Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь, изготовленный продукт и способы их применения - заявка 2016138183 на патент на изобретение в РФ

1. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь, характеризующаяся тем, что содержит мартенситно-ферритную микроструктуру, а химический состав находится в следующем диапазоне: С в количестве от 0,005 до 0,030%; Si в количестве от 0,10 до 0,40%; Mn в количестве от 0,20 до 0,80%; Р в количестве максимум 0,020%; S в количестве максимум 0,005%; Cr в количестве от 13 до 15%; Ni в количестве от 4,0 до 6,0%; Мо в количестве от 2,0 до 4,5%; V в количестве от 0,01 до 0,10%; Nb в количестве от 0,01 до 0,50%; N в количестве от 0,001 до 0,070%; Al в количестве от 0,001 до 0,060%; Ti в количестве от 0,001 до 0,050%; Cu в количестве от 0,01 до 1,50%; О в количестве максимум 0,005% (весовых процентов), в которой баланс осуществляется посредством Fe и приемлемых уровней неизбежных примесей при промышленной обработке; и которая имеет параметр локальной коррозии (LCP) от 3,2 до 6,2, определенный следующим уравнением:
LCP=0,500⋅%Cr+1,287⋅%Мо+1,308⋅%N-5,984.
2. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит С в количестве от 0,005 до 0,015%.
3. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Cr в количестве от 13,5 до 14,5%.
4. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Ni в количестве от 4,5 до 5,5%.
5. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Мо в количестве от 3,0 до 4,0%.
6. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Nb в количестве от 0,03 до 0,20% и N в количестве от 0,006 до 0,020%.
7. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Nb в количестве от 0,20 до 0,50% и N в количестве от 0,020 до 0,050%.
8. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Cu в количестве от 0,8 до 1,2%.
9. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Cr в количестве от 13,5 до 14,5%; Мо в количестве от 3,0 до 4,0%; Nb в количестве от 0,03 до 0,20% и N в количестве от 0,006 до 0,020%.
10. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит Cr в количестве от 13,5 до 14,5%; Мо в количестве от 3,0 до 4,0%; Nb в количестве от 0,20 до 0,50% и N в количестве от 0,020 до 0,050%.
11. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она содержит объемную долю карбонитрида ниобия в количестве от 0,01 до 0,50%.
12. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она имеет LCP от 4,2 до 5,2.
13. Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь по одному из пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что она имеет числовой эквивалент стойкости к питтинговой коррозии (PREN) выше 24, причем PREN определяют выражением PREN=%Cr+3,3%Mo+16%N.
14. Готовый продукт для применения в нефтяной и газовой области, характеризующееся тем, что он содержит мартенситно-ферритную нержавеющую сталь, как определено по одному из пп. 1-13, имеющую конечную микроструктуру, образованную δ-ферритом, мартенситом, остаточным аустенитом и бесполезными количествами фаз, оказывающих вредное воздействие, например, Хи- или Сигма-; при этом количество δ-феррита находится в диапазоне от 20 до 50%, количество мартенсита находится в диапазоне от 50 до 80% и содержит не более 15% остаточного аустенита.
15. Готовый продукт по п. 14, характеризующийся тем, что он представляет собой бесшовную трубу, фасонную арматуру, вспомогательные приспособления, кованные или прокатные изделия или сортовой прокат.
16. Готовый продукт по одному из пп. 14 и 15, характеризующийся тем, что он представляет собой бесшовную трубу для обсадной трубы.
17. Готовый продукт по одному из пп. 14 и 15, характеризующийся тем, что он представляет собой бесшовную трубу для эксплуатационных труб.
18. Способ изготовления штампованных или прокатных изделий или сортового проката из мартенситно-ферритной нержавеющей стали, характеризующийся тем, что он включает следующие этапы:
a) изготовление мартенситно-ферритной нержавеющей стали, как определено в одном из п.п. 1-13, путем плавления химических элементов;
b) отливка материала, расплавленного на этапе а);
c) гомогенизация отлитой заготовки этапа b) путем термообработки;
d) горячая формовка продукта этапа с) путем прокатки или штамповки, причем в конце данного этапа температура обработки должна удовлетворять следующему уравнению:
TPr oc-16,9⋅%Cr-49,9⋅%Мо>535;
е) необязательно горячая обработка продукта этапа d).
19. Способ по п. 18, характеризующийся тем, что плавление химических элементов выполняют в воздушной индукционной печи, вакуумной индукционной печи или электрической печи.
20. Способ по одному из пп. 18, 19, характеризующийся тем, что отливку выполняют путем обычной или непрерывной разливки.
21. Способ изготовления бесшовной трубы из мартенситно-ферритной нержавеющей стали, характеризующийся тем, что он включает следующие этапы:
a) прокатка трубы, содержащей мартенситно-ферритную нержавеющую сталь, как определено в одном из п.п. 1-13, после которой следует термообработка, причем температура нагрева на завершающих этапах должна удовлетворять следующему уравнению:
TPr ос-16,9⋅%Cr-49,9⋅%Mo>535;
b) термообработка, разделенная на следующие подэтапы:
b1) необязательно закалка, и в случае ее применения температура нагрева должна соответствовать уравнению этапа а);
b2) одинарный или двойной отпуск при температурах от 550 до 680°C непосредственно после прокатки или после термического цикла закалки; и
c) воздушное или водяное охлаждение после закалки или отпуска.
22. Способ по п. 21, характеризующийся тем, что прокатку выполняют на стане непрерывной прокатки или нереверсивном дуо-стане Штифеля (автомат-стане).
23. Способ по одному из пп. 21 и 22, характеризующийся тем, что прокатку трубы можно выполнять путем применения непосредственной или холодной загрузки для чистовой прокатки.
Наверх