RU2542151C2 - Production of metal products from alloyed steels and alloys - Google Patents
Production of metal products from alloyed steels and alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542151C2 RU2542151C2 RU2013124797/02A RU2013124797A RU2542151C2 RU 2542151 C2 RU2542151 C2 RU 2542151C2 RU 2013124797/02 A RU2013124797/02 A RU 2013124797/02A RU 2013124797 A RU2013124797 A RU 2013124797A RU 2542151 C2 RU2542151 C2 RU 2542151C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat treatment
- production
- air
- water
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000742 Microalloyed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 chromium carbides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии легированных марок стали и сплавов и может быть использовано при изготовлении труб для энергетического машиностроения и оборудования АЭС. В качестве материала в таких случаях используется нержавеющая сталь типа 18-8 различных марок, например сталь марок 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т, рекомендованных для применения в промышленном оборудовании, работающем в коррозионно-активных средах в различных отраслях машиностроения. К механическим свойствам материала таких труб предъявляются требования при температурах дальнейшего изготовления деталей, узлов и эксплуатации, в частности пределу текучести при 350°C.The invention relates to the metallurgy of alloyed grades of steel and alloys and can be used in the manufacture of pipes for power engineering and equipment of nuclear power plants. As the material in such cases, stainless steel of type 18-8 of various grades is used, for example, steel grades 08X18H10T and 12X18H10T recommended for use in industrial equipment operating in corrosive environments in various engineering industries. The mechanical properties of the material of such pipes are required at temperatures of further manufacturing of parts, assemblies and operation, in particular, yield strength at 350 ° C.
Известен способ производства, включающий выплавку стали, комплексное легирование стали молибденом, вольфрамом, медью и кобальтом, горячую деформацию, термическую обработку, холодную деформацию и окончательную термическую обработку. В данном способе, например, используется нержавеющая сталь, содержащая по массовой доле (%): углерод от 0,06 до 0,08; кремний от 0,6 до 0,8; марганец от 1,5 до 2,0; хром от 18,0 до 19,0; никель от 10,0 до 11,0; титан от 0,5 до 0,7; молибден от 0,1 до 0,3; вольфрам от 0,1 до 0,2; ванадий от 0,1 до 0,2; медь от 0,1 до 0,3; кобальт от 0,01 до 0,025; железо -остальное (Патент РФ №2035524, дата публикации 20.05.1995 г.). Однако повышение эксплуатационных свойств при температуре эксплуатации (350°C) за счет комплексного легирования приводит к существенному увеличению себестоимости производства продукции.A known production method, including steelmaking, complex alloying of steel with molybdenum, tungsten, copper and cobalt, hot deformation, heat treatment, cold deformation and final heat treatment. In this method, for example, stainless steel is used, containing by mass fraction (%): carbon from 0.06 to 0.08; silicon from 0.6 to 0.8; manganese from 1.5 to 2.0; chrome from 18.0 to 19.0; nickel from 10.0 to 11.0; titanium from 0.5 to 0.7; molybdenum from 0.1 to 0.3; tungsten from 0.1 to 0.2; vanadium from 0.1 to 0.2; copper from 0.1 to 0.3; cobalt from 0.01 to 0.025; other iron (RF Patent No. 2035524, publication date 05/20/1995). However, an increase in operational properties at an operating temperature (350 ° C) due to complex alloying leads to a significant increase in the cost of production.
Наиболее близким аналогом является способ деформационно-термической обработки аустенитных нержавеющих марок сталей RU 2482197. Однако известные марки стали типа 18-8 после такой обработки не обеспечивают требуемый уровень механических и служебных свойств, в частности предел текучести, при температурах эксплуатации (350°C) и не отвечают требованиям, предъявляемым к конструкционным материалам для коллекторов парогенераторов АЭС нового поколения.The closest analogue is the method of deformation-heat treatment of austenitic stainless steel grades RU 2482197. However, the known grades of steel type 18-8 after such processing do not provide the required level of mechanical and service properties, in particular yield strength, at operating temperatures (350 ° C) and do not meet the requirements for structural materials for collectors of steam generators of new generation nuclear power plants.
Главной задачей настоящего изобретения является создание способа производства труб из аустенитной нержавеющей стали типа 18-8, обеспечивающей требуемые эксплуатационные свойства, в частности предел текучести, при температуре эксплуатации (350°C), а также технологичностью на стадии металлургического передела и стойкостью против коррозионного растрескивания в хлоридсодержащих средах.The main objective of the present invention is to provide a method for the production of pipes from austenitic stainless steel of type 18-8, providing the required performance properties, in particular yield strength, at an operating temperature (350 ° C), as well as manufacturability at the stage of metallurgical redistribution and resistance to corrosion cracking in chloride containing media.
Поставленные задачи решаются настоящим изобретением следующим образом. После горячей деформации трубы из аустенитной нержавеющей стали типа 18-8 подвергаются термической обработке в интервале температур от 450 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе, далее холодной прокатке и окончательной термической обработке в интервале температур от 750 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе. При многопроходных вариантах изготовления между операциями холодной деформации термическая обработка либо не проводится, либо проводится в интервале температур от 750 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе.The tasks are solved by the present invention as follows. After hot deformation, austenitic stainless steel pipes of type 18-8 are subjected to heat treatment in the temperature range from 450 to 950 ° C, followed by cooling in water or air, then cold rolling and final heat treatment in the temperature range from 750 to 950 ° C subsequent cooling in water or in air. In multi-pass manufacturing options between cold deformation operations, heat treatment is either not carried out or is carried out in the temperature range from 750 to 950 ° C, followed by cooling in water or in air.
При первом нагреве в стали происходит выделение карбидов хрома Cr23C6, что приводит к повышению мартенситной точки и образованию дисперсных выделений мартенситной фазы при последующей холодной прокатке. Температура окончательного нагрева и скорость охлаждения после него обеспечивают распад мартенситной фазы и вместе с тем сохранение требуемого уровня упрочнения, достигнутого за счет холодной пластической деформации и повышения стойкости против коррозионного растрескивания.Upon the first heating in steel, chromium carbides Cr 23 C 6 are precipitated, which leads to an increase in the martensitic point and the formation of dispersed precipitates of the martensitic phase during subsequent cold rolling. The temperature of the final heating and the cooling rate after it ensure the decay of the martensitic phase and at the same time maintain the required level of hardening, achieved by cold plastic deformation and increase the resistance to corrosion cracking.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известных тем, что после горячей деформации трубы из аустенитной нержавеющей стали типа 18-8 подвергаются термической обработке в интервале температур от 450 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе, далее одно- или многопроходной холодной прокатке и окончательной термической обработке в интервале температур от 750 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе. При многопроходных вариантах изготовления между операциями холодной деформации термическая обработка либо не проводится, либо проводится в интервале температур от 750 до 950°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе. В данном случае не требуется микролегировать сталь. А термическая обработка в рекомендуемых интервалах и сочетаниях с пластической деформацией в меньшей степени влияет на прочностные свойства, полученные при деформации. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known ones in that after hot deformation, pipes made of austenitic stainless steel of type 18-8 are subjected to heat treatment in the temperature range from 450 to 950 ° C, followed by cooling in water or air, then single or multiple pass cold rolling and final heat treatment in the temperature range from 750 to 950 ° C, followed by cooling in water or air. In multi-pass manufacturing options between cold deformation operations, heat treatment is either not carried out or is carried out in the temperature range from 750 to 950 ° C, followed by cooling in water or in air. In this case, it is not necessary to microalloy steel. And heat treatment in the recommended intervals and combinations with plastic deformation to a lesser extent affects the strength properties obtained by deformation. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step" is met.
Сравнение заявленного способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что соответствует патентоспособности «изобретательский уровень».Comparison of the claimed method not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, did not allow to reveal in them the features that distinguish the claimed solution from the prototype, which corresponds to the patentability of "inventive step".
Предлагаемый способ был реализован на ОАО «ЧТПЗ». Термическая обработка горячекатаных труб-заготовок размером 470×47 мм проводилась в секционной печи при температуре 920±15°C в течение от 60 до 70 мин с охлаждением на воздухе. Прокат по маршруту 470×47→426×41 мм проводился на стане ХПТ 450, коэффициент вытяжки составил μ=1,26. Термообработка труб промежуточного размера 426×41 мм осуществлялась на индукционной установке при температуре 880±30°C с охлаждением в спрейере с расходом воды 120 м3/ч. Скорости движения труб составляла 0,1 м/мин. Далее на стане ХПТ 450 проводился прокат по маршруту 426×41→353×38 мм, коэффициент вытяжки составил μ=1,32. Трубы готового размера 353×38 мм подвергались окончательной термической обработке на индукционной установке при температуре 900±30°С с охлаждением в спрейере с расходом воды 120 м3/ч. Скорость движения труб составляла 0,1 м/мин. Сравнение механических свойств металла труб, изготовленных по ранее использовавшейся технологии и по новой технологии, приведено в таблице.The proposed method was implemented at OAO ChTPZ. The heat treatment of hot-rolled tubes-billets with a size of 470 × 47 mm was carried out in a sectional furnace at a temperature of 920 ± 15 ° C for 60 to 70 minutes with cooling in air. Hire on the route 470 × 47 → 426 × 41 mm was carried out at the KhPT 450 mill, the drawing coefficient was μ = 1.26. Heat treatment of pipes of intermediate size 426 × 41 mm was carried out on an induction unit at a temperature of 880 ± 30 ° C with cooling in a sprayer with a water flow rate of 120 m 3 / h. The pipe speed was 0.1 m / min. Then, at the KhPT 450 mill, rolling was conducted along the route 426 × 41 → 353 × 38 mm, the drawing coefficient was μ = 1.32. Finished pipes of size 353 × 38 mm were subjected to final heat treatment in an induction unit at a temperature of 900 ± 30 ° C with cooling in a sprayer with a water flow rate of 120 m 3 / h. The speed of the pipes was 0.1 m / min. Comparison of the mechanical properties of metal pipes made according to previously used technology and new technology, are given in the table.
Использование предлагаемого способа прокатки позволило обеспечить требуемые значения предела текучести при 350°C при использовании нержавеющей стали без микролегирующих элементов.Using the proposed rolling method, it was possible to provide the required values of yield strength at 350 ° C when using stainless steel without microalloying elements.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013124797/02A RU2542151C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Production of metal products from alloyed steels and alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013124797/02A RU2542151C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Production of metal products from alloyed steels and alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013124797A RU2013124797A (en) | 2014-12-10 |
| RU2542151C2 true RU2542151C2 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53289162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013124797/02A RU2542151C2 (en) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | Production of metal products from alloyed steels and alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542151C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3067072A (en) * | 1960-11-07 | 1962-12-04 | Sharon Steel Corp | Method of annealing type 430 stainless steel |
| SU1280031A1 (en) * | 1985-01-04 | 1986-12-30 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method of manufacturing cold-hardened band from austenitic stainless steel |
| RU2464326C1 (en) * | 2011-07-19 | 2012-10-20 | ОАО "Первоуральский новотрубный завод" | Heat treatment method of cold deformed pipes |
| RU2482197C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Method for deformation-thermal processing of austenitic stainless steels |
-
2013
- 2013-05-28 RU RU2013124797/02A patent/RU2542151C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3067072A (en) * | 1960-11-07 | 1962-12-04 | Sharon Steel Corp | Method of annealing type 430 stainless steel |
| SU1280031A1 (en) * | 1985-01-04 | 1986-12-30 | Научно-исследовательский институт металлургии | Method of manufacturing cold-hardened band from austenitic stainless steel |
| RU2464326C1 (en) * | 2011-07-19 | 2012-10-20 | ОАО "Первоуральский новотрубный завод" | Heat treatment method of cold deformed pipes |
| RU2482197C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Method for deformation-thermal processing of austenitic stainless steels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013124797A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6574307B2 (en) | High toughness seamless steel pipe and manufacturing method thereof | |
| JP6244939B2 (en) | Austenitic stainless steel pipe | |
| CN101886228B (en) | Low carbon maraging stainless steel with high strength, high toughness and high corrosion resistance | |
| CN104357758B (en) | A kind of ultra-hard particles enhancement type martensite wear-resistant steel plate and manufacture method thereof | |
| JP5589965B2 (en) | Austenitic stainless steel pipe manufacturing method and austenitic stainless steel pipe | |
| CN104451436A (en) | Bainite-martensite-austenite multi-phase wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof | |
| Rashev et al. | High-nitrogen steel | |
| CN101831595A (en) | A kind of 21/4Cr-1Mo-1/4V steel forging and its automatic temperature control inflatable three-dimensional circulating water rapid cooling heat treatment method | |
| CN103740913A (en) | High-temperature forged martensitic stainless steel heat treatment method | |
| CN107034423B (en) | Induction heatable stainless steel plate with excellent corrosion resistance and method for producing the same | |
| CN107849658B (en) | Stainless steel pipe and method of making the same | |
| CN100467658C (en) | A kind of non-magnetic, high-strength stainless steel material and its manufacturing method | |
| CA3063796A1 (en) | Method for producing a wear-resistant steel pipe, wear-resistant steel pipe, and use of such a steel pipe | |
| CN102534413B (en) | Production method of corrosion-resistant steel pipe for high-pressure boiler | |
| CN107775280B (en) | A kind of manufacturing method of N08825 nickel-base alloy composite-curve | |
| JP6327077B2 (en) | Austenitic stainless steel | |
| JP2001192730A (en) | High Cr ferritic heat resistant steel and heat treatment method thereof | |
| Akhmed'yanov et al. | Hot deformation of martensitic and supermartensitic stainless steels | |
| RU2542151C2 (en) | Production of metal products from alloyed steels and alloys | |
| JP2015190054A (en) | Austenitic stainless steel | |
| JP5782753B2 (en) | Manufacturing method of high Cr high Ni alloy tube and high Cr high Ni alloy | |
| JP2002167651A (en) | Martensitic stainless steel and method for producing the same | |
| CN105483494B (en) | Ageing strengthening sections abros of the easy processing into thick-wall seamless | |
| CN102936695A (en) | High-strength low-temperature pressure vessel steel plate and production method thereof | |
| JP6112065B2 (en) | Method for producing high strength 13Cr stainless steel plate with excellent toughness and workability |