Структура и свойства низкоуглеродистои трубной СТАЛИ 17Г1С-У, микролегированной бором

Приведены результаты анализа влияния микролегирования бором на структуру и свойства трубной стали марки 17Г1С-У Исследования структуры металла выполнены методами электронной микроскопии и локального рентгеноспектрального анализа. Установлено, что металл, содержащий 0,006 % бора, характеризуется повышенной (до 0,029 %) объемной концентрацией оксидных и оксисульфидных включений, содержание которых в металле без бора достигает 0,006 %. При этом в металле с бором, содержащем 0,003 % серы, практически отсутствуют отдельные сульфидные включения, концентрация которых не превышает 0,004 % против 0,029 % в металле без бора, содержащем 0,01 % серы. Микролегирование трубной стали бором обеспечило преимущественное формирование мелких неметаллических включений, равномерно распределенных в объеме металла. Доля неметаллических включений размером не более 2 мкм составляет 76,1 %, тогда как в стали без бора только 58,5 %. При этом крупные неметаллические включения размером более 10 мкм в образце с бором практически отсутствуют; их доля не превышает 0,6 %, что в 22 раза меньше их количества в образце без бора. Структура образца без бора состоит преимущественно из феррита и небольшого количества перлита, а образец с бором представлен дисперсной феррито-бей-нитной структурой. При добавлении бора в сталь наблюдается повышение микротвердости как феррита, так и перлита на 80 и 100 HV10 соответственно. Горячекатаный металлопрокат из борсодержащей трубной стали 17Г1С-У толщиной 10 мм благодаря формированию преимущественно мелких неметаллических включений и мелкодисперсной феррито-бейнитной структуры характеризуется повышенными прочностными свойствами с сохранением пластических характеристик. Абсолютные значения предела текучести и временного сопротивления металлопроката трубной стали, содержащей 0,006 % B и 0,003 % S, достигают без термообработки 585 и 685 МПа соответственно и отвечают классу прочности Х80; сохраняются достаточно высокие пластические характеристики. Металлопрокат трубной стали без бора, содержащей 0,01 % S, относится к классу прочности Х70 и характеризуется пониженными до 540 и 610 МПа пределом прочности и временным сопротивлением соответственно.

1. Углов В.А., Зайцев А.Н. Основные направления развития металлургической технологии для обеспечения современных требований по уровню и стабильности и служебных свойств стали // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2012. № 3. С. 85 - 93.

2. Шахпазов Е.Х., Зайцев А.И., Родионова И.Г. Современные проблемы металлургии и материаловедения стали // Металлург. 2009. № 4. С. 25 - 31.

3. Арабей А.Б. Развитие технических требований к металлу труб магистральных газопроводов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 7. C. 3 - 10.

4. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Производство стали. Т. 3. Внепечная металлургия стали. - М.: Теплотехник, 2010. - 544 с.

5. Чумаков С.М., Ламухин А.М., Зинченко С.Д. и др. Концепция производства низкосернистых сталей на ОАО «Северсталь» с учетом технологических аспектов. - В кн.: Труды VI конгресса сталеплавильщиков. - М.: АО «Черметинформация», 2001. С. 63 - 66.

6. Соколов Г.А. Внепечное рафинирование стали. - М.: Металлургия, 1977. - 208 с.

7. Nurhudin, Maulud Hidagat, Windu Basuki. Deep desulfurization process for producing ultra low sulfur steel at PT Krakatau Steel // SEA&S& Quarterly. 2004. Vol. 33. No. 2. P 29 - 34.

8. Голубцов В.А., Лунев В.В. Модифицирование стали для отливок и слитков. - Челябинск - Запорожье: ЗНТУ, 2009. - 356 с.

9. Пилюшенко В.Л., Вихлещук В.А. Научные и технологические основы микролегирования стали. - М.: Металлургия, 2000. - 384 с.

10. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Лаппо С.И. Борсодержащие стали и сплавы. - М.: Металлургия, 1986. - 191 с.

11. Софрыгина O.A., Жукова С.Ю., Битюков С.М., Пышмин-цев И.Ю. Разработка экономно-легированных сталей для изготовления высокопрочных труб нефтяного сортамента по API Spec5CT // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 7. С. 43 - 49.

12. Бабенко А.А., Жучков В.И., Смирнов Л.А., Сычев А.В., Акбер-дин А.А., Ким А.С., Витущенко М.Ф., Добромилов А.А. Исследование и разработка комплексной технологии производства низкоуглеродистой борсодержащей стали с низким содержанием серы // Сталь. 2015. № 11. С. 48 - 50.

13. Мачикин В.И., Маняк Н.А., Маняк Л.К., Мелах А.Г., Акулов В.В., Волкова В.В. Бор и неметаллические включения в низколегированной стали // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1986. № 3. С. 15, 16.

14. Heckmann C.J., Ormston D., Grimpe F., Hillenbrand H.-G., Jansen J.-P. / Development of low carbon Nb-Ti-B microalloyed steels for high strength large diameter linepipe // Ironmaking and Steelmaking. 2005. Vol. 32. No. 4. P. 337 - 341.

15. Patent 6228183 US. Ultra-high strength, weldable, boron-containing steels with superior toughness / Ваngaru Narasimha-Rao V, Koo Jayoung, Luton Michael J., at all. Publ. 08.05.01.

16. Асахи Х., Хаара Т., Тзуру Е. и др. Разработка ультравысокопрочных труб X120 UEO. - В кн.: Международный семинар «Современные стали для газонефтепроводных труб, проблемы и перспективы»: сб. докладов. - М.: Металлургиздат, 2006. С. 123 - 130.

17. Технологическая инструкция ТИ СК-01-2007 «Выплавка стали в кислородных конвертерах». - Темиртау: АО «АрселорМиттал Темиртау», 2007.

18. Технологическая инструкция ТИ СК-07-2007 «Внепечная обработка стали для слябовых МНЛЗ». - Темиртау: АО «АрселорМиттал Темиртау», 2007.

19. Пат. 2562849 РФ. Шлаковая смесь для обработки стали в ковше / А.А. Бабенко, В.И. Жучков, Е.Н. Селиванов, А.В. Сычев, А.Н. Золин, А.А. Добромилов, Х.Ш. Кутдусова, А.И. Саврасов, А.С. Ким, А.А. Акбердин. Заявл. 11.06.2004; опубл. 10.09.2015. Бюл. № 25.

20. Пат. 30964 Республика Казахстан. Шлаковая смесь для обработки стали в ковше / А.А. Бабенко, В.И. Жучков, Е.Н. Селиванов, А.В. Сычев. 2016.

21. Комплексные неметаллические включения и свойства стали / А.И. Зайцев, В.С. Крапошин, И.Г. Родионова и др. - М.: Металлургиздат, 2015. - 276 с.