Повышение стабильности свойств и качества продукции стана 5000 ОАО "Северсталь" за счет улучшения структуры толстолистового штрипса из высокопрочных низколегированных сталей

• Автор: Цветков, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание:
Введение
Глава 1. Современное состояние технологии производства и
требования к сталям для строительства магистральных
трубопроводов.
1.1 Использование трубопроводов для транспортировки газа и нефтепродуктов.
1.2 Развитие технологии производства сталей для строительства трубопроводов.
1.3 Современные технологии производства высокопрочных феррито-бейнитных сталей категории прочности Х80-Х120.
1.4 Природа неоднородности структуры и её влияние на свойства стали после ТМО.
1.5 Некоторые критерии надёжности трубопроводов. Постановка задачи исследования.
Глава 2. Влияние технологических параметров прокатки на
структуру и свойства горячекатаного листа.
2.1 Выбор и обоснование химического состава для производства высокопрочного штрипса.
2.2 Исследование кинетики фазовых превращений в высокопрочных трубных сталях.
2.3 Технология производства толстолистового высокопрочного проката на стане 5000 ОАО «Северсталь».
2.4 Влияние технологических факторов на структурообразо-вание толстолистового высокопрочного проката.
Выводы по главе.

Глава 3. Влияние структурного состояния НЛЗ на свойства
горячекатаного листа низколегированных трубных сталей.
3.1 Влияние ликвационных прослоек на механические свойства листов из низколегированных трубных сталей.
3.2 Определение вязкости разрушения листов из феррито-бейнитной низколегированной стали при различных температурах. Характеристика поведения трещины и вида излома.
3.3 Условия возникновения расслоений при испытаниях на трещиностойкость.
3.4 Связь между образованием расслоений в изломе образцов СТСЮ и ИПГ с дендритной ликвацией.
3.5 Анализ состояния структуры исходных НЛЗ из низколегированных трубных сталей на ОАО «Северсталь».
3.6 Применение перекристаллизационной термической обработки НЛЗ для повышения качества структуры готового проката.
Выводы по главе.
Глава 4. Оценка стабильности свойств феррито-бейнитных
сталей во времени и способы её повышения.
4.1 Оценка стабильности свойств стали феррито-бейнитного класса во времени.
4.2 Влияние естественного и искусственного старения на микроструктуру стали феррито-бейнитного класса во времени.
Выводы по главе.
Заключение.
Основные выводы по работе
Список литературы.
Введение.
Важнейшей частью нефтяной и газовой отраслей промышленности является разветвлённая система магистральных трубопроводов, построенная во времена Советского Союза. За прошедшее время ресурс работы многих из них был исчерпан, и сейчас остро стоит проблема реконструкции. Разработка новых шельфовых месторождений также вызывает необходимость строительств новых трубопроводов в северных районах страны.
Таким образом перед отечественной металлургией ставится задача совершенствования старых и разработки новых высокопрочных марок трубных сталей, обеспечивающих снижение затрат при строительстве и ремонте трубопроводов, а также режимов их обработки. Широко применяемые для изготовления трубного штрипса низколегированные малоуглеродистые стали являются наиболее современными в техническом плане материалами, созданными с использованием методов классической металлургии. Однако, изменение и ужесточение требований к комплексу их механических свойств, определяющих надежность конструкций трубопровода, требует постоянной эволюции трубных сталей.
Актуальность представленной работы определяется необходимостью создания промышленной технологии производства высокопрочного толстолистового проката категории прочности К65, обладающего помимо комплекса стандартных механических свойств их высокой стабильностью по сечению проката, а также гарантированным сопротивлением протяжённому вязкому разрушению. Решение этих задач невозможно без системного анализа основных показателей качества готовой продукции во взаимосвязи с качеством исходной непрерывнолитой заготовки (НЛЗ).
Цель работы: выявление особенностей строения структуры штрипса из
высокопрочных низколегированных сталей категории прочности К65,
связанных со структурой литой заготовки и влияющих на характер разрушения

токи катодной защиты не эффективны для газопровода в местах неплотного прилегания пленки.
Стресс-коррозионные дефекты зарождаются в местах отслоения изоляционного покрытия и проникновения грунтового электролита к поверхности трубы, т.е. в зонах, недоступных для защитных токов ЭХЗ. В данных условиях происходит активное анодное растворение и наводороживание металла, образуются дефекты в структуре, что снижает эксплуатационные характеристики стали, в первую очередь пластичность, способствует зарождению и развитию растрескивания.
Предрасположенность металла к развитию коррозионного растрескивания определяется во многом металлургическими параметрами, такими как чистота по неметаллическим включениям, размеры зерен, структура, полосчатость, химический состав, механические характеристики, твердость. В разрушенных трубах металлографическими исследованиями была определена структура, наличие дефектов, изучена морфология трещин, загрязненность неметаллическими включениями.
Фактическое состояние аварийно-разрушившихся труб на момент отказа газопровода для трубных сталей разных типов было различным. Общим же, является повышенное содержание в очагах разрушений вредных примесей (серы и фосфора), в то время как в основном металле трубы их количество близко к норме.
Установлено, что для трубных сталей, изготовленных по методу контролируемой прокатки, вблизи очагов разрушений имеются локальные дефектные зоны, склонные к активному анодному растворению, а также к водородному охрупчиванию и образованию трещин в процессе эксплуатации газопровода.
Напряженное состояние трубопровода оценивается по следующим
параметрам: запас упругой энергии системы, величину макронапряжений (1
рода), величину и скорость деформации (макронапряжения)
макронапряжениям относятся: растягивающие напряжения от давления