Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние температуры чистовой прокатки при ТМО низкоуглеродистых высокопрочных трубных сталей на текстуру и сопротивление разрушению

Д. А. Пумпянский, И. Ю. Пышминцев, М. Л. Лобанов, С. Г. Чикалов, Н. В. Урцев, С. В. Денисов, В. Н. Урцев

Аннотация


Исследованы листы из трубной стали, прокатанные на завершающей стадии контролируемой термомеханической обработки выше и ниже температуры начала g ® a-превращения. Проведены структурный и текстурный металлографические анализы образцов, а также испытания на ударный изгиб и растяжение. Показано, что фазовая неоднородность, формирующаяся при прокатке ниже A3, оказывает существенное влияние на структуру стали после контролируемого охлаждения. В структуре стали образуются протяженные в направлении прокатки области однородной кристаллографической текстуры, по которым с наименьшими энергетическими затратами могут распространяться вторичные трещины. Такие процессы снижают общую энергоемкость протяженных разрушений (running fracture) газопроводов из высокопрочных сталей.

Ключевые слова


трубные стали; контролируемая термомеханическая обработка; протяженные разрушения; ориентационная микроскопия; текстура

Полный текст:

PDF

Литература


Морозов Ю. Д., Матросов М. Ю., Настич С. Ю., Арабей А. Б. Высокопрочные трубные стали нового поколения с ферритно-бейнитной структурой // Металлург. 2008. № 8. С. 39 – 42.

Столхейм Д. Дж. Современные схемы легирования и практика производства высокопрочных сталей для магистральных нефтегазопроводов. Часть I // Металлург. 2013. № 11. С. 53 – 66.

Ильинский В. И., Матросов М. Ю., Степанов П. П. и др. Опыт освоения производства толстого листа категории прочности SAWL 450 для глубоководных труб на стане 5000 ОАО “Выксунский металлургический завод” // Металлург. 2014. № 1. С. 59 – 62.

Настич С. Ю., Корнилов В. А., Морозов Ю. Д. и др. Новые рулонные стали для магистральных трубопроводов классов прочности К54 – К60 (Х70): опыт производства в ОАО ММК и комплексное исследование // Сталь. 2009. № 5. С. 59 – 63.

Petersen Cl., Corbett K., Fairchild D. et al. Improving long-dis¬tance gas transmission economics. X120 development over-view // Pro-ceedings of 4th International Pipeline Conference. Ostend. 2004. Р. 3 – 29.

Хулка К., Хайстеркамп Ф. Тенденции разработки сталей для труб большого диаметра // Сталь. 1997. № 10. С. 62 – 67.

Морозов Ю. Д., Настич С. Ю., Матросов М. Ю., Чевская О. Н. Обеспечение повышенного комплекса свойств проката для труб большого диаметра на основе формирования ферритно-бейнитной микроструктуры стали // Металлург. 2008. № 1. С. 41 – 46.

Матросов М. Ю., Кичкина А. А., Ефимов А. А. и др. Имитация процессов структурообразования в трубных сталях при контролируемой прокатке с ускоренным охлаждением // Металлург. 2007. № 7. С. 52 – 58.

Настич С. Ю., Морозов Ю. Д., Матросов М. Ю. и др. Освоение производства на стане 5000 ОАО ММК толстолистового проката из низколегированных сталей с повышенными характеристиками прочности и хладостойкости // Металлург. 2011. № 11. С. 57 – 64.

Арабей А. Б. Развитие технических требований к металлу труб магистральных газопроводов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2010. № 7. C. 3 – 10.

Пышминцев И. Ю., Столяров В. И., Гервасьев А. М. и др. Особенности структуры и свойств опытных партий труб категории прочности К65 (Х80), изготовленных для комплексных испытаний // Наука и техника в газовой промышленности. 2009. № 1. C. 56 – 61.

Пышминцев И. Ю., Смирнов М. А. Структура и свойства сталей для магистральных трубопроводов. Екатеринбург: УМЦ УПИ. 2019. 242 с.

Takuya H. Effects of microstructure and texture on DWTT properties for high strength line pipe steels // Proceedings of IPC: International Pipeline Conference, 2006. IPC 2006 – 10255.

Joo M. S., Suh D. W., Bae J. H. et al. Experiments to separate the effect of texture on anisotropy of pipeline steel // Ma¬terials Science and Engineering A-structural Materials Pro¬perties Microstructure and Processing. 2012. V. 556. P. 601 – 606.

Yang X., Xu Y., Tan X., Wu D. Influences of crystallography and delamination on anisotropy of Charpy impact toughness in API X100 pipeline steel // Materials Science and Engineering A. 2014. V. 607. P. 53 – 62.

Gervasyev A., Pyshmintsev I., Petrov R. et al. Splitting sus¬cep¬tibility in modern X80 pipeline steels // Materials Science and Engineering A. 2020. V. 772. 138746.

Chang R. An Atomistic Study of Fracture // International Journal of Fracture Mechanics, 1970. V. 6, No. 2. P. 111 – 125.

Schemmann L., Stallybrass Ch., Schröder J. et al. Crack for¬mation in charpy tests of the heat-affected zone of large-diameter linepipe material // 12th International Pipeline Conference. 2018. V003T05A037.

Xueda L., Yuran Fan, Xiaoping Ma et al. Influence of mar¬tensite–austenite constituents formed at different intercritical temperatures on toughness // Materials and Design. 2015. V. 67. P. 457 – 463.

Лобанов М. Л., Краснов М. Л., Урцев В. Н. и др. Влияние скорости охлаждения на структуру низкоуглеродистой стали после контролируемой термомеханической обработки // МиТОМ. 2019. № 1. С. 31 – 37.

Яковлева И. Л., Терещенко Н. А., Урцев Н. В. Наблюдение мартенситно-аустенитной составляющей в структуре низкоуглеродистой низколегированной трубной стали // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121, № 4. С. 396 – 402.

Hutchinson B., Ryde L., Lindh E., Tagashira K. Texture in hot rolled austenite and resulting transformation products // Materials Science and Engineering. A, 1998. V. 257. P. 9 – 17.

Пышминцев И. Ю., Струин А. О., Гервасьев А. М. и др. Влияние кристаллографической текстуры бейнита на разрушение листов трубных сталей, полученных контролируемой термомеханической обработкой // Металлург. 2016. № 4. С. 57 – 63.

Лобанов М. Л., Пышминцев И. Ю., Урцев В. Н. и др. Текстурная наследственность в ферритно-мартенситной структуре низколегированной стали после контролируемой термомеханической обработки // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120, № 12. С. 1279 – 1285.

Платов С. И., Краснов М. Л., Урцев Н. В. и др. Cтруктурно-текстурные состояния штрипсов стали 06Г2МБ после контролируемой термомеханической обработки // МиТОМ. 2020. № 1(775). С. 56 – 61.

Lobanov M. L., Khotinov V. A., Danilov S. V. et al. Tensile deformation and fracture behavior of API-5Lx70 line pipe steel // Materials. 2022. V. 15, No. 2. P. 501.

Лобанов М. Л., Логинов Ю. Н., Данилов С. В. др. Влияние скорости горячей прокатки на структурно-текстурное состояние плиты алюминиевого сплава системы Al – Si – Mg // МиТОМ. 2018. № 5(755). С. 49 – 54.

Лобанов М. Л., Пастухов В. И., Редикульцев А. А. Кристаллографические особенности распада g-фазы в аустенитной коррозионно-стойкой стали // МиТОМ. 2020. № 7(781). С. 5 – 11.

Лобанов М. Л., Пастухов В. И., Редикульцев А. А. Влияние специальных границ на g ® a-превращение в аустенитной нержавеющей стали // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122, № 4. С. 424 – 430.

Lobanov M. L., Zorina M. A., Reznik P. L. et al. Specific features of crystallographic texture formation in bcc–fcc trans¬formation in extruded brass // Journal of Alloys and Com¬pounds. 2021. V. 882. P. 160231.

Лобанов М. Л., Редикульцев А. А., Русаков Г. М., Данилов С. В. Взаимосвязь ориентировок деформации и рекристаллизации при горячей прокатке электротехнической анизотропной стали // МиТОМ. 2015. № 8(722). С. 44 – 49.

Lobanov M. L., Danilov S. V., Pastukhov V. I. et al. The crystallographic relationship of molybdenum textures after hot rolling and recrystallization // Materials and Design. 2016. V. 109. P. 251 – 255.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.6.8-15

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024