способ производства катаных заготовок

Формула изобретения

1. Способ производства катаных заготовок, включающий завалку шихты с природно-легированным чугуном, выплавку стали, ее легирование, ковшовую обработку, аустенизацию, деформацию проката и охлаждение, отличающийся тем, что выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас.%:

Углерод - 0,12 - 0,33

Марганец - 0,35 - 0,8

Кремний - 0,15 - 0,85

Хром - 0,2 - 1,0

Никель - 0,2 - 0,5

Ванадий - 0,03 - 0,10

Ниобий - 0,02 - 0,06

Сера - 0,005 - 0,020

Фосфор - 0,010 - 0,025

Железо - Остальное

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит молибден в количестве 0,15 - 0,25%.

3. Сталь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сталь дополнительно содержит титан в количестве 0,005 - 0,025%.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что природно-легированный чугун вводят в шихту в количестве 5 - 40% от массы завалки шихты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству проката ответственного назначения для изготовления насосно-компрессорных труб с увеличенным ресурсом эксплуатации.

Известен способ производства проката, включающий выплавку стали, аустенизацию, предварительную и окончательную деформации, а также окончательное охлаждение проката (а.с. N 1617952 СССР, кл. C 21 D 8/00, 1988 - аналог).

Известен способ производства проката, включающий завалку шихты с природно-легированным чугуном в сталеплавильный агрегат, плавление, легирование, выпуск металла из печи, ковшевую обработку, разливку металла, аустенизацию, деформацию, термообработку и окончательное охлаждение (см. 2048541 C1, C 21 D 8/00, 1994).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства проката, включающий завалку шихты с природно-легированным чугуном в сталеплавильный агрегат, плавление, легирование, выпуск металла из печи, ковшевую обработку, разливку металла, аустенизацию, деформацию, термообработку и окончательное охлаждение проката (N 2124570 C1, МПК 7 C 21 D 8/02, 1999).

Основными недостатками известных способов производства проката (аналога и прототипа) являются невысокий уровень хладостойкости металла и низкая коррозионная стойкость проката.

Технический результат изобретения заключается в повышении уровня хладостойкости металла и коррозионной стойкости проката, что влечет за собой повышение эксплуатационной надежности металлопродукции.

Технический результат достигается тем, что в способе производства катаных заготовок, включающем завалку шихты с природно-легированным чугуном, выплавку стали, ее легирование и ковшевую обработку, аустенизацию, деформацию проката и его окончательное охлаждение, согласно изобретению выплавляют сталь следующего химического состава при соотношении ингредиентов, мас. %: углерод 0,12-0,33; марганец 0,35-0,8; кремний 0,15-0,5; хром 0,2-1,0; никель 0,1-0,5; ванадий 0,03-0,1; ниобий 0,02-0,06; сера 0,005-0,02; фосфор 0,01-0,025; железо - остальное.

Кроме того, сталь может дополнительно содержать молибден в количестве 0,15-0,25, титан 0,005-0,025%.

Кроме того, природно-легированный чугун вводят в шихту в количестве 5-40% от массы завалки шихты.

Пример осуществления способа. Сталь выплавляли в электропечи. Производили завалку шихты, состоящей из металлолома, известняка и чугуна. Проводили нагрев шихты, ее плавление и шлакообразование. После выпуска металла из печи проводили его ковшевую обработку и разливали на слитки в изложницы. Легирование металла никелем и хромом осуществляли сначала в печи путем ввода в состав шихты природно-легированного чугуна в количестве, например, 10% от массы завалки шихты, а затем в ковше при выпуске металла из печи в виде ферросплавов. При внепечной обработке металла в ковше производили также окончательное раскисление металла, его рафинирование, гомогенизирующую продувку нейтральным газом и модифицирующую обработку кальцием или его сплавами. В результате выплавки и внепечной обработки металла получили сталь следующего химического состава, мас. %: C - 0,27, Mn - 0,5, Si - 0,17, Cr - 0,8, Ni - 0,2, V - 0,05, Nb - 0,03, S - 0,013, P - 0,02, Fe - остальное. Сталь может также дополнительно содержать Mo - 0,25 или Ti - 0,025. После разливки металла в изложницы слитки массой 8,27 т подвергают аустенизации при 1280-1300^oC, а затем осуществляют процесс деформации на стане в реверсивном режиме, за 11 проходов на сечение 330-490 мм с завершением деформации при температуре 950^oC.

После завершения процесса прокатки проводили окончательное охлаждение заготовок до температуры окружающей среды.

Испытания механических свойств образцов показали, что использование предлагаемого способа производства катаных заготовок позволяет повысить значения показателей хладостойкости металла на 5-10% и снизить скорость общей коррозии металла до 0,3-0,4 мм/год и, тем самым, повысить надежность эксплуатации и долговечность металлопродукции, а именно: насосно-компрессорных труб и муфт к ним.