Спосіб поліпшення структури і властивостей труб з низьколегованих сталей

Abstract

UK: Мета роботи – підвищення властивостей труб та іншого прокату з низьколегованих сталей шляхом застосування науково обґрунтованої технології термічної обробки. Методики. Дослідження мікроструктури і тонкої структури труб з низьколегованих сталей здійснювали методами світлової і електронної мікроскопії; корозійні випробування зразків труб проводили за методикою NACE ТМ 0177; визначення механічних властивостей – шляхом випробувань на розтягування і ударний вигин при від'ємних температурах. Результати. Розроблено і випробувано на трубах з низьколегованих сталей 06Х1-У і 30ХМА новий режим термічної обробки, який включає гартування і короткочасний подвійний високий відпуск за температур (ºС): (Ас3 – 10) + (Ас3 – 30), наближених до температур початку α→γ перетворень. Розробка дозволила підвищити тривкість проти сульфідного корозійного розтріскування під напруженням (СКРН) і характеристики міцності труб при збереженні їх високої пластичності. Наукова новизна. Вперше методом електронної мікроскопії, мікродифракції і подвійних стереографічних проекцій в мартенситних і бейнітних структурах низьколегованих сталей знайдено спеціальні низькоенергетичні границі (СГ). Доведено, що СГ зберігаються в структурі сталей після термічної обробки за розробленою технологією. Практична значимість. Розробка дозволяє поліпшувати властивості труб та іншого прокату з низьколегованих сталей та може бути здійснена на діючому обладнанні заводів без додаткових капітальних витрат.

RU: Цель работы – повышение свойств труб и другого проката из низколегированных сталей путем применения научно обоснованной технологии термической обработки. Методики. Исследование микроструктуры и тонкой структуры труб из низколегированных сталей осуществляли методами световой и электронной микроскопии; коррозийные испытания образцов труб проводили по методике NACE ТМ 0177; определение механических свойств − путем испытаний на растяжение и ударный изгиб при отрицательных температурах. Результаты. Разработан и опробован на трубах из низколегированных сталей 06Х1-У и 30ХМА новый режим термической обработки, который включает закалку и кратковременный двойной высокий отпуск при температурах (ºС): (Ас1 – 10) + (Ас1 – 30), приближенных к температуре начала α→γ превращения. Разработка позволяет повысить стойкость против сульфидного коррозийного растрескивания под напряжением (СКРН) и характеристики прочности труб при сохранении их высокой пластичности. Научная новизна. Впервые методом электронной микроскопии, микродифракции и двойных стереографических проекций в мартенситных и бейнитных структурах низколегированных сталей найдены специальные низкоэнергетические границы (СГ). Доказано, что СГ сохраняются в структуре сталей после термической обработки по разработанной технологии. Практическая значимость. Разработка позволяет улучшать свойства труб и другого проката из низколегированных сталей и может быть осуществлена на действующем оборудовании заводов без дополнительных капитальных затрат.

EN: Purpose − increase of properties of pipes and other rolled products from low-alloy steels by application of scientifically reasonable technology of heat treatment. Methodologies. Research of micro- and fine structure of pipes from low-alloy steels was carried out by the methods of light and electron microscopy, the corrosive tests of standards of pipes are conducted on methodology of NACE ТМ 0177; determination of mechanical properties − by tests on a stretch and shock bend at negative temperatures. Results. It is worked out and tested on pipes from low-alloy steels 06X1-Y and 30XMА new mode of heat treatment, that includes tempering and brief double tempering at high temperatures (ºС): (Ас1 − 10) + (Ас1 − 30), close to the start temperature of α→γ transformation. Development allows to promote resistance against the sulfide corrosive cracking under tension and descriptions of durability of pipes at maintenance of high plasticity. Scientific novelty. First by the method of electronic microscopy, microdiffraction and double stereography projections the special low-energy CSL grain boundary (SGB) are found in the martensite and banit structures of low-alloy steels. It is well-proven that SGB is saved in the structure of steels after heat treatment on the worked out technology. Practical utility. Development allows to improve properties of pipes and other rent from low-alloy steels and can be carried out on the operating equipment of plants without additional capital costs.