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Placa de acero y tubos de acero para tuberías de línea

Se trata de un §371 de la solicitud internacional n. PCT / JP2008 / 070726, con una fecha de presentación internacional del NoV. 7, 2008 (WO 2009/061006 Alabama, publicado en mayo 14,2009), que es basada en la Solicitud de Patente Japonesa No. 2007-290220, presentada noviembre. 7,2007, la materia de la cual se incorpora por referencia.

CAMPO TÉCNICO

Esta descripción se refiere a una placa de acero de alta resistencia para tubos de conducción, que se utiliza para el transporte de petróleo crudo, gas natural o similar, y que es excelente en contra de hidrógeno agrietamiento inducido (en lo sucesivo denominado resistencia como HIC), y a una tubería de acero para tuberías de línea producidos por el uso de la placa de acero; y se refiere a una placa de acero y un tubo de acero para tubos de conducción especialmente favorables para tubos de conducción que tienen un espesor de la tubería de al menos 20 mm y obligados a tener una excelente resis tancia HIC.

FONDO

En general, tuberías de línea se producen mediante la formación de una placa de acero producida en un molino de laminación en caliente placa molino ora, por proceso de formación UOE, prensa curva proceso de formación, rodillo de conformación o similar. tubos de conducción para el uso para el transporte de sulfuro de hidrógeno- que contiene petróleo crudo o gas natural (en lo sucesivo, este puede ser referido como “tubos de línea para el servicio de gas agrio”) son necesarios para satisfacer la llamada “resistencia amargo”, tales como resistencia al agrietamiento inducido por hidrógeno (resistencia HIC), resistencia a anti-estrés corrosión se agrieta (resistencia SCC) y similares, Además de la fuerza, tenacidad y soldabilidad. fisuración inducida por hidrógeno (en lo sucesivo denominado HIC) de acero que se dice como sigue: Los iones de hidrógeno de reacción de corrosión se adhieren a la superficie de acero y penetrar en el interior del acero como hidrógenos atómicas, entonces difundir y acumularse alrededor de las inclusiones no metálicas tales como MnS y la segunda fase similar o fuerza en el acero y luego formar gas hidrógeno agrietamiento de este modo el acero debido a la presión interna de la misma.

Hasta ahora, para la prevención de tales hidrógeno inducida ing grieta, Se han propuesto algunos métodos. Por ejemplo, JP-A 54-110119 propone una técnica de reducir el contenido de S de acero y la adición de una cantidad adecuada de Ca, movimiento rápido del ojo (de metal de tierra rara) o similar al acero para evitar así la formación de MnS de larga que se extiende y convertir la forma en un finamente dis inclusión CaS esférico persed. En consecuencia, el con el estrés de centrado por la inclusión de sulfuro se reduce y por lo tanto el agrietamiento se impide la iniciación y propagación para mejorar por ello la resistencia HIC de acero.

JP-A 61-60866 y JP-A 61-165207 proponer una técnica de reducción de la segregación central a través de la reducción en elementos que tienen una alta tendencia a la segregación (C, MN, P,etcétera) o por medio de remojo tratamiento térmico en un proceso de calentamiento de la plancha, y el cambio de la microestructura del acero en a fase bainita por enfriamiento acelerado después de la laminación en caliente. En consecuencia, formación de una martensita isla (M-Un constituyente) ser un punto de agrietamiento en el área de segregación central iniciación, así como la formación de una estructura endurecida tales como martensita o similar para ser una trayectoria de propagación de agrietamiento se puede prevenir. JP-A 5-255747 propone una fórmula equivalente de carbono basado en un coeficiente de segregación, y propone un procedimiento de ventilación pre agrietamiento en la zona de segregación central mediante el control a un nivel predeterminado o menos.

Más, como contramedidas a la fisuración en la zona de segregación central, JP-A 2002-363689 propone un método para definir el grado de segregación de Nb y Mn en la zona centro de la segregación sea no más de un nivel predeterminado, y JP-A 2006-63351 propone un método para definir el tamaño de la inclusión a ser el punto de inicio de la HIC y la dureza de la zona de segregación central.

sin embargo, tubos de pared pesados ​​que tienen un espesor de pared de al menos 20 mm están aumentando para tubos de conducción recientes para servicio de gases sulfurosos; y en tales tubos de pared pesados, la cantidad de elementos de aleación que se añaden se debe aumentar para asegurar la resistencia de los mismos. En ese caso, incluso cuando se evita la formación de MnS o la estructura micro de la zona centro de la segregación se mejora de acuerdo con los métodos de la técnica anterior mencionados anteriormente, la dureza de la zona de segregación central puede aumentar y HIC se puede producir a partir de Nb carbonitruro. Cracking de Nb carbonitruro tiene una relación de longitud pequeña grieta, y por lo tanto hasta ahora no ha sido especialmente tomado como lem prob en el requisito convencional para la resistencia HIC. Cómo siempre, recientemente, además se requiere mayor resistencia HIC, y se ha hecho necesario para evitar HIC entre Nb carbonitruro.

El método de reducir el tamaño de un bonitride coche Nb que contiene a un tamaño extremadamente pequeño de 5 jimor más pequeña, como en el documento JP-A 2006-63351, tal vez eficaz para prevenir la dife- producirse de HIC en la zona centro de la segregación. De hecho, however, grueso carbonitruro de Nb a menudo puede formar en la zona fied finalmente-solidi en la colada de lingotes o de colada continua; y para la solicitud más severa antes mencionado para la resistencia HIC, el material de la zona de centro de segregación debe ser extremadamente estrictamente controlado para prevenir la iniciación de HIC y para prevenir la propagación de grietas desde la carboni Nb- tride que se puede formar en alguna frecuencia. Como el método de controlar el material de la zona de segregación central, se menciona la fórmula equivalente de carbono propuesto por el documento JP-A 5-255747 en el que se toma un coeficiente de segregación en consideración. sin embargo, ya que el coeficiente de segregación se obtiene experimentalmente mediante el análisis con un analizador de micro sonda de electrones, que sólo puede obtenerse como un valor medio dentro del rango de medida del tamaño de punto de, por ejemplo, alrededor 10 |im o menos. Also, este no es un método capaz de estimar estrictamente la concentración de la zona de segregación central.

En consecuencia, que podría ser útil para proporcionar una placa de acero para tubos de conducción de alta resistencia excelente en resistencia HIC, cular en par, una placa de acero para tubos de conducción de alta resistencia para el servicio de gas ácido que tiene una excelente resistencia HIC capaz de satisfacer sufi cientemente el requisito grave para la resistencia HIC necesario para tuberías de línea para el servicio de gas ácido que tiene un espesor de la tubería de 20 mm o más.
También podría ser útil para proporcionar una tubería de acero para tubos de conducción, que está formada de la placa de acero de alta resistencia para tubos de conducción que tiene tales capacidades excelentes.

RESUMEN

Los tubos de acero a los que se dirige esta revelación es una que tiene tubo de acero grado API ofX65 o superior (que tiene una tensión de fluencia de al menos 65 ksi y al menos 450 MPa), y es un tubo de acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción de al menos 535 MPa.

por lo tanto proporcionamos:

Una placa de acero para tubos de conducción que contienen, en términos de% en peso, C: 0.02 a 0.06%, Si: 0.5% o menos, MN: 0.8 a
1.6%, P: 0.008% o menos, S: 0.0008% o menos, Alabama: 0.08%
o menos, NB: 0.005 a 0.035%, Ti: 0.005 a 0.025%, y
como: 0.0005 a 0.0035%, con un saldo de Fe y inevi

impurezas de mesa, que tiene, como representado por la fórmula siguien tes, un valor CP de 0.95 o menos y un valor Ceq de 0.30 o más:
CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{1.18CR(%)+1.95
M?(%)+1.74r(%)}/5+{1.74DO"(%)+l .7M(%)}/
15+22.36P(%),
Lo ^ = C(%)+MK(%)/6+{CR(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{DO"(%)+M(%)}/15.

2. La placa de acero para tubos de conducción de los anteriores

1, que contiene además, en términos de % por peso, uno o más de Cu: 0.5% o menos, Ni: 1% o menos, CR: 0.5% o menos, Mo: 0.5% o menos y V: 0.1% o menos.
3. La placa de acero para tubos de conducción de los anteriores 1 o 2, en el que la dureza de la zona de segregación central es HV 250 o bajo, y la longitud de la carbonitruro de Nb en el área central segregación es como máximo 20 [m o menos.

4. La placa de acero para tubos de conducción de cualquiera de los anteriores 1 a 3, en el que la microestructura de la placa de acero tiene una fase de bainita de 75% o más como la fracción de volumen de los mismos
5. Un tubo de acero para tubos de conducción, producida por la configuración de la placa de acero de cualquiera de los anteriores 1 a 4 en una forma tubular por conformación en frío, seguido de la costura de soldadura de las partes de los mismos flechazos.
La placa de acero y el tubo de acero para tuberías de línea tienen excel prestó resistencia HIC y suficientemente pueden satisfacer la ment requerir de resistencia severa a HIC especialmente necesaria para los tubos de conducción que tienen un espesor de la tubería de 20 mm o más.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

higo. 1: Un gráfico que muestra la relación entre la dureza de la zona de segregación central y la relación de área de grietas en un ensayo de HIC de una placa de acero que tiene MnS o nitruro de carbo Nb formadas en la zona del centro de la segregación de los mismos.
higo. 2: Un gráfico que muestra la relación entre el valor CP de una placa de acero y la relación de la misma área de la grieta en un HIS prueba.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Se investigó en detalle la aparición de grietas y el comportamiento de propagación de estas en un ensayo de HIC desde el punto de vista de la iniciación de grietas y la microestructura de la zona del centro de la segregación y, como resultado, han obtenido los siguientes hallazgos.
primero, para la prevención de formación de grietas en la zona de segregación central, una propiedad del material apropiado de la zona centro de segregación es necesario de acuerdo con el tipo de la inclusión que es ser el punto de iniciación de la figura agrietamiento. 1 muestra un ejemplo del resultado de una prueba de HIC (el método de ensayo es el mismo que en los Ejemplos se indican a continuación) de una placa de acero que tiene MnS o carbonitruro de Nb forman en la zona del centro de la segregación de los mismos. De acuerdo a esto, Se sabe que, en el caso en MnS existe en el área de segregación central, la relación aumenta la zona de la grieta, incluso la dureza es baja y, por lo tanto, controlar el crecimiento de MnS es extremadamente importante. sin embargo, incluso cuando se podría prevenir la formación de MnS, en el caso en el área central segregación contiene un carbonitruro de Nb y cuando la dureza de la misma es de más de un nivel predeterminado (en esto, Dureza Vickers, HV 250), a continuación, el agrietamiento se produce en el ensayo de HIC.
Para resolver este problema, es necesario controlar estrictamente las composiciones químicas de la placa de acero y controlar el Ness duro de la zona del centro de la segregación de ser no superior a un nivel predeterminado (preferentemente como máximo HV 250). Hemos analizado Ther modynamically el comportamiento de distribución (o incras- comportamiento Estado) de la composición química en la zona de segregación central y han derivado el coeficiente de segregación de los elementos de aleación individuales. El coeficiente de segregación derivación es de acuerdo con el siguiente proceso. primero, en la zona finalmente solidificado en la fundición, hay formados cavidad (o huecos) debido a la contracción de solidificación o abultamiento; y el acero fundido enriquecido periférica desemboca en la cavidad para formar puntos de segregación de constituyente enriquecido. Siguiente, el proceso de solidificación de los puntos segregadas incluye el cambio constituyente en el límite de la solidificación basado en el coeficiente de distribución de equilibrio termodinámico, y por lo tanto, la con centración de la zona de segregación finalmente formado puede ser Ther determina modynamically. Usando el coefi segregación- ciente obtiene a través del análisis termodinámico mencionada, se obtiene el valor CP, correspondiente a la fórmula equivalente Bon coche en la zona centro de la segregación represen tantes por la siguiente fórmula. Encontramos eso, cuando el valor CP se controla para que no sea mayor que un nivel predeterminado, a continuación, la dureza de la zona del centro de la segregación puede ser controlado de este modo a que no sea mayor que la dureza crítica para causar grietas figura. 2 muestra la relación entre el valor CP representado por la siguiente fórmula y la relación de área de la grieta del mismo en un HIS prueba (el método de ensayo es el mismo que en el
25 Ejemplos dados a continuación). De acuerdo a esto, cuando aumenta el valor CP, entonces la proporción de área de la grieta aumenta rápidamente, pero agrietamiento de HIC se puede reducir mediante el control del valor CP para que no sea mayor que un nivel predeterminado.

CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{ 1.18CR(%)+l .95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74DO"(%)+1.7M(%)}/
15+22.36cadáver(%).
en adición, cuando el tamaño de la carbonitruro de Nb sea el punto de agrietamiento en un testículo HIC controlada iniciación para que no sea mayor que un nivel predeterminado, y fiirther cuando el micro- estructura está consistiendo principalmente fina bainita, a continuación, la propagación de craqueo se puede prevenir. Also, cuando se combina con las contramedidas antes mencionados, Aquí más excelente

40 la resistencia se puede alcanzar de forma estable.
Los detalles de la placa de acero para tuberías de línea se describen a continuación.
primero, la razón para la definición de las composiciones químicas se describe como debajo. % indicando la cantidad de la constitu-
45 ent es todo “% en peso”.
C: 0.02 a 0.06%:
C es el elemento más eficaz para aumentar la resistencia de la placa de acero que se produce a través de enfriamiento acelerado. sin embargo, cuando la cantidad C es de menos de 0.02%, Entonces un
50 resistencia suficiente no se pudo conseguir; pero en la otra mano, cuando más de 0.06%, entonces la tenacidad y la resistencia HIC pueden deteriorarse. En consecuencia, la cantidad C es de 0.02 a 0.06%.
Si: 0.5% o menos:
55 Si se añade para la desoxidación en el proceso de fabricación de acero. sin embargo, cuando la cantidad de Si es más de 0.5%, entonces la tenacidad y la soldabilidad pueden deteriorarse. En consecuencia, la cantidad de Si es 0.5% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Si es más preferiblemente 0.3% o menos.
60 MN: 0.8 a 1.6%:
Mn se añade para mejorar la resistencia y la tenacidad del acero; pero cuando la cantidad de Mn es menor que 0.8%, entonces su efecto es insuficiente. sin embargo, cuando más de 1,6&, entonces la capacidad de soldadura y la propiedad anti-HIC pueden deteriorarse.
65 En consecuencia, la cantidad Mn está dentro de un intervalo de 0.8 a 1.6%. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Mn es más preferiblemente de 0.8 a 1.3%.

P: 0.008% o menos:
Pisan elemento de impureza inevitable, y aumenta la Ness duro de la zona del centro de la segregación a deteriorarse la resistencia HIC. Esta tendencia es notable cuando la cantidad es más de 0.008%. En consecuencia, la cantidad P es 0.008% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad P es más preferiblemente como máximo 0.006% o menos.
S: 0.0008% o menos:
S generalmente forma una inclusión MnS en el acero, pero ción Ca addi trae sobre el control de la morfología de inclusión a una inclusión CaS de la inclusión MnS. sin embargo, cuando la cantidad S es demasiado, entonces la cantidad de la inclusión CaS puede aumentar, y en un material de alta resistencia, que puede ser un punto de partida de grietas. Esta tendencia es notable cuando la cantidad S es más de 0.008%. En consecuencia, la cantidad S es 0.0008% o menos.
Alabama: 0.08% o menos:
Alis añade como un agente desoxidante en el acero proceso de toma de. Cuando la cantidad es más de Theal 0.08%, a continuación, la limpieza puede reducir a deteriorar la ductilidad. En consecuencia, la cantidad A1 es 0.08% o menos. más preferiblemente, es o menos 0.06%. NB: 0.005 a 0.035%

 

Nb es un elemento para evitar el crecimiento de grano en la placa de laminación, Por lo tanto, el aumento de la dureza debido a la mación para de granos finos, y que mejora la templabilidad del acero para aumentar la resistencia después de un enfriamiento acelerado. Cómo siempre, cuando la cantidad de Nb es inferior a 0.005%, a continuación, el efecto es insuficiente. Por otra parte, cuando más de 0.035%, no sólo la tenacidad de la zona afectada por el calor de soldadura se puede deteriorar sino también un carbonitruro de Nb grueso puede estar formado a deteriorarse por ello la resistencia HIC. En particular, en la zona finalmente solidificado en el proceso de fundición, los elementos de aleación son enriquecidos y la velocidad de enfriamiento es lento y, por lo tanto, Nb carbonitruro puede formar fácilmente en la zona de segregación central. El carbonitruro de Nb todavía permanece como tal incluso en la placa de acero laminado, y en un ensayo de HIC, la placa de acero puede agrietarse desde el carbonitruro de Nb. El tamaño del carbonitruro de Nb en el área central segregación está influenciada por la cantidad de Nb añadido y, por lo tanto, cuando se define el límite superior de la cantidad de Nb para ser añadido a ser como máximo 0.035%, entonces el tamaño puede ser controlada para que sea como máximo 20 jim. otorgar vez más, la cantidad Nb es de 0.005 a 0.035%. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Nb es más prefieren hábilmente desde 0.010 a 0.030%.
Ti: 0.005 a 0.025%:
Ti forma TiN y por lo tanto previene el crecimiento de grano en la calefacción de la losa y, Adicionalmente, impide que el crecimiento de grano en la zona afectada por el calor de soldadura para mejorar de este modo la Ness difícil debido a microestructura fina de metal de base y la zona afectada por el calor soldado. sin embargo, cuando la cantidad de Ti es de menos de 0.005%, a continuación, el efecto es insuficiente. Por otra parte, cuando más de 0.025%, a continuación, la tenacidad puede dete riorate. En consecuencia, la cantidad de Ti es de 0.005 a 0.025%. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Ti es más preferiblemente de 0.005 a 0.018%.
como: 0.0005 a 0.0035%:
Ca es un elemento eficaz para el control de la morfología de inclusión de sulfuro de para de ese modo mejorar la ductilidad y la impor- resis HIC. Cuando la cantidad es menor que Ca 0.0005%, a continuación, el efecto es insuficiente. sin embargo, Por otro lado, incluso cuando se añade Ca en una cantidad de más de 0.0035%, su efecto tal vez saturado, sino más bien la tenacidad puede disminuir debido a la reducción en la limpieza y, si es así, Adicionalmente, la cantidad de óxido a base de Ca en el acero puede aumentar y el acero puede agrietarse de ella con el resultado de que la resistencia HIC también puede deteriorarse. En consecuencia, la cantidad de Ca es de 0.0005 a 0.0035%. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad es preferiblemente de Ca 0.0010 a 0.030%.
La placa de acero puede iurther contener uno o más seleccionados de Cu, Ni, CR, Mo y V en un intervalo mencionado a continuación.
5 Cu: 0.5% o menos:
El Cu es un elemento eficaz para mejorar la tenacidad y el aumento de la fuerza. Para obtener el efecto, la cantidad es preferiblemente al menos 0.02%. sin embargo, cuando la cantidad de Cu es más de 0.5%, a continuación, la capacidad de soldadura se puede deteriorar.
10 En consecuencia, en el caso en que se añade Cu, su cantidad es
0.5% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Cu es más preferiblemente 0.3% o menos.
Ni: 1% o menos:
Ni es un elemento eficaz para mejorar la tenacidad y 15 para aumentar la resistencia; pero para obtener el efecto, el
cantidad es preferiblemente 0.02% o más. sin embargo, cuando la cantidad de Ni es más de 1.0%, a continuación, la capacidad de soldadura puede deterio tasa. En consecuencia, en el caso en que se añade Ni, su cantidad es 1.0% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, en el
20 cantidad es más preferiblemente 0.5% o menos.
CR: 0.5% o menos:
Cr es un elemento eficaz para mejorar la templabilidad para aumentar de este modo la fuerza. Para obtener el efecto, la cantidad es preferiblemente 0.02% o más. sin embargo, cuando el Cr
25 cantidad es más de 0.5%, a continuación, la capacidad de soldadura puede deterio tasa. En consecuencia, en el caso en que se añade Cr, su cantidad es 0.5% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Cr es más preferiblemente 0.3% o menos.
Mo: 0.5% o menos:
30 Mo es un elemento eficaz para mejorar la tenacidad y el aumento de la fuerza; pero para obtener el efecto, la cantidad es preferiblemente 0.02% o más. sin embargo, cuando la cantidad de Mo es más de 0.5%, a continuación, la capacidad de soldadura puede deterio tasa. En consecuencia, en el caso en que se añade Mo, su importe
35 es 0.5% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad de Mo es más preferiblemente 0.3% o menos.
V: 0.1% o menos:
Vis un elemento de aumentar la fuerza para no deteriorar la tenacidad. Para obtener el efecto, la cantidad es preferiblemente
40 0.01% o más. sin embargo, cuando la cantidad V es más que 0.1%, a continuación, la capacidad de soldadura se puede deteriorar en gran medida. otorgar vez más, en el caso en que se añade V, su cantidad es 0.1% o menos. Desde el punto de vista anteriormente mencionado, la cantidad V es más preferiblemente 0.05% o menos.
45 El saldo de la placa de acero es Fe y impuri inevitable
corbatas.
El valor CP y el valor Ceq representado por las fórmulas ING siguen se definen.
valor CP: 0.95 o menos:
50
CP = 4.46C(%)+2.37mk(%)/6+{1.18CR(%)+1.95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74DO"(%)+1.7M(%)}/
15+22.36cadáver(%)_
En esto, C(%), MN(%)5 CR(%), Mo(%),V(%), Cu(%), Ni(%)
55 y P(%) son cada uno el contenido de los elementos respectivos.
La fórmula mencionada anteriormente en relación con el valor CP es una fórmula formulado para estimar el material del centro
área de segregación a partir del contenido de los respectivos elementos de aleación. Cuando el valor CP es mayor, la concentración de
60 el área central segregación es mayor, y la dureza de los aumentos de la zona de centro de segregación. Como se muestra en la figura. 2, cuando
el valor CP es 0.95 o menos, a continuación, la dureza de la zona del centro de la segregación podría ser suficientemente pequeña (preferiblemente HV
250 o bajo) y agrietamiento en un ensayo de HIC puede ser de ese modo 65 impedido. En consecuencia, el valor CP se define para ser 0.95 o
Menos. en adición, cuando el valor de CP es menor, a continuación, la dureza de la zona del centro de la segregación es menor. Por lo tanto, en el caso donde se desea una mayor resistencia más alta HIC, el valor CP es preferiblemente 0.92 o menos. Más, cuando el valor de CP es menor, a continuación, la dureza de la zona del centro de la segregación es la resistencia aumenta HIC inferior y y, por lo tanto, no se define el límite inferior del valor CP. sin embargo, para obtener una resistencia adecuada, el valor CP es preferiblemente 0.60 o más.
CEQ Valor: 0.30 o más:
Lo ^ = C(%)+MK(%)/6+{CR(%)+Mo(%)+r(%)}/5+
{ctt(%)+M(%)}/15.
Ceq es un equivalente de carbono de acero, y esto es un endurecen- índice de capacidad. Cuando el valor es mayor Ceq, a continuación, la resistencia del acero es mayor.
Nuestro enfoque mejora la resistencia HIC de tubos de conducción de pared gruesa para el servicio de gas ácido que tiene un espesor de pared gruesa de 20 mm o más, y para obtener tubos de pared pesados ​​que tienen una resistencia suficiente, el valor debe ser Ceq 0.30 o más. En consecuencia, el valor Ceq es 0.30 o más. Cuando el valor es mayor Ceq, entonces la fuerza puede ser más alta y por lo tanto los tubos de acero que tienen un espesor de la tubería más grande puede ser producido. sin embargo, cuando la concentración de elemento de aleación es demasiado alto, a continuación, la dureza de la zona del centro de la segregación también puede aumentar y la resistencia HIC puede deteriorarse. Por lo tanto, el límite superior del valor Ceq es preferiblemente 0.42%.
La placa de acero y el tubo de acero satisfacen preferentemente las siguientes condiciones en lo que se refiere a la dureza de la zona de segregación central y el carbonitruro de Nb a ser un punto de iniciación de HIC.
La dureza del Centro de Área Segregación: Dureza Vickers, HV 250 o bajo:
Como se describe en la anteriormente, el mecanismo de crecimiento de la grieta en HIC es que el hidrógeno se acumula alrededor de la inclusión y similares en acero para causar agrietamiento, y se propaga de craqueo alrededor de la inclusión provocando con ello grandes grietas. En esto, la zona centro de la segregación es un sitio para ser roto con mayor facilidad, craqueo propaga fácilmente. Por lo tanto, cuando la dureza de la zona de segregación central es lai ^ er, a continuación, el craqueo se produce más fácilmente. En el caso en el que la dureza de la zona de segregación central es HV 250 o bajo, e incluso cuando son pequeños carbonitruro de Nb puede permanecer en la zona centro de segre gación, el agrietamiento y casi no se propagaría, allí delante, la relación de área de grietas en el ensayo de HIC se puede reducir. sin embargo, cuando la dureza de la zona centro de segregación es mayor que HV 250, el craqueo puede propagarse fácilmente y, en particular, las grietas generadas en el Nb carbonitruro propagan fácilmente. En consecuencia, la dureza de la zona de segregación central es preferiblemente HV 250 o inferior y, en el caso donde se requiere resistencia HIC severa, la dureza de la zona del centro de la segregación debe reducirse ilirther y, En ese caso, la dureza de la zona de segregación central es preferiblemente HV 230 o bajo.
Longitud de Nb carbonitrurado en el Centro de Área Segregación: 20 \im o Menos:
El carbonitruro de Nb formado en la zona del centro de la segregación es un punto de acumulación de hidrógeno en el ensayo de HIC, y grietas pueden ocurrir iniciar desde el punto. Cuando el tamaño de la carbonitruro de Nb es más grande, entonces las grietas pueden propagar fácilmente y, a pesar de la dureza de la zona de segregación central es no más de HV 250, las grietas pueden propagar. En el caso en que la longitud de la carbonitruro de Nb es 20 jimor menos, a continuación, las grietas se propaguen impidieron tal vez cuando la dureza de la zona centro de la segregación no es más que HV 250. En consecuencia, la longitud de la carbonitruro de Nb es 20 jim o menos, preferiblemente lOfxmor menos. La longitud de la nitruro de Nb carbo significa la longitud máxima del grano.

Nuestro enfoque es favorable especialmente para placas de acero para tuberías de línea para el servicio de gas ácido que tiene un espesor de pared de 20 mm o más. Esto es porque, en general, cuando el espesor de la placa (espesor de pared de tubo) es menos que 20 mm, entonces la cantidad del elemento de aleación añadido es pequeña y, por lo tanto, el Ness duro de la zona de segregación central podría ser baja y, En ese caso, la placa de acero podría tener fácilmente una buena tancia resis HIC. En el caso en el que las placas de acero son más gruesas, el importe de los aumentos de los elementos en el mismo de aleación y, por lo tanto, se hace difícil reducir la dureza de la zona gación segre centro en tales placas gruesas. Especialmente para placas de acero de espesor tales que tienen un espesor de placa de más de 25 mm, nuestro enfoque puede exhibir de manera más eficaz las ventajas de la misma.
Los tubos de acero son todos los tubos de acero que tienen X65 grado API o superior (la tensión de fluencia de al menos 65 ksi y al menos 450 MPa), y son tubos de acero de alta resistencia que tiene una resistencia a la tracción de al menos 535 MPa.
La estructura metálica de la placa de acero (y la tubería de acero) preferiblemente tiene una fase de bainita de 75% o más como la fracción de volumen de los mismos, más preferiblemente 90% o más. La fase de bainita es una microestructura excelente en resistencia y tenacidad, y en el caso en el que la fracción de volumen del mismo es 75% o más, a continuación, la propagación de craqueo tal vez impedido en la placa de acero, y la placa de acero puede tener una alta resistencia y una alta resistencia HIC. Por otra parte, en una microestructura en la que la fracción en volumen de una fase de bainita es baja, por ejemplo, en una estructura mixta de una ferrita, perlita, Massachusetts (martensita isla), martensita o la microestructura como y una fase ite Bain, la propagación de craqueo en la interfaz de fase puede ser promovido y la resistencia HIC puede ser de este modo deterio Calificación. En el caso en el que la fracción de volumen de la ture STRUC micro (ferrito, perlita, martensita o similar) excepto una fase de bainita es menos de 25%, a continuación, el deterioro de tancia resis HIC puede ser pequeño y, por lo tanto, la fracción de volumen de la fase de bainita es preferiblemente 75% o más. Desde el mismo punto de vista, la fracción de volumen de la fase de bainita es más preferiblemente 90% o más.
La placa de acero se define en el punto de la sición compo químico, la dureza de la zona de segregación central y el tamaño de la carbonitruro de Nb como anteriormente, y aún más su microestructura se define para ser una estructura de principalmente bainita y, en consecuencia, la placa de acero puede tener una excelente resistencia -HIC incluso cuando su espesor de la placa es grande. Por lo tanto, la placa de acero se puede producir básicamente según el mismo método de producción que antes. sin embargo, para obtener no sólo la importan- resis HIC, pero también la fuerza y ​​la dureza óptima, la placa de acero se produce preferentemente bajo la condición mencionada a continuación.
Slab temperatura de calentamiento: 1000 a 1200 ° C.:
En el caso en el que la temperatura de calentamiento de la plancha en la laminación en caliente una losa es inferior a 1000 ° C., a continuación, una resistencia suficiente no se pudo obtener. Por otra parte, cuando son mayores que 1200 ° C., a continuación, la dureza y la propiedad DWTT (caer el peso propiedad ensayo de desgarro) puede deteriorar. En consecuencia, la temperatura de calentamiento de la plancha es preferiblemente de 1000 a 1200 ° C.
Para obtener una tenacidad del metal de base alta en el proceso de laminación en caliente, la temperatura de acabado de laminado en caliente es preferiblemente menor, pero por el contrario, la eficiencia de rodadura puede disminuir. allí delante, la temperatura de acabado de laminación en caliente tal vez define para ser una temperatura adecuada en consideración de la tenacidad del metal base necesaria y la eficiencia de rodadura. Para obtener una dureza de metal de alta base de, la relación de reducción en la zona no temperatura de recristalización es preferiblemente al menos 60% o más.
Después de la laminación en caliente, enfriamiento acelerado se aplica preferiblemente bajo la siguiente condición. Temperatura de la placa de acero en el inicio del enfriamiento acelerado: no inferior a (Ar3-10 ° C.):
El Ar3 es una temperatura de transformación de ferrita que se da Ar3(° C.)= 910-310C(%)-80MN(%)-20Cu(%)-15CR(%) 55Ni(%)-80Mo(%), de las composiciones químicas de acero. En el caso en que la temperatura de la placa de acero en el inicio de
el enfriamiento acelerado es baja, a continuación, la fracción de volumen de ferrita antes de enfriamiento acelerado es grande y, en particular, en el caso donde la temperatura es inferior a la temperatura Ar3 en más de 10 ° C., entonces la resistencia HIC puede deteriorarse. en adición, la estructura micro de la placa de acero no podía asegurar una fracción en volumen suficiente de la fase de bainita (preferiblemente 75% o más). En consecuencia, la temperatura de la placa de acero en el inicio del enfriamiento acelerado es preferiblemente no inferior a Ar3-10 ° C.). El enfriamiento rápido de enfriamiento acelerado: no inferior a 5 ° C./Sec:
La velocidad de enfriamiento en el enfriamiento acelerado es preferiblemente no inferior a 5 ° C./sec para obtener de forma estable la fuerza suficiente.
Temperatura de la placa de acero en la parada de enfriamiento acelerado: El enfriamiento acelerado es un proceso importante para obtener ing una alta resistencia a través de la transformación de bainita. sin embargo, cuando la temperatura de la placa de acero en el momento de detener el enfriamiento acelerado es más de 600 ° C., entonces la transfor mación bainita tal vez incompleta y no se pudo obtener una resistencia suficiente. Por otra parte, cuando la temperatura del acero en el momento de detener el enfriamiento acelerado es inferior a 250 ° C., a continuación, una estructura dura, tal como MA (martensita isla) o similares pueden estar formados y, si es así, no sólo la resis tancia HIC puede deteriorarse fácilmente, sino también la dureza de la superficie de la placa de acero puede ser demasiado alto, y la planeidad de la placa de acero puede deteriorarse fácilmente y la conformabilidad de la misma puede deteriorarse. En consecuencia, la temperatura del acero en la parada del enfriamiento acelerado es de 250 a 600 ° C.
En cuanto a la temperatura de la placa de acero se ha mencionado anteriormente, en el caso en que la placa de acero tiene una distribución de temperatura en la dirección del espesor de placa, entonces la temperatura de la placa de acero es la temperatura media en la dirección del espesor de placa. Cómo siempre, en el caso en que la distribución de temperatura en la dirección del espesor de placa es relativamente pequeña, entonces la tempera tura de la superficie de la placa de acero podría ser la temperatura de la placa de acero. Inmediatamente después de la enfriamiento acelerado, puede haber una diferencia de temperatura entre la superficie y el interior de la placa de acero. sin embargo, la diferencia de temperatura puede ser pronto disminuyó a través de la conducción térmica, y la placa de acero podría tener una distribución de temperatura uniforme en la dirección del espesor de placa. En consecuencia, basado en la temperatura de la cara sur de la placa de acero después de la homogeneización en la dirección del espesor, la temperatura de la placa de acero en la parada del enfriamiento acelerado determinó tal vez.
Después de que el enfriamiento acelerado, la placa de acero puede ser mantenido enfriado en aire, pero con el fin de homogeneizar la propiedad rial compañero dentro de la placa de acero, que mi ser re-calentado en un horno de combustión de gas o mediante calentamiento por inducción.
Siguiente, la tubería de acero para tubos de conducción se describe. El tubo de acero para tubos de conducción es un tubo de acero producida mediante la formación de la placa de acero como se describe anteriormente, en una forma tubular por conformación en frío, seguido de la costura de soldadura de las partes de los mismos flechazos.
El método de conformación en frío puede ser cualquier método, en el cual, en general, la placa de acero se conforma en una forma tubular de acuerdo con un proceso UOE o por medio de prensa de plegado o similares. El método de la costura de soldadura las partes flechazos no está específicamente definida y puede ser cualquier método capaz de alcanzar la suficiente resistencia de unión y la resistencia conjunta. sin embargo, desde el punto vista de la calidad de la soldadura y la eficiencia de la producción, especialmente preferido es la soldadura por arco sumergido. Después de la soldadura de la costura de las partes de unión, el tubo se procesa para la expansión mecánica para el propósito de eliminar la soldadura ing estrés residual y mejorar la redondez de tubos de acero. En
5 esta, la relación de expansión mecánica es preferiblemente de 0.5 a 1.5% bajo la condición de que una redondez tubo de acero predeterminada se puede obtener y la tensión residual se puede retirar.

EJEMPLOS

slubs de acero que tienen las composiciones químicas mostradas en la Tabla 1 (Aceros A a V) fueron producidas por un proceso de colada continua y, el uso de estos, placas de acero gruesas que tienen una placa
15 espesor de 25.4 mm y 33 mm fueron producidos.
Una losa climatizada era laminada en caliente, y luego acelerado enfrió a tener una resistencia predeterminada. En esto, la temperatura de calentamiento de la plancha era 1050。C”la temperatura de laminado de acabado era 840 a 800 ° C., y la temperatura de inicio de enfriamiento acelerado
20 fue 800 a 760 ° C. La temperatura de parada de enfriamiento acelerado era 450 a 550。C. Todas las placas de acero obtenidos satisfacían una fuerza de API X65, y la resistencia a la tracción de la misma fue de 570 a 630 MPa. En cuanto a la propiedad de tracción de las placas de acero, una muestra de ensayo de espesor iull en la direc transversal-
25 ción de la laminación se utilizó en una prueba de tracción para determinar la resistencia a la tracción de los mismos.
De 6 a 9 piezas de ensayo de HIC se tomaron de la placa de acero en diferentes posiciones de los mismos, y la prueba de la impor- resis HIC del mismo. La resistencia HIC se determinó como sigue:
30 La pieza de ensayo se sumergió en una solución acuosa de 5% NaCl + 0,5% CH3COOH saturado con sulfuro de hidrógeno hav ing un pH de alrededor de 3 (solución ordinaria NACE) para 96 horas, y luego toda la superficie de la pieza de ensayo se comprobó en busca de grietas a través de la detección de grietas ultrasónico, y la pieza de prueba
35 se evaluó en base a la relación de área de la grieta (COCHE) en esto. Uno de 6 a 9 piezas de ensayo de la placa de acero que tiene la mayor relación de área de la grieta se toma como la relación de área grieta típica de la placa de acero, y los que tienen una relación de área de la grieta de a lo sumo 6% son buenos.
40 La dureza de la zona del centro de la segregación se disuadir extrae de la siguiente: Las secciones transversales cortadas en la dirección del espesor de placa de muestras plurales tomadas de la placa de acero se pulieron, entonces ligeramente grabado, y la parte donde se observaron las líneas ción segrega se ensayó con un medidor de dureza Vickers
45 bajo una carga de 50 gramo, y el valor máximo se tomó como la dureza de la zona de segregación central.
La longitud de la carbonitruro de Nb en la zona centro de la segregación se determinó como sigue: La superficie de fractura de la parte en que la muestra se rompió en la prueba de HIC fue
50 observado con un microscopio electrónico, y se midió la longitud máxima de los granos de carbonitruro de Nb en la superficie de fractura, y esta es la longitud de la carbonitruro de Nb en la zona de segregación central. Aquellos apenas agrietada en la prueba de HIC se procesaron de la siguiente: secciones transversales plural del
55 se pulieron piezas de ensayo de HIC, entonces ligeramente grabado, y la parte donde se observaron las líneas de segregación se analizó para el mapeo elemental con un analizador de micro sonda de electrones (EPMA) para identificar el carbonitruro de Nb, y la longitud máxima de los granos se midió para ser la longitud de la Nb
60 carbonitruro en la zona de segregación central. Con respecto a la microestructura, las muestras se observaron con un microscopio óptico en la parte central del espesor de la placa de la misma y en la posición de t / 4 de los mismos, y la fotografía gráficas imágenes tomadas por lo tanto, eran la imagen procesada para medir el área
65 fracción de la fase de bainita. La fracción de área bainítica se midió en 3 a 5 puntos de vista, y los datos se promediaron para ser la fracción de volumen de la fase de bainita.

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Los resultados de prueba y medición anteriormente mencionados se muestran en la Tabla 2.
En mesa 1 y en la tabla 2, las placas de acero (aceros) de los números. A a K andu ANDV que son ejemplos todos tienen una pequeña proporción de área de la grieta en el ensayo de HIC, y tienen muy buena resistencia HIC.
A diferencia de éstos, las placas de acero (aceros) L a O que son muestras comparativas tiene un valor CP de más de 0.95, o que es, la dureza de la zona de segregación central del mismo es alto, y tienen una alta relación de área de la grieta en la prueba de HIC, y tienen una mala propiedad de HIC. similar, en las placas de acero (aceros) P y Q, la cantidad Mn o la cantidad S es mayor que la gama de, y por lo tanto MnS formada en el área de segregación central de esas placas de acero. En consecuencia, las placas de acero agrietado de MnS y su resistencia HIC es baja. también de forma similar, en la placa de acero (acero) R, la cantidad de Nb es laigerthan nuestra gama y, por lo tanto, grueso carbonitruro de Nb formada en el área de segregación central de la placa de acero y, en consecuencia, la resistencia HIC del mismo es bajo a través del valor CP de la misma cae dentro de nuestra gama. similar, sin Ca se añadió a la placa de acero (acero) S, que por lo tanto no se sometieron a la morfología de con trol de la inclusión de sulfuro por Ca y, en consecuencia, la resistencia HIC de la placa de acero es baja. similar, en la placa de acero (acero) T, la cantidad de Ca es más grande que nuestra gama y, allí delante, la cantidad de óxido de Ca aumentó en el acero. En consecuencia, la placa de acero agrietado desde el punto de partida del óxido, y la resistencia de HIC de la placa de acero es baja.
Algunas placas de acero que se muestran en la Tabla 2 se formaron en tubos de acero. concretamente, la placa de acero fue laminado en frío de acuerdo con un proceso UOE para dar una forma tubular, y las partes flechazos

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los mismos fueron soldadas por soldadura de arco submeiged (ING cordón de soldadura) de cada una capa de las caras interior y exterior, entonces estos se procesaron para la expansión mecánica de 1% en términos del cambio periferia exterior del tubo de acero, por lo tanto produc-
5 ing tuberías de acero que tienen un diámetro externo de 711 mm.
Los tubos de acero producidos se ensayaron en el mismo ensayo de HIC que el de las placas de acero mencionados anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 3. La resistencia HIC se determinó como sigue: Una pieza de ensayo se corta en cuartos en la longitud
10 dirección, y se observa la sección transversal, y la muestra se evalúa en función de la relación de longitud de la grieta (CLR) (el valor de la media [total de longitud de la grieta / ancho (20 mm) de pieza de prueba]).
En mesa 3, nosotros. 1 a 10 y 18 y 19 son nuestros tubos de acero, y la relación de longitud de la grieta en el ensayo de HIC del mismo no es mayor
15 que 10%, y los tubos de acero tienen una excelente tancia resis HIC. Por otra parte, los tubos de acero de los ejemplos comparativos, nosotros. 11 a 17 todos tienen una resistencia baja de HIC. Aplicabilidad industrial
placas de acero de espesor que tienen un espesor de placa de 20 mm o
20 más por lo que exigen una excelente resistencia HIC. Son aplicables a los tubos de conducción que se requieren para satisfacer la reciente, severa resistencia HIC.
Nuestro enfoque es eficaz cuando se aplica a tubos de pared pesados ​​que tienen un espesor de pared de 20 mm o más; y tuberías de acero
25 que tiene un espesor de pared mayor requiere la adición de elemen tos de aleación, y puede ser difícil reducir la dureza de la zona del centro de la segregación de los mismos. En consecuencia, nuestros aceros pueden exhibir su efecto cuando se aplican a placas de acero de espesor de más de 25 mm de espesor.

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