Производство на челици отпорни на HIC

Крекањето предизвикано од водород (HIC) претставува чест предизвик, особено во нафтената и рафинериската индустрија каде што чистотата и целокупниот квалитет на челикот се од најголема важност.

Процесот на производство на челици отпорни на HIC вклучува критични техники на десулфуризација, вклучувајќи инјектирање на магнезиум и мешање со инјектирање на аргон на дното.

Производството на чист челик се базира на технологии за контрола и/или отстранување на инклузии во челикот. Честопати, видовите и карактеристиките на неметалните инклузии во челикот имаат значително влијание врз механичките својства на челикот, а исто така ја одредуваат и чистотата на челикот. Затоа е потребна прецизна анализа на овие карактеристики за да се оптимизира процесот на производство на челик за производство на квалитетни челици.

Пукањето предизвикано од водород (HIC) и пукањето предизвикано од сулфиден стрес (SSC) претставуваат два вида на специфично оштетување предизвикано од водород што често се среќаваат во нафтената и рафинериската индустрија. Во првиот случај (HIC), општо е познато дека отпорноста на челиците зависи главно од нивните микроструктурни карактеристики - неметални инклузии и сегрегациски ленти.

Издолжените манганови сулфиди се сметаат за најопасни места на иницијација. Во вториот случај (SSC), се верува дека отпорноста на челиците може преференцијално да се поврзе со нивното ниво на цврстина, додека карактеристиките на микроструктурата се помалку важни. Презентираниот труд е посветен на проучувањето на HIC и SSC кај јаглеродно-манганови челици, кои се разликуваат по нивната термичка обработка (микроструктура, ниво на механички својства) и нивната чистота.

Вклучувањето на MnS е најштетниот иницијатор за HIC, затоа, како основна мерка, содржината на сулфур мора да се намали за челиците што се користат во кисели средини. Поради напредокот во процесот на производство на челик, содржината на сулфур може да се намали на доста ниско ниво; под 0,0008 теж. % (8 ppm).

Третманот со Ca обично се применува за да се спречи формирање на издолжен MnS и да се контролира вклучувањето на сулфидите во сферична форма, и ако постои соодветна содржина на Ca за својство на отпорност на пукнатини. Ако содржината на Ca е релативно висока во споредба со содржината на S, вишокот Ca може да формира оксиди кои можат да дејствуваат како иницијатор на HIC. Воведени се неколку параметри кои ја претставуваат ефективната содржина на Ca, а содржината на Ca треба внимателно да се контролира во тесен опсег; на пример, 3

Табела 1: Барања за хемиски состав за челик за цевки со висока цврстина, [ppm]

Слика 1 го прикажува патот за производство на челик отпорен на HIC. Пред процесот на BOF, жешкиот метал се десулфуризира на станицата за десулфуризација на жежок метал со вбризгување на магнезиум и CaO. Во BOF треба да се полни само отпад со ниска содржина на сулфур. Алуминиумот за деоксидација и средствата за формирање згура се додаваат за време на набивањето. Во тој момент се обработува и главното легирање.

Потоа, лажицата се транспортира до станицата за меурчиња каде што се дува аргон со помош на горна шпатула за да се измеша металот и згурата со цел десулфуризација. Потоа, лажицата се пренесува за вакуумски третман. Челикот се меша со вбризгување на аргон на дното за да се обезбеди длабинска десулфуризација и дегасификација.