close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336320

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 320
(13)
C1
(51) МПК
C21D 8/10 (2006.01)
C22C 38/12 (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: 2006146620/02, 25.12.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
25.12.2006
(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 2 0
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области металлургии,
в частности к производству трубной заготовки
диаметром от 80 до 180 мм дл производства
бесшовных
труб
различного
назначени .
Техническим результатом изобретени вл етс обеспечение благопри тного
соотношени прочности, пластичности и в зкости. Трубна заготовка изготовлена из стали, содержащей
мас.%: углерод 0,16-0,27, марганец 0,34-1,00,
кремний 0,17-0,37, хром 0,005-0,20, молибден
0,001-0,10, медь 0,005-0,20, никель 0,005-0,20,
азот 0,005-0,008, ниобий 0,005-0,010, ванадий
0,005-0,020,
титан
0,005-0,040,
железо
и
неизбежные примеси - остальное, при выполнении
условий: V+Nb?0,02;
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+
Cu)/15?0,43. В качестве примесей сталь содержит
(мас.%): алюминий не более 0,050, сера не более
0,025, фосфор не более 0,025. Заготовка
выполнена непрерывнолитой, гор чекатаной,
имеет
ферритоперлитную
структуру,
размер
действительного зерна 5-8 баллов, макроструктуру
по
центральной
пористости,
точечной
неоднородности,
ликвационному
квадрату,
подусадочной ликвации не более 2 баллов по
каждому виду, ликвационным полоскам не более 1
балла, неметаллические включени по сульфидам,
оксидам
точечным,
оксидам
строчечным,
силикатам
хрупким,
силикатам
пластичным,
силикатам недеформированным не более 2,5
баллов
по
каждому
виду.
Временное
сопротивление разрыву не менее 415 Н/мм 2,
предел
текучести
не
менее
241
Н/мм 2,
относительное удлинение не менее 24%. 1 з.п. флы.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ТРУБНАЯ ЗАГОТОВКА ИЗ МИКРОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
2 3 3 6 3 2 0
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "Оскольский
электрометаллургический комбинат" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2210604 C2, 20.08.2003. RU 2243284
C2, 02.12.2004. SU 1397538 A1, 23.05.1988. RU
2151214 C1, 20.06.2000. RU 2223342 C1,
10.02.2004. RU 2258762 C2, 20.08.2005. RU
2252972 C1, 27.05.2005.
(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)
2 336 320
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C21D 8/10 (2006.01)
C22C 38/12 (2006.01)
C22C 38/42 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006146620/02, 25.12.2006
(24) Effective date for property rights: 25.12.2006
(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 2 0
0.025, phosphorus not more, than 0.025. The stock
is made continuous cast, hot rolled, it has
ferrite-pearlite structure, the dimension of the
actual grain is 5-8 points, macrostructure for
central
porosity,
pointed
non-uniformity,
liquation square, subshrinking liquation is not
more, than 2 points for each kind, liquation
strips not more, than 1 point, non-metallic
inclusions
for
sulphides,
pointed
oxides,
stripped
oxides,
fragile
silicates,
plastic
silicates, non-deformed silicates not more, than
2.5 for each kind. Tensile strength is not less,
than 415 N/mm 2, yield point is not less, than 241 N/mm
2, specific elongation is not less, than 24%.
EFFECT: facilitating optimal combination of
hardness, plasticity and viscosity 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 180 mm designed for
fabricating
of
seamless
tubes
of
various
applications. The tube stock is made out of
steel, containing, wt %: carbon 0.16-0.27, manganese
0.34-1.00, silicon 0.17-0.37, chromium 0.0050.20, molybdenum 0.001-0.10, copper 0.005-0.20,
nickel 0.005-0.20; nitrogen 0.005 -0.008, niobium
0.005-0.010, vanadium 0.005-0.020, titanium 0.0050.040, iron and unavoidable impurities - the
rest, at maintaining the following conditions: V+
Nb?0.02; C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15?0.43.
As impurities steel contains (wt. %): aluminium
not more, than 0.50, sulphur not more, than
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) TUBE STOCK OUT OF MICRO ALLOYED STEEL
2 3 3 6 3 2 0
(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 2 336 320 C1
5
10
15
20
25
30
Изобретение относитс к области металлургии, в частности к производству трубной
заготовки диаметром от 80 до 180 мм из микролегированной стали, предназначенной дл производства бесшовных труб различного назначени .
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 остальное. Гор чекатана трубна заготовка имеет высокий уровень чистоты стали по неметаллическим включени м и
определенную микроструктуру (RU 2221875 C2, 20.01.2004, С21С 5/52).
Наиболее близким аналогом вл етс известный способ производства бесшовных труб,
в котором раскрыта трубна заготовка из микролегированной стали, гор чекатана ,
имеюща заданные параметры по неметаллическим включени м, механическим
свойствам, размеру действительного зерна и определенную микроструктуру (RU 2210604
С2, C21D 8/10, 20.08.2003).
Важнейшим требованием, предъ вл емым к трубной заготовке из микролегированной
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.
Поставленный технический результат достигаетс тем, что в трубной заготовке из
микролегированной стали, непрерывнолитой, гор чекатаной, имеющей заданные
параметры металлургического качества по неметаллическим включени м и структуре,
механических свойств, сталь содержит следующие соотношени компонентов в мас.%:
углерод
0,16-0,27
марганец
0,34-1,00
кремний
0,17-0,37
хром
0,005-0,20
молибден
0,001-0,10
медь
0,005-0,20
никель
35
0,005-0,20
азот
0,005-0,008
ниобий
0,005-0,010
ванадий
0,005-0,020
титан
0,005-0,040
железо и неизбежные примеси
40
45
50
при выполнении следующих соотношений элементов:
V+Nb?0,02,
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15?0,43,
трубна заготовка имеет феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна 5-8 баллов, по макроструктуре - центральна пористость, точечна неоднородность,
светлый контур, подусадочна ликваци 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
недеформирующие - не более 2,5 баллов по каждому виду включений. Механические
свойства после нормализации - временное сопротивление разрыву не менее 415 Н/мм 2,
предел текучести не менее 241 Н/мм 2, относительное удлинение не менее 24%. В качестве
неизбежных примесей сталь дополнительно содержит в мас.%: алюминий не более 0,050,
сера не более 0,025, фосфор не более 0,025.
Приведенные сочетани легирующих элементов позвол ют получить в готовом изделии
феррито-перлитную мелкодисперсную структуру, низкое содержание неметаллических
Страница: 3
DE
остальное
RU 2 336 320 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
включений, однородную макроструктуру и благопри тное сочетание характеристик
прочности и пластичности.
Углерод вводитс в композицию данной стали с целью обеспечени заданного уровн ее
прочности и прокаливаемости. Верхн граница содержани углерода 0,27% обусловлена
необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижн соответственно 0,16% - обеспечением требуемого уровн прочности и прокаливаемости
данной стали.
Марганец, молибден и хром используютс , с одной стороны, как упрочнители твердого
раствора, с другой стороны, как элементы, повышающие устойчивость переохлажденного
аустенита стали. При этом верхний уровень содержани марганца 1,00%, молибдена 0,10%
и хрома 0,20% определ етс необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижний - 0,34%, 0,001% и 0,005% соответственно - необходимостью
обеспечить требуемый уровень прочности, прокаливаемости и теплостойкости данной
стали.
Кремний относитс к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию
0,17% обусловлен технологией раскислени стали. Содержание кремни выше 0,37%
неблагопри тно скажетс на характеристиках пластичности стали.
Ванадий, ниобий и титан ввод тс в композицию данной стали с целью обеспечени мелкодисперсной, однородной зеренной структуры. При этом они управл ют процессами в
нижней части аустенитной области (определ ет склонность к росту зерна аустенита,
стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру
рекристаллизации и, как следствие, вли ет на характер ?-?-превращени . Верхн граница
содержани ванади 0,02%, ниоби 0,01% и титана 0,040% обусловлена необходимостью
обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижн - соответственно 0,005%,
0,005%, 0,005% - обеспечением требуемого уровн прочности данной стали.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержани азота
0,008% 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 - 0,20% - 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 0,20% обусловлен необходимостью обеспечить
заданный уровень прокаливаемости стали.
Дл обеспечени заданного уровн пластичности стали требуетс выполнение
следующего соотношени элементов:
V+Nb?0,02.
Соотношение C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15?0,43 определ ет услови свариваемости
заготовки.
Пример изготовлени трубной заготовки. Выплавку стали, химический состав в мас.%:
углерод 0,19, марганец 0,95, кремний 0,26, хром 0,12, никель 0,10, молибден 0,06,
медь 0,09, ниобий 0,01, ванадий 0,01, титан 0,02, азот 0,007, при
V+Nb=0,02,
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0,40,
производ т в 150-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. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производ т в
ковше при выпуске из ДСП. После выпуска производилась продувка металла аргоном через
донный продувочный блок, во врем которой сталь раскисл етс алюминием. После этого
Страница: 4
RU 2 336 320 C1
5
10
15
20
25
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 производитс окончательна корректировка по химическому составу. После вакуумировани металл
обрабатываетс силикокальцием и передаетс на разливку. Разливка производ т на
четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300Ч360 мм со скоростью
выт гивани 0,6-0,7 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 сортового проката начинают при
температуре 1180-1150°С и заканчивают при температуре 840-950°С. После прокатки
провод т нормализацию дл определени механических свойств.
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 - ? и ?.
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:
,
30
где M1 и М2 - средние значени сравниваемых величин; S1 2 и S2 2 - дисперсии среднего;
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, светлый контур 1 балл,
подусадочна ликваци 1 балл, ликвационные полоски 0,5 балла. Неметаллические
включени : сульфиды 1,0 балл, оксиды точечные 0,5 балла, оксиды строчечные 1 балл,
силикаты хрупкие 0,5 балла, силикаты пластичные 0,5 балла, силикаты недеформирующие
1,5 балла. Механические свойства после нормализации 920°С, 1 час: временное
сопротивление разрыву 452 Н/мм 2, предел текучести 323 Н/мм 2, относительное удлинение
26%,
V+Nb=0,02,
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0,40.
Внедрение трубной заготовки из микролегированной стали позволило обеспечить
повышенный уровень потребительских свойств проката при обеспечении благопри тного
соотношени прочности, пластичности и в зкости, минимальном уровне анизотропии
механических свойств, низком содержании неметаллических включений, однородной
макро- и микроструктуре проката.
Формула изобретени Страница: 5
CL
RU 2 336 320 C1
1. Трубна непрерывнолита заготовка из микролегированной стали, гор чекатана ,
имеюща заданные параметры неметаллических включений, размера действительного
зерна, механических свойств, макроструктуры, отличающа с тем, что она выполнена из
стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%:
5
углерод
0,16-0,27
марганец
0,34-1,00
кремний
10
0,17-0,37
хром
0,005-0,20
молибден
0,001-0,10
медь
0,005-0,20
никель
0,005-0,20
азот
0,005-0,008
ниобий
0,005-0,010
ванадий
0,005-0,020
титан
0,005-0,040
железо и неизбежные примеси остальное,
15
20
25
при соблюдении условий: V+Nb?0,02;
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15?0,43,
при этом она имеет феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна 5-8
баллов, макроструктуру по центральной пористости, точечной неоднородности,
ликвационному квадрату, подусадочной ликвации не более 2 баллов по каждому виду,
ликвационным полоскам не более 1 балла, неметаллические включени по сульфидам,
оксидам точечным, оксидам строчечным, силикатам хрупким, силикатам пластичным,
силикатам недеформированным не более 2,5 баллов по каждому виду включений,
временное сопротивление разрыву не менее 415 Н/мм 2, предел текучести не менее 241
Н/мм 2, относительное удлинение не менее 24%.
2. Трубна заготовка по п.1, отличающа с тем, что в качестве неизбежных примесей
сталь содержит, мас.%: алюминий не более 0,050, сера не более 0,025, фосфор не более
0,025.
30
35
40
45
50
Страница: 6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
82 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа