×
01.03.2019
219.016.d152

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ШТРИПСОВ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ НИОБИЙВАНАДИЕВОЙ СТАЛИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02195504
Дата охранного документа
27.12.2002
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии, конкретнее к режимам производства на непрерывном широкополосном стане штрипсов для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов. Способ включает горячую прокатку штрипсов с регламентированной температурой конца прокатки, охлаждение и смотку в рулоны. Температуру конца прокатки поддерживают равной 840-880С, смотку в рулоны ведут при температуре 620-650С, после чего рулоны охлаждают до температуры окружающей среды за время 72-120 ч. Изобретение обеспечивает повышение вязкостных свойств и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к режимам производства на непрерывном широкополосном стане штрипсов для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов.

Штрипсы для изготовления труб магистральных нефте- и газопроводов должны обладать высоким комплексом механических свойств. Помимо этого, штрипсы должны обладать высокой стойкостью к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением, что особенно важно при эксплуатации труб в коррозионно-активных нефтепромысловых средах Западной Сибири. Показателем стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением служит значение порогового напряжения σтпор., которое не должно быть менее 70% от минимально гарантированного предела текучести штрипса в состоянии поставки. Комплекс свойств, которому должны отвечать штрипсы, приведен в табл.1.

Известен способ производства стальных горячекатаных штрипсов для изготовления труб, включающий нагрев слябов до 1000-1300oС, горячую прокатку в штрипсы с температурой конца прокатки выше Аr3, охлаждение до температуры не ниже 500oС и смотку в рулоны [1].

Недостатки известного способа состоят в том, что он не обеспечивает требуемого комплекса механических свойств и антикоррозионных свойств горячекатаных штрипсов.

Известен также способ производства штрипсов из низколегированной ниобийсодержащей стали, легированной хромом, молибденом, титаном и алюминием. Способ предусматривает разогрев слябов и горячую прокатку штрипсов. Прокатку завершают при температуре выше А1. Затем штрипсы подвергают закалке с температуры от Аr3 до Аr3+150oС и отпускают при температуре А1 - (20-100)oС.

Недостатки известного способа состоят в том, что штрипсы имеют низкие пластичность и стойкость против сульфидной коррозии под напряжением [2].

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому техническому решению является способ производства штрипсов (полос) из низколегированной стали. Способ включает нагрев слябов, горячую прокатку штрипсов с регламентированной температурой конца прокатки 780-860oС, охлаждение и смотку в рулоны при температуре 590-640oС [3] - прототип.

Недостатки известного способа состоят в том, что он не предназначен для производства штрипсов, обладающих повышенными вязкостными и антикоррозионными свойствами. В результате реализации способа формируется неоптимальная по фазовому составу, морфологии фаз и размерам зерен микроструктура горячекатаных штрипсов. Поэтому показатели волокнистости в изломе и стойкость против сульфидного растрескивания под напряжением ниже допустимого уровня.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении вязкостных свойств и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном способе производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали, включающем их горячую прокатку с регламентированной температурой смотки и смотку в рулоны, согласно предложению температуру конца прокатки поддерживают равной 840-880oС, смотку в рулоны ведут при температуре 620-650oС, после чего рулоны охлаждают до температуры окружающей среды за время 72-120 ч.

Сущность предложенного технического решения состоит в следующем. Для повышения вязкостных свойств низколегированной стали при отрицательных температурах необходимо в процессе производства штрипсов сформировать мелкозернистую изотропную ферритно-перлитную матрицу и обеспечить наиболее полное выделение упрочняющих карбонитридных фаз. В результате взаимодействия стальной трубы с транспортируемой по трубопроводу средой происходит образование продуктов коррозии по механизму, описываемому нижеследующими уравнениями химической реакции:

СO2+Fе+H2O-->FeCO3+H2.

Если металл сохраняет внутренние напряжения, крупное зерно микроструктуры, ослабленные границы зерен, то в результате взаимодействия материала трубы и среды происходит образование микротрещин, которые под действием внешних напряжений объединяются в магистральную трещину.

Ускоренное охлаждение деформированного аустенита горячекатаного штрипса с температуры конца прокатки 840-860oС до температуры смотки 620-650oС позволяет зафиксировать мелкое зерно и полностью выделить из твердого раствора упрочняющие частицы - карбиды и нитриды ниобия и ванадия. В указанном температурном интервале формируется тонкопластинчатый перлит и равноосные зерна феррита 9-10 балла. При последующем охлаждении рулонов от температуры смотки 620-650oС за период времени 72-120 ч происходит самоотпуск стали и снятие напряжений. В процессе отпуска в прокате протекают диффузионные процессы, способствующие структурной гомогенизации. Следовательно, за счет целенаправленного формирования мелкозернистой структуры малоперлитной стали, ее карбонитридного упрочнения и устранения структурных остаточных напряжений, обеспечивается повышение вязкостных свойств при отрицательных температурах и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением.

Экспериментально установлено, что при температуре конца прокатки выше 880oС не удается получить мелкозернистую равномерную микроструктуру штрипсов. Снижение этой температуры ниже 840oС приводит к образованию разнозернистости, анизотропии механических свойств и ухудшению показателя DWTT-40 стали.

Увеличение температуры смотки сверх 650oС приводит к уменьшению прочностных свойств ниже допустимого уровня. Снижение температуры смотки менее 620oС способствует росту структурных напряжений в стали, что отрицательно сказывается на вязкостных свойствах и коррозионной стойкости штрипсов.

Сокращение времени охлаждения рулона менее 72 ч не обеспечивает полного протекания процесса самоотпуска и завершения диффузионных процессов. В результате ухудшаются вязкостные и антикоррозионные свойства штрипсов. Увеличение этого времени свыше 120 ч не улучшает показателей качества штрипсов, а лишь задерживает процесс их производства, вследствие чего оно нецелесообразно.

Примеры реализации способа
Для производства штрипсов отливают слябы из низколегированной ниобийванадиевой стали следующего химического состава, мас.%:
C - 0,10
Si - 0,6
Mn - 0,7
Nb - 0,03
V - 0,11
Al - 0,04
Fe+примеси - Остальное
Слябы загружают в нагревательную печь с шагающими балками и разогревают до температуры 1230oС.

Разогретые слябы выталкивают на печной рольганг непрерывного широкополосного стана 2000 и осуществляют их горячую прокатку в штрипсы толщиной 8 мм. Температуру конца прокатки на выходе из последней клети прокатного стана поддерживают равной Ткп=860oС. Регулирование Ткп производят изменением скорости прокатки и межклетевым охлаждением штрипсов водой.

Выходящие из стана штрипсы транспортируют по отводящему рольгангу стана с одновременным двухсторонним душированием охлаждающей водой. За счет принудительного охлаждения температуру штрипсов снижают до заданной температуры смотки Тсм=635oС, при которой штрипсы сматывают в рулоны.

Смотанные рулоны транспортируют на склад и устанавливают в вертикальном положении в стопы друг на друга, где производят их полное охлаждение за время τ=96 ч. Время охлаждения устанавливают изменением числа рулонов в стопе и принудительным обдувом рулонов воздухом.

В табл. 2 приведены варианты реализации предложенного способа и свойства горячекатаных штрипсов.

Из табл. 2 следует, что при использовании предложенного способа (варианты 2-4) достигается одновременное повышение вязкостных свойств штрипсов и стойкости против сульфидного растрескивания под напряжением. В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) вязкостные и антикоррозионные свойства штрипсов ухудшаются. Также более низкие свойства штрипсов получены при использовании способа-прототипа (вариант 6).

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что при температуре конца прокатки 840-880oС, смотки штрипсов в рулоны при 620-650oС и охлаждении рулонов до температуры окружающей среды за время 72-120 ч формируется оптимальная микроструктура штрипса, хорошо противостоящая хрупкому разрушению и химически агрессивным сульфидам, входящим в состав нефти и газа, транспортируемым по трубопроводу под давлением. За счет этого достигается повышение качества штрипсов и стойкость трубопроводов.

В качестве базового объекта при определении экономической эффективности новой технологии принят способ-прототип. Использование предложенного способа позволит повысить рентабельность производства штрипсов из низколегированной ниобийванадиевой стали на непрерывном широкополосном стане на 10 -12 %.

Источники информации
1. Патент США 5509977, МПК С 22 С 38/14, 1996.

2. Заявка Японии 63-161118, МПК С 21 D 8/00, С 22 С 38/00,1988.

3. В.И. Погоржельский. Контролируемая прокатка непрерывнолитого металла. - М.: Металлургия, 1986, с.134-135 - прототип.

Способпроизводстваштрипсовизнизколегированнойниобийванадиевойстали,включающийгорячуюпрокаткусрегламентированнойтемпературойконцапрокатки,охлаждениедотемпературысмоткиисмоткуврулоны,отличающийсятем,чтотемпературуконцапрокаткиподдерживаютравной840-880С,смоткуврулоныведутпритемпературе620-650С,послечегорулоныохлаждаютдотемпературыокружающейсредызавремя72-120ч.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 91 items.
01.03.2019
№219.016.c93a

Низколегированная сталь

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к экономнолегированным сталям, предназначенным для изготовления изделий, эксплуатирующихся в агрессивных высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Предложена низколегированная сталь, содержащая, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002283362
Дата охранного документа: 10.09.2006
01.03.2019
№219.016.c9a2

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства нефтепроводов в сейсмических зонах. Способ производства штрипсов из низколегированной стали включает нагрев слябов, их черновую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02242525
Дата охранного документа: 20.12.2004
01.03.2019
№219.016.ca10

Способ производства холоднокатаной изотропной электротехнической стали

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Сталь с содержанием до 2% кремния; 0,1-0,5% алюминия; 0,015-0,065% углерода; 0,05-0,15% фосфора обрабатывают по схеме с двумя холодными прокатками....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02203331
Дата охранного документа: 27.04.2003
01.03.2019
№219.016.ca1a

Низколегированная сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам низколегированных сталей, используемых для изготовления металлических конструкций (строительных, мостовых, шахтных крепей и др.). Техническим результатом изобретения является повышение пластичности и ударной вязкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02200768
Дата охранного документа: 20.03.2003
01.03.2019
№219.016.ca2a

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства магистральных нефте- и газопроводов в северных широтах. Технический результат, решаемый изобретением, состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255123
Дата охранного документа: 27.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca33

Способ повышения долговечности прокатных валков широкополосовых станов горячей прокатки

Изобретение относится к технологии горячей прокатки полос на широкополосовых станах. Задача изобретения - обеспечение равномерного износа валков. Способ включает восстановление исходной активной поверхности бочки валков шлифованием. Прокатку полос выполняют при угле захвата прокатным валком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254180
Дата охранного документа: 20.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca34

Способ непрерывной холодной прокатки полосы с натяжением

Изобретение относится к прокатному производству и может быть применено при изготовлении полос на непрерывных широкополосных станах холодной прокатки. Задача изобретения - обеспечение устойчивости процесса прокатки за счет создания такой модели управления процессом прокатки, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259896
Дата охранного документа: 10.09.2005
01.03.2019
№219.016.ca45

Способ прокатки полосы с круглыми утолщениями по кромкам

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее, к горячей сортовой прокатке, и может быть использовано при изготовлении полос с круглыми утолщениями по кромкам, в частности заготовок дверных петель автомобилей. Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении точности круглых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257970
Дата охранного документа: 10.08.2005
01.03.2019
№219.016.caaa

Подшипник шестеренного валка

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано в качестве подшипника шестеренных клетей прокатных станов. Подшипник шестеренного валка включает верхний и нижний вкладыши скольжения, на внутренних цилиндрических и наружных торцевых поверхностях которых,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02222395
Дата охранного документа: 27.01.2004
01.03.2019
№219.016.cac4

Способ производства толстолистовой низколегированной стали

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении толстых листов и штрипсов из низколегированных сталей с применением контролируемой прокатки. Технический результат состоит в повышении механических свойств листа и увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225887
Дата охранного документа: 20.03.2004
Showing 1-10 of 58 items.
20.02.2019
№219.016.c4c0

Антенное устройство и устройство управления распределением мощности по раскрыву антенны

Изобретения относятся к антенной технике и могут быть использованы при разработке антенных устройств для РЛС, преимущественно малой и средней дальности обнаружения. Техническим результатом является повышение энергетических и точностных характеристик указанных РЛС, обеспечение формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02184411
Дата охранного документа: 27.06.2002
01.03.2019
№219.016.c9a2

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства нефтепроводов в сейсмических зонах. Способ производства штрипсов из низколегированной стали включает нагрев слябов, их черновую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02242525
Дата охранного документа: 20.12.2004
01.03.2019
№219.016.ca10

Способ производства холоднокатаной изотропной электротехнической стали

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к способам получения холоднокатаной изотропной электротехнической стали. Сталь с содержанием до 2% кремния; 0,1-0,5% алюминия; 0,015-0,065% углерода; 0,05-0,15% фосфора обрабатывают по схеме с двумя холодными прокатками....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02203331
Дата охранного документа: 27.04.2003
01.03.2019
№219.016.ca1a

Низколегированная сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам низколегированных сталей, используемых для изготовления металлических конструкций (строительных, мостовых, шахтных крепей и др.). Техническим результатом изобретения является повышение пластичности и ударной вязкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02200768
Дата охранного документа: 20.03.2003
01.03.2019
№219.016.ca2a

Способ производства штрипсов из низколегированной стали

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства магистральных нефте- и газопроводов в северных широтах. Технический результат, решаемый изобретением, состоит в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255123
Дата охранного документа: 27.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca33

Способ повышения долговечности прокатных валков широкополосовых станов горячей прокатки

Изобретение относится к технологии горячей прокатки полос на широкополосовых станах. Задача изобретения - обеспечение равномерного износа валков. Способ включает восстановление исходной активной поверхности бочки валков шлифованием. Прокатку полос выполняют при угле захвата прокатным валком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254180
Дата охранного документа: 20.06.2005
01.03.2019
№219.016.ca40

Способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на заготовки для нагрева их под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при нагреве непрерывнолитых слябов из низколегированной стали под прокатку и последующей их прокатке. Предложенный способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на прямоугольные стальные слябы для нагрева их под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256002
Дата охранного документа: 10.07.2005
01.03.2019
№219.016.ca45

Способ прокатки полосы с круглыми утолщениями по кромкам

Изобретение относится к прокатному производству, конкретнее, к горячей сортовой прокатке, и может быть использовано при изготовлении полос с круглыми утолщениями по кромкам, в частности заготовок дверных петель автомобилей. Задача, решаемая изобретением, состоит в повышении точности круглых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257970
Дата охранного документа: 10.08.2005
01.03.2019
№219.016.cac4

Способ производства толстолистовой низколегированной стали

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении толстых листов и штрипсов из низколегированных сталей с применением контролируемой прокатки. Технический результат состоит в повышении механических свойств листа и увеличении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225887
Дата охранного документа: 20.03.2004
01.03.2019
№219.016.cac5

Способ производства толстого листа

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано для получения толстых листов из низколегированной теплоустойчивой стали для котлостроения. Технический результат изобретения, состоит в повышении механических свойств толстого листа, исключении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02225886
Дата охранного документа: 20.03.2004
+ добавить свой РИД