RU2318027C1 - Method of production of the plate iron - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy industry; other industries; production of the plate iron rolling.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the method of the rolled iron may be used at the rolling process on the reversible rolling mills of the sheets for the stamping and welding of the coupling details for the long-distance and field pipelines with their subsequent thermal improvement. For improvement of the mechanical properties and the raise of the commercial output the slab is heated up to the temperature of 1170-1190°C, conduct the multiple run roughing and the finishing multiple run rolling start at the temperature of not above 970°C with the total compaction of 50-70 % and complete the operations at the temperature of not above 900°C.The hot-rolled plates are normalized at the temperature of 910-940°C with cooling in the open air, and before the hot rolling the continuously casting slabs are exposed to the annealing at the temperature of not above 750°C. Besides, the low-alloyed steel has the following chemical composition (in mass%): C - 0.03-0.07; Si - 0.20-0.40; Mn - 1.4-1.8; Al - 0.02-0.05; Nb - 0.03-0.06; Ti - 0.01-0.04; V - 0.06-0.09; Cr - 0.1-0.3; Ni - 0.2-0.5; Cu - 0.1-0.3; Mo - 0.08-0.17; S ≤ 0.005; P ≤ 0.015; N ≤ 0.011; Fe - the rest.

EFFECT: the invention ensures the improved mechanical properties of the plate iron and the increased output of the commercial products.

4 cl, 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к прокатному производству, и может быть использовано при прокатке на реверсивных станах листов для штамповки и сварки соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов с последующим их термическим улучшением.The invention relates to the field of metallurgy, specifically to rolling production, and can be used when rolling sheets on reversible mills for stamping and welding of connecting parts of main and field pipelines with their subsequent thermal improvement.

Для производства штампованных сварных соединительных деталей магистральных трубопроводов необходимы горячекатаные листы толщиной 15-60 мм, шириной 1500-3500 мм из низколегированной стали, обладающие в состоянии поставки следующим комплексом механических свойств (табл.1).For the production of stamped welded connecting parts of pipelines, hot-rolled sheets with a thickness of 15-60 mm and a width of 1500-3500 mm from low alloy steel are required, which have the following set of mechanical properties in the delivery state (Table 1).

Таблица 1Table 1 Механические свойства толстолистового прокатаThe mechanical properties of plate σ_в, Н/мм² σ _in , N / mm ² σ_т, Н/мм² σ _t , N / mm ² σ_т/σ_в σ _t / σ _in δ₅, %δ ₅ ,% KCV^-20, Дж/см² KCV ^-20 , J / cm ² KCU^-60, Дж/см² KCU ^-60 , J / cm ² не менее 540not less than 540 не менее 310no less than 310 не более 0,90no more than 0.90 не менее 20,0not less than 20.0 не менее 49not less than 49 не менее 49not less than 49

Известен способ производства толстых листов из низколегированной стали, содержащей по массе, %:A known method of producing thick sheets of low alloy steel containing by weight,%:

УглеродCarbon 0,04-0,160.04-0.16 КремнийSilicon 0,02-0,500.02-0.50 МарганецManganese 0,4-1,200.4-1.20 НикельNickel 0,2-5,00.2-5.0 ХромChromium 0,2-1,50.2-1.5 МолибденMolybdenum 0,2-1,00.2-1.0 АлюминийAluminum 0,01-0,100.01-0.10 Ванадий, ниобий, титанVanadium, Niobium, Titanium   отдельно или в их комбинацииseparately or in combination 0,03-0,150.03-0.15 Железо и примесиIron and impurities остальноеrest

Способ включает нагрев слябов до температуры аустенитизации, прокатку с суммарным обжатием не менее 40% при температуре конца прокатки ниже 950°С. Для повышения механических свойств листы подвергают закалке с температуры (Ar₃-50)°С и отпуск при температуре ниже Ac₁ [1].The method includes heating the slabs to austenitizing temperature, rolling with a total compression of at least 40% at a temperature of the end of rolling below 950 ° C. To improve the mechanical properties, the sheets are quenched from a temperature of (Ar ₃ -50) ° С and tempering at a temperature below Ac ₁ [1].

Недостатки известного способа состоят в том, что толстые листы после прокатки имеют недостаточную пластичность, что не позволяет штамповать из них элементы соединительных деталей трубопроводов, а также низкие вязкостные свойства, которые не улучшаются после закалки с отпуском. Это ухудшает качество толстых листов и снижает выход годного.The disadvantages of this method are that the thick sheets after rolling have insufficient ductility, which does not allow stamping from them the elements of the connecting parts of the pipelines, as well as low viscosity properties, which do not improve after quenching with tempering. This degrades the quality of thick sheets and reduces yield.

Известен также способ производства толстых листов из низколегированной стали, содержащей, мас.%:There is also known a method of producing thick sheets of low alloy steel containing, wt.%:

УглеродCarbon 0,120.12 КремнийSilicon 0,250.25 МарганецManganese 1,01,0 АлюминийAluminum 0,030,03 Железо и примесиIron and impurities остальноеrest

Согласно этому способу производят нагрев слябов выше температуры Ас₃, черновую прокатку с обжатием до 80%, ускоренное охлаждение раската до среднемассовой температуры (Ar₃+100)°С, чистовую прокатку с обжатием не менее 40%, при этом скорость ускоренного охлаждения устанавливают не менее 0,6°С/с в зависимости от толщины раската [2].According to this method, slabs are heated above Ac ₃ temperature, rough rolling with compression to 80%, accelerated cooling of the roll to a mass average temperature (Ar ₃ +100) ° C, finishing rolling with compression of at least 40%, while accelerated cooling is not set less than 0.6 ° C / s, depending on the thickness of the roll [2].

Недостаток известного способа состоит в том, что толстые листы после прокатки имеют низкий комплекс механических свойств и не пригодны для штамповки элементов соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов.The disadvantage of this method is that thick sheets after rolling have a low complex of mechanical properties and are not suitable for stamping the elements of the connecting parts of the main and field pipelines.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ контролируемой прокатки толстых листов из низколегированной стали марки 10Г2ФБ (по ТУ 14-1-4036-96) следующего химического состава, мас.%:The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method for the controlled rolling of thick sheets of low alloy steel grade 10G2FB (according to TU 14-1-4036-96) of the following chemical composition, wt.%:

УглеродCarbon не более 0,13no more than 0,13 КремнийSilicon не более 0,38no more than 0,38 МарганецManganese не более 1,76no more than 1,76 АлюминийAluminum 0,02-0,050.02-0.05 НиобийNiobium не более 0,04no more than 0,04 ТитанTitanium не более 0,035no more than 0,035 ВанадийVanadium не более 0,012no more than 0,012 СераSulfur не более 0,006no more than 0,006 ФосфорPhosphorus не более 0,02no more than 0,02 Железо и примесиIron and impurities остальноеrest

Способ включает нагрев сляба в методической печи до температуры аустенитизации 1150-1200°С, многопроходную черновую и чистовую прокатку с регламентированной температурой конца чистовой прокатки не выше 740-750°С [3].The method includes heating a slab in a methodical furnace to an austenitization temperature of 1150-1200 ° C, multi-pass roughing and finishing rolling with a regulated end temperature of finish rolling not higher than 740-750 ° C [3].

Недостатки известного способа состоят в том, что толстый лист после контролируемой прокатки имеет высокую прочность при пониженной пластичности. Это снижает выход годного и не позволяет использовать листы для штамповки соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов.The disadvantages of this method are that the thick sheet after controlled rolling has high strength with reduced ductility. This reduces the yield and does not allow the use of sheets for stamping the connecting parts of trunk and field pipelines.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении механических свойств и повышении выхода годного.The technical problem solved by the invention is to improve the mechanical properties and increase the yield.

Для решения поставленной технической задачи в известном способе производства толстолистового проката из низколегированной стали для изготовления штамповкой соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов, включающем нагрев непрерывно-литых слябов, многопроходные черновую и чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, согласно предложению нагрев слябов производят до температуры 1170-1190°С, а чистовую многопроходную прокатку начинают при температуре не выше 970°С, проводят с суммарным обжатием 50-70% и завершают при температуре не выше 900°С. Горячекатаные листы подвергают нормализации при температуре 910-940°С с охлаждением на воздухе, а перед горячей прокаткой непрерывно-литые слябы подвергают отжигу при температуре не выше 750°С. Кроме того, низколегированная сталь имеет следующий химический состав, мас.%:To solve the technical problem in the known method for the production of plate steel from low alloy steel for stamping connecting parts of main and field pipelines, including heating continuously cast slabs, multi-pass roughing and finishing rolling with a regulated rolling end temperature, according to the proposal, the slabs are heated to a temperature of 1170 -1190 ° C, and final multi-pass rolling begins at a temperature not exceeding 970 ° C, carried out with a total compression of 5 0-70% and complete at a temperature not exceeding 900 ° C. Hot rolled sheets are normalized at a temperature of 910–940 ° C with cooling in air, and before hot rolling, continuously cast slabs are annealed at a temperature not exceeding 750 ° C. In addition, low alloy steel has the following chemical composition, wt.%:

УглеродCarbon 0,03-0,070.03-0.07 КремнийSilicon 0,20-0,400.20-0.40 МарганецManganese 1,4-1,81.4-1.8 АлюминийAluminum 0,02-0,050.02-0.05 НиобийNiobium 0,03-0,060.03-0.06 ТитанTitanium 0,01-0,040.01-0.04 ВанадийVanadium 0,06-0,090.06-0.09 ХромChromium 0,10-0,300.10-0.30 НикельNickel 0,20-0,500.20-0.50 МедьCopper 0,10-0,300.10-0.30 МолибденMolybdenum 0,08-0,170.08-0.17 СераSulfur не более 0,005no more than 0,005 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 АзотNitrogen не более 0,011no more than 0,011 ЖелезоIron остальноеrest

Сущность изобретения состоит в следующем. Отжиг перед горячей прокаткой непрерывно-литых слябов при температуре не выше 750°С способствует гомогенизации химического состава стали, снятию внутренних фазовых и термических напряжений, при этом исключает рост и коагуляцию карбидной фазы. Это позволяет ужесточить температурно-деформационные режимы последующей горячей прокатки.The invention consists in the following. Annealing before hot rolling of continuously cast slabs at a temperature not exceeding 750 ° C promotes the homogenization of the chemical composition of steel, the removal of internal phase and thermal stresses, while eliminating the growth and coagulation of the carbide phase. This allows you to tighten the temperature-strain regimes of subsequent hot rolling.

При последующем нагреве литых слябов до температуры 1170-1190°С происходит аустенитизация низколегированной стали, растворение дисперсных карбидных и карбонитридных упрочняющих частиц. Многопроходная прокатка в черновой клети с обжатием раската по толщине обеспечивает разрушение литой структуры, подавляет разнобалльность аустенитных зерен. В процессе черновой многопроходной прокатки температура раската снижается от 1170-1190°С до значения не выше 970°С.Subsequent heating of the cast slabs to a temperature of 1170–1190 ° C results in austenitization of low alloy steel and dissolution of dispersed carbide and carbonitride hardening particles. Multipass rolling in a roughing stand with compression of the roll in thickness ensures the destruction of the cast structure, suppresses the variability of austenitic grains. In the process of rough multi-pass rolling, the temperature of the roll decreases from 1170-1190 ° C to a value not higher than 970 ° C.

Благодаря этому в процессе чистовой многопроходной прокатки с суммарным обжатием 50-70% в температурном интервале от температуры не выше 970°С до температуры не выше 900°С (Т_кп≤900°С), замедляется рост деформированных аустенитных зерен в процессе динамической и статической (в паузах между проходами) рекристаллизации, происходит интенсивная механическая "проработка" микроструктуры листа на всю его толщину, устраняется осевая рыхлость и осевые трещины, наследованные от литого сляба, формируется равномерная мелкозернистая перлитная микроструктура, обладающая повышенными вязкостными и пластическими свойствами. Дополнительная нормализация горячекатаных листов при их нагреве до температуры 910-940°С обеспечивает полное снятие термических, деформационных и структурных напряжений в горячекатаных листах, что повышает их штампуемость и ударную вязкость. Использование слябов из низколегированной стали предложенного состава при выполнении заданных режимов деформационно-термической обработки листов обеспечивает формирование механических свойств, соответствующих табл.1. За счет этого достигается улучшение качества листов и увеличивается выход годного.Thanks to this finishing process multipass rolling with a total rolling reduction of 50-70% in the temperature range from a temperature not above 970 ° C to a temperature not higher than 900 ° C _(kn T ≤900 ° C), growth slows deformed austenite grains during dynamic and static (in pauses between passes) of recrystallization, intensive mechanical “working through” of the microstructure of the sheet to its entire thickness occurs, axial friability and axial cracks inherited from the molded slab are eliminated, a uniform fine-grained pearlite microsphere is formed Keturah having increased viscosity and plastic properties. An additional normalization of hot-rolled sheets when they are heated to a temperature of 910–940 ° С ensures complete removal of thermal, deformation, and structural stresses in hot-rolled sheets, which increases their stampability and impact strength. The use of slabs of low alloy steel of the proposed composition when performing specified modes of deformation-heat treatment of sheets provides the formation of mechanical properties corresponding to table 1. Due to this, an improvement in the quality of sheets is achieved and the yield is increased.

Экспериментально установлено, что отжиг непрерывно-литых слябов при температуре выше 750°С увеличивает окисленность границ литых кристаллитов, выделению грубых карбонитридных, сульфидных и оксидных включений, что ухудшает технологическую пластичность слябов и конечные механические свойства листового проката.It was experimentally established that annealing of continuously cast slabs at temperatures above 750 ° C increases the oxidation of the boundaries of cast crystallites, the release of coarse carbonitride, sulfide and oxide inclusions, which affects the technological ductility of slabs and the final mechanical properties of sheet metal.

Также экспериментально установлено, что повышение температуры нагрева сляба более 1190°С приводит к чрезмерному росту зерен аустенита, и, кроме того, требует увеличения продолжительности многопроходной черновой прокатки для его охлаждения до температуры начала чистовой прокатки не выше 970°С. Это ухудшает равномерность микроструктуры и свойства листов. Снижение температуры нагрева менее 1170°С не обеспечивает полного растворения упрочняющих дисперсных карбидных и карбонитридных частиц, что ухудшает технологическую пластичность, равномерность микроструктуры и механические свойства листов.It was also experimentally established that an increase in the slab heating temperature above 1190 ° C leads to an excessive growth of austenite grains, and, in addition, requires an increase in the duration of multi-pass rough rolling to cool it to a finish rolling start temperature of no higher than 970 ° C. This affects the uniformity of the microstructure and the properties of the sheets. Lowering the heating temperature to less than 1170 ° C does not ensure complete dissolution of the strengthened dispersed carbide and carbonitride particles, which impairs the process ductility, uniformity of the microstructure and mechanical properties of the sheets.

Если температура начала чистовой прокатки будет выше 970°С, то не достигаются необходимое отношение σ_т/σ_в, уровень пластичности и вязкости в листах после их нормализации недостаточен для штамповки.If the temperature of the beginning of the finish rolling is higher than 970 ° C, then the required ratio σ _t / σ _{c is} not achieved, the level of plasticity and viscosity in the sheets after their normalization is insufficient for stamping.

При суммарном обжатии в чистовых проходах менее 50% и завершении чистовой прокатки при температуре Т_кп>900°С не достигается оптимальная степень измельчения зерен микроструктуры и механическая проработка стали на всю толщину листа. Это ведет к снижению прочностных и вязкостных свойств. При суммарном обжатии более 70% возрастает отношение σ_т/σ_в, ухудшается пластичность и снижается выход годного.When the total reduction in the finishing pass at least 50% and the finish rolling completion temperature T _kp> 900 ° C is not attained optimum degree of grain refinement of the microstructure and the mechanical study of the entire steel sheet thickness. This leads to a decrease in strength and viscosity properties. With a total reduction of more than 70%, the ratio σ _t / σ _c increases, the ductility worsens and the yield decreases.

Нормализация при температуре ниже 910°С не позволяет в полной мере улучшить механические свойства, что снижает выход годного. Увеличение температуры нагрева выше 940°С способствует снижению прочностных свойств ниже допустимого уровня, уменьшает выход годного.Normalization at temperatures below 910 ° C does not allow to fully improve the mechanical properties, which reduces the yield. An increase in the heating temperature above 940 ° C helps to reduce the strength properties below the permissible level, and reduces the yield.

Углерод в низколегированной стали предложенного состава определяет ее прочность. Снижение содержания углерода менее 0,03% приводит к падению ее прочности ниже допустимого уровня. Увеличение содержания углерода более 0,07% ухудшает пластические и вязкостные свойства листов, приводит к их неравномерности из-за ликвации.Carbon in low alloy steel of the proposed composition determines its strength. A decrease in carbon content of less than 0.03% leads to a decrease in its strength below an acceptable level. An increase in carbon content of more than 0.07% worsens the plastic and viscous properties of the sheets, leading to their unevenness due to segregation.

При содержании кремния менее 0,20% ухудшается раскисленность стали, снижается прочность листов. Увеличение содержания кремния более 0,40% приводит к возрастанию количества силикатных включений, снижает ударную вязкость листов.When the silicon content is less than 0.20%, the deoxidation of steel deteriorates, and the strength of the sheets decreases. An increase in the silicon content of more than 0.40% leads to an increase in the number of silicate inclusions, and reduces the toughness of the sheets.

Снижение содержания марганца менее 1,40% увеличивает окисленность стали, ухудшает качество листов. Повышение содержания марганца более 1,8% увеличивает отношение предела текучести к временному сопротивлению разрыву, что недопустимо.A decrease in manganese content of less than 1.40% increases the oxidation of steel, affects the quality of the sheets. An increase in the manganese content of more than 1.8% increases the ratio of yield strength to temporary tensile strength, which is unacceptable.

Алюминий раскисляет и модифицирует сталь. При концентрации менее 0,02% его воздействие проявляется слабо, что ухудшает механические свойства листов. Увеличение его содержания более 0,05% графитизирует углерод, что также ухудшает их механические свойства.Aluminum deoxidizes and modifies steel. At a concentration of less than 0.02%, its effect is weak, which affects the mechanical properties of the sheets. An increase in its content of more than 0.05% graphitizes carbon, which also impairs their mechanical properties.

Ниобий в стали при температуре прокатки в чистовой клети в интервале от температуры не выше 970°С до температуры не выше 900°С, при суммарном обжатии 50-70% способствует получению ячеистой дислокационной микроструктуры стали, обеспечивающей сочетание высоких прочностных и пластических свойств листов после нормализации. При концентрации ниобия менее 0,03% механические свойства листов даже в нормализованном состоянии недостаточно высоки. Повышение его концентрации более 0,06% не приводит к дальнейшему повышению механических свойств листов, поэтому нецелесообразно.Niobium in steel at a rolling temperature in the finishing stand in the range from a temperature of no higher than 970 ° C to a temperature of no higher than 900 ° C, with a total reduction of 50-70% contributes to the production of a cellular dislocation microstructure of steel, providing a combination of high strength and plastic properties of sheets after normalization . At a niobium concentration of less than 0.03%, the mechanical properties of the sheets, even in a normalized state, are not high enough. An increase in its concentration of more than 0.06% does not lead to a further increase in the mechanical properties of the sheets; therefore, it is impractical.

Титан является сильным карбидообразующим элементом, упрочняющим сталь, повышающим ударную вязкость при отрицательных температурах. Снижение содержания титана менее 0,01% ухудшает прочность и вязкость стали. Количество титана в стали не должно превышать 0,04% из-за ухудшения пластичности горячекатаных нормализованных листов и увеличения отношения σ_т/σ_в, приводящих к снижению выхода годного.Titanium is a strong carbide forming element that strengthens steel and increases toughness at low temperatures. A decrease in titanium content of less than 0.01% impairs the strength and toughness of the steel. The amount of titanium in steel should not exceed 0.04% due to a deterioration in the ductility of hot-rolled normalized sheets and an increase in the ratio of σ _t / σ _in , leading to a decrease in yield.

Ванадий измельчает зерно микроструктуры, повышает прочность и вязкость листов, прокатанных и нормализованных по предложенным режимам. При содержании ванадия менее 0,06% листы имеют недостаточную вязкость при отрицательных температурах. Увеличение содержания ванадия сверх 0,09% оказалось нецелесообразным, так как не улучшало свойств листов и не увеличивало выход годного.Vanadium grinds the grain of the microstructure, increases the strength and viscosity of the sheets, rolled and normalized according to the proposed modes. When the vanadium content is less than 0.06%, the sheets have insufficient viscosity at low temperatures. An increase in the content of vanadium in excess of 0.09% was impractical, since it did not improve the properties of the sheets and did not increase the yield.

Хром, никель и медь повышают прочность листов. Но при содержании хрома более 0,30%, и никеля более 0,50% и меди более 0,30% уменьшается пластичность и вязкость горячекатаной нормализованной стали. Снижение содержания хрома менее 0,10%, никеля менее 0,20% или меди менее 0,10% не улучшает свойства стали, а лишь затрудняет ее получение, т.к. ограничивает возможность применения металлолома, содержащего эти примеси.Chrome, nickel and copper increase the strength of the sheets. But when the chromium content is more than 0.30%, and nickel more than 0.50% and copper more than 0.30%, the ductility and toughness of the hot-rolled normalized steel decreases. The decrease in chromium content is less than 0.10%, nickel less than 0.20% or copper less than 0.10% does not improve the properties of steel, but only complicates its production, because limits the possibility of using scrap containing these impurities.

Молибден обеспечивает получение горячекатаных листов заданной прочности, вязкости, пластичности, когда содержание его составляет 0,08-0,17%. При снижении концентрации молибдена менее 0,08% вязкостные и пластические свойства ухудшаются, что ведет к снижению выхода годных листов. Увеличение содержания молибдена сверх 0,17% не способствует дальнейшему повышению качества листов, а лишь увеличивает расход легирующих, что нецелесообразно.Molybdenum provides hot rolled sheets of a given strength, viscosity, ductility, when its content is 0.08-0.17%. With a decrease in the concentration of molybdenum of less than 0.08%, the viscosity and plastic properties deteriorate, which leads to a decrease in the yield of sheets. An increase in the content of molybdenum in excess of 0.17% does not contribute to a further increase in the quality of the sheets, but only increases the consumption of alloying, which is impractical.

Следует также отметить, что сталь предложенного состава может содержать в виде примесей не более 0,005% серы, не более 0,015% фосфора и не более 0,011% азота. При указанных предельных концентрациях эти элементы в стали предложенного состава не оказывают заметного негативного воздействия на качество листов, тогда как их удаление из расплава стали существенно повышает затраты на производство и усложняет технологический процесс. Увеличение концентрации серы более 0,005%, фосфора более 0,015% или азота более 0,011% приводит к ухудшению механических свойств и снижению выхода годных листов.It should also be noted that the steel of the proposed composition may contain in the form of impurities not more than 0.005% sulfur, not more than 0.015% phosphorus and not more than 0.011% nitrogen. At the indicated maximum concentrations, these elements in the steel of the proposed composition do not have a noticeable negative effect on the quality of the sheets, while their removal from the steel melt significantly increases production costs and complicates the process. An increase in sulfur concentration of more than 0.005%, phosphorus of more than 0.015%, or of nitrogen of more than 0.011%, leads to a deterioration in mechanical properties and a decrease in the yield of sheets.

Пример реализации способаAn example implementation of the method

В электродуговой печи емкостью 100 тонн производят выплавку низколегированных сталей различного состава (табл.2).In an electric arc furnace with a capacity of 100 tons, low-alloy steels of various compositions are smelted (Table 2).

Выплавленные стали составов 1-6 разливают на вертикальной МНЛЗ в слябы сечением 200×1350 мм, которые загружают в газовую печь и отжигают при температуре Т_о=730°С, после чего охлаждают с печью.Smelted steel of compositions 1-6 is poured on a vertical continuous casting machine into slabs with a cross section of 200 × 1350 mm, which are loaded into a gas furnace and annealed at a temperature of T _o = 730 ° C, after which it is cooled with the furnace.

Отожженные слябы нагревают в методической печи до температуры Т_а=1180°С и прокатывают в черновой клети кварто толстолистового реверсивного стана 2800 за 7 проходов (с разбивкой ширины) в раскат толщиной 45 мм с одновременным охлаждением до температуры начала чистовой прокатки Т_нп=950°С.Annealed slabs are heated in a methodical furnace to a temperature of Т _а = 1180 ° С and rolled in a roughing stand of a quarto plate-type reversing mill 2800 in 7 passes (with a breakdown of the width) into a 45 mm thick roll with simultaneous cooling to the temperature of the start of finishing rolling Т _нп = 950 ° FROM.

Затем листы толщиной 45 мм задают в чистовую клеть кварто и прокатывают их в температурном интервале от Т_нп=950°С до Т_кп=830°С за 7 проходов до конечной толщины 18 мм по схеме:Then, sheets with a thickness of 45 mm are set in the quarto finishing stand and rolled in the temperature range from T _np = 950 ° C to T _kp = 830 ° C for 7 passes to a final thickness of 18 mm according to the scheme:

45 мм → 38 мм → 32 мм → 28 мм → 25 мм → 22 мм → 19,5 мм → 18,0 мм.45 mm → 38 mm → 32 mm → 28 mm → 25 mm → 22 mm → 19.5 mm → 18.0 mm.

Суммарное обжатие ε_Σ при чистовой прокатке составляет:Ε _Σ total rolling reduction at the finish rolling is:

Прокатанные листы пропускают через проходную роликовую печь с газовым подогревом, где осуществляют их нагрев до температуры нормализации Т_н=925°С, и, после выравнивания температуры по сечению, охлаждают на воздухе.Laminated sheets are passed through a gas-heated roller furnace, where they are heated to normalization temperature T _n = 925 ° C, and, after the temperature is equalized over the cross section, it is cooled in air.

От нормализованных листов отбирают пробы для испытания механических свойств, по результатам которых производят отсортировку некондиционного проката, что определяет выход годного Q.Samples are taken from normalized sheets for testing mechanical properties, according to the results of which substandard rolled products are sorted, which determines the yield of suitable Q.

В табл.3 приведены варианты способа производства толстолистового проката из низколегированной стали для изготовления штамповкой соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов, а также показатели их эффективности.Table 3 shows the options for the method of production of plate steel from low alloy steel for the manufacture of stamping of connecting parts of main and field pipelines, as well as indicators of their effectiveness.

Как следует из табл.2, при реализации предложенного способа (варианты №2-4) достигается повышение качества листов при максимальном выходе годного.As follows from table 2, when implementing the proposed method (options No. 2-4) is achieved by improving the quality of the sheets with a maximum yield.

В случаях запредельных значений заявленных параметров (варианты 1 и 5) и при реализации способа-прототипа (вариант 6), листы имеют более низкое качество по своим механическим свойствам, что снижает выход годного.In cases of transcendental values of the declared parameters (options 1 and 5) and when implementing the prototype method (option 6), the sheets have lower quality in terms of their mechanical properties, which reduces the yield.

Технико-экономические преимущества предложенного способа заключаются в том, что деформационно-термическое производство листов по предложенным оптимальным режимам из стали предложенного состава обеспечивают формирование требуемого повышенного комплекса механических свойств горячекатаных нормализованных толстых листов, за счет чего достигается улучшение качества и увеличивается выход годного.The technical and economic advantages of the proposed method are that the deformation-thermal production of sheets according to the proposed optimal conditions from steel of the proposed composition ensures the formation of the required increased complex of mechanical properties of the hot-rolled normalized thick sheets, due to which the quality is improved and the yield is increased.

В качестве базового объекта при определении технико-экономических преимуществ предложенного способа принят способ-прототип. Использование предложенного способа производства листов из предложенной низколегированной стали повысит уровень рентабельности их получения на 10-18%.As a basic object in determining the technical and economic advantages of the proposed method adopted the prototype method. Using the proposed method for the production of sheets of the proposed low alloy steel will increase the level of profitability of their production by 10-18%.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №4572748 (США), МПК С21D 1/18, С21D 1/62, 1986 г.1. Patent No. 4572748 (USA), IPC C21D 1/18, C21D 1/62, 1986

2. Заявка №60-56017 (Япония), МПК С21D 8/02, 1985 г.2. Application No. 60-56017 (Japan), IPC C21D 8/02, 1985

3. Ю.И.Матросов и др. Сталь для магистральных газопроводов. М.: Металлургия, 1989 г., с.250-253 - прототип.3. Yu.I. Matrosov and others. Steel for gas pipelines. M .: Metallurgy, 1989, p. 250-253 - prototype.

Таблица 2table 2 Химический состав низколегированных сталейThe chemical composition of low alloy steels № составаComposition number Содержание химических элементов, мас.%The content of chemical elements, wt.%   СFROM SiSi MnMn AlAl NbNb TiTi VV CrCr NiNi CuCu МоMo SS РR NN FeFe 1.one. 0,020.02 0,190.19 1,31.3 0,010.01 0,020.02 0,0090.009 0,050.05 0,090.09 0,10.1 0,090.09 0,070,07 0,0010.001 0,0110.011 0,0060.006 Остальн.Rest 2.2. 0,030,03 0,200.20 1,41.4 0,020.02 0,030,03 0,0100.010 0,060.06 0,100.10 0,20.2 0,10.1 0,080.08 0,0030.003 0,0110.011 0,0070.007 -:--: - 3.3. 0,050.05 0,300.30 1,61,6 0,040.04 0,040.04 0,0250,025 0,070,07 0,200.20 0,30.3 0,20.2 0,130.13 0,0040.004 0,0130.013 0,0090.009 -:--: - 4.four. 0,070,07 0,400.40 1,81.8 0,050.05 0,060.06 0,0400,040 0,090.09 0,300.30 0,50.5 0,30.3 0,170.17 0,0050.005 0,0150.015 0,0110.011 -:--: - 5.5. 0,080.08 0,500.50 1,91.9 0,060.06 0,070,07 0,0500,050 0,100.10 0,400.40 0,60.6 0,40.4 0,180.18 0,0060.006 0,0160.016 0,0120.012 -:--: - 6.6. 0,120.12 0,350.35 1,71.7 0,040.04 0,010.01 0,0330,033 0,010.01 0,200.20 0,30.3 0,30.3 -- 0,0060.006 0,0190.019 0,0150.015 -:--: -

Таблица 3
Режимы производства, механические свойства и выход годных листовTable 3
Production modes, mechanical properties and yield № вариантаOption No. № составаComposition number Режимы производстваProduction Modes Механические свойстваMechanical properties Q, %Q%     Т_о, °СT _o , ° C Т_а, °СT _a , ° C Т_нп, °СT _bp, ° C Т_кп, °СT _CP , ° C ε_Σ, %ε _Σ,% Т_н, °С _N T, ° C σ_в, Н/мм² σ _in , N / mm ² σ_т, Н/мм² σ _t , N / mm ² σ_т/σ_в σ _t / σ _in δ₅, %δ ₅ ,% KCV^-20, Дж/см² KCV ^-20 , J / cm ² KCU^-60, Дж/см² KCU ^-60 , J / cm ²   1.one. 55 690690 11601160 930930 800800 4040 900900 600600 540540 0,900.90 17-2017-20 4949 4949 65,865.8 2.2. 22 710710 11701170 940940 810810 50fifty 910910 580580 342342 0,590.59 2828 5252 5151 98,998.9 3.3. 33 730730 11801180 950950 830830 6060 925925 560560 280280 0,500.50 2929th 5656 5555 99,499,4 4.four. 4four 750750 11901190 970970 900900 7070 940940 550550 310310 0,570.57 30thirty 6060 5757 99,299,2 5.5. 1one 760760 12001200 980980 910910 8080 950950 540540 310310 0,570.57 18-3018-30 48-5148-51 4949 71,271.2 6.6. 66 -- 12001200 не регл.not regl. 740740 7070 -- 597597 549549 0,920.92 16-2016-20 4343 4040 --

Claims (4)

1. Способ производства толстолистового проката из низколегированной стали для изготовления штамповкой соединительных деталей магистральных и промысловых трубопроводов, включающий нагрев непрерывно-литых слябов, многопроходные горячую черновую и чистовую прокатку с регламентированной температурой конца прокатки, отличающийся тем, что нагрев слябов производят до температуры 1170-1190°С, а чистовую многопроходную прокатку начинают при температуре не выше 970°С, проводят с суммарным обжатием 50-70% и завершают при температуре не выше 900°С.1. Method for the production of cold rolled steel from low alloy steel for stamping the connecting parts of main and field pipelines, comprising heating continuously cast slabs, multi-pass hot roughing and finishing rolling with a regulated end temperature, characterized in that the slabs are heated to a temperature of 1170-1190 ° C, and final multi-pass rolling begins at a temperature not exceeding 970 ° C, is carried out with a total compression of 50-70% and is completed at a temperature not exceeding 900 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что горячекатаные листы подвергают нормализации при температуре 910-940°С с охлаждением на воздухе.2. The method according to claim 1, characterized in that the hot-rolled sheets are subjected to normalization at a temperature of 910-940 ° C with cooling in air. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед горячей прокаткой непрерывно-литые слябы подвергают отжигу при температуре не выше 750°С.3. The method according to claim 1, characterized in that before hot rolling, continuously cast slabs are annealed at a temperature not exceeding 750 ° C. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сталь имеет следующий химический состав, мас.%:4. The method according to claim 1, characterized in that the steel has the following chemical composition, wt.%: УглеродCarbon 0,03-0,070.03-0.07 КремнийSilicon 0,20-0,400.20-0.40 МарганецManganese 1,4-1,81.4-1.8 АлюминийAluminum 0,02-0,050.02-0.05 НиобийNiobium 0,03-0,060.03-0.06 ТитанTitanium 0,01-0,040.01-0.04 ВанадийVanadium 0,06-0,090.06-0.09 ХромChromium 0,10-0,300.10-0.30 НикельNickel 0,20-0,500.20-0.50 МедьCopper 0,10-0,300.10-0.30 МолибденMolybdenum 0,08-0,170.08-0.17 СераSulfur не более 0,005no more than 0,005 ФосфорPhosphorus не более 0,015no more than 0.015 АзотNitrogen не более 0,011no more than 0,011 ЖелезоIron остальноеrest