close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336317

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 317
(13)
C1
(51) МПК
C21D 8/10 (2006.01)
C22C 38/14 (2006.01)
C22C 38/42 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006145121/02, 18.12.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
18.12.2006
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
Адрес дл переписки:
309515, Белгородска обл., г. Старый Оскол15, ОАО "Оскольский электрометаллургический
комбинат"
2 3 3 6 3 1 7
0,10, сера не более 0,030, фосфор не более 0,030.
Заготовка имеет феррито-перлитную структуру,
размер действительного зерна 5-8 баллов, по
макроструктуре
центральную
пористость,
точечную неоднородность, ликвационный квадрат,
подусадочную ликвацию - не более 2 баллов по
каждому виду, ликвационные полоски - не более 1
балла, по неметаллическим включени м сульфиды, оксиды точечные, оксиды строчечные,
силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты
недеформированные - не более 4,5 баллов по
каждому виду включений. Механические свойства временное сопротивление разрыву не менее 450
Н/мм 2, предел текучести не менее 350 Н/мм 2 ,
относительное удлинение не менее 18%, ударна в зкость при комнатной температуре KCU - не
менее 30 Дж/см 2. 1 з.п. ф-лы.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области металлургии,
в частности к производству трубной заготовки
диаметром от 80 до 160 мм. Техническим
результатом изобретени вл етс обеспечение
благопри тного
соотношени прочности,
пластичности и в зкости, минимального уровн анизотропии
механических
свойств.
Дл реализации технического результата заготовка
выполнена непрерывнолитой, гор чекатаной из
стали, содержащей следующее соотношение
компонентов, в мас.%: углерод 0,16-0,24, марганец
1,10-1,60, кремний 0,12-0,17, хром 0,005-0,30,
ванадий 0,08-0,14, алюминий 0,02-0,04, медь 0,0050,30, никель 0,005-0,30, азот 0,005-0,015, железо
и неизбежные примеси - остальное, а в качестве
примесей сталь содержит (мас.%): ниобий не более
0,02, титан не более 0,03, молибден не более
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ТРУБНАЯ ЗАГОТОВКА ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
2 3 3 6 3 1 7
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "Оскольский
электрометаллургический комбинат" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2243284 C2, 02.12.2004. SU 1397538
A1, 23.05.1988. RU 2180691 C1, 20.03.2002. RU
2223342 C1, 10.02.2004. RU 2276192 C1,
10.05.2006. RU 2249625 C1, 10.04.2005.
(72) Автор(ы):
Бобылев Михаил Викторович (RU),
Гонтарук Евгений Иванович (RU),
Лехтман Анатолий Адольфович (RU),
Угаров Андрей Алексеевич (RU),
Фомин В чеслав Иванович (RU),
Шл хов Николай Александрович (RU)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 317
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C21D 8/10 (2006.01)
C22C 38/14 (2006.01)
C22C 38/42 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006145121/02, 18.12.2006
(24) Effective date for property rights: 18.12.2006
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
Mail address:
309515, Belgorodskaja obl., g. Staryj Oskol15, OAO "Oskol'skij ehlektrometallurgicheskij
kombinat"
2 3 3 6 3 1 7
non-uniformity,
liquation
square,
sub-shrinking
liquation - not more, than 2 points for each
kind, liquation strips - not more, than 1 point,
for non-metallic inclusions - sulphides, pointed
oxides,
stripped
oxides,
fragile
silicates,
plastic silicates, non-deformed silicates - not
more, than 4.5 points for each kind of
inclusions.
The mechanical properties are:
ultimate tensile strength not less, than 450 N/mm 2 ,
yield point is not less, than 350 N/mm 2, specific
elongation
not
less,
than
18%,
impact
elasticity at an ambient temperature KCU - not
less, than 30 J/cm 2.
EFFECT: facilitating of optimal combination of
hardness, plasticity and viscosity and minimal
level of anisotropy of mechanical properties of
tube stock.
2 cl, 1 ex
R U
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to metallurgy,
particularly to production of tube stock with
diameter from 80 to 160 mm. The stock is made
continuous
cast,
hot
rolled
our
of
steel,
containing the following ratio of elements, wt %:
carbon 0.16-0.24, manganese 1.10-1.60, silicon
0.12-0.17, chromium 0.005-0.30; vanadium 0.080.14, aluminium 0.02-0.04, copper 0.005-0.30;
nickel 0.005-0.30; nitrogen 0.005-0.015, iron and
unavoidable impurities - the rest, and as
impurities steel contains (wt %) niobium not
more, than 0.02, titanium not more, than 0.03,
molybdenum not more, than 0.10, sulphur not more,
than 0.030, phosphorus not more, than 0.030. The
stock
has
ferrite-pearlite
structure,
the
dimension of the actual grain is 5-8 points, for
macrostructure - the central porosity, pointed
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) TUBE STOCK OUT OF LOW ALLOYED STEEL
2 3 3 6 3 1 7
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "Oskol'skij
ehlektrometallurgicheskij kombinat" (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Bobylev Mikhail Viktorovich (RU),
Gontaruk Evgenij Ivanovich (RU),
Lekhtman Anatolij Adol'fovich (RU),
Ugarov Andrej Alekseevich (RU),
Fomin Vjacheslav Ivanovich (RU),
Shljakhov Nikolaj Aleksandrovich (RU)
RU 2 336 317 C1
5
10
15
20
25
Изобретение относитс к области металлургии, в частности к производству трубной
заготовки диаметром от 80 до 160 мм из низколегированной стали.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению вл етс известна трубна заготовка из низколегированной стали, содержащей мас.%: углерод 0,05-0,30, марганец
0,35-1,50, кремний 0,15-1,0, хром 0,005-0,5, никель 0,005-0,50, медь 0,005-0,50, сера
не более 0,015, фосфор не более 0,020, алюминий 0,01-0,05, ниобий 0,01-0,06, железо и
неизбежные примеси, трубна заготовка выполнена гор чекатаной, имеет заданные
параметры по неметаллическим включени м и определенную микроструктуру (RU 2221875
C2, 20.01.2004, С21С 5/52).
Важнейшим требованием, предъ вл емым к трубной заготовке из низколегированной
стали, вл етс , с одной стороны, обеспечение заданной структуры, улучшение
параметров металлургического качества: однородности микро- и макроструктуры при
низком содержании неметаллических включений, с другой стороны - обеспечение
повышенного комплекса потребительских свойств.
Техническим результатом изобретени вл етс обеспечение повышенного уровн потребительских свойств при обеспечении благопри тного соотношени прочности,
пластичности и в зкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого
содержани неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.
Технический результат достигаетс тем, что в известной трубной заготовке из
низколегированной стали непрерывнолитой, гор чекатаной, имеющей заданные параметры
неметаллических включений, структуры, размера действительного зерна и механических
свойств, сталь содержит следующее соотношение компонентов, мас.%:
углерод
0,16-0,24
марганец
1,10-1,60
кремний
0,12-0,17
хром
0,005-0,30
ванадий
0,08-0,14
алюминий
0,02-0,04
медь
0,005-0,30
никель
30
0,005-0,30
азот
0,005-0,015
железо и неизбежные примеси - остальное,
35
40
45
50
трубна заготовка имеет феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна
5-8 балл, по макроструктуре: центральна пористость, точечна неоднородность,
ликвационный квадрат, подусадочна ликваци не более 2 балла по каждому виду,
ликвационные полоски - не более 1 балла, по неметаллическим включени м: сульфиды,
оксиды точечные, оксиды строчечные, силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты
недеформирующие - не более 4,5 балла по каждому виду включений. В качестве
неизбежных примесей сталь содержит, мас.%: ниобий не более 0,020; титан не более
0,030; молибден не более 0,10; сера не более 0,030; фосфор не более 0,030.
Механические свойства после нормализации - временное сопротивление разрыву не менее
450 Н/мм 2, предел текучести не менее 350 Н/мм 2, относительное удлинение не менее 18%,
ударна в зкость при комнатной температуре KCU - не менее 30 Дж/см 2.
Приведенные сочетани легирующих элементов позвол ют получить в готовом изделии
феррито-перлитную мелкодисперсную структуру с благопри тным сочетанием
характеристик прочности и пластичности.
Углерод ввод т в композицию данной стали с целью обеспечени заданного уровн ее
прочности и прокаливаемости. Верхн граница содержани углерода (0,24%) обусловлена
необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижн соответственно (0,16%) - обеспечени требуемого уровн прочности и прокаливаемости
данной стали.
Ванадий ввод т в композицию данной стали с целью обеспечени мелкодисперсной,
однородной зеренной структуры. При этом он управл ет процессами в нижней части
аустенитной области: определ ет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует
Страница: 3
DE
RU 2 336 317 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и,
как следствие, вли ет на характер ?-?-превращени . Верхн граница содержани ванади - 0,14% обусловлена необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижн - соответственно 0,08% - обеспечени требуемого уровн прочности данной стали.
Марганец и хром используют, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с
другой стороны, как элементы, повышающие устойчивость переохлажденного аустенита
стали. При этом верхний уровень содержани марганца - 1,60% и хрома - 0,30%
определ етс необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а
нижний, марганца - 1,10% и 0,005% хрома соответственно - необходимостью обеспечить
требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.
Кремний относитс к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию 0.12% обусловлен технологией раскислени стали. Содержание кремни выше 0.17%
неблагопри тно сказываетс на пластичности стали.
Алюминий используют в качестве раскислител стали и элемента, обеспечивающего
формирование мелкодисперсной зеренной структуры. Верхний предел (0,040%)
обусловлен необходимостью получени заданного уровн пластичности и в зкости стали, а
нижний (0,020%) - вопросами технологичности производства, а также обеспечением
однородной зеренной структуры стали.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержани азота 0,015% обусловлен необходимостью получени заданного уровн пластичности и в зкости
стали, а нижний предел - 0,005% вопросами технологичности производства.
Никель в заданных пределах вли ет на характеристики прокаливаемости и в зкости
стали. При этом нижний уровень содержани никел - 0,005% обусловлен необходимостью
обеспечени заданного уровн в зкости стали, а верхний - 0,30% - необходимостью
получени мартенситной структуры при закалке стали (так как никель вл етс аустенитизатором).
Медь определ ет характеристики гор чей пластичности стали. При этом нижний уровень
ее содержани - 0,005% определ етс требовани ми обеспечени заданного уровн пластичности стали. Верхний уровень - 0,30% обусловлен необходимостью обеспечить
заданный уровень прокаливаемости стали.
Пример получени трубной заготовки.
Выплавку исследуемой стали (химический состав в мас.%): углерод - 0,18, марганец 1,32, кремний - 0,15, хром - 0,10, ванадий - 0,11, алюминий - 0,037, медь - 0,12,
никель - 0,14, азот - 0,010 производ т в 150-ти тонных дуговых сталеплавильных
печах - ДСП с использованием в шихте 100% металлизованных окатышей, что
обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003, а
также низкое содержание цветных примесей: ниобий не более 0,020, титан не более
0,030, молибден не более 0,10, сера не более 0,030, фосфор не более 0,030.
Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производ т в ковше при
выпуске из ДСП. После выпуска производ т продувку металла аргоном через донный
продувочный блок, во врем которой сталь раскисл етс алюминием. После этого металл
поступает на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), на котором имеетс возможность нагрева металла до необходимой температуры, продувки его аргоном через
донный продувочный блок, дозированной присадки необходимых ферросплавов и
обработки стали порошковой проволокой с различными наполнител ми. На АКОСе
производ т наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата,
раскисление шлака гранулированным алюминием, легирование металла алюминием до
содержани 0,050%, доводку металла по содержанию марганца, нагрев до температуры,
обеспечивающей дальнейшую обработку. После обработки на АКОС металл подвергают
вакуумной обработке на порционном вакууматоре. Во врем вакуумировани производ т
окончательную корректировку по химическому составу. После вакуумировани металл
обрабатывают силикокальцием и передают на разливку. Разливку производ т на
Страница: 4
RU 2 336 317 C1
5
10
15
четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300Ч360 мм со скоростью
выт гивани 0,6ч0,7 м/мин, с защитой металла от окислени путем использовани покровных шлаковых смесей в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитных труб,
погружных стаканов и подачей аргона. Это также обеспечивает получение низкого
содержани азота и кислорода и чистоту металла по неметаллическим включени м. После
разливки и пореза на мерную длину полученные непрерывнолитые заготовки охлаждают в
печах контролируемого охлаждени . Гор чую прокатку непрерывнолитой заготовки
начинают при температуре 1080-1090°С и заканчивают при температуре 840-950°С.
Трубную заготовку дл определени механических свойств подвергают нормализации.
Механические характеристики при комнатной температуре определ ют на образцах тип
I, ГОСТ 1497-84 на испытательной машине "INSTRON-1185" с тензометрической
регистрацией деформации. Скорость нагружени образца - 5 мм/мин. Определ ют
характеристики прочности ?b и ?0.2 и пластичности - ?. Характеристики ударной в зкости
при комнатной температуре определ ют на образцах тип I, ГОСТ 9454-78 на механическом
копре МК-30. Величину в зкой составл ющей в изломах ударных образцов определ ют
визуально.
Средние значени характеристик подсчитывают по результатам испытаний не менее
трех образцов на точку. Значимость различий средних значений анализируемых величин
оценивают с использованием критери Стьюдента, вычисл емого следующим образом:
20
где: M1 и М2 - средние значени сравниваемых величин; S1 2 и S2 2 - дисперсии среднего;
25
30
35
40
45
50
tkr 0.05(?) - критическое значение критери Стьюдента при уровне значимости 0.95 и числе
степеней свободы - ?.
Макроструктуру контролируют в соответствии с ТУ 14-1-5212-93 и ГОСТ 10243-75.
В результате гор чей прокатки получают трубную заготовку ?110 мм, длиной - 11800
мм. Структура феррито - перлитна , балл действительного зерна - 7. Макроструктура:
центральна пористость - 1 балл, точечна неоднородность - 1 балл, ликвационный
квадрат - 1 балл, подусадочна ликваци - 1 балл, ликвационные полоски - 0,3 балла.
Неметаллические включени : сульфиды - 2 балла, оксиды точечные - 1 балл, оксиды
строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 1 балл,
силикаты недеформирующие - 1,5 балла. Механические свойства, полученные на
нормализованных от температуры 890°С образцах: временное сопротивление разрыву 475
Н/мм 2; предел текучести 385 Н/мм 2; относительное удлинение 21%; ударна в зкость
KCU - 85 Дж/см 2.
Внедрение предложенной трубной заготовки из низколегированной стали обеспечивает
повышенный уровень потребительских свойств проката при обеспечении благопри тного
соотношени прочности, пластичности и в зкости, минимальном уровне анизотропии
механических свойств, низком содержани неметаллических включений, однородной
макро- и микроструктуры проката.
Формула изобретени 1. Трубна непрерывнолита заготовка из низколегированной стали, гор чекатана с
заданными параметрами неметаллических включений, структуры, размера
действительного зерна и механических свойств, отличающа с тем, что она выполнена из
стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас.%:
углерод
0,16-0,24
марганец
1,10-1,60
кремний
0,12-0,17
хром
0,005-0,30
ванадий
0,08-0,14
алюминий
0,02-0,04
Страница: 5
CL
RU 2 336 317 C1
медь
0,005-0,30
никель
0,005-0,30
азот
0,005-0,015
железо и неизбежные примеси остальное,
5
10
15
при этом имеет феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна 5-8
баллов, макроструктуру вида: центральна пористость, точечна неоднородность,
ликвационный квадрат, подусадочна ликваци не более 2 баллов по каждому виду,
ликвационные полоски не более 1 балла, неметаллические включени вида: сульфиды,
оксиды точечные, оксиды строчечные, силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты
недеформированные не более 4,5 баллов по каждому виду включений, механические
свойства: временное сопротивление разрыву не менее 450 Н/мм 2, предел текучести не
менее 350 Н/мм 2, относительное удлинение не менее 18%, ударна в зкость при
комнатной температуре KCU не менее 30 Дж/см 2.
2. Трубна заготовка по п.1, отличающа с тем, что в качестве неизбежных примесей
сталь содержит следующие компоненты, мас.%: ниобий не более 0,020, титан не более
0,030, молибден не более 0,10, сера не более 0,030, фосфор не более 0,030.
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
81 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа