Вытворчасць высокатрывалых сталей

Вадародны раскол (ВР) уяўляе сабой распаўсюджаную праблему, асабліва ў нафтавай і нафтаперапрацоўчай прамысловасці, дзе чысціня і агульная якасць сталі маюць першараднае значэнне.

Працэс вытворчасці сталей, устойлівых да высокатрывалага ўтрымання, уключае ў сябе крытычныя метады дэсульфурызацыі, у тым ліку ўпырск магнію і перамешванне шляхам упырсквання аргону ў ніжнюю частку патоку.

Вытворчасць чыстай сталі заснавана на тэхналогіях кантролю і/або выдалення ўключэнняў у сталі. Часта тыпы і характарыстыкі неметалічных уключэнняў у сталі аказваюць значны ўплыў на механічныя ўласцівасці сталі, а таксама вызначаюць чысціню сталі. Таму для аптымізацыі працэсу вытворчасці сталі для атрымання якасных сталей неабходны дакладны аналіз гэтых характарыстык.

Вадароднае расколванне (ВРР) і сульфіднае расколванне пад напружаннем (СРН) прадстаўляюць сабой два віды спецыфічных пашкоджанняў, выкліканых вадародам, якія часта сустракаюцца ў нафтаперапрацоўчай прамысловасці. У першым выпадку (ВРН) агульнапрызнана, што ўстойлівасць сталей залежыць галоўным чынам ад іх мікраструктурных асаблівасцей - неметалічных уключэнняў і палос сегрэгацыі.

Падоўжаныя сульфіды марганцу лічацца найбольш небяспечнымі месцамі пачатку разбурэння. У другім выпадку (SSC) лічыцца, што супраціўленне сталей можа быць пераважна звязана з іх узроўнем трываласці, у той час як характарыстыкі мікраструктуры менш важныя. Прадстаўленая праца прысвечана вывучэнню HIC і SSC у вугляродзіста-марганцавых сталях, якія адрозніваюцца па тэрмічнай апрацоўцы (мікраструктура, узровень механічных уласцівасцей) і чысціні.

Уключэнне MnS з'яўляецца найбольш шкодным ініцыятарам высокатрывалага ўтварэння кіслот, таму ў якасці асноўнай меры неабходна знізіць утрыманне серы ў сталях, якія выкарыстоўваюцца ў кіслых асяроддзях. Дзякуючы прагрэсу ў працэсе вытворчасці сталі, утрыманне серы можа быць зніжана да даволі нізкага ўзроўню; ніжэй за 0,0008 мас.% (8 ppm).

Апрацоўка Ca звычайна ўжываецца для прадухілення ўтварэння выцягнутага MnS і кантролю сферычнай формы ўключэння сульфіду, пры ўмове набыцця адпаведных утрыманняў Ca для ўласцівасцей расколіныстойкасці. Калі ўтрыманне Ca адносна высокае ў параўнанні з утрыманнем S, лішак Ca можа ўтвараць аксіды, якія могуць выступаць у якасці ініцыятара высокатрывалага ўтварэння расколін. Было ўведзена некалькі параметраў, якія прадстаўляюць эфектыўнае ўтрыманне Ca, і ўтрыманне Ca неабходна старанна кантраляваць у вузкім дыяпазоне; напрыклад, 3

Табліца 1: Патрабаванні да хімічнага складу высокатрывалай трубнай сталі, [ppm]

На малюнку 1 паказаны маршрут вытворчасці сталі, устойлівай да высокатрывалага ўтрымання (HIC). Перад працэсам BOF гарачы метал дэсульфурызуецца на станцыі дэсульфурызацыі гарачага металу шляхам увядзення магнію і CaO. У BOF павінен загружацца толькі лом з нізкім утрыманнем серы. Алюміній для раскіслення і шлакаўтваральныя агенты дадаюцца падчас выпуску. Асноўныя легіруючыя рэчывы таксама апрацоўваюцца ў гэты час.

Затым каўш транспартуецца на станцыю барбатавання, дзе з дапамогай верхняй фурмы падаецца аргон для змешвання металу і шлаку з мэтай дэсульфурызацыі. Затым каўш перамяшчаецца на вакуумную апрацоўку. Сталь перамешваецца шляхам ніжняй падачы аргону для забеспячэння глыбокай дэсульфурызацыі і дэгазацыі.