material and weld heat-affected zone toughness | |
| EP3298175B1 (en) | High manganese third generation advanced high strength steels | |
| RU2652281C1 (en) | Method of production of hot-rolled sheets from high-strength steel | |
| RU2675891C1 (en) | METHOD OF HOT ROLLED SHEETS MANUFACTURING FROM K60 DURABILITY CLASS LOW-ALLOYED STEEL WITH THE THICKNESS OF UP TO 40 mm |