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Stahlblech und Stahlrohr für Leitungsrohre

Dies ist eine §371 der internationalen Anmeldung Nr. PCT / JP2008 / 070726, mit einem internationalen Anmeldedatum November. 7, 2008 (WO 2009/061006 Al, veröffentlicht Mai 14,2009), welches basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-290220, eingereicht November. 7,2007, Gegenstand davon durch Bezugnahme einbezogen.

TECHNISCHEN BEREICH

Diese Offenbarung bezieht sich auf eine hochfeste Stahlplatte für Leitungsrohre, welche für den Transport von Rohöl verwendet, Erdgas oder dergleichen, und die in anti Wasserstoff induzierte Rißbildung ausgezeichnete (im folgenden als HIC Widerstand), und zu einem Stahlrohr für Leitungsrohre durch die Verwendung der Stahlplatte erzeugten; und bezieht sich auf ein Stahlblech und ein Stahlrohr für Leitungsrohre besonders günstig für Leitungsrohre mit einer Rohrdicke von mindestens 20 mm und benötigt eine ausgezeichnete HIC resis tung haben.

HINTERGRUND

Im Algemeinen, Leitungsrohre werden durch Bilden einer Stahlplatte in einem Blechwalzwerk ora Warmwalzwerk erzeugten, von UOE Umformprozess, Pressbiegevorgang bildet, Walzprofilieren oder dergleichen. Leitungsrohre für die Verwendung für den Transport von Schwefelwasserstoff- Erdöl oder Erdgas enthält, (nachfolgend kann dies zu) als „für Sauergasdienstleitungsrohre“ bezeichnet werden, sind erforderlich, so genannten „Säurebeständigkeit“ wie Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung zu erfüllen, (HIC-Resistenz), Widerstand gegen Anti-Stress Korrosion Rissbildung (SCC-Beständigkeit) und dergleichen, zusätzlich zu Stärke, Zähigkeit und Schweißbarkeit. Wasserstoff induzierte Rissbildung (im folgenden als HIC) aus Stahl gesagt wird wie folgt: Hydrogen ions from corrosion reaction adhere to the surface of steel and permeate into the inside of steel as atomic hydrogens, diffundieren und reichern sich dann um die nichtmetallischen Einschlüsse wie MnS und dergleichen oder harte zweite Phase in Stahl und dann wodurch Wasserstoffgas bilden Cracken des Stahls auf der Innendruck infolge davon.

vordem, für eine solche Wasserstoff-induzierten Risses verhindert Ing, Es wurden einige Verfahren vorgeschlagen. Beispielsweise, JP-A 54-110119 schlägt eine Technik des S-Gehalt des Stahls verringert und eine geeignete Menge an Ca Zugabe, REM (Seltenerdmetalls) oder dergleichen auf Stahl, um dadurch die Bildung von langen erstreckender MnS zu verhindern und die Form in eine fein dis sphärische persed CaS Aufnahme konvertieren. Entsprechend, die Belastung durch den Zentrierpunkt con Sulfid Aufnahme verringert, und daher Cracken von der Initiierung und Fortpflanzung verhindert wird, um dadurch die Beständigkeit des Stahls zu verbessern HIC.

JP-A 61-60866 und JP-A 61-165207 propose a technique of reducing center segregation through reduction in elements having a high tendency toward segregation (C, MN, P,usw.) oder durch eine Wärmebehandlung in einem Brammenerwärmungsprozesse Einweichen, und die Änderung der Mikrostruktur des Stahls in zu Bainit-Phase durch beschleunigte Abkühlung nach dem Warmwalzen. Entsprechend, formation of an island martensite (M-A Bestandteil) einen Initiationspunkt der Rissbildung in dem zentralen Absonderungsbereich zu sein, sowie Bildung einer gehärteten Struktur wie Martensit oder dergleichen mit einem Ausbreitungsweg Cracken werden kann verhindert werden. JP-A 5-255747 schlägt eine Formel Kohlenstoffäquivalent auf einer Segregationskoeffizienten basierend, und schlägt ein Verfahren zur pre Entlüftung in der Mitte Segregationsbereich Cracken von sie auf einen vorbestimmten Pegel zu steuern oder weniger.

Weitere, als Gegenmaßnahmen zu dem Cracken in dem zentralen Absonderungsbereich, JP-A 2002-363689 schlägt ein Verfahren der Segregationsgrad von Nb und Mn in der zentralen Absonderungsbereich des Definierens eines vorbestimmten Pegels zu sein, nicht mehr als, und JP-A 2006-63351 ein Verfahren vorgeschlagen, um die Größe der Aufnahme von der Definition der Anfangspunkt von HIC und die Härte des zentralen Absonderungsbereiches zu sein.

jedoch, schwere Rohre Wand eine Wandstärke von zumindest aufweist 20 mm sind für die letzten Leitungsrohre für Sauergas zunehmenden; und in einem solchen dickwandigen Rohren, die Menge der Legierungselemente hinzugefügt werden, müssen zur Sicherung der Festigkeit desselben erhöht werden,. In that case, selbst wenn die MnS-Bildung oder die Mikrostruktur des Mittelbereiches Entmischung verhindert wird, wird entsprechend die oben genannten Stand der Technik bekannten Verfahren verbessert, die Härte des Segregationsbereich Zentrum erhöhen kann und HIC von Nb-Carbonitrid auftreten können,. Cracken von Nb-Carbonitrid hat einen kleinen Rißlänge Verhältnis, und deshalb ist es bisher nicht speziell als ein prob lem bei der herkömmlichen Anforderung für HIC-Resistenz genommen. Wie auch immer, vor kurzem, weitere höhere HIC Beständigkeit erforderlich ist, und es ist notwendig geworden, HIC von Nb Carbonitrid zu verhindern.

Das Verfahren zur Verringerung der Größe eines Nb enthaltenden Auto bonitride auf eine extrem kleine Größe 5 jimor kleiner, wie in JP-A 2006-63351, vielleicht wirksam ist, die in dem zentralen Absonderungsbereich auftritt renz von HIC zur Verhinderung. Eigentlich, jedoch, grobe Carbonitrid Nb in Blockguß oder Stranggießen in der schließlich Solidi-fachter Zone bilden kann oft; und für die oben genannte severer Anforderung für HIC Widerstand, das Material der Zonenmitte Segregation extrem streng zu verhindern, daß die Einleitung HIC und zur Verhinderung der Ausbreitung von Rissen von dem Nb Carboni gesteuert werden muß- tride, die bei einer Frequenz bilden können,. Als das Verfahren zum Herstellen des Materials der zentralen Absonderungsbereich zu steuern, ist das Kohlenstoffäquivalent Formel Vorschlag der JP-A erwähnte 5-255747 in dem ein Segregationskoeffizient berücksichtigt. jedoch, da der Verteilungskoeffizient wird experimentell durch Analyse mit einem Elektronensonden-Mikroanalysator erhalten, es kann nur als Mittelwert innerhalb des Meßbereichs der Punktgrße erhalten werden,, for example, rund um 10 |im oder so. Ebenfalls, Dies ist kein Verfahren in der Lage streng die Konzentration des zentralen Absonderungsbereich Abschätzen.

Entsprechend, es könnte hilfreich sein, um eine Stahlplatte in HIC-Beständigkeit für Rohre hochfeste Leitung ausgezeichneter bereitzustellen, insbe sondere, eine Stahlplatte für hochfeste Leitungsrohre für Sauergas-Dienst, zient Erfüllung der strenge Anforderung für HIC-Beständigkeit erforderlich für Sauergasanwendungen für Leitungsrohre ausgezeichneten HIC Widerstand fähig suffi hat eine Dicke von Rohr 20 mm oder mehr.
Es könnte auch hilfreich sein für Leitungsrohre ein Stahlrohr zu schaffen,, welches für Leitungsrohre mit solchen ausgezeichneten Fähigkeiten der hochfesten Stahlplatte gebildet ist.

ZUSAMMENFASSUNG

Die Stahlrohre, auf die sich diese Offenbarung gerichtet ist, ist ein Stahlrohr mit API-Grad ofX65 oder höher (eine Streckspannung aufweist, von mindestens 65 ksi und mindestens 450 MPa), und wird ein hochfestes Stahlrohr mit einer Zugfestigkeit von mindestens 535 MPa.

Wir bieten somit:

Eine Stahlplatte für Leitungsrohre, enthaltend, in Bezug auf die Gewichts-%, C: 0.02 An 0.06%, Si: 0.5% oder weniger, MN: 0.8 An
1.6%, P: 0.008% oder weniger, S: 0.0008% oder weniger, Al: 0.08%
oder weniger, NB: 0.005 An 0.035%, TI: 0.005 An 0.025%, und
als: 0.0005 An 0.0035%, mit einem Rest Fe und inevi

Tabelle Verunreinigungen, das hat, wie durch folgende Formel, ein CP-Wert von 0.95 oder weniger und ein Ceq-Wert von 0.30 oder mehr:
CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{1.18Cr(%)+1.95
M?(%)+1.74r(%)}/5+{1.74C «(%)+l .7M(%)}/
15+22.36P(%),
Was ^ = C(%)+MK(%)/6+{Cr(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{C «(%)+M(%)}/15.

2. Die Stahlplatte für Leitungsrohre der obigen

1, which further contains, bezüglich % nach Gewicht, ein oder mehr von Cu: 0.5% oder weniger, Ni: 1% oder weniger, Cr: 0.5% oder weniger, Mo: 0.5% oder weniger, und V: 0.1% oder weniger.
3. Die Stahlplatte für Leitungsrohre der obigen 1 oder 2, wobei die Härte der zentralen Absonderungsfläche HV 250 oder niedriger, und die Länge des Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich ist höchstens 20 [m or less.

4. Die Stahlplatte für Leitungsrohre aus einem der obigen 1 An 3, wobei die Mikrostruktur der Stahlplatte hat eine Bainit-Phase 75% oder mehr als der Volumenanteil davon
5. Ein Stahlrohr für Leitungsrohre, produced by shaping the steel plate of any of the above 1 An 4 in eine rohrförmige Form durch Kaltumformung, gefolgt von Nahtschweißung davon die Anschlagteile.
Die Stahlplatte und das Stahlrohr für Leitungsrohre haben Excel HIC-Beständigkeit verliehen und die ment schwerer HIC Widerstand insbesondere für Leitungsrohre benötigt erfordern ausreichend befriedigen können eine Dicke von Rohr 20 mm oder mehr.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

FEIGE. 1: Eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Härte des zentralen Absonderungsbereich und dem Riss Flächenverhältnis in einem HIC-Test aus einer Stahlplatte zeigt, MnS oder Nb Carbo-Nitrid im Zentrum Segregationsbereich davon ausgebildet ist,.
FEIGE. 2: Eine grafische Darstellung die Beziehung zwischen dem CP-Wert aus einer Stahlplatte und das Rissflächenverhältnis davon in einem HIS-Test zeigt,.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wir untersuchten im Detail das Auftreten von Rißbildung und Ausbreitungsverhalten davon in einem HIC-Test unter dem Gesichtspunkt der Einleitung der Rissbildung und die Mikrostruktur des zentralen Absonderungsbereiches und, als Ergebnis, die folgenden Ergebnisse wurden erhalten.
Zuerst, zur Verhinderung des zentralen Absonderungsbereich Cracken, eine geeignete Materialeigenschaft des Bereichs zentraler Absonderungs ist in Übereinstimmung mit der Art der Aufnahme notwendig, dass der Initiierungspunkt des Reißen Fig sein soll. 1 shows one example of the result of a HIC test (Das Testverfahren ist das gleiche wie in den Beispielen unten angegebenen) mit MnS oder Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich davon ausgebildet sind, aus einer Stahlplatte. Demzufolge, es ist bekannt, dass, in dem Fall, in dem MnS im Zentrum Segregation Bereich existiert, die Riss-Flächenverhältnis erhöht auch die Härte niedrig ist, und, deshalb, das Wachstum von MnS Steuerung ist äußerst wichtig,. jedoch, selbst dann, wenn die Bildung von MnS verhindert werden könnte, in dem Fall, in dem der zentralen Absonderungsbereich einen Nb-Carbonitrid enthält, und wenn die Härte desselben ist über einen vorbestimmten Pegel (in diesem, Vickers-Härte, HV 250), dann tritt Rissbildung in dem HIC-Test.
Um dieses Problem zu lösen, es ist notwendig, strikt die chemischen Zusammensetzungen der Stahlplatte zu steuern, und die Festheit der Fläche zentraler Absonderungs steuern nicht höher zu sein als ein vorbestimmter Pegel (vorzugsweise höchstens HV 250). Wir analysierten Ther dynamisch das Verteilungsverhalten (or incras- sate behavior) der chemischen Zusammensetzung im Bereich Zentrum Segregation und haben die Segregationskoeffizienten der einzelnen Legierungselemente abgeleiteten. Der Verteilungskoeffizient Ableitung wird gemäß dem folgenden Verfahren. Zuerst, in the finally-solidified zone in casting, dort gebildet Hohlraum (oder Hohlräume) aufgrund der Erstarrungsschrumpfung oder Ausbauchen; und die periphere angereicherte Stahlschmelze fließt in den Hohlraum Segregationsstellen von angereichertem Bestandteil zu bilden,. Nächster, the process of solidifying the segregated spots includes constituent change in the solidification boundary based on the thermodynamic equilibrium distribution coefficient, und deshalb, die con Zentrierung der schließlich gebildet Segregationsbereich Ther sein dynamisch bestimmt. Using the segregation coeffi- cient obtained through the above-mentioned thermodynamic analysis, Der CP-Wert wird erhalten,, entsprechende Repre zum Auto bon äquivalenten Formel in dem zentralen Absonderungsbereich durch die folgende Formel Bevollmächtigte. Wir haben das gefunden, wenn der CP-Wert wird so gesteuert, nicht größer zu sein als ein vorbestimmter Pegel, then the hardness of the center segregation area can be thereby controlled to be not larger than the critical hardness to cause cracking FIG. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Wert CP durch die folgende Formel und das Rissflächenverhältnis davon in einem HIS-Test vertreten (Das Testverfahren ist das gleiche wie in der
25 Beispiele unten). Demzufolge, wenn der CP-Wert zunimmt, dann schnell das Riss-Flächenverhältnis erhöht, aber die HIC Cracken kann durch Steuern des CP-Wertes reduziert werden, um nicht größer als ein vorbestimmter Pegel.

CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{ 1.18Cr(%)+l .95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7M(%)}/
15+22.36Leiche(%).
In Ergänzung, when the size of the Nb carbonitride to be the initiation point of cracking in a HIC testis controlled to be not larger than a predetermined level, und fiirther, wenn das Mikro- Struktur ist, die aus im Wesentlichen Fein Bainit, dann kann die Crack Ausbreitung verhindert werden. Ebenfalls, wenn sie mit den oben erwähnten Gegenmaßnahmen kombiniert, more excellent HIC

40 Widerstand kann stabil erreicht werden,.
Die Einzelheiten der Stahlplatte für Leitungsrohre werden im Folgenden beschrieben.
Zuerst, Der Grund für die chemischen Zusammensetzungen definiert, wie unten beschrieben,. % Anzeigen der Menge des verfassungs-
45 ent ist alles „Gewichts-%“.
C: 0.02 An 0.06%:
C ist das wirksamste Element zur Erhöhung der Festigkeit der Stahlplatte sein, durch beschleunigte Abkühlung erzeugten. jedoch, wenn die C-Menge geringer ist als 0.02%, dann ein
50 eine ausreichende Festigkeit nicht sichergestellt werden konnte; andererseits, wenn mehr als 0.06%, dann können die Zähigkeit und die HIC-Beständigkeit verschlechtern. Entsprechend, die C-Menge beträgt 0.02 An 0.06%.
Si: 0.5% oder weniger:
55 Si wird für die Desoxidation in den Stahlherstellungsverfahren hinzugefügt. jedoch, wenn die Si-Menge mehr als 0.5%, dann kann die Zähigkeit und die Schweißbarkeit verschlechtert. Entsprechend, die Si-Menge ist 0.5% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Menge an Si ist bevorzugte 0.3% oder weniger.
60 MN: 0.8 An 1.6%:
Mn wird zugesetzt, um die Festigkeit und die Zähigkeit von Stahl zur Steigerung; aber wenn die Mn-Menge geringer als 0.8%, dann seine Wirkung unzureichend. jedoch, wenn mehr als 1,6&, dann die Schweißbarkeit und die anti-HIC-Eigenschaft kann sich verschlechtern.
65 Entsprechend, die Mn-Menge innerhalb eines Bereichs von 0.8 An 1.6%. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Mn-Menge ist stärker bevorzugt 0.8 An 1.3%.

P: 0.008% oder weniger:
Pisaner unvermeidliches Verunreinigungselement, und erhöht die Festheit des zentralen Absonderungsbereich der HIC-Beständigkeit zu verschlechtern. Diese Tendenz ist bemerkenswert, wenn die Menge mehr als 0.008%. Entsprechend, P die Menge ist, 0.008% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, P die Menge beträgt mehr bevorzugt höchstens 0.006% oder weniger.
S: 0.0008% oder weniger:
S bildet MnS im allgemeinen eine Aufnahme in Stahl, aber Ca addi tion bringt Inklusion Morphologie Steuerung zu einer CaS Aufnahme von den MnS-Inklusions. jedoch, wenn die S-Menge ist zu viel, dann kann die Menge der CaS Aufnahme erhöhen, und in einem hochfesten Material,, kann es ein Ausgangspunkt von Rissen sein. Diese Tendenz ist bemerkenswert, wenn die S-Menge mehr als 0.008%. Entsprechend, die S-Menge ist 0.0008% oder weniger.
Al: 0.08% oder weniger:
Alis hinzugefügt als Deoxidationsmittel in Stahlherstellungsverfahren. Wenn Theal Menge mehr als 0.08%, dann kann die Sauberkeit senkt die Duktilität verschlechtert. Entsprechend, die A1 Menge ist 0.08% oder weniger. vorzugsweise mehr, es ist oder weniger 0.06%. NB: 0.005 An 0.035%

 

Nb ist ein Element, das Kornwachstum in der Platte Wegrollen, daher die Verbesserung der Zähigkeit für mation der feinen Körner die aufgrund, und es verbessert die Härtbarkeit von Stahl mit der Stärke nach beschleunigter Abkühlung zu erhöhen. Wie auch immer, wenn die Nb-Menge kleiner als 0.005%, dann ist die Wirkung unzureichend. Andererseits, wenn mehr als 0.035%, nicht nur die Zähigkeit der geschweißten Wärmeeinflußzone kann sich verschlechtern, sondern auch ein grobes Nb-Carbonitrid gebildet werden, um den HIC-Beständigkeit, um dadurch zu verschlechtern. Im Speziellen, in der schließlich verfestigte Zone im Gießprozess, Die Legierungselemente angereichert werden und die Abkühlungsgeschwindigkeit ist langsam und, deshalb, Nb-Carbonitrid kann in dem zentralen Absonderungsbereich leicht bilden. Der Nb-Carbonitrid bleibt als solche auch in der gewalzten Stahlplatte, und in einem HIC-Test, die Stahlplatte aus dem Nb-Carbonitrid knacken kann. Die Größe des Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich wird durch die Nb-Menge beeinflusst hinzugefügt und, deshalb, Wenn die oberste Grenze der Menge Nb hinzugefügt werden, definiert ist, höchstens zu sein 0.035%, dann kann die Größe höchstens so gesteuert 20 jim. accord sprechend, die Nb-Menge ist von 0.005 An 0.035%. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Nb-Menge mehr bevorzugen geschickt aus 0.010 An 0.030%.
TI: 0.005 An 0.025%:
Ti bildet TiN und somit verhindert, dass das Kornwachstum in Brammenerwärmung und, in Ergänzung, it prevents the grain growth in the welded heat affected zone to thereby enhance the tough­ ness owing to fine microstructure of base metal and the welded heat affected zone. jedoch, wenn die Ti-Menge weniger als 0.005%, dann ist die Wirkung unzureichend. Andererseits, wenn mehr als 0.025%, dann kann die Zähigkeit riorate DETE. Entsprechend, die Ti-Menge beträgt 0.005 An 0.025%. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Ti-Menge beträgt mehr bevorzugt von 0.005 An 0.018%.
als: 0.0005 An 0.0035%:
Ca ist ein wirksames Element zur Steuerung Sulfid Inklusion Morphologie, um dadurch die Duktilität zu verbessern und die HIC resis tance. Wenn die Ca-Menge geringer als 0.0005%, dann ist die Wirkung unzureichend. jedoch, Andererseits, selbst dann, wenn Ca in einer Menge von mehr als hinzugefügt 0.0035%, seine Wirkung vielleicht gesättigt, sondern die Zähigkeit senken kann in der Sauberkeit der Reduktion aufgrund und, wenn ja, in Ergänzung, die Ca-basierten Oxidmenge in Stahl erhöhen können, und der Stahl von ihm mit dem Ergebnis, brechen kann, daß die HIC-Beständigkeit auch verschlechtern. Entsprechend, the Ca amount is from 0.0005 An 0.0035%. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Ca-Menge beträgt vorzugsweise von 0.0010 An 0.030%.
Die Stahlplatte kann iurther enthält eine oder mehr, ausgewählt aus Cu, Ni, Cr, Mo und V in einem Bereich unterhalb erwähnt.
5 Cu: 0.5% oder weniger:
Cu ist ein Element, das zur Verbesserung der Zähigkeit und Erhöhung der Festigkeit. Zur Erzielung der Wirkung, die Menge beträgt vorzugsweise mindestens 0.02%. jedoch, wenn die Cu-Menge mehr als 0.5%, dann kann die Schweißbarkeit verschlechtert.
10 Entsprechend, in dem Fall, wenn Cu zugegeben wird,, seine Menge
0.5% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Cu-Menge beträgt stärker bevorzugt 0.3% oder weniger.
Ni: 1% oder weniger:
Ni ist ein Element, das zur Verbesserung der Zähigkeit und 15 zur Erhöhung der Festigkeit; aber für den Effekt zu erhalten, die
Menge vorzugsweise 0.02% oder mehr. jedoch, wenn die Ni-Menge mehr als 1.0%, dann kann die Schweißbarkeit Rate deterio. Entsprechend, in dem Fall, in dem Ni hinzugefügt wird,, seine Menge 1.0% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, im
20 Menge ist bevorzugter 0.5% oder weniger.
Cr: 0.5% oder weniger:
Cr ist ein Element, das wirksam zur Verbesserung der Härtbarkeit um die Festigkeit zu erhöhen, wodurch. Zur Erzielung der Wirkung, die Menge beträgt vorzugsweise 0.02% oder mehr. jedoch, wenn der Cr
25 Menge mehr als 0.5%, dann kann die Schweißbarkeit Rate deterio. Entsprechend, in dem Fall, in dem Cr hinzugefügt wird, seine Menge 0.5% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Cr-Menge ist bevorzugter 0.3% oder weniger.
Mo: 0.5% oder weniger:
30 Mo ist ein Element, das zur Verbesserung der Zähigkeit und Erhöhung der Festigkeit; aber für den Effekt zu erhalten, die Menge beträgt vorzugsweise 0.02% oder mehr. jedoch, wenn der Mo-Menge mehr als 0.5%, dann kann die Schweißbarkeit Rate deterio. Entsprechend, in dem Fall, wenn Mo hinzugefügt wird,, seine Menge
35 IS 0.5% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die Mo-Menge ist bevorzugter 0.3% oder weniger.
V: 0.1% oder weniger:
Vis ein Element zur Erhöhung der Festigkeit nicht die Zähigkeit verschlechtert. Zur Erzielung der Wirkung, die Menge beträgt vorzugsweise
40 0.01% oder mehr. jedoch, V, wenn die Menge mehr als 0.1%, dann kann die Schweißbarkeit erheblich verschlechtern. accord sprechend, in dem Fall, in dem V hinzugefügt wird, seine Menge 0.1% oder weniger. Aus dem oben genannten Gesichtspunkt, die V-Menge ist bevorzugter 0.05% oder weniger.
45 Wobei der Rest der Stahlplatte ist Fe und unvermeidbare impuri
Beziehungen.
Der CP-Wert und der Ceq-Wert durch die Folge ing Formeln definiert.
CP-Wert: 0.95 oder weniger:
50
CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{1.18Cr(%)+1.95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7M(%)}/
15+22.36Leiche(%)_
In diesem, C(%), MN(%)5 Cr(%), Mo(%),V(%), Cu(%), Ni(%)
55 und P(%) ist jeweils das Gehalt der jeweiligen Elemente.
Die oben erwähnte Formel zum CP-Wert bezieht, ist eine Formel zum Abschätzen des Materials des Mittels formuliert
Segregationsbereich aus dem Inhalt der jeweiligen Legierungselemente. Wenn der CP-Wert höher, die Konzentration von
60 der zentralen Absonderungsbereich höher, und die Härte des zentralen Absonderungsfläche zunimmt. Wie in Fig. 2, when
Der CP-Wert 0.95 oder weniger, dann könnte die Härte des zentralen Absonderungsbereich ausreichend klein sein, (vorzugsweise HV
250 oder niedriger) und kann in einem HIC-Test Rissbildung sein, wodurch 65 verhindert. Entsprechend, Der CP-Wert ist definiert als 0.95 oder
Weniger. In Ergänzung, wenn der CP-Wert kleiner, dann ist die Härte des zentralen Absonderungsbereich geringere. Deshalb, in the case where a further higher HIC resistance is desired, Der CP-Wert vorzugsweise 0.92 oder weniger. Weitere, wenn der CP-Wert kleiner, dann ist die Härte des zentralen Absonderungsbereich ist niedriger und die HIC Widerstandserhöhungen und, deshalb, die unterste Grenze des CP-Wert ist nicht definiert. jedoch, eine geeignete Festigkeit zu erhalten,, Der CP-Wert vorzugsweise 0.60 oder mehr.
Ceq-Wert: 0.30 oder mehr:
Was ^ = C(%)+MK(%)/6+{Cr(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{Ctt(%)+M(%)}/15.
Ceq ist ein Kohlenstoffäquivalent von Stahl, und dies ist ein verhärten- Fähigkeitsindex. Wenn der Ceq-Wert höher, dann ist die Festigkeit von Stahl höher ist.
Unser Ansatz verbessert die HIC Widerstandsfähigkeit von dickwandigen Leitungsrohre für Sauergas eine schwere Wandstärke aufweist 20 mm oder mehr, zu erhalten und dickwandige Rohre eine ausreichende Festigkeit aufweisen,, der Ceq-Wert muss 0.30 oder mehr. Entsprechend, der Ceq-Wert ist 0.30 oder mehr. Wenn der Ceq-Wert höher, dann kann die Festigkeit höher sein, und daher Stahlrohre können eine größere Rohrdicke hergestellt werden können. jedoch, wenn die Legierungselement-Konzentration zu hoch ist, dann kann die Härte des zentralen Absonderungsbereich auch erhöhen und die HIC-Resistenz kann sich verschlechtern. Deshalb, die oberste Grenze des Ceq-Wert vorzugsweise 0.42%.
Die Stahlplatte und das Stahlrohr vorzugsweise die folgenden Bedingungen erfüllen in Bezug auf die Härte des zentralen Absonderungsbereiches und den Nb-Carbonitrid ein Initiationspunkt von HIC zu sein.
Härte des zentralen Absonderungs Gebiet: Vickers-Härte, HV 250 oder niedriger:
Wie in der oben beschriebenen, Der Mechanismus des Risswachstums in HIC ist, dass Wasserstoff rund um die Aufnahme und dergleichen in Stahl Cracken ansammelt, um zu bewirken, und die Rissbildung ausbreitet um die Aufnahme dadurch herbeizuführen große Risse. In diesem, der zentralen Absonderungsbereich ist ein Ort am leichtesten zu geknackt, Cracken leicht ausbreitet. Deshalb, wenn die Härte des Bereichs zentralen Absonderungs ist lai ^ ER, then the cracking occurs more readily. In dem Fall, dass die Härte der zentralen Absonderungsfläche HV 250 oder niedriger, und selbst wenn kleine Nb Carbonitrid kann in der Mitte segre gations- Bereich bleiben, das Knacken würde kaum ausbreiten und, es Vordergrund, das Riss Flächenverhältnis in dem HIC-Test reduziert werden kann. jedoch, Wenn die Härte des zentralen Absonderungsbereich höher als HV 250, das Knacken kann leicht ausbreiten und, insbesondere, die Risse in der erzeugten Carbonitrid Nb leicht propagieren. Entsprechend, die Härte des Bereichs zentralen Absonderungs vorzugsweise HV 250 oder niedriger ist und, in dem Fall, in dem schwere HIC-Resistenz erforderlich ist, die Härte des Bereichs Mittenseigerung werden müssen ilirther reduziert und, in einem solchen Fall, die Härte des Bereichs zentralen Absonderungs vorzugsweise HV 230 oder niedriger.
Länge von Nb Carbonitrid in Mittenseigerung Gebiet: 20 \im oder weniger:
Der Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich ausgebildet ist, ein Wasserstoffhäufungspunkt in dem HIC-Test, und Risse können auftreten, von dem Punkt Initiieren. Wenn die Größe des Nb-Carbonitrid größer, dann können die Risse leicht ausbreiten und, obwohl die Härte des Bereichs Mittenseigerung nicht mehr als HV 250, die Risse ausbreiten kann,. In dem Fall, dass die Länge des Nb-Carbonitrid ist 20 jimor weniger, dann vielleicht die Risse an der Ausbreitung gehindert wird, wenn die Härte des Bereichs Mittenseigerung nicht mehr als HV 250. Entsprechend, die Länge des Nb-Carbonitrid ist 20 jim oder weniger, vorzugsweise weniger lOfxmor. Die Länge des Carbo-Nitrid Nb bedeutet die maximale Länge des Korns.

Our approach is favorable especially for steel plates for line pipes for sour gas service having a wall thickness of 20 mm oder mehr. Das ist weil, Im Algemeinen, wenn die Plattendicke (Rohrwanddicke) ist weniger als 20 Millimeter, dann wird die Menge des zugesetzten Legierungselement ist klein und, deshalb, die harte ness des zentralen Absonderungsbereiches niedrig sein könnte und, in einem solchen Fall, die Stahlplatte leicht eine gute HIC resis tung haben könnte. In dem Fall, in dem Stahlplatten ist dicker, die Menge des Legierungselementes darin zunimmt und, deshalb, es wird schwierig, die Härte des Zentrums Segre gation Bereichs in solchen dicken Platten zu reduzieren,. Speziell für solche dicken Stahlplatten mit einer Plattendicke von mehr als mit 25 Millimeter, Unser Ansatz kann davon effektiver die Vorteile aufweisen.
Die Stahlrohre sind alle Stahlrohre API-Grad X65 oder höher (Streckspannung von mindestens 65 ksi und mindestens 450 MPa), und sind hochfeste Stahlrohre mit einer Zugfestigkeit von mindestens 535 MPa.
Die Metallstruktur der Stahlplatte (und das Stahlrohr) hat vorzugsweise eine Bainit-Phase 75% oder mehr als der Volumenanteil davon, mehr bevorzugt 90% oder mehr. Die Bainit-Phase ist eine Mikrostruktur mit ausgezeichneter Festigkeit und Zähigkeit, und in dem Fall, in dem der Volumenanteil davon ist 75% oder mehr, dann Knacken Ausbreitung vielleicht in der Stahlplatte verhindert, und die Stahlplatte kann eine hohe Festigkeit und einen hohen HIC Widerstand. Andererseits, in einer Mikrostruktur, die Volumenfraktion einer Bainit-Phase, in der niedrig, for example, in einer Mischstruktur aus einer Ferrit-, Perlit, MA (Insel Martensit), Martensit oder dergleichen Mikrostruktur und eine bain ite Phase, die Crackausbreitung in der Phasengrenzfläche gefördert werden, und der HIC Widerstand wodurch sein kann deterio rated. In dem Fall, dass der Volumenanteil des Mikro Struk tur (Ferrit, Perlit, Martensit oder dergleichen) außer eine Bainit-Phase ist kleiner als 25%, dann kann die Verschlechterung der HIC resis tung klein und, deshalb, die Volumenfraktion der Bainitphase vorzugsweise 75% oder mehr. Unter dem gleichen Gesichtspunkt, die Volumenfraktion der Bainitphase ist bevorzugter 90% oder mehr.
Die Stahlplatte wird in Punkt der chemischen Zusammen setzung definiert, die Härte der zentralen Absonderungszone und die Größe der Nb-Carbonitrid wie oben, und ferner seine Mikrostruktur definiert eine Struktur hauptsächlich Bainit zu sein, und, entsprechend, die Stahlplatte kann einen ausgezeichneten -HIC Widerstand aufweist, selbst wenn seine Plattendicke groß ist. Deshalb, nach dem gleichen Herstellungsverfahren kann die Stahlplatte im Prinzip hergestellt werden wie bisher. jedoch, nicht nur die HIC resis tung zu erhalten, sondern auch die optimale Festigkeits- und Zähigkeits, das Stahlblech wird vorzugsweise unter der Bedingung, unten erwähnt hergestellt.
Brammenheiztemperatur: 1000 bis 1200 ° C:
In dem Fall, in dem die Brammenerwärmungstemperatur beim Warmwalzen einer Bramme niedriger als 1000 ° C ist,, dann könnte eine ausreichende Festigkeit nicht erhalten werden. Andererseits, bei höher als 1200 ° C, dann die Zähigkeit und die DWTT Eigenschaft (Fallkugelrißprobe Eigenschaft) kann sich verschlechtern. Entsprechend, die Brammenerwärmungstemperatur ist vorzugsweise aus 1000 bis 1200 ° C.
Um eine hohe Zähigkeit Grundmetall in dem Warmwalzvorgang zu erhalten, die Warmwalz-Endtemperatur ist vorzugsweise Niederalkylen, ganz im Gegenteil, kann die Walzeffizienz senken. Es Vordergrund, die Warmwalz-Endtemperatur eine geeignete Temperatur unter Berücksichtigung der notwendigen Grundmetall Zähigkeit und die Walzeffizienz sein, vielleicht definiert. Für eine hohe Basismetallzähigkeit zu erhalten, das Untersetzungsverhältnis in der nicht Zone Rekristallisationstemperatur ist vorzugsweise mindestens 60% oder mehr.
Nach dem Warmwalzen, accelerated cooling is preferably applied under the following condition. Steel Plate Temperature at the Start of Accelerated Cooling: nicht niedriger als (Ar3-10 ° C.):
The Ar3 is a ferrite transformation temperature that is given Ar3(° C.)= 910-310C(%)-80MN(%)-20Cu(%)-15Cr(%) 55Ni(%)-80Mo(%), aus den Stahl chemischen Zusammensetzungen. In dem Fall, wo die Stahlplattentemperatur zu Beginn
die beschleunigte Abkühlung gering ist, dann wird die Ferrit-Volumenfraktion vor der beschleunigten Abkühlung groß ist, und, insbesondere, in dem Fall, wo die Temperatur niedriger als Ar3 Temperatur um mehr als 10 ° C., dann kann der HIC-Beständigkeit verschlechtern. In Ergänzung, die Mikrostruktur der Stahlplatte konnte keine ausreichende Volumenfraktion der Bainitphase sichern (vorzugsweise 75% oder mehr). Entsprechend, the steel plate temperature at the start of the accelerated cooling is preferably not lower than Ar3-10° C.). Cooling Speed in Accelerated Cooling: nicht niedriger als 5 ° C./Sec:
Die Kühlgeschwindigkeit in beschleunigten Abkühlung beträgt vorzugsweise nicht niedriger als 5 ° C./sec für stabil die eine ausreichende Festigkeit zu erhalten.
Stahlplatte Temperatur am Stopp von Accelerated Cooling: The accelerated cooling is an important process for obtain­ ing a high strength through bainite transformation. jedoch, wenn die Stahlplatte Temperatur zum Zeitpunkt der beschleunigten Abkühlung Anhalten über 600 ° C., dann mation die Bainit Transfor vielleicht unvollständig und eine ausreichende Festigkeit nicht erhalten werden kann,. Andererseits, wenn die Temperatur Stahl zum Zeitpunkt der beschleunigten Abkühlung Stoppen niedriger als 250 ° C, dann wird eine harte Struktur, wie beispielsweise MA (Insel Martensit) oder dergleichen sein kann, gebildet ist und, wenn ja, kann nicht nur die HIC resis tung leicht verschlechtern, sondern auch die Härte der Oberfläche der Stahlplatte zu hoch sein kann, und die Planheit der Stahlplatte kann leicht verschlechtert und die Formbarkeit davon kann sich verschlechtern. Entsprechend, die Stahltemperatur an der Haltestelle der beschleunigten Abkühlung von 250 bis 600 ° C.
Im Hinblick auf die Stahlplattentemperatur oben erwähnt, in dem Fall, in dem die Stahlplatte, die eine Temperaturverteilung in Richtung der Plattendicke hat, dann ist die Stahlplatte Temperatur die mittlere Temperatur in der Plattendickenrichtung. Wie auch immer, in dem Fall, in dem die Temperaturverteilung in Richtung Plattendicke relativ klein ist, dann könnte die Tempera tur der Oberfläche der Stahlplatte, die Stahlplatte Temperatur. Unmittelbar nach der beschleunigten Abkühlung, es kann eine Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und der Innenseite der Stahlplatte sein,. jedoch, die Temperaturdifferenz bald wird durch Wärmeleitung verringert, und die Stahlplatte könnte eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Plattendickenrichtung aufweist. Entsprechend, basierend auf der sur Flächentemperatur der Stahlplatte nach dem Homogenisieren in Dickenrichtung, die Stahlplatte Temperatur am Anschlag der beschleunigten Abkühlung vielleicht bestimmt.
Nach der beschleunigten Abkühlung, die Stahlplatte in Luft gekühlt gehalten werden kann, aber für den Zweck der Maat rial-Eigenschaft innerhalb der Stahlplatte von Homogenisieren, es meint in einem Gasverbrennungsofen oder durch Induktionserwärmung aufgewärmt werden,.
Nächster, das Stahlrohr für Leitungsrohre beschrieben. Das Stahlrohr für Leitungsrohre ist ein Stahlrohr, indem die Stahlplatte wie oben beschrieben hergestellt, in eine rohrförmige Form durch Kaltumformung, gefolgt von Nahtschweißung davon die Anschlagteile.
Die Kaltformverfahren vielleicht irgendein Verfahren, in welchem, Im Algemeinen, Die Stahlplatte wird in eine rohrförmige Form geformt gemäß einem UOE-Verfahren oder durch Preßbiegen oder dergleichen. Das Verfahren der Nahtschweißen der anstoßenden Teile ist nicht speziell definiert und vielleicht irgendein Verfahren in der Lage eine ausreichende Verbindungsfestigkeit und Zähigkeit zu erreichen Gelenk. jedoch, aus der Sicht der Schweißqualität und die Produktionseffizienz, especially preferred is submerged arc welding. Nach dem Nahtschweißen der Fügeteile, wird das Rohr für die mechanische Expansion zum Zweck des Entfernens des Schweiß ing Restspannung und die Verbesserung der Rundheit bearbeitet Stahlrohr. Im
5 diese, das mechanische Expansionsverhältnis beträgt vorzugsweise 0.5 An 1.5% unter der Bedingung, dass ein vorbestimmte Stahlrohr Rundheit erhalten werden kann, und die Restspannung kann entfernt werden,.

Beispiele

Stahl Verdickungen die chemischen Zusammensetzungen, die in Tabelle gezeigte 1 (Die Stähle A bis V) wurden durch ein kontinuierliches Gießverfahren hergestellt und, Verwendung dieser, dicke Stahlplatten mit einer Platte
15 Dicke 25.4 mm und 33 mm hergestellt.
Eine erhitzte Bramme wurde warmgewalzt, und dann beschleunigt abgekühlt, um eine vorbestimmte Stärke zu haben,. In diesem, die Brammenerwärmungstemperatur 1050。C“war die Walz-Endtemperatur 840 bis 800 ° C, und die beschleunigte Kühlstarttemperatur
20 war 800 bis 760 ° C. Die beschleunigte Abkühlunterbrechungstemperatur war 450 An 550。C. Alle erhaltenen Stahlplatten erfüllen eine Festigkeit von API X65, und die Zugfestigkeit davon war aus 570 An 630 MPa. Im Hinblick auf die Zugeigenschaften der Stahlplatten, ein iull Dicke Prüfkörpers in Quer direc-
25 tion zu Walzen wurde in einem Zugversuch davon verwendet wird, die Zugfestigkeit zu bestimmen,.
Von 6 An 9 HIC Teststücke wurden davon in verschiedenen Positionen von der Stahlplatte gemacht, und für die HIC resis tance getestet davon. Die HIC-Beständigkeit wurde wie folgt bestimmt::
30 Das Prüfstück wurde in eine wässrige Lösung eingetaucht, von 5% NaCl + 0,5% CH3COOH mit Schwefelwasserstoff gesättigt hav ing pH ca. 3 (gewöhnliche NACE-Lösung) zum 96 Stunden, und dann wird die gesamte Oberfläche des Teststücks wurde auf Risse durch Ultraschall-Fehlererkennung überprüft, und das Teststück
35 wurde auf dem Rissflächenverhältnis ausgewertet basierend (AUTO) davon. Einer von 6 An 9 Prüfstücke der Stahlplatte das größte Riss Flächenverhältnis aufweist, als das typische Rissflächenverhältnis der Stahlplatte gemacht, und solche mit einem Riss-Flächenverhältnis von höchstens 6% sind gut.
40 Die Härte der Fläche Zentrum Segregation abgebaut wurde abzuschrecken wie folgt: Die Querschnitte in der Plattendickenrichtung von mehreren Proben von der Stahlplatte geschnitten wurde entnommen, poliert, dann leicht geätzt, und der Teil, wo die segrega tion Linien wurde gesehen wurden getestet mit einem Vickers-Härtemessgerät
45 unter einer Last von 50 G, und der maximale Wert wurde als die Härte des zentralen Absonderungsbereich genommen.
Die Länge des Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich wurde wie folgt bestimmt: Die Bruchfläche des Teils, wo die Probe in dem HIC-Test geknackt wurde, war
50 mit einem Elektronenmikroskop beobachtet, und die maximale Länge der Nb-Carbonitrid-Körner in der Bruchfläche wurde gemessen, und dies ist die Länge des Nb-Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich. Diejenigen, kaum in dem HIC-Test geknackt wurden wie folgt verarbeitet: Plural Querschnitte der
55 HIC Teststücke wurden poliert, dann leicht geätzt, und der Teil, wo die Segregation wurde Linien wurden für die Elementarkartierung mit einem Elektronensonden-Mikroanalysator analysiert gesehen (EPMA) das Nb-Carbonitrid zu identifizieren, und die maximale Länge der Körner wurde gemessen die Länge des Nb zu sein
60 Carbonitrid im Zentrum Segregationsbereich. In Bezug auf die Mikrostruktur, Die Proben wurden mit einem optischen Mikroskop an dem Mittelteil der Plattendicke desselben und an der Position von T / 4 davon beobachtet, und die so aufgenommene Foto grafischen Bilder waren Bildverarbeitung um den Bereich zu messen
65 Bruchteil der Bainitphase. Der Bainit-Flächenanteil wurde gemessen in 3 An 5 Ansichten, und die Daten wurden gemittelt, die Volumenfraktion der Bainitphase zu sein.

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Die oben genannten Test- und Messergebnisse sind in der Tabelle gezeigt, 2.
in der Tabelle 1 und Tabelle 2, Die Stahlplatten (Stähle) von Nos. A bis K undU undV, die Beispiele sind alle über ein kleines Riss Flächenverhältnis in dem HIC-Test, und haben eine extrem gute HIC-Resistenz.
Im Gegensatz zu diesem, Die Stahlplatten (Stähle) L bis O, die Vergleichsproben haben einen CP-Wert von mehr als 0.95, oder ist, dass, die Härte des Bereichs zentralen Absonderungs davon hoch ist, und sie haben ein hohes Rissflächenverhältnis in dem HIC-Test, und haben eine schlechte Eigenschaft HIC. Ähnlich, in den Stahlplatten (Stähle) P und Q, die Mn-Menge oder die S-Menge ist größer als unsere Auswahl von, und damit MnS im Zentrum Segregationsbereich dieser Stahlplatten gebildet. Entsprechend, Die Stahlplatten rissig aus MnS und deren HIC Widerstand gering. auch ähnlich, in der Stahlplatte (Stahl) R, die Nb-Menge ist laigerthan unser Angebot und, deshalb, grobe Carbonitrid Nb im Zentrum Segregationsbereich der Stahlplatte gebildet ist und, entsprechend, der HIC Widerstand davon durch niedrigen davon den CP-Wert in unserem Bereich fällt. Ähnlich, es wurde kein Ca auf die Stahlplatte gegeben (Stahl) S, die deshalb habe unterziehen nicht Morphologie con trol von Sulfid Aufnahme von Ca und, entsprechend, die HIC-Beständigkeit des Stahlblechs gering ist. Ähnlich, in der Stahlplatte (Stahl) T, die Ca-Menge ist größer als unser Angebot und, es Vordergrund, die Menge Ca-Oxid in dem Stahl erhöht. Entsprechend, die Stahlplatte von dem Ausgangspunkt des Oxids rissig, und die HIC-Beständigkeit des Stahlblechs gering ist.
Einige Stahlplatten, die in Tabelle 2 wurden in Stahlrohren gebildet. konkret, die Stahlplatte wurde kaltgewalzt gemäß einem UOE-Verfahren eine rohrförmige Form zu geben,, und die anstoßenden Teile

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davon wurden durch Lichtbogenschweißen verschweißt submeiged (Nahtschweißung Ing) von jeder Schicht der inneren und äußeren Flächen, dann für mechanische Ausdehnung diese wurde bearbeitet von 1% in Bezug auf den Außenumfang Änderung des Stahlrohrs, dadurch Produk-
5 ing Stahlrohre ein Außendurchmesser von 711 Millimeter.
Die erzeugten Stahlrohre wurden in dem gleichen HIC-Test, wie es für die Stahlplatten oben erwähnt getestet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle gezeigt 3. Die HIC-Beständigkeit wurde wie folgt bestimmt:: Ein Teststück wird in Viertel geschnitten in der Länge
10 Richtung, und der Querschnitt beobachtet werden, und die Probe wird ausgewertet, basierend auf dem Verhältnis Rißlänge (CLR) (Mittelwert von [insgesamt Rißlänge / Breite (20 Millimeter) des Prüfkörpers]).
in der Tabelle 3, uns. 1 An 10 und 18 und 19 Rohre sind unsere Stahl, und das Rißlänge-Verhältnis in dem HIC-Test ist davon nicht höher
15 als 10%, und die Stahlrohre haben eine ausgezeichnete HIC resis tance. Andererseits, die Stahlrohre der Vergleichsbeispiele, uns. 11 An 17 alle haben einen niedrigen Widerstand HIC. industrielle Anwendbarkeit
Dicke Stahlplatten mit einer Plattendicke von 20 mm oder
20 mehr eine extrem ausgezeichnete HIC-Resistenz haben. Sie sind anwendbar auf Leitungsrohre, die den letzten erfüllen sind erforderlich, severer HIC-Resistenz.
Unser Ansatz ist wirksam, wenn zu dickwandigen Rohren angewendet, um eine Wanddicke aufweist, 20 mm oder mehr; Stahlrohre und
25 eine größere Wandstärke aufweist Zugabe von Legierungs ele gen erfordern, und es kann schwierig sein, die Härte der zentralen Absonderungsfläche zu reduzieren davon. Entsprechend, unsere Stähle können ihre Wirkung zeigen, wenn sie dicke Stahlplatten von mehr als aufgebracht 25 mm Dicke.

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