Дисертация
  • формат pdf
  • размер 3,88 МБ
  • добавлен 12 сентября 2013 г.
Филатов Н.В. Повышение механических свойств рулонного проката из низколегированных трубных сталей путем управления процессами структурообразования при термомеханической обработке
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Специальность 05.16.01 - «Металловедение и термическая обработка металлов»
Москва – 2009
Работа выполнена во ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина»
Научный руководитель - кандидат технических наук НАСТИЧ Сергей Юрьевич
Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор
ОДЕССКИЙ П.Д., - кандидат технических наук ЛИВАНОВА О.В.
Ведущее предприятие – ОАО «Выксунский металлургический завод».
Защита состоялась 23 декабря 2009г. на заседании диссертационного совета Д 217.035.01 при ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина».
Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 158 наименований. Работа изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 43 рисунка и 16 таблиц.
Целью диссертационной работы.
Установление влияния основных
параметров технологии производства рулонного проката из микролегированных
трубных сталей типа Х70 в условиях НШС на структурообразование сталей, в том
числе выделение дисперсных частиц карбонитридов, при смотке и охлаждении руло-
нов, определение на этой базе условий достижения требуемого уровня свойств и их равномерности по длине полосы, технологической схемы производства хладостойко-
го проката толщиной 14-16 мм, а также опробование и освоение технологии примени-
тельно к оборудованию стана 2000 ЧерМК ОАО «Северсталь».
Научная новизна.
1. Установлены закономерности изменения типа, морфологии и доли структур-
ных составляющих в низколегированной трубной стали с добавками (Mo, Ni, Cr+Ni,
Cu+Ni, Ni+Mo) при понижении температуры смотки в интервале от ≈ 600 °С до ≈ 500
°С, заключающиеся в переходе от традиционной ферритно-перлитной микрострукту-
ры к ферритно-бейнитной микроструктуре, основными составляющими которой являются квази-полигональный феррит и игольчатый феррит, позволяющие обеспечить
требуемое сочетание прочностных и вязко-пластических свойств проката.
2. Выявлено, что максимальное количество частиц Nb(C,N) размером 3-8 нм,
обеспечивающих дисперсионное упрочнение проката, наблюдается для стали, микро-
легированной Nb+V, при Тсм ≈ 550-570 °С и для стали с добавкой только Nb при Тсм
≈ 580-610 °С.
3. Сформулировано условие равномерности механических свойств проката по
длине полосы (с учетом неравномерного охлаждения рулона), состоящее в необхо-
димости формирования для всех участков рулона: (1) мелкозернистой ферритно-
бейнитной структуры и (2) выделений карбонитридных фаз размером до 10 нм без
последующего огрубления частиц при охлаждении рулона; практически это реализу-
ется путем смотки всех участков полосы при Тсм несколько ниже 580 °С.
4. Установлено влияние химического состава стали и параметров чистовой ста-
дии контролируемой прокатки на хладостойкость рулонного проката при ИПГ, опи-
сываемое представленным параметром ΔTSv=Ткп-Ar3расч, который позволяет оценить
степень сохранения проработанной структуры нерекристаллизующегося аустенита
перед фазовым превращением; хладостойкость рулонного проката толщиной 14-16
мм обеспечивается при выполнении соотношения ΔTSv=Ткп-Ar3расч 50 °С, что при
ограничениях по толщине подката и температуре конца прокатки выполняется путем
оптимизации химического состава стали.
Практическая ценность и реализация работы в промышленности.
1. На основании установленных закономерностей структурообразования и
обеспечения свойств трубных сталей разработана промышленная технология контро-
лируемой прокатки, ускоренного охлаждения и смотки по регламентированным ре-
жимам рулонного проката толщиной 14-16 мм для электросварных спиральношовных
труб класса прочности К60(Х70), исключающая необходимость последующей терми-
ческой обработки труб.
2. Разработан химический состав и научно-техническая документация на про-
изводство проката рулонных сталей класса прочности К60(Х70); разработанные мар-
ки стали и технологии с положительным результатом прошли промышленное опро-
бование и внедрены на стане 2000 ЧерМК ОАО «Северсталь».
3. Изготовлены промышленные партии рулонного проката класса прочности
К56 и К60 толщиной 14-16 мм из стали марки 05Г2НФБ и 05Г2ХНФБ для нефтепро-
водных спиральношовных труб 1020-1220 мм для проекта ВСТО; проката толщи-
ной 15,9 мм класса прочности К60 (Х70) из стали марки 07Г2МНФБ для газопровод-
ных труб 1067 мм с требованиями по свойствам при ИПГ. По разработанной техно-
логии изготовлено и передано в ОАО «Волжский трубный завод» 620 тонн проката
для изготовления спиральношовных труб.