RU2681588C1 - Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее - Google Patents
Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681588C1 RU2681588C1 RU2018117537A RU2018117537A RU2681588C1 RU 2681588 C1 RU2681588 C1 RU 2681588C1 RU 2018117537 A RU2018117537 A RU 2018117537A RU 2018117537 A RU2018117537 A RU 2018117537A RU 2681588 C1 RU2681588 C1 RU 2681588C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- calcium
- magnesium
- corrosion resistance
- aluminum
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 39
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000976924 Inca Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству низкоуглеродистых и низколегированных сталей повышенной коррозионной стойкости для изготовления электросварных нефтепромысловых труб. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, маc.%: углерод 0,05-0,25, марганец 0,30-1,50, кремний 0,10-0,70, хром 0,01-0,60, никель 0,03-0,20, медь 0,06-0,20, фосфор не более 0,015, сера не более 0,005, алюминий 0,01-0,06, кальций 0,0001-0,008, железо и неизбежные примеси, в том числе кислород и магний, - остальное. Сталь имеет полосчатость феррито-перлитной структуры не выше 2 баллов и содержит неметаллические включения комплексного состава, содержащие алюминий, кальций, магний и кислород, причем суммарное содержание кальция и магния во включениях превышает содержание алюминия. Обеспечивается повышение коррозионной стойкости стали за счет обеспечения отсутствия локальных участков с пониженной коррозионной стойкостью, а также повышение технологичности и свариваемости стали при сохранении прочности, вязкости и хладостойкости. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к производству низкоуглеродистых и низколегированных сталей и электросварных труб из таких сталей повышенной коррозионной стойкости.
Такие трубы могут быть использованы для строительства трубопроводов, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред, в частности для транспортировки обводненной нефти и высокоминерализированных пластовых вод, содержащих сероводород, ионы хлора, углекислоты, а также механические частицы. Эти трубопроводы могут подвергаться таким видам коррозионного разрушения как общая и локальная коррозия, протекающие по классическому электрохимическому механизму, коррозионному растрескиванию под напряжением, коррозионная эрозия и т.п., что приводит к сквозным коррозионным повреждениям трубопровода. При низкой стойкости стали против указанных видов разрушения значительно снижается срок безаварийной работы металлоконструкций.
Обеспечение высокой стойкости сталей и труб из них против различных видов коррозионного разрушения является одним из главных требований к трубам, применяемым для строительства систем нефтесбора, тепловых сетей и ряда других ответственных назначений. Не менее значимыми являются показатели прочности, необходимой для трубопроводов, работающих под давлением, а также свариваемости, вязкости и хладостойкости.
Значительная протяженность нефтепромысловых трубопроводов предопределяет использование больших объемов труб. Стоимость такой металлопродукции должна быть сравнительно низкой, что исключает возможность использования сталей, содержащих значительные количества дорогостоящих легирующих элементов.
Известна низколегированная сталь для изготовления труб, эксплуатирующихся в агрессивных высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, содержащая следующие компоненты, мас. %:
Сталь может дополнительно содержать титан и ниобий в этом случае Σ V+Ti+Nb≤0,15 (Патент RU №2283362 МПК С22С 38/46, С22С 38/24 опубл. 10.09.2006).
Прочностные характеристики стали соответствуют классу прочности К56. Сталь имеет стойкость против водородного растрескивания в сероводородсодержащих средах. Однако данная сталь не обладает требуемой стойкостью против локальной коррозии в водных средах, содержащих ионы хлора, со значением водородного показателя рН не менее 5, которая представляет наибольшую опасность для многих видов трубопроводов, в частности в условиях нефтяных месторождений Западной Сибири.
Известна сталь повышенной коррозионной стойкости и трубы, выполненные из нее. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, фосфор, серу и алюминий, остальное - железо и неизбежные примеси, в том числе кислород, в следующем соотношении, мас. %:
| углерод | 0,03-0,25 |
| марганец | 0,15-1,60 |
| кремний | 0,01-0,80 |
| хром | 0,01-0,50 |
| никель | 0,01-0,60 |
| медь | 0,01-0,30 |
| фосфор | не более 0,035 |
| сера | не более 0,010 |
| алюминий | 0,01-0,06 |
| кислород | не более 0,005 |
| железо и неизбежные примеси | остальное |
причем содержание марганца определяется в зависимости от содержания серы в соответствии с условием:
где 
и 
- абсолютные величины содержания марганца и серы, соответственно, при этом максимально допустимое значение плотности коррозионно-активных неметаллических включений в стали 
включения/мм, определяется в зависимости от содержания кислорода в стали в соответствии с условием:
Однако при массовом производстве стали в современных условиях, когда указанные значения загрязненности КАНВ являются средними для плавки значительного объема, а распределение их по объему плавки может быть неравномерным, коррозионная стойкость стали и труб может быть недостаточной даже из-за незначительного локального превышения загрязненности КАНВ допустимых значений в отдельных участках, как по телу трубы, так и в зоне сварного соединения. То есть недостатком рассматриваемой стали и труб из нее является слишком сильная зависимость ее коррозионной стойкости от плотности КАНВ, нестабильность коррозионных свойств даже для металлопродукции, соответствующей одной плавке. Это не позволяет гарантированно обеспечить длительный срок службы некоторых видов оборудования, например нефтепромысловых трубопроводов из-за локальных сквозных коррозионных повреждений.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом заявленного изобретения является сталь повышенной коррозионной стойкости и трубы, выполненные из нее. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %:
| Углерод | 0,03-0,20, |
| Марганец | 0,10-1,20, |
| Кремний | 0,01-0,40, |
| Хром | 0,05-0,80, |
| Никель | 0,05-0,30, |
| Медь | 0,05-0,30, |
| Фосфор | ≤0,020, |
| Сера | ≤0,006, |
| Алюминий | 0,01-0,06, |
| Кислород | ≤0,003, |
| Железо и неизбежные примеси | Остальное, |
при этом максимально допустимое значение плотности коррозионно-активных неметаллических включений в стали NКАНВ включения/мм2, определяется в зависимости от содержания хрома в стали в соответствии с условием:
|NКАНВ|≤1+10|Cr|, где |NКАНВ| - абсолютная величина плотности коррозионно-активных неметаллических включений,
|Cr| - абсолютная величина содержания хрома, % масс.,
при этом сталь имеет феррито-перлитную структуру с полосчатостью не выше 2 балла.
Сталь также может содержать ниобий в количестве 0,01-0,07% и кальций, в количестве 0,0001-0,008%. Из стали указанного состава изготавливаются электросварные трубы.
(Патент №2433198, С22С 38/42, опубл. 10.11.2011 - прототип). Стойкость рассматриваемой стали и труб из нее против локальной коррозии обеспечивается ограничением максимально допустимой плотности коррозионно-активных неметаллических включений в стали NКАНВ в зависимости от содержания хрома. При этом сталь имеет высокий уровень прочности, вязкости, хладостойкости.
Одним из недостатков рассматриваемой стали и труб из нее является ухудшение свариваемости при содержании некоторых элементов, прежде всего углерода, марганца и хрома на верхних пределах заявленных интервалов. Кроме того содержание марганца и хрома на верхних пределах заявленных интервалов приводит к повышению стоимости стали и труб.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, заключается в экономии дорогостоящих легирующих элементов, в частности хрома, при обеспечении требуемой коррозионной стойкости, прочности, вязкости, хладостойкости и свариваемости стали и труб, выполненных из нее при их высокой технологичности и низкой стоимости.
Техническим результатом данного изобретения является повышение коррозионной стойкости углеродистой или низколегированной стали для нефтепромысловых труб, за счет обеспечения отсутствия локальных участков с пониженной коррозионной стойкостью, а также технологичности и свариваемости стали, при сохранении прочности, вязкости, хладостойкости, и снижении стоимостных показателей.
Заявленный технический результат достигается тем, что сталь повышенной коррозионной стойкости, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, фосфор, серу, алюминий и кальций, остальное - железо и неизбежные примеси, имеющая феррито-перлитную структуру с полосчатостью не выше 2 балла, согласно изобретению, содержит компоненты в следующем соотношении, % мае:
| углерод | 0,05-0,25, |
| марганец | 0,30-1,50, |
| кремний | 0,1-0,70, |
| хром | 0,01-0,60, |
| никель | 0,03-0,20, |
| медь | 0,06-0,20, |
| фосфор | не более 0,015, |
| серу | не более 0,005, |
| алюминий | 0,01-0,06, |
| кальций | 0,0001-0,008, |
железо и неизбежные примеси, в том числе кислород и магний, - остальное, при этом сталь содержит неметаллические включения комплексного состава, содержащие алюминий, кальций, магний и кислород, а суммарное содержание кальция и магния во включениях превышает содержание алюминия, а также тем, что электросварные трубы выполнены из стали вышеуказанного состава.
Содержание углерода и марганца в предлагаемых пределах (0,05-0,25 мас. % и 0,3-1,50 мас. %, соответственно) позволяет получать требуемый уровень прочности стали при высокой свариваемости. При более низком содержании указанных элементов может не обеспечиваться требуемая прочность стали. При более высоком их содержании снижается свариваемость и коррозионная стойкость, как самой стали, так и ее сварных соединений.
Содержание кремния, алюминия в предлагаемых пределах определяют необходимую степень раскисленности стали без снижения ее коррозионной стойкости. При меньшем их содержании затруднительно получить требуемое содержание кислорода в стали. Более высокое значение указанных элементов, чем предусмотренное формулой изобретения, снижает коррозионную стойкость стали.
Присутствие в стали хрома, никеля и меди положительно влияет на коррозионную стойкость стали. С этим связано ограничение нижнего предела их содержания в стали. Более высокие значения содержания хрома, никеля и меди, чем предусмотренные формулой изобретения, приводят к снижению свариваемости стали и к удорожанию металлопродукции.
Ограничение содержания фосфора и серы в стали приводит к высоким значениям вязкости и хладостойкости стали.
Во многих изобретениях, техническим результатом которых являлось повышение коррозионной стойкости сталей в водных, в том числе нефтепромысловых средах, предусмотрено ограничение содержания коррозионно-активных неметаллических включений (КАНВ). Это требование является обязательным, когда КАНВ представляют собой преимущественно алюминаты кальция с минимальным содержанием других элементов (в частности, магния).
Экспериментально установлено, что неметаллические включения комплексного состава, содержащие алюминий, кальций, магний и кислород, когда суммарное содержание кальция и магния во включениях превышает содержание алюминия, проявляют низкую коррозионную активность. С этим связана необходимость регулирования состава включений в стали в соответствии с формулой изобретения.
При обработке стали кальцием в количестве, обеспечивающем его содержание в указанных в формуле изобретения пределах, происходит модифицирование неметаллических включений для обеспечения их благоприятного химического состава и их низкой коррозионной активности.
Примеры конкретного выполнения изобретения
Исследования проводили на 15 вариантах сталей, составы которых указаны в таблице 1.
Выплавку стали вели в основной индукционной ИСТ-0,01 печи с емкостью тигля 30 кг. Прокатку заготовок на толщину 5-12 мм проводили на лабораторном прокатном стане ДУО 300. Из стального проката указанных вариантов формовкой и сваркой изготавливали трубные образцы диаметром 159 мм
Примечание: во всех образцах - железо и неизбежные примеси - остальное.
Для каждого варианта стали проводили оценку микроструктуры и полосчатости в соответствии с требованиями ГОСТ 5640 с использованием оптического микроскопа отраженного света Axiovert 40 MAT (Carl Zeiss, Германия).
Результаты оценки микроструктуры образцов показали, что структура всех вариантов сталей представляет собой смесь феррита и перлита. Для всех вариантов полосчатость не превышает 2 балл.
На образцах стали проводили комплексные механические испытания - на растяжение по ГОСТ 1497, на ударную вязкость при температуре минус 20°С и минус 60°С по ГОСТ 9455.
Результаты определения предела текучести, временного сопротивления, ударной вязкости металла труб при минус 60°С, а также ударной вязкости сварного соединения труб при минус 20°С для исследованных вариантов сталей представлены в таблице 2.
Оценку стойкости предложенной стали против общей (равномерной + локальной) коррозии проводили при испытаниях по методу потенциостатической выдержки в модельной пластовой воде - по «Методике определения коррозионной стойкости углеродистых и низколегированных сталей и изделий из них» путем измерения плотности тока насыщения анодного растворения стали в коррозионной среде электрохимическим методом, аттестованной Федеральным Государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП «ВНИИМС»). Свидетельство об аттестации №01.00225/205-62-14 от 19 декабря 2014 г., порядковый номер и код регистрации в Федеральном реестре методик измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора ФР.1.31.2015.19527.
Методика основана на измерении плотности тока насыщения анодного растворения стали при потенциостатической выдержке образца в испытательной хлоридсодержащей водной среде, имитирующей пластовые воды нефтяных месторождений. Плотность тока насыщения, установившаяся при потенциостатической выдержке образца в растворе электролита зависит от интенсивности коррозионных процессов на его поверхности, что позволяет использовать данную величину как характеристику коррозионной стойкости. Пороговое значение плотности тока насыщения составляет 7,0 мА/см2. В случае, если усредненное по всем измеренным образцам значение плотности тока насыщения с учетом погрешности измерений оказывается выше граничного значения, коррозионная стойкость образцов признается неудовлетворительной. Среднее значение плотности тока насыщения по результатам испытаний 3 образцов для каждого варианта стали приведены в таблице 3.
Химический состав неметаллических включений определяли на сканирующем электронном микроскопе JSM-6610LV фирмы «JEOL» (Япония), оснащенном системой энергодисперсионного микроанализа INCA Energy Feature XT производства компании «Oxford Instruments)), позволяющей определить элементный состав в заданной точке. Для каждого варианта определялся состав не менее 30 неметаллических включений. Усредненный состав неметаллических включений для каждого варианта стали приведен в таблице 3.
Анализ таблиц 1-3 показал, что варианты 3, 14 и 15, соответствующие формуле изобретения, обеспечивают высокие механические характеристики и коррозионную стойкость стали и труб, выполненных из нее.
Варианты, не соответствующие формуле изобретения по химическому составу и/или условию, что суммарное содержание кальция и магния в неметаллических включениях комплексного состава должно превышать содержание алюминия в этих включениях, характеризуются низкой коррозионной стойкостью (плотность тока насыщения по результатам электрохимических испытаний больше 7,00 мА/см2) и/или недостаточным уровнем механических свойств..
Таким образом, использование настоящего изобретения существенно повышает коррозионную стойкость труб из углеродистых и низколегированных сталей, в том числе за счет обеспечения отсутствия локальных участков с пониженной коррозионной стойкостью, а также технологичность и свариваемость стали и труб при сохранении их прочности, вязкости, хладостойкости и стоимости. В конечном итоге это приведет к значительному повышению срока безаварийной эксплуатации трубопроводов.
Claims (14)
1. Сталь повышенной коррозионной стойкости, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, фосфор, серу, алюминий, кальций, железо и неизбежные примеси, включая кислород и магний, имеющая феррито-перлитную структуру с полосчатостью не выше 2 баллов, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, маc.%:
углерод 0,05-0,25,
марганец 0,30-1,50,
кремний 0,10-0,70,
хром 0,01-0,60,
никель 0,03-0,20,
медь 0,06-0,20,
фосфор не более 0,015,
сера не более 0,005,
алюминий 0,01-0,06,
кальций 0,0001-0,008,
железо и неизбежные примеси, включая кислород и магний - остальное,
при этом она содержит неметаллические включения комплексного состава, содержащие алюминий, кальций, магний и кислород, причем суммарное содержание кальция и магния во включениях превышает содержание алюминия.
2. Электросварная труба, выполненная из стали повышенной коррозионной стойкости, отличающаяся тем, что она выполнена из стали по п. 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117537A RU2681588C1 (ru) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117537A RU2681588C1 (ru) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681588C1 true RU2681588C1 (ru) | 2019-03-11 |
Family
ID=65805653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117537A RU2681588C1 (ru) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681588C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406564B1 (en) * | 1998-12-14 | 2002-06-18 | Nippon Steel Corporation | Electric welded boiler steel pipe |
| RU2243284C2 (ru) * | 2002-12-02 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Сталь повышенной коррозионной стойкости и бесшовные трубы, выполненные из нее |
| RU2433198C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
| RU2520170C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Выксунский Металлургический Завод" | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
| US9873164B2 (en) * | 2012-09-24 | 2018-01-23 | Jfe Steel Corporation | Electric resistance welded steel pipe or steel tube having excellent HIC resistance and low-temperature toughness in electric resistance welded part, and method for manufacturing the same |
-
2018
- 2018-05-11 RU RU2018117537A patent/RU2681588C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406564B1 (en) * | 1998-12-14 | 2002-06-18 | Nippon Steel Corporation | Electric welded boiler steel pipe |
| RU2243284C2 (ru) * | 2002-12-02 | 2004-12-27 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Сталь повышенной коррозионной стойкости и бесшовные трубы, выполненные из нее |
| RU2433198C2 (ru) * | 2009-12-07 | 2011-11-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
| US9873164B2 (en) * | 2012-09-24 | 2018-01-23 | Jfe Steel Corporation | Electric resistance welded steel pipe or steel tube having excellent HIC resistance and low-temperature toughness in electric resistance welded part, and method for manufacturing the same |
| RU2520170C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Выксунский Металлургический Завод" | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100673425B1 (ko) | 산성-가스 내성 및 우수한 용접 인성을 가진 고강도전기저항용접 파이프용 열연 강판 및 그 제조방법 | |
| JP6338031B1 (ja) | 耐硫酸露点腐食鋼 | |
| JP6338032B1 (ja) | 耐硫酸露点腐食鋼 | |
| RU2698235C1 (ru) | Двухфазная нержавеющая сталь и способ её изготовления | |
| CN109563594B (zh) | 耐硫酸露点腐蚀钢 | |
| RU2630725C2 (ru) | Свариваемая электрической контактной сваркой стальная труба, обладающая превосходным сопротивлением водородному растрескиванию (hic) и низкотемпературной ударной вязкостью получаемого электрической контактной сваркой сварного соединения, и способ ее производства | |
| JP6418358B1 (ja) | 高Ｍｎ鋼板およびその製造方法 | |
| US11352683B2 (en) | Production of HIC-resistant pressure vessel grade plates using a low-carbon composition | |
| RU2532791C1 (ru) | Высокопрочный стальной лист, имеющий высокое сопротивление разрушению и hic | |
| JP6056132B2 (ja) | 燃料タンク用オーステナイト・フェライト系二相ステンレス鋼 | |
| BR112019013803A2 (pt) | tubo de aço inoxidável sem costura de alta resistência e método de produção do mesmo | |
| EA024902B1 (ru) | Дуплексная нержавеющая сталь | |
| WO1996018751A1 (fr) | Acier inoxydable duplex presentant une remarquable resistance a la corrosion | |
| WO2018038195A1 (ja) | 耐硫酸露点腐食鋼 | |
| EP3467132A1 (en) | Duplex stainless steel and duplex stainless steel manufacturing method | |
| JP6018364B2 (ja) | 線状加熱性に優れたケミカルタンカー用二相ステンレス鋼 | |
| BR112018069480B1 (pt) | Tubo de aço sem costura de parede espessa de alta resistibilidade de baixa liga para produtos tubulares petrolíferos | |
| JP2013234344A (ja) | 二相ステンレス鋼材および二相ステンレス鋼管 | |
| RU2681588C1 (ru) | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее | |
| ES2906376T3 (es) | Tubo sin costura de acero microaleado de alta resistencia para servicio en entornos ácidos y aplicaciones de alta tenacidad | |
| RU2433198C2 (ru) | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее | |
| US20230107887A1 (en) | Stainless steel seamless pipe for oil country tubular goods and method for manufacturing the same | |
| JP2017078222A (ja) | 厚鋼板および溶接継手 | |
| RU2520170C1 (ru) | Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее | |
| US20220228231A1 (en) | Duplex stainless steel and method for manufacturing same, and duplex stainless steel pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |