ท่อเหล็ก l555m (สิ่งประดิษฐ์ทางเทคโนโลยีใหม่ๆ) ด้วยความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ยอดเยี่ยมและวิธีการผลิต

เหล็ก l555m ไปป์ไลน์ (สิ่งประดิษฐ์ทางเทคโนโลยีใหม่ๆ) ด้วยความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ยอดเยี่ยมและวิธีการผลิต

สาขาเทคนิค

สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นของเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับวัสดุโลหะ, เกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับวิธีการผลิตเหล็กท่อสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, และโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการผลิตเหล็กกล้าท่อ l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดีเยี่ยมและเหล็กแผ่นรีดร้อน.

เทคนิคพื้นหลัง

ในปีที่ผ่านมา, การก่อสร้างท่อส่งพลังงานมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว. เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่านและความปลอดภัยในการดำเนินงาน, ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและความเหนียวของวัตถุดิบเหล็กที่เลือกมีเพิ่มมากขึ้น. ในปัจจุบัน, ท่อส่งหลักในและต่างประเทศโดยทั่วไปใช้เกรดท่อเหล็ก L485M และ l555m.

เมื่อพื้นที่ท่ออยู่ในเขตเย็นจัดหรือตัวกลางในการขนส่งเป็นก๊าซธรรมชาติเหลวอุณหภูมิต่ำ, จากมุมมองของความมั่นคงและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน, ข้อกำหนดที่สูงขึ้นถูกหยิบยกขึ้นมาสำหรับดัชนีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของวัตถุดิบ, เช่น การทดสอบน้ำหนักที่ลดลงที่อุณหภูมิต่ำ และการทดสอบความต้องการอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเหนียว-เปราะ. อุณหภูมิต่ำลงและความต้องการพลังงานกระแทกแบบชาร์ปีจะสูงขึ้น. ดังนั้น, โครงการเหล่านี้ได้หยิบยกความต้องการส่วนบุคคลที่สูงขึ้น. การปฏิบัติตามข้อกำหนด API SPEC 5L เท่านั้นไม่เพียงพออีกต่อไป.

แม้ว่าปัจจุบันจะมีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วนขนาด l555m ทั้งในและต่างประเทศ, มีน้อยมากที่สามารถตอบสนองข้อกำหนดสำหรับความเหนียวแตกหักที่อุณหภูมิต่ำต่ำกว่า -30°C. ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับเอกสารที่คล้ายกันหลายฉบับ:

มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่, ความหนาของผนังขนาดใหญ่ X80 ท่อเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียวและวิธีการผลิต. ส่วนผสมที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ได้แก่ C≤0.06%, และ 0.17%~0.25%, Mn≤1.6%, S≤0.004%, P≤0.012%, โครเมียม 0.20%~0.30%, โม 0.15%~0.30%, ที่ 0.10%~0.20 %, หมายเหตุ 0.07~0.10%, V≤0.05%, ทิ≤0.03%, ลูกบาศ์ก 0.1% ~ 0.2%, อัล≤0.05%, ฯลฯ. สิทธิบัตรนี้เพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมอันล้ำค่าเพื่อชดเชยการสูญเสียความแข็งแรงที่เกิดจาก C ต่ำและ Mn ต่ำ, ซึ่งมีราคาแพง.

เหล็กท่อเหล็กกล้า l555m ที่เปิดเผยในเอกสารข้างต้นสามารถตอบสนองความต้องการดัชนีความแข็งแรงได้, แต่ส่วนใหญ่เป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการด้านความทนทานต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำต่ำกว่า -30°C. ระบบโลหะผสมบางระบบมีความซับซ้อน, have many precious alloy elements, and are high in cost. Some processes adopt Conventional laminar cooling is not conducive to grain refinement and tissue uniformity, affects product performance and increases production costs.

เนื้อหาของการประดิษฐ์

The purpose of this invention is to design a simple and economical alloy system, match the precise two-stage controlled rolling and ultra-fast cooling + laminar cooling process, and provide an l555m steel pipeline hot-rolled coil with excellent low-temperature toughness and its Manufacturing method.

The specific technical solutions are:

The present invention proposes a l555m steel pipeline with excellent low-temperature toughness. Its chemical composition weight percentage is: C0.045%~0.065%, Si 0.10%~0.25%, Mn 1.66%~1.76%, Nb 0.055%~0.075%, Ti0.010%～0.025%, Mo 0.21%～0.29%, Cr 0.11%～0.19%, Ni 0.05%～0.15%, Als0.015%～0.045%, P≤0.015%, S≤0.003%, N≤0.006 %, the balance is iron and inevitable impurities, and the cold crack sensitivity coefficient Pcm≤0.19%, where Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V /10+5B.

The composition design idea of l555m steel pipeline steel is to adopt C-Mn-Nb-Mo micro-alloy design, and add a small amount of Cr, Ni, Ti and other micro-alloy elements. The two-stage controlled rolling and ultra-fast cooling + laminar cooling process obtain fine particles. โครงสร้างเฟอร์ไรต์แบบแอคคูลาร์ทำให้มั่นใจได้ว่าเหล็กท่อมีความแข็งแรงสูง, ความเหนียวสูงและความทนทานต่อการแตกหักที่อุณหภูมิต่ำดีเยี่ยม. องค์ประกอบและฟังก์ชันพื้นฐานหลักมีดังนี้:

C: ปริมาณ C ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.045% ถึง 0.065%.
ศรี: เนื้อหา Si ในการประดิษฐ์ปัจจุบันคือ 0.10% ถึง 0.25%.
Mn: ปริมาณ Mn ของการประดิษฐ์นี้คือ 1.66% ถึง 1.76%.
Nb: Nb เป็นธาตุอันล้ำค่าและมีต้นทุนสูง. ดังนั้น, ปริมาณ Nb ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.055% ถึง 0.075%.
Mo: ปริมาณโมในการประดิษฐ์นี้ก็คือ 0.21% ถึง 0.29%.
Ti: ดังนั้น, ปริมาณ Ti ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.010% ถึง 0.025%.
Cr: ปริมาณ Cr ในการประดิษฐ์นี้คือ 0.11% ถึง 0.19%.
Ni: ปริมาณ Ni ในการประดิษฐ์นี้ก็คือ 0.05% ถึง 0.15%.
Als: เนื้อหา Als ของการประดิษฐ์นี้คือ 0.015%-0.045%.

นอกจากนี้ การประดิษฐ์ยังเสนอวิธีการผลิตเหล็กม้วนรีดร้อนชนิดม้วนร้อนของเหล็กท่อขนาด l555m ที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำที่ดี โดยใช้กระบวนการหล่อและรีดต่อเนื่องแบบแผ่นบาง. กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับ: การปรับสภาพเหล็กหลอมเหลว – ตัวแปลงการถลุง – การกลั่นเตาภายนอก (RH + แอลเอฟ + การบำบัดด้วยแคลเซียม) – หล่ออย่างต่อเนื่อง – เครื่องทำความร้อนแผ่น – กลิ้ง – ระบายความร้อนเร็วเป็นพิเศษ + การระบายความร้อนแบบลามิเนต – ขด.

เหล็กม้วนรีดร้อนเกรดท่อเหล็ก l555m ของการประดิษฐ์ปัจจุบันมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ยอดเยี่ยม: ความแข็งแรงของผลผลิตคือ 560-640MPa, ความต้านทานแรงดึงคือ 660-750MPa, การยืดตัวหลังจากการแตกหัก ≥30%, อัตราส่วนผลผลิต ≤0.90; -40°C พลังงานกระแทกแบบชาร์ปี (3 ตัวอย่าง) Akv≥300J, -40℃ พื้นที่ทดสอบแรงเฉือนของน้ำหนักหยดเฉลี่ย (2 ตัวอย่าง) SA≥95%; ความแข็งHV10≤240, มีคุณสมบัติการดัดเย็น.

ผลการรับรู้:

เมื่อเทียบกับงานศิลปะครั้งก่อน, การประดิษฐ์ในปัจจุบันมีคุณประโยชน์ดังต่อไปนี้:

(1) การออกแบบโลหะผสมนั้นเรียบง่าย, ใช้การออกแบบไมโครอัลลอยด์ C-Mn-Nb-Mo, และเพิ่ม Cr เล็กน้อย, Ni, Ti and other micro-alloy elements, ไม่มี Cu, V, ฯลฯ, และต้นทุนโลหะผสมต่ำ.
(2) ความหนาของแผ่นหล่อแบบต่อเนื่องคือ ≤170มม, และนำกระบวนการผลิตการหล่อและรีดต่อเนื่องระยะสั้นมาใช้, ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน.
(3) ระบายความร้อนได้รวดเร็วเป็นพิเศษ + การระบายความร้อนแบบไหลราบเรียบใช้เพื่อควบคุมการระบายความร้อนในสองขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่ามีเมล็ดละเอียดและโครงสร้างที่สม่ำเสมอ.
(4) ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติครบถ้วนดีเยี่ยม, โดยเฉพาะความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ. ที่อุณหภูมิ -40°C, พื้นที่เฉือนเฉลี่ยในการทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักหยดคือ ≥95%.
(5) เหล็กท่อ l555m ที่ผลิตโดยใช้กระบวนการข้างต้นสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่เย็นใกล้เสาหรือพื้นที่ที่มีสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่รุนแรงเช่นทะเลทรายและทะเลลึก.