close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336327

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 327
(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: 2006146624/02, 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 7
не более 0,013, фосфор не более 0,018. Заготовка
имеет феррито-перлитную структуру, размер
действительного зерна 5-8 балл, по макроструктуре
центральна пористость,
точечна неоднородность,
ликвационный
квадрат,
полусадочна 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 4,5 баллов по
каждому
виду
включений.
Временное
сопротивление разрыву 420-550 Н/мм 2, предел
текучести не менее 275 Н/мм 2, относительное
удлинение не менее 22%, относительное сужение
не менее 50%. 1 з.п. ф-лы.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области металлургии,
в частности к производству трубной заготовки
диаметром от 100 до 180 мм из низкоуглеродистой
стали. Дл обеспечени повышенного уровн потребительских свойств при минимальном уровне
анизотропии механических свойств трубна заготовка
выполнена
непрерывнолитой,
гор чекатаной из стали, содержащей, мас.%:
углерод 0,16-0,24, марганец 0,35-0,65, кремний
0,17-0,37, титан 0,01-0,03, алюминий 0,001-0,060,
ванадий 0,005-0,06, азот 0,005-0,008, железо и
неизбежные примеси - остальное. В качестве
примесей сталь содержит, мас.%: ниобий не более
0,02, хром не более 0,25, никель не более 0,30,
медь не более 0,25, молибден не более 0,15, сера
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ТРУБНАЯ ЗАГОТОВКА ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
2 3 3 6 3 2 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
А1, 23.05.1988. RU 2151214 С1, 20.06.2000. RU
2223342 C1, 10.02.2004. RU 2179196 C2,
10.02.2002. RU 2210604 C2, 20.08.2003.
(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)
2 336 327
(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: 2006146624/02, 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 7
0.018. The stock has ferrite-pearlite structure,
the dimension of the actual grain is 5-8 points,
for
macrostructure
the
central
porosity,
pointed
non-uniformity,
liquation
square,
subshrinking 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. Tensile strength is not less,
than 420-550 N/mm 2, yield point is not less,
than 275 N/mm 2, specific elongation is not less,
than 22%, contraction ratio is not less, than 50%.
EFFECT: producing tube stock with upgraded
level of consumer characteristics.
2 cl, 1 ex
R U
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to metallurgy,
particularly to production of tube stock with
diameter from 100 to 180 mm. To facilitate
upgraded level of consumer characteristics at a
minimal
level
of
anisotropy
of
mechanical
properties the stock is made continuous cast, hot
rolled out of steel, containing elements, wt %:
carbon 0.16-0.24, manganese 0.35-0.65, silicon
0.17-0.37, titanium 0.01-0.03, aluminium 0.0010.060, vanadium 0.005-0.06, nitrogen 0.005-0.008,
iron and unavoidable impurities - the rest. As
impurities steel contains, wt %: niobium not
more, than 0.02, chromium not more, than 0.25,
nickel not more, than 0.30, copper not more, than
0.25, molybdenum not more, than 0.15, sulphur not
more, than 0.013, phosphorus not more, than
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) TUBE STOCK OUT OF LOW ALLOYED STEEL
2 3 3 6 3 2 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 2 336 327 C1
5
10
15
20
25
Изобретение относитс к области металлургии, в частности к производству трубной
заготовки диаметром от 100 до 180 мм из низкоуглеродистой 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, механическим свойствам и определенную
микроструктуру (RU 2221875 C2, 20.01.2004, С21С 5/52).
Важнейшим требованием, предъ вл емым к трубной заготовке из низкоуглеродистой
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.
В трубной заготовке из низкоуглеродистой стали, непрерывнолитой, гор чекатаной,
имеющей заданные параметры металлургического качества, структуры, механических
свойств, сталь содержит следующие соотношени компонентов, мас.%:
углерод
0,16-0,24
марганец
0,35-0,65
кремний
0,17-0,37
титан
0,01-0,03
алюминий
0,001-0,060
ванадий
0,005-0,06
азот
0,005-0,008
железо и неизбежные примеси остальное.
30
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 баллов по каждому виду включений. В качестве
неизбежных примесей сталь дополнительно содержит, мас.%: ниобий не более 0,02, хром
не более 0,25, никель не более 0,30, медь не более 0,25, молибден не более 0,15,сера
не более 0,013, фосфор не более 0,018.
Механические свойства после нормализации - временное сопротивление разрыву - 420550 Н/мм 2, предел текучести не менее 275 Н/мм 2, относительное удлинение - не менее
22%, относительное сужение - не менее 50%.
Приведенные сочетани легирующих элементов позвол ют получить в готовом изделии
феррито-перлитную мелкодисперсную структуру, низкое содержание неметаллических
включений, однородную макроструктуру и благопри тное сочетание 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% - обеспечением требуемого уровн прочности и прокаливаемости
данной стали.
Ванадий ввод т в композицию данной стали с целью обеспечени мелкодисперсной,
однородной зерненой структуры. При этом он управл ет процессами в нижней части
аустенитной области (определ ет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует
структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и,
Страница: 3
DE
RU 2 336 327 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
как следствие, вли ет на характер ?-?-превращени . Верхн граница содержани ванади - 0.06%, обусловлена необходимостью обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижн - соответственно 0.005% - обеспечением требуемого уровн прочности данной стали.
Марганец используетс , с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, с другой
стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. При
этом верхний уровень содержани марганца - 0.65% определ етс необходимостью
обеспечени требуемого уровн пластичности стали, а нижний - 0,35% соответственно,
необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной
стали.
Кремний относитс к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию 0,17% обусловлен технологией раскислени стали. Содержание кремни выше 0,37%
неблагопри тно сказываетс на характеристиках пластичности 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.
Пример изготовлени трубной заготовки. Выплавку исследуемой стали, химический
состав в мас.%: углерод 0,18, марганец 0,55, кремний 0,22, титан - 0,018, алюминий
0,006, ванадий - 0,01, азот 0,005-0,008, производ т в 150-ти тонных дуговых
сталеплавильных печах 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 примесей в мас.%: ниобий не более 0,02, хром не более 0,25,
никель не более 0,30, медь не более 0,25, молибден не более 0,15,сера не более 0,013,
фосфор не более 0,018.
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 ют 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 0,060%, доводка 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
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 сортового проката начинают при
температуре 1180-1150°С и заканчивают при температуре 840-950°С. Дл определени механических свойств заготовку 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 - ? и ?.
Средние значени характеристик подсчитывают по результатам испытаний не менее
трех образцов на точку. Значимость различий средних значений анализируемых величин
Страница: 4
RU 2 336 327 C1
оценивают с использованием критери Стьюдента, вычисл емого следующим образом:
5
10
15
20
25
30
где M1 и М2 - средние значени сравниваемых величин; S1 2и S2 2 - дисперсии среднего;
- 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 ?122 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 балл, оксиды точечные - 1 балл, оксиды
строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 1 балл,
силикаты недеформирующие - 1.5 балл. Механические свойства после нормализации
900°С, 1 час: - временное сопротивление разрыву - 510 Н/мм 2, предел текучести - 290
Н/мм 2, относительное удлинение - 26%, относительное сужение - 61%.
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, низкого содержани неметаллических включений, однородной
макро- и микроструктуры проката.
Формула изобретени 1. Трубна непрерывнолита заготовка из низкоуглеродистой стали, гор чекатана ,
имеюща заданные параметры неметаллических включений, структуры, размера
действительного зерна и механических свойств, отличающа с тем, что заготовка
выполнена из стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%:
углерод
0,16-0,24
марганец
0,35-0,65
кремний
0,17-0,37
титан
0,01-0,03
алюминий
0,001-0,060
ванадий
35
0,005-0,06
азот
0,005-0,008
железо и неизбежные примеси остальное,
40
45
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 недеформируемым не более 4,5 баллов по каждому виду включений, временное
сопротивление разрыву 420-550 Н/мм 2, предел текучести не менее 275 Н/мм 2,
относительное удлинение не менее 22%, относительное сужение не менее 50%.
2. Трубна заготовка по п.1, отличающа с тем, что в качестве неизбежных примесей
сталь содержит следующие компоненты, мас.%: ниобий не более 0,02, хром не более 0,25,
никель не более 0,30, медь не более 0,25, молибден не более 0,15, сера не более
0,013, фосфор не более 0,018.
50
Страница: 5
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
79 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа