Жаропрочная сталь мартенситного класса


 


Владельцы патента RU 2524465:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным хромистым сталям мартенситного класса, используемым для изготовления поковок роторов большого диаметра с высокими характеристиками прочности, выносливости и жаропрочными свойствами при температуре 650°С, а также для изготовления паропроводов и котлов энергетических установок с рабочими температурами до 650°С. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,015-0,05, кремний 0,10-0,20, марганец 0,45-0,70, хром 9,10-12,00, никель ≤0,30, вольфрам 1,00-1,70, молибден 0,65-0,90, ванадий 0,15-0,30, ниобий 0,15-0,30, азот 0,025-0,25, бор 0,001-0,003, сера ≤ 0,006, фосфор ≤ 0,008, алюминий 0,001-0,003, медь ≤ 0,30, кобальт 4,00-5,00, нитрид циркония 0,05-0,50, кальций 0,005-0,02, церий 0,005-0,03 и железо остальное. Нитрид циркония содержится в стали в виде частиц с наноразмерной дисперсностью. Повышается прочность, выносливость и жаропрочность. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным хромистым сталям мартенситного класса, содержащим 8-13% Сr, которые могут быть использованы для изготовления поковок роторов большого диаметра с высокими характеристиками прочности, выносливости и жаропрочными свойствами при температуре 650°С, а также для изготовления паропроводов и котлов энергетических установок с рабочими температурами до 650°С.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является жаропрочная сталь мартенситного класса для изготовления элементов энергетических установок, в частности котлов и паропроводов, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, молибден, кобальт, ванадий, ниобий, азот, бор, серу, фосфор, алюминий, медь и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод не более 0,02, кремний 0,15-0,2, марганец 0,45-0,6, хром 8,5-9,0, никель не более 0,05, вольфрам 1,7 -1,75, молибден 0,5-0,6, кобальт 2,8-3,2, ванадий 0,18-0,23, ниобий 0,05-0,08, азот 0,05-0,07, бор 0,006-0,008, сера не более 0,01, фосфор не более 0,01, медь 0,01-0,05, алюминий не более 0,003, железо - остальное.

(RU 2437956, С22С 38/54, С22С 38/32)

Однако известная сталь не обладает достаточно высокими механическими свойствами и жаропрочностью, что ограничивает ее использование в энергетических установках, работающих на суперсверхкритических параметрах пара.

Задачей и техническим результатом изобретения является повышение прочности, выносливости и жаропрочности стали.

Технический результат достигается тем, что жаропрочная сталь мартенситного класса содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий, азот, бор, серу, фосфор, алюминий, медь, кобальт, нитрид циркония, кальций, церий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,015-0,05
Кремний 0,10-0,20
Марганец 0,45-0,70
Хром 9,10-12,00
Никель ≤0,30
Вольфрам 1,00- 1,70
Молибден 0,65 -0,90
Ванадий 0,15-0,30
Ниобий 0,15-0,30
Азот 0,025-0,25
Бор 0,001-0,003
Сера ≤0,006
Фосфор ≤0,008
Алюминий 0,001-0,003
Медь ≤0,30
Кобальт 4,00-5,00
Нитрид циркония 0,05-0,50
Кальций 0,005-0,02
Церий 0,005-0,03
Железо остальное

Технический результат также достигается тем, что сталь содержит нитрид циркония в виде частиц с наноразмерной дисперсностью.

Предлагаемая сталь отличается от известной рациональным содержанием углерода 0,015-0,05 мас.%, что является оптимальным для обеспечения высокой технологичности и способствует получению высокой прочности и жаропрочности.

При содержании углерода ниже 0,015 мас.% его действие на технологические и служебные свойства стали малоэффективно, но усложняются процессы выплавки, а при содержании углерода выше 0,05 мас.% ускоряется коалесценция карбидов и обеднение твердого раствора Мо, Cr и V, что снижает прочностные свойства и жаропрочность стали.

Оптимальное содержание хрома 9,10-12,00 мас.% обеспечивает высокую прокаливаемость и более высокую жаропрочность.

При содержании хрома ниже 9,1 мас.% его действие на прокаливаемость менее эффективно, а при содержании хрома выше 12,0 мас.% прокаливаемость и жаропрочность несколько увеличивается, но одновременно возникает возможность образования δ-феррита. Для достижения максимальной прочности сталь должна быть целиком мартенситной после охлаждения на воздухе, поскольку любое содержание δ-феррита снижает ее прочность: с увеличением количества δ-феррита увеличивается охрупчивание стали при длительном воздействии повышенной температуры.

Содержание молибдена 0,65-0,90 мас.% обеспечивает повышение прокаливаемости, прочности и жаропрочности стали, так как молибден находится в твердом растворе, что приводит к дополнительному упрочнению без снижения пластичности и препятствует развитию отпускной хрупкости. Предлагаемый диапазон содержания молибдена способствует подавлению выделения фаз Лавеса, которые при высоких температурах быстро коагулируют, что приводит к снижению характеристик жаропрочности.

Дополнительное наличие в составе стали кальция и церия в сочетании со сбалансированным содержанием остаточного алюминия благоприятно изменяет форму неметаллических включений, очищает и упрочняет границы зерен, повышает пластичность, ударную вязкость и жаропрочность, что приводит к повышению служебных и технологических свойств стали.

Церий в присутствии кальция улучшает стойкость против окисления. При суммарном введении церия и кальция в заявленных пределах повышается жаропрочность стали.

Введение в состав стали мелкодисперсных нитридов циркония с наноразмерной дисперсностью обеспечивает образование большого количества центров кристаллизации, равномерно распределенных в объеме металла.

В процессе затвердевания стали химически стойкие частицы нитрида циркония, находясь в расплаве, обладают повышенной устойчивостью к диссоциации и будут являться центрами кристаллизации аустенитных зерен, что существенно измельчит первичное аустенитное зерно, увеличит площадь границ аустенитных зерен и существенно уменьшит количество и увеличит дисперсность карбидов и нитридов ванадия и ниобия, выпадающих по границам аустенитных зерен. Все это ведет к увеличению прочностных характеристик стали, а также показателей пластичности и вязкости. Нитрид циркония также играет роль дополнительных зародышей фаз, выделяемых при ползучести, благодаря чему образуется более мелкодисперсное распределение фаз, что повышает жаропрочность стали.

Микролегирование стали бором и азотом повышает сопротивление стали деформации при ползучести за счет образования нитридов бора. Бор сегрегирует по границам зерен, преимущественно бывшим аустенитным, что, подавляя зернограничное проскальзывание, повышает время до разрушения. Кроме того, бор повышает сопротивление коррозии под напряжением и нивелирует неблагоприятное влияние повышенного содержания ванадия на окалиностойкость. Бор образует наночастицы нитрида бора в теле зерен и по дислокационным стенкам, что позволяет поднять температуру эксплуатации за счет эффекта стабилизации дислокационной структуры. Наночастицы бора также увеличивают эффект воздействия наночастиц нитрида циркония на жаропрочность стали.

В заявляемой стали реализован механизм наноразмерного саморегулирования структуры в условиях длительной эксплуатации, заключающийся в закреплении дислокаций наноразмерными выделениями (размером не более 20-30 нм) нитрида бора и нитрида циркония, обладающими и высокой стабильностью при воздействии повышенных температур и высоких напряжений, что существенно повышает жаропрочность стали.

Ограничением содержания примесей серы и фосфора до 0,006 и 0,008 мас.% соответственно способствует получению более высоких значений пластичности и ударной вязкости. При повышении содержания легкоплавких примесей серы и фосфора выше заявленных пределов резко увеличивается неоднородность структуры стали, что в свою очередь, снижает ее жаропрочность.

Повышенное содержание азота 0,025-0,25 мас.% способствует увеличению прочности стали за счет образования нитридов и карбонитридов ванадия, ниобия и хрома. Высокодисперсные нитриды и карбонитриды этих элементов тормозят рост зерен при нагревании, что способствует сохранению высокой ударной вязкости. Такое содержание азота обеспечивает в структуре стали отсутствие δ-феррита, наличие которого снижает жаропрочность.

Повышенное содержание кобальта 4,00-5,00 мас.% способствует подавлению формирования δ-феррита при аустенитизации сталей с содержанием хрома 8-12% мас.% и существенно влияет на выделение дисперсных упрочняющих частиц при отпуске. Общее количество выделений типа карбонитридов и карбидов увеличивается при увеличении содержания кобальта. Изменение плотности выделений особенно ярко выражено в интервале содержания кобальта в заявленных пределах.

Повышенное содержание ванадия 0,15-0,30 мас.% способствует измельчению зерна, уменьшает склонность стали к перегреву и увеличивает устойчивость мартенсита против отпуска.

Предлагаемая сталь позволяет повысить содержание меди не более 0,30 мас.%, что дает возможность использовать более дешевую исходную шихту (так как в металлоломе присутствует медь).

Сравнительные испытания известной стали и стали по изобретению представлены в таблицах 1-3.

Выплавку проводили в индукционной печи, с разливкой металла на слитки, из которых после ковки изготавливались образцы для определения механических свойств и жаропрочности.

В таблице 2 приведены механические свойства стальных образцов, полученные после следующей термообработки: закалка от 1100°С в масле, отпуск при температуре 750°С, охлаждение на воздухе.

Испытания на растяжение проводили на цилиндрических образцах пятикратной длины с диаметром расчетной части 6 мм в соответствии с ГОСТ 1497-84 при комнатной температуре и по ГОСТ 9651-84 при повышенных температурах. В качестве критерия жаропрочности использовались испытания на длительную прочность, которые проводились по ГОСТ 10145-81 (табл.3).

Как видно из представленных данных сталь по изобретению имеет более высокие механические свойства и жаропрочность, чем известная сталь. Предлагаемая сталь после проведенной термообработке имеет мартенситную структуру без присутствия δ-феррита, что положительно сказывается на жаропрочности стали.

Служебные характеристики стали по изобретению позволяют ее использовать в качестве конструкционного материала для деталей тепловых турбин с рабочей температуру до 650°С.

Таблица 1
Химический состав сталей
Концентрация компонентов, мас.% Сталь по изобретению Известная сталь
1 2 3 4
С 0,015 0,03 0.05 0,02
Si 0,10 0,15 0,20 0,10
Mn 0,40 0,60 0,70 0,45
S 0,002 0,004 0,006 0,01
Р 0,003 0,002 0,007 0,01
Cr 9,10 10,50 12,00 9,00
Ni 0,30 0,20 0,10 0,05
Mo 0,65 0,70 0,90 0,60
W 1,00 1,20 1,70 1,70
Со 4,00 4,50 5,00 3,00
Cu 0,10 0,25 0,30 0,05
V 0,15 0,25 0,30 0,20
Nb 0,15 0,30 0,20 0,05
N 0,025 0,10 0,25 0,07
Al 0,001 0,002 0,003 0,003
В 0,001 0,002 0,003 0,007
ZrN 0,05 0,40 0,50 -
Се 0,005 0,010 0,030 -
Са 0,005 0,010 0,020 -
Fe остальное остальное остальное остальное
Таблица 2
Механические свойства известной стали и стали по изобретению
Состав стали Тисп., °С σ0,2, Н/мм2 σb, Н/мм2 δ, %
20 850 1050 15
1 650 500 550 20
700 460 500 25
20 950 1100 14
2 650 510 560 20
700 465 510 24
20 1000 1150 15
3 650 520 570 20
700 470 575 25
20 700 790 14
4 650 320 440 15
700 130 260 25
Таблица 3
Пределы длительной прочности сталей в зависимости от температуры испытания
Состав стали Тисп,°С Длительная прочность, Н/мм2, за время 105 ч
1 650 120
2 650 123
3 650 125
4 650 108

1. Жаропрочная сталь мартенситного класса, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий, азот, бор, серу, фосфор, алюминий, медь, кобальт и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нитрид циркония, церий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,015-0,05
Кремний 0,10-0,20
Марганец 0,45-0,70
Хром 9,10-12,00
Никель ≤0,30
Вольфрам 1,00-1,70
Молибден 0,65-0,90
Ванадий 0,15-0,30
Ниобий 0,15-0,30
Азот 0,025-0,25
Бор 0,001-0,003
Сера ≤0,006
Фосфор ≤0,008
Алюминий 0,001-0,003
Медь ≤0,30
Кобальт 4,00-5,00
Нитрид циркония 0,05-0,50
Кальций 0,005-0,02
Церий 0,005-0,03
Железо остальное

2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит нитрид циркония в виде частиц с наноразмерной дисперсностью.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойкой легированной нейтронно-поглощающей стали, используемой в атомном энергомашиностроении в качестве материала чехловых труб - поглотителей нейтронов в средствах транспортировки и уплотненного хранения отработанного ядерного топлива в бассейнах выдержки.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к малоактивируемым жаропрочным радиационно стойким сталям, используемым в ядерной энергетике, в частности, для изготовления деталей активных зон атомных реакторов на быстрых нейтронах и оборудования термоядерных реакторов.
Изобретение относится к металлургии, а именно к составу стали, используемой при производстве арматурного периодического профиля для железобетонных конструкций. Сталь содержит, в мас.%: углерод 0,20-0,29, марганец 1,20-1,60, кремний 0,60-0,90, фосфор не более 0,040, сера не более 0,010, хром 0,01-0,25, никель не более 0,30, медь не более 0,30, бор 0,001-0,005, азот не более 0,008, железо остальное.
Сталь // 2502822
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сталей, используемых в машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,2-0,25, кремний 0,2-0,25, марганец 0,2-0,25, никель 13,0-15,0, хром 0,2-0,25, молибден 0,2-0,25, медь 1,3-1,7, кобальт 0,5-0,7, цирконий 0,2-0,25, бор 0,05-0,1, алюминий 0,2-0,25, ниобий 1,3-1,7, вольфрам 0,1-0,15, железо остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким аустенитным сталям с повышенным содержанием кремния для использования в ядерной энергетике при изготовлении теплообменного оборудования, работающего при высокой температуре в контакте с пароводяной средой и тяжелым свинцовым жидкометаллическим теплоносителем, в частности, для изготовления теплообменных тонкостенных труб, работающих при 550°С.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению закаленной мартенситной стали, используемой для изготовления различных конструкционных и приводных деталей.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкционным высокопрочным сталям повышенной износостойкости, используемым при производстве сварных кузовов большегрузных автомобилей, работающих в условиях Крайнего Севера.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам на основе железа, используемым для изготовления броневых элементов. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве подката из высокоуглеродистой стали для изготовления холоднодеформированного арматурного периодического профиля.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к инструментальным сплавам высокой теплостойкости, используемым для изготовления литых и кованых штампов горячего деформирования.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячекатаной стальной плите, не склонной к растрескиванию при снятии напряжений, применяемой для изготовления корпусов реакторов, штампованных изделий или трубопроводов. Сталь имеет состав, в мас.%: 0,019≤С≤0,030, 0,5≤Mn≤3, 0,1≤Si≤0,75, Al≤0,25, 18≤Cr≤25, 12≤Ni≤20, 1,5≤Mo≤3, 0,001≤В≤0,008, 0,25≤V≤0,35, 0,23≤N≤0,27, железо и неизбежные примеси остальное. Для компонентов стали выполняются отношение: Ni(eq)≥1,11Cr(eq)-8,24, где: Cr(eq)=Cr+Mo+1,5Si+5V+3Al+0,02, Ni(eq)=Ni+30C+x(N-0,045)+0,87, где: х=22 при 0,23≤N≤0,25 и х=20 при 0,25<N≤0,35. Сталь устойчива к окислению, обладает высокой стойкостью к ползучести и пластичностью при работе при высоких температурах. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к износостойкому сплаву, используемому для получения формованных продуктов, отлитых продуктов, покрытий, а также проволок, электродов, порошков и смесей. Сплав содержит от 13 до 16 вес. процентов никеля (Ni), от 13,5 до 16,5 вес. процентов хрома (Cr), от 0,5 до 3 вес. процентов молибдена (Mo), от 3,5 до 4,5 вес. процентов кремния (Si), от 3,5 до 4 вес. процентов бора (B) и от 1,5 до 2,1 вес. процентов углерода (C), остаток - железо (Fe). Обеспечиваются высокие износостойкость и химическая стойкость при низкой стоимости. 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении толстолистовой стали для изготовления деталей транспортных и горнодобывающих машин, обладающих высокой стойкостью против абразивного износа (истирания). Способ включает получение слябов из стали, содержащей, мас.%: 0,14-0,19 C, 0,17-0,37 Si, 1,1-1,6 Mn, 0,06-0,12 V, 0,7-1,1 Cr, 0,5-1,0 Ni, 0,20-0,35 Mo, 0,02-0,06 Al, 0,02-0,05 Ti, 0,001-0,005 B, 0,002-0,030 Ca, S≤0,008, P≤0,015, остальное Fe, их нагрев, многопроходную горячую прокатку листов в регламентированном температурном интервале, закалку водой и отпуск. Горячую прокатку ведут в температурном интервале от 1280°C до 800°C, закалку водой осуществляют за два этапа, вначале от температуры 940-970°C, после чего листы повторно нагревают и закаливают от температуры 840-870°C, отпуск осуществляют при температуре 500-560°C. Технический результат заключается в повышении износостойкости листов и выхода годного. 1 пр., 3 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству рессорно-компрессорных штанг нефтяных насосов, выполненных из среднеуглеродистой легированной конструкционной стали. Выплавляют сталь, содержащую в мас.%: углерод 0,40-0,45, кремний 0,15-0,30, марганец 0,75-1,00, сера не более 0,025, фосфор не более 0,025, медь не более 0,30, никель не более 0,30, хром 0,80-1,10, молибден 0,15-0,25, алюминий 0,015 - 0,05, бор 0,00010-0,00025, азот не более 0,008, железо и примеси - остальное. Осуществляют разливку стали, горячую прокатку, нормализацию, охлаждение на воздухе и отпуск. Нормализацию проводят при температуре 880°С, а отпуск проводят при температуре 580-600°С. Обеспечиваются требуемые эксплуатационные свойства: предел текучести не менее 720 МПа и предел прочности 930-1000 МПа при сохранении требуемого уровня пластичности. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стальной высокопрочной проволочной арматуры. Способ изготовления арматуры из стали включает выплавку стали, содержащей: мас.%: углерод 0,78-0,82, марганец 0,70-0,90, кремний 0,20-0,30, сера не более 0,010, фосфор не более 0,025, хром 0,20-0,30, никель не более 0,10, медь не более 0,10, алюминий не более 0,005, бор 0,0010-0,0030, азот не более 0,008, титан не более 0,005%, железо остальное, при этом поддерживают суммарное содержание Cr+Mn+Ni+Cu<1,4, а соотношение Al/B - в пределах <1,67. Термическую обработку катанки производят путем нагрева в печи до температуры 900-940°C с последующей изотермической закалкой в течение 85-110 c в расплаве свинца при температуре 530-560°C и окончательным охлаждением водой. Холодное волочение катанки производят с суммарной степенью обжатия 57-62%. Технический результат заключается в получении холоднодеформированной высокопрочной арматуры с прочностью не менее 1670 H/мм2, условным пределом текучести не менее 1500 H/мм2 и относительным удлинением при разрыве не менее 6%. 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным коррозионностойким сталям, используемым в атомной энергетике и машиностроении в установках, эксплуатирующихся длительное время при температурах 500-600°C. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,06-0,10, кремний 0,02-0,3, марганец 0,3-0,8, хром 11,5-13,0, никель 0,8-1,2, молибден от 0,8 до менее 1,0, ванадий 0,15-0,30, ниобий 0,05-0,15, азот от более 0,04 до 0,07, сера 0,001-0,010, фосфор 0,001-0,015, медь 0,01-0,10, кальций от более 0,005 до 0,015, церий от более 0,01 до 0,05, бор 0,001-0,005, алюминий 0,05-0,15, железо - остальное. Суммарное содержание углерода и азота не превышает 0,16%. Повышаются механические свойства, особенно длительная прочность, а также повышается стойкость против питтингообразования, что приводит к повышению эксплуатационных характеристик и ресурса энергетического оборудования. 3 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу аустенитной нержавеющей стали. Сталь содержит, мас.%: до 0,20 С, 2,0-9,0 Мn, до 2,0 Si, 15,0-23,0 Сr, 3,0-6,0 Ni, 0,5-1,0 Мо, 0,05-0,35 N, (7,5(%С))≤(%Nb+%Ti+%V+%Та+%Zr)≤1,5, 0,0005-0,01 В, остальное - Fe и неизбежные примеси. Сталь имеет значение числового эквивалента стойкости к точечной коррозии PREN от 18 до 22. Обеспечиваются высокие коррозионная стойкость, устойчивость к деформациям при повышенных температурах, а также способность к формовке при относительно низких уровнях содержаний Ni и Мо. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству горячекатаного проката повышенной прочности из низколегированной стали, предназначенного для изготовления деталей большегрузных автомобилей, подъемно-транспортных механизмов и сельскохозяйственных машин методом штамповки, гибки и профилирования. Способ включает выплавку стали, содержащей, мас.%: углерод 0,03-0,12, кремний 0,10-0,50, марганец 1,5-2,0, серу не более 0,008, фосфор не более 0,015, хром 0,01-0,30, никель 0,01-0,30, медь 0,01-0,30, алюминий 0,01-0,06, ниобий 0,001-0,10, азот 0,002-0,010, ванадий 0,001-0,10, титан 0,001-0,10, молибден 0,005-0,30, кальций 0,0003-0,005, бор 0,0001-0,005, железо и неизбежные примеси остальное, в т.ч. олово, свинец, цинк - не более 0,010 каждого, водород не более 0,001. Горячую прокатку в чистовой группе клетей при температуре не более 950°C с кратностью подката не менее пяти номинальных толщин готового проката. При этом конец чистовой прокатки регламентируют в диапазоне 750-860°C. Смотку полосы при температуре не более 480°C. При этом режим ускоренного охлаждения назначают исходя из термокинетических диаграмм распада переохлажденного аустенита для обеспечения бейнито-мартенсито-ферритной структуры с долей бейнито-мартенситной фазы не менее 90%. Техническим результатом является получение горячекатаного проката требуемого класса прочности с гарантированным уровнем работы удара при -20°C и относительного удлинения. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.

Изобретение к производству горячекатаных стальных листов. Лист изготовлен из стали, содержащей, мас.%: 0,040≤С<0,065, 1,4≤Mn≤1,9, 0,1≤Si≤0,55, 0,095≤Ti≤0,145, 0,025≤Nb≤0,045, 0,005≤A1≤0,1, 0,002≤N≤0,007, S≤0,004, P<0,020, железо и неизбежные примеси - остальное. Микроструктура листа состоит из зернистого бейнита, феррита, цементита, карбонитридов титана и ниобия. Отношение размера DL зерна, измеренного параллельно направлению прокатки, и размера DN зерна, измеренного перпендикулярно направлению прокатки, менее или равно 1,4. Способ изготовления листа включает нагрев полуфабриката до 1160-1300°С, горячую прокатку с температурой конца прокатки 880-930°С. При этом степень обжатия предпоследнего прохода - менее 0,25, степень обжатия последнего прохода - менее 0,15, а сумма двух степеней обжатия - менее 0,37. Начальная температура в предпоследнем проходе менее 960°С. Охлаждение осуществляют со скоростью 50-150°С/с. Намотку листа осуществляют при температуре намотки 470-625°С. Технический результат заключается в получении листа, имеющего напряжение при текучести более 690 МПа и менее или равное 840 МПа, прочность 780-950 МПа, относительное удлинение при разрыве более 10% и коэффициент (Ас) раздачи отверстия более или равный 50%. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструкционным сталям, используемым для изготовления бурильных труб. Труба выполнена из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, медь, титан, бор, алюминий, серу, фосфор, азот, железо и неизбежные примеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,28-0,34, кремний 0,15-0,45, марганец 0,65-0,95, хром 0,80-1,30, молибден 0,10-0,20, никель не более 0,50, медь не более 0,30, титан 0,015-0,045, бор 0,001-0,004, алюминий 0,015-0,050, сера не более 0,010, фосфор не более 0,015, азот не более 0,012, железо и неизбежные примеси остальное. Труба имеет предел прочности не менее 724 МПа, предел текучести 655-1138 МПа, работу удара при 21°С не менее 54 Дж и работу удара при -20°С не менее 100 Дж. 3 табл.
Наверх