Исследование и разработка экономнолегированной трубной стали класса прочности К60 для стана 2800 ОАО "Уральская сталь"

• Автор: Якушев, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

1. Литературный обзор

1.1. Действующие и перспективные требования к нормативно технической документации на трубную заготовку и газонефтепроводные трубы

1.2. Механизмы упрочнения и их влияние на хладостойкость трубных сталей

1.3. Стали для труб магистральных газопроводов

1.3.1 Влияние основных легирующих (углерод, марганец, кремний), микролегирующих (ниобий, ванадий, титан) элементов и вредных примесей на прочностные свойства и хладостойкость стали
1.3.2. Влияние микроструктуры листового проката на прочностные свойства и хладостойкость стали

1.3.3. Свариваемость трубных сталей

1.4. Технологические аспекты производства и их влияние на свойства сталей труб магистральных трубопроводов

1.4.1. Классификация видов термомеханической обработки листового проката (ТМО)

1.4.2 Металловедческие основы термомеханической обработки

1.4.2.1. Высокотемпературная (рекристаллизационная) и низкотемпературная (контролируемая) прокатка
1.4.2.2. Низкотемпературная (контролируемая) прокатка с ускоренным охлаждением
1.4.3. Методика расчета энергосиловых условий прокатки
2. Методики и материалы исследования
2.1. Методики исследования
2.1.1. Исследование механических свойств
2.1.2. Методы исследования микроструктуры
2.1.3. Методика изучения структурных превращений аустенита
2.1.4. Изучение влияния параметров ускоренного охлаждения на структуру и свойства стали типа 10Г2ФБ путем имитации режимов контролируемой прокатки и ускоренного охлаждения. Имитация охлаждения толстого листа
2.1.5. Исследование микроструктуры дилатометрических образцов
2.1.6. Исследование свариваемости
2.2. Материалы исследования
3. Анализ влияния химического состава и технологических параметров при прокатке на стане 2800 до его реконструкции на механические свойства, ударную вязкость и хладостойкость листового проката. Разработка металловедческой концепции реконструкции стана 2800
4. Разработка технологии производства листового проката класса прочности К60 (в том числе и особохладостойком исполнении) на реконструируемом стане 2800 с использованием установки ускоренного охлаждения
5. Изготовление и исследование лабораторных плавок безванадиевой стали К60. Исследование влияния режимов ускоренного охлаждения на механические свойства опытной стали и сравнительная оценка вклада различных механизмов упрочнения в прочностные характеристики стали
6. Сравнение свариваемости высокопрочных трубных сталей, микролегированных ниобием, ниобием и ванадием
7. Освоение промышленного производства листового проката экономнолегированной стали (без микролегирования ванадием) класса прочности К60 в условиях ОАО «Уральская Сталь
Выводы по работе
Список литературы

2. Методика и материалы исследования
2.1. Методики исследования
2.1.1. Исследование механических свойств
Механические и технологические испытания листов опытных сталей производили в лабораториях механических и металлографических испытаний ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», ОАО «Уральская Сталь», ОАО «Выксунский металлургический завод», ЗАО «Челябинский трубопрокатный завод».
Испытания на растяжение проводили на разрывных машинах типа Р-50, Zwik (Z1200H), Zwik (SP600), Zwik (Z250H), с механической или компьютерной записью диаграммы нагрузка-удлинение (система для измерения параметров испытаний SATEC KN600 фирмы INSTRON): на полнотолщинных плоских образцах тип II по ГОСТ 1497 с расчетной длиной, равной пятикратной толщине листа; на полнотолщинных плоских образцах ASTM А370 с расчетной длиной 2” (50 мм); на цилиндрических образцах диаметром 10 мм с расчетной длиной 50 мм (2”) по ГОСТ 1497. Вязкостные свойства опытных сталей оценивали по результатам испытаний: на ударную вязкость по ГОСТ 9454 на образцах тип 1 (Менаже) и тип 11 (Шарпи) при температурах от +20 до -80 °С; падающим грузом (ИПГ) стандартных образцов с фрезерованным надрезом с определением доли вязкой составляющей в изломе в интервале температур от +20 до -60 °С по ГОСТ 30456-97. Твердость металла по Виккерсу определяли на приборах ТП-2 и НРО 250 в соответствии с ГОСТ 2999.
Статистическую обработку данных проводили с использованием программных пакетов Microsoft Excel и STAT. 6.0.
2.1.2. Методы исследования микроструктуры
Исследование микроструктуры проводили на световом микроскопе Neofot-21 и EPIQUANT при увеличениях от х200 до х500 на шлифах, травленных в 2—4% растворе азотной кислоты в этиловом спирте.
Для выявления границ бывших аустенитных зерен применяли метод горячего травления. Метод заключается в том, что образцы обрабатывают в водном растворе пикриновой кислоты с добавлением ингибиторов в течение 1-2 минут при температурах 60-70 °С.
Электронно-микроскопическое исследование осуществляли методами просвечивающей и растровой электронной микроскопии. Просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ) проводили на микроскопе JEM200CX при ускоряющем напряжении 120 кВ (ток пучка -ЮОмкА, без учёта тока утечки -ЗОмкА). Образцы для ПЭМ изготовляли при помощи механического утонения до толщин ~ 40-50 мкм и последующей электролитической полировки при напряжении 16-18 В в электролите, состоящем из фосфорной кислоты и хромового ангидрида в количестве 250 г на 1 л кислоты.