Введение
1. Современное состояние производства штрипсов для газонефтепроводных труб большого диаметра 9
1.1 Требования нормативно-технической документации к трубным сталям 9
1.2 Металловедческие основы исторического развития низколегированных, трубных сталей 11
1.2.1 Упрочнение элементами, входящими в твердый раствор 11
1.2.2 Упрочнение элементами, образующими карбиды и нитриды 13
1.3 Влияние химического состава и металлургических факторов производства стали на процессы структурообразования и формирование комплекса свойств 17
1.3.1 Факторы, вызывающие упрочнение металла 17
1.3.1.1 Измельчение зерна 18
1.3.1.2 Дисперсионное упрочнение 19
1.3.1.3 Упрочнение за счет субструктуры 20
1.3.2 Влияние основных и микролегирующих элементов 21
1.3.2.1 Основные химические элементы 21
1.3.2.2 Микролегирующие элементы 22
1.3.2.3 Модифицирующие элементы 25
1.3.3 Влияние горячей деформации на процессы рекристаллизации 26
1.3.3.1 Влияние горячей пластической деформации на рекристаллизацию аустенита 26
1.3.3.2 Влияние горячей пластической деформации на процессы у-а-превращения 28
1.3.3.3 Влияние ускоренного охлаждения на структурные превращения 30
1.3.4 Влияние технологических параметров термомеханической обработки на свойства низколегированной стали 35
1.3.4.1 Нагрев слябов
1.3.4.2 Прокатка в черновых клетях 37
1.3.4.3 Прокатка в чистовых клетях 38
1.4 Влияние химического состава трубной стали и металлургических факторов производства на технологические свойства стали 39
1.4.1 Свариваемость стали 39
1.4.2 Трещиностойкость
1.5 Современное производство штрипсов для газонефтепроводных труб в России 46
1.6 Постановка задач исследования 49
2. Материал и методика исследования 52
2.1 Химический состав исследуемых сталей, выплавка и термомеханическая обработка листового проката 52
2.2 Методика исследования
2.2.1 Определение прочностных и пластических свойств при растяжении. Оценка сопротивления хрупкому разрушению. 57
2.2.2 Металлографические и электронно-микроскопические исследования образцов металла 57
2.2.3 Исследование структурных превращений аустенита при непрерывном охлаждении после нагрева 57
2.2.4 Исследование свариваемости сталей 60
2.2.5 Исследование роста зерна аустенита при нагреве 60
2.2.6 Исследование влияния природного легирования, марганца и ниобия на интервал температур максимума выделения карбонитридов ниобия 61
2.2.7 Определение показателей трещиностойкости при замедленном разрушении 62
3. Исследование свойств аустенита микролегированной стали и влияние особенностей его превращения на микроструктуру и свойства готового листа 63
3.1 Исследование роста зерна аустенита при нагреве 63
3.2 Влияние природного легирования, марганца и ниобия на интервал температур максимума выделения карбонитридов ниобия 66
3.3 Исследование кинетики фазовых превращений при непрерывном охлаждении аустенита 68
3.3.1 Определение критических температур 68
3.3.2 Влияние химических элементов на кинетику фазовых превращений аустенита при непрерывном охлаждении
3.3.2.1 Кинетика фазовых превращений при применении природного легирования 70
3.3.2.2 Влияние марганца на кинетику фазовых превращений переохлажденного аустенита 73
3.3.2.3 Влияние ниобия на кинетику фазовых превращений переохлажденного аустенита 75
3.4 Механические свойства и структура металла штрипсов контрольных плавок 77
3.4.1 Влияние природного легирования, марганца и ниобия на микроструктуру металла 86
3.4.2 Влияние природного легирования, марганца и ниобия на комплекс свойств металла листового проката 88
3.5 Определение служебных характеристик стали 90
3.5.1 Свариваемость 90
3.5.1.1 Изменение показателей свариваемости за счет природного легирования 91
3.5.1.2 Изменение показателей свариваемости при увеличении содержания марганца 98
3.5.1.3 Изменение показателей свариваемости при увеличении содержания ниобия 103
3.5.2 Исследование сопротивления металла усталостному и замедленному разрушению 107
3.5.2.1 Сопротивление металла циклическим нагружениям 107
3.5.2.2 Исследование сопротивления разрушению металла Образцове заранее наведенной трещиной при замедленном нагружении 110
3.5.3 Исследование сопротивления разрушению металла образцов Шарли при замедленном нагружении 113
3.5.3.1 Прочностные свойства 113
3.5.3.2 Работа зарождения и распространения трещины 115
3.6 Выводы по главе 120
4. Влияние химического состава стали и технологических параметров производства на механические свойства и структуру металла листового проката 124
4.1 Определение влияющих на свойства факторов производства стали 124
4.2 Влияние изменения массовой доли марганца и ниобия в стали на комплекс свойств и структуру листов 126
4.3 Сравнение преимуществ микролегирования стали ниобием и ванадием 137
4.4 Влияние технологических параметров прокатки штрипсов на механические свойства и структуру металла 139
4.5 Выводы по главе 149
5. Разработка и освоение производства природелегированных трубных сталей на ОАО «носта» (ОХМК) 152
5.1 Разработка технической документации на листовой прокат и сквозной технологии его производства 152
5.2 Изготовление промышленных партий листового проката из сталей класса прочности К52(Х60) и К60(Х70)
5.2.1 Комплекс свойств и микроструктура металла штрипсов стали типа 09ГСНФ 157
5.2.2 Комплекс свойств и микроструктура металла штрипсов стали марки 08Г1НФБ-ПЛ 159
5.3 Выводы по главе 161
Основные выводы по работе 163
Библиографический список использованной
Литературы
