Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования
Рассмотрены и детально проанализированы методы внепечной обработки способом газокислородного рафинирования, как способа получения продукции высокого качества.
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2009
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31561 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования / Г.Г. Шепель, Т.Н. Буряк, В.С. Вахрушева, А.В. Рабинович, Ю.В. Садовник, Ю.А. Нефедов // Металл и литье Украины. — 2009. — № 3. — С. 23-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-31561 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-315612012-03-11T12:15:32Z Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования Шепель, Г.Г. Буряк, Т.Н. Вахрушева, В.С. Рабинович, А.В. Садовник, Ю.В. Нефедов, Ю.А. Рассмотрены и детально проанализированы методы внепечной обработки способом газокислородного рафинирования, как способа получения продукции высокого качества. 2009 Article Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования / Г.Г. Шепель, Т.Н. Буряк, В.С. Вахрушева, А.В. Рабинович, Ю.В. Садовник, Ю.А. Нефедов // Металл и литье Украины. — 2009. — № 3. — С. 23-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0497-2627 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31561 621.774:669.018 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Рассмотрены и детально проанализированы методы внепечной обработки способом газокислородного рафинирования, как способа получения продукции высокого качества. |
| format |
Article |
| author |
Шепель, Г.Г. Буряк, Т.Н. Вахрушева, В.С. Рабинович, А.В. Садовник, Ю.В. Нефедов, Ю.А. |
| spellingShingle |
Шепель, Г.Г. Буряк, Т.Н. Вахрушева, В.С. Рабинович, А.В. Садовник, Ю.В. Нефедов, Ю.А. Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования Металл и литье Украины |
| author_facet |
Шепель, Г.Г. Буряк, Т.Н. Вахрушева, В.С. Рабинович, А.В. Садовник, Ю.В. Нефедов, Ю.А. |
| author_sort |
Шепель, Г.Г. |
| title |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| title_short |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| title_full |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| title_fullStr |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| title_full_unstemmed |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| title_sort |
получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/31561 |
| citation_txt |
Получение высококачественных труб из металла газокислородного рафинирования / Г.Г. Шепель, Т.Н. Буряк, В.С. Вахрушева, А.В. Рабинович, Ю.В. Садовник, Ю.А. Нефедов // Металл и литье Украины. — 2009. — № 3. — С. 23-24. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT šepelʹgg polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ AT burâktn polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ AT vahruševavs polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ AT rabinovičav polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ AT sadovnikûv polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ AT nefedovûa polučenievysokokačestvennyhtrubizmetallagazokislorodnogorafinirovaniâ |
| first_indexed |
2025-07-03T12:03:04Z |
| last_indexed |
2025-07-03T12:03:04Z |
| _version_ |
1836627194952024064 |
| fulltext |
2�МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 3’2009
УДК 621.774:669.018
Г. Г. Шепель, Т. Н. Буряк, В. С. Вахрушева (ГП «НИТИ»), А. В. Рабинович, Ю. В. Садовник, Ю. А. Нефедов (НМетАУ)
Получение высококачественных
труб из металла газокислородного
рафинирования
Рассмотрены и детально проанализированы методы внепечной
обработки способом газокислородного рафинирования, как способа
получения продукции высокого качестваД
ля обеспечения производствен-
ного цикла в атомной и тепловой
энергетике, химической и пи-
щевой промышленности, а так-
же других отраслях требуются зна-
чительные объемы труб широкого сортамента из
высоколегированных марок коррозионностойкой стали.
При этом долговечность трубопроводов и трубных сис-
тем во многом зависит от качества исходного металла.
Опыт показывает, что большим ресурсом технологиче-
ской пластичности и эксплуатационной надежности
обладают материалы с пониженным содержанием
включений и вредных примесей, однородной стабильной
структурой, высоким комплексом прочностных и
пластических свойств, которые формируются по всему
технологическому циклу. Особое значение приобретают
задачи обеспечения качественной заготовкой с
оптимальным выбором способа выплавки или внепечной
обработки.
Традиционными способами получения корро-
зионностойких высоколегированных сталей для выше
обозначенных отраслей в СНГ остаются открытая
выплавка в электропечах, вакуумно-индукционная и
плазменно-дуговая плавка, электрошлаковый и вакуумно-
дуговой переплав.
В своем большинстве указанные способы пред-
полагают либо значительные дополнительные энерго-
затраты, либо ориентированы на многотоннажные
плавки. Последнее не позволяет мобильно решать
вопросы обеспечения прецизионными сплавами с вы-
Таблица 1
Химический состав исследованных трубных заготовок из стали ГКР, %мас
Сталь C Si Mn S P Cr Ni Ti Mo Fe
08Х18Н10Т 0,04 0,37 0,87 0,010 0,023 17,73 10,72 0,5 - осн.
08Х18Н10Т 0,04 0,57 0,75 0,010 0,027 17,77 10,10 0,45 - осн.
ГОСТ 5632
(для 08Х18Н10Т) ≤ 0,08 ≤ 0,08 ≤ 1,5 ≤ 0,020 ≤ 0,035 17-19 9-11 5•С-0,7 - осн.
03Х17Н14М2 0,013 0,18 0,79 0,0085 0,017 17,8 13,8 - 2,29 осн.
ГОСТ 5632
(для 03Х17Н14М2) ≤ 0,030 ≤ 0,4 1,0-2,0 ≤ 0,020 ≤ 0,035
16,8-
18,3
13,5-
15,0 - 2,2-2,8 осн.
сокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью,
потребность в которых, как правило, не бывает высокой.
На основании всего вышеизложенного в Украине
разработан метод внепечной обработки способом газо-
кислородного рафинирования (ГКР) в емкостях 1; 5 и 60 т
[1], который также помогает эффективно решать вопросы
качества готовой продукции.
Целью настоящей работы является обобщение
результатов, связанных с получением труб из металла ГКР.
Материалом исследований служили трубная заготовка
и трубы из стали 08Х18Н10Т и 03Х17Н14М2 (табл. 1),
имеющие широкое применение на энергогенерирую-
щих и химических предприятиях.
Известно, что одной из основных задач повышения
коррозионной стойкости изделий и оборудования
из высоколегированных сталей является снижение
содержания углерода и неметаллических включений
[2]. Это выгодно отличает металл ГКР от других
аналогов и позволяет достичь концентраций углерода
≤ 0,02 % для хромо-никелевых сталей и ≤ 0,01 % – для
низколегированных сталей.
В отличие от металла, выплавленного в открытой
электропечи в 1,5-2,0 раза снижается количество вредных
примесей и неметаллических включений (рис. 1). При этом,
как показал анализ, их содержание в стали 08Х18Н10Т
после ГКР составляет (в скобках для сравнения приведены
данные по металлу открытой электро-
плавки): ≤ 0,5 балла оксидов (0,5-2,0),
≤ 0,5 балла сульфидов (0,5-4,5), 0,02-
0,06 % углерода (0,06-0,08), 0,003-
0,010 % серы (0,012-0,018), 0,022-
0,028 % фосфора (0,022-0,034).
Особо следует отметить поло-
жительный эффект, который дает
исследуемый метод по десульфу-
рации. Растворимость серы в метал-
лической матрице обычно составляет
≤ 0,003 % [3]. При более высоких
концентрациях, являясь сильно лик-Рис. 1. Неметаллические включения в трубной заготовке стали 08Х18Н10Т после открытой выплав-
ки в электропечи (а) и после ГКР (б), × 100
. 1. 08 18 10
( ) ( ), × 100
. 2. , × 100:
– 325×16 , 08 18 10 ;
– 32×6 , 03 17 14 2
. 1. 08 18 10
( ) ( ), × 100
. 2. , × 100:
– 325×16 , 08 18 10 ;
– 32×6 , 03 17 14 2
аа аб
2� МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ 3’2009
вирующим элементом, сера оказывает отрицательное
охрупчивающее влияние путем загрязнения границ
зерен сульфидной фазой, что особенно актуально для
исследуемых сталей, которые эксплуатируются в усло-
виях коррозионно-агрессивных сред, повышенных
температур и механических нагрузок.
Высоколегированные стали также склонны к лик-
вационной неоднородности по углероду, титану, мо-
либдену, хрому и никелю, которая ведет к неравномер-
ности структуры и свойств, разнозернистости в изделиях.
В работах [4] показано, что химическая и структурная
неоднородности наследуются от трубной заготовки
и негативно влияет на качество труб. Поэтому важно
добиваться гомогенности металла на стадии слитка. По
данным, приведенным в табл. 3, можно сделать вывод о
пониженном уровне макроликвации в слитке ГКР из ста-
ли 08Х18Н10Т.
Наличие аргона в составе дутья обеспечивает
интенсивное протекание в конвертерной ванне мас-
сообменных процессов, что, в свою очередь, позволяет
ЛИТЕРАТУРА
1. Садовник Ю. В., Рабинович А. В., Нефедов Ю. А. Новое направление внепечного рафинирования в литейном
производстве // Материалы Междунар. конф. «Специальная металлургия: вчера, сегодня, завтра». Киев, 2002. –
С. 295-297.
2. Ульянин Е. А. Коррозионностойкие стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1991. – 256 с.
3. Лунев В. В., Аверин В. В. Сера и фосфор в стали. – М.: Металлургия, 1988. – 257 с.
4. Буряк Т. Н., Вахрушева В. С., Лезинская Е. Я. Формирование структуры и свойств в горячедеформированных трубах из
коррозионностойкой стали для энергомашиностроения // Металлургическая и горнорудная пром-сть. – 2003. – № 1. – С. 60-63.
5. Сесарелли М., Сантучи Р., Бенанни А. Механические свойства коррозионностойкой стали 316L с добавками бора и азота при высоких
температурах // Высокотемпературные механические свойства коррозионностойкой стали для атомной техники. – М.: Металлургия,
1987. – С. 78-83.
Таблица 2
Химический состав по сечению слитка ГКР массой 3,5 т из стали 08Х18Н10Т, %мас
Место отбора проб C Si Mn S P Cr Ni Ti
наружная поверхность 0,038 0,59 0,79 0,008 0,025 17,49 10,06 0,60
переходная зона 0,038 0,53 0,73 0,008 0,024 17,49 10,09 0,53
центр 0,038 0,56 0,76 0,013 0,029 18,35 10,92 0,52
Таблица 3
Качественные показатели труб из коррозионностойкой высоколегированной стали ГКР
Марка стали Размер
(диаметрxстенка), мм % С % S
Механические свойства Величина
зерна, № МККσв, Н/мм2 δ5, %
08Х18Н10Т
325x16 0,04 0,010 568-578 65-69 7-8 Стойкие
325x16 0,04 0,010 568-578 79 6-7 -«-
159x6 0,05 0,005 549-559 50-51 − -«-
76x6 0,06 0,003 539-559 46-48 − -«-
03Х17Н14М2
78x8 0,013 0,0085 568-575 60-63 − -«-
32x6 0,013 0,0085 539-549 58-59 7-8 -«-
12x1 0,013 0,0085 573-598 48,5-53 9-10 -«-
. 1. 08 18 10
( ) ( ), × 100
. 2. , × 100:
– 325×16 , 08 18 10 ;
– 32×6 , 03 17 14 2
. 1. 08 18 10
( ) ( ), × 100
. 2. , × 100:
– 325×16 , 08 18 10 ;
– 32×6 , 03 17 14 2
аа аб
Рис. 2. Микроструктура труб из металла ГКР, × 100: (а) – труба Ø 325×16 мм, сталь 08Х18Н10Т;
(б)– труба Ø 32×6 мм, сталь 03Х17Н14М2
корректировать состав стали, легированной даже
труднорастворимыми элементами, как, например,
молибден или ниобий.
Результаты масштабных экспериментов, выполнен-
ных в промышленных и полупромышленных условиях
заводов Украины, которые включали стадии от получения
заготовки до готовых труб, показали целесообразность
использования стали ГКР для производства труб
специального назначения, в частности, соответствующих
требованиям ТУ 14-3-197-89 и ТУ 14-3-197р-2001 с грифом
«для АЭС». Изготовлены трубы различных видоразмеров
из стали 08Х18Н10Т и 03Х17Н14М2 (табл. 3) с высоким
комплексом прочностных и пластических свойств,
однородной структурой в полностью рекристаллизован-
ном состоянии (рис. 2), стойкие к межкристаллической
коррозии (МКК). На высокий уровень качества труб во
многом положительно повлияло снижение включений
и вредных примесей. За рубежом давно успешно
используется металл, полученный способом АОД (аналог
ГКР) для изготовления труб ответственного назначения,
например, для активной зоны ядерных
реакторов на быстрых нейтронах [5].
В связи с имеющимся положи-
тельным опытом рекомендовано рас-
ширять использование металла ГКР
для получения высококачественных
труб из высоколегированных кор-
розионностойких и жаропрочных
марок стали и сплавов, в частности,
для атомной и тепловой энергетики,
авиации, пищевой и химической
промышленности, а также других
отраслей с внесением в отечественную
нормативную документацию (тех-
нические условия) на трубы.
|