Bu Hayır Uluslararası Uygulama bir §371 olduğunu. PCT / JP2008 / 070.726, Nov uluslararası başvuru tarihi ile. 7, 2008 (WO 2009/061006 Al, yayınlanan Mayıs 14,2009), ki Japon Patent Başvurusu göre olan Resim. 2007-290220, dosyalanmış Kasım. 7,2007, konusu burada referans olarak zikredilen.
Bu açıklama, hat borusu için yüksek mukavemetli çelik plaka ile ilgilidir, Ham petrol taşınması için kullanılan, Doğal gaz veya anti Hidrojenin başlattığı çatlama mükemmel olan benzeri ve (bundan sonra HIC direnci için de ifade), ve çelik plakanın kullanımı ile üretilen hat borular için bir çelik boruya; ve bir çelik levha ve bir boru hattı kalınlığa sahip borular için özellikle uygun borularda bir çelik boru ile ilgilidir, en azından 20 mm ve mükemmel bir HIC direnciyle sahip olmaları gerekmektedir.
In general, hat boruları bir levha tesisi ora sıcak haddeleme değirmeni içinde üretilen bir çelik plakanın oluşturulması ile üretilen, UOE oluşturma işlemi ile, şekillendirme işlemi pres bükme, haddeleme ya da bu gibi. hidrojen sülfürün taşınması için kullanılmak üzere hat boruları- Ham doğal gaz veya petrol ihtiva eden (bundan sonra, bu, hidrojen kaynaklı çatlama direncine olarak adlandırılan “ekşi direnci” karşılamak için gerekli olan “ekşi gaz hizmeti için borularda”) şu şekilde ifade edilebilir (HIC direnci), Anti-stres direnci korozyon çatlama (SCC direnci) ve benzerleri, gücüne ek olarak, dayanım ve kaynaklanabilirlik. Hidrojenin başlattığı çatlama (bundan sonra HIC olarak anılacaktır) aşağıdaki gibi çelik söylenir: Hydrogen ions from corrosion reaction adhere to the surface of steel and permeate into the inside of steel as atomic hydrogens, daha sonra dağılır ve MnS ve çelik gibi veya sert ikinci faz olarak metal olmayan inklüzyonlar çevresindeki birikir ve daha sonra bu şekilde bunun iç basıncına bağlı olarak çelik çatlama hidrojen gazı oluşturabilir.
şimdiye kadar, hidrojen neden olduğu çatlama ing önlenmesi için, Bazı yöntemler önerilmiştir. Örneğin, JP-A 54-110119 çelik S içeriğini azaltmak ve Ca, uygun bir miktarının ilave edilmesi bir tekniği önerir, REM (nadir toprak metal) veya çelik gibi bu şekilde uzun uzanan MnS oluşumunu önlemek ve ince dis persed küresel CaS dahil şekle dönüştürmek için. göre, sülfid dahil stres konsentrasyonu azalır ve çatlama dolayısıyla bu şekilde çelik HIC direncini geliştirmek için başlatma ve üretim önlenmektedir.
JP-A 61-60866 ve JP-A 61-165207 propose a technique of reducing center segregation through reduction in elements having a high tendency toward segregation (C, MN, P，vb.) veya bir kütük ısıtma işleminde ısıl işlem ıslatılması ile, ve sıcak haddeleme sonrası hızlandırılmış soğutma ile bainit faza çeliğin mikro-değiştirme. göre, formation of an island martensite (M-A kurucu) merkezi segregasyon bölgede çatlama başlama noktası olmaya, ayrıca bu tür martensit veya benzeri gibi sertleştirilmiş bir yapının oluşumu gibi çatlama bir yayılma yolu önlenebilir edilecek. JP-A 5-255747 bir ayrılma katsayısı göre bir karbon eşdeğeri formül önerir, ve ön havalandırma için bir yöntem önceden belirlenmiş bir seviyede ya da daha az bir şekilde kontrol edilmesi ile merkezi segregasyon bölgede çatlama önermektedir.
Further, merkez ayrımı alanında çatlamaya karşı önlemler olarak, JP-A 2002-363689 merkezi segregasyon alanında Nb ve Mn ayrılma derecesini belirleyen bir yöntem olup, önceden belirlenmiş bir seviyenin üzerinde olmamak önermektedir, ve JP-A 2006-63351 HIC başlatılma noktası ve merkez ayrılma bölgesinin sertliği olduğu girişim büyüklüğünü tanımlayan bir yöntem önermektedir.
ancak, arasında bir duvar kalınlığına sahip olan ağır duvar borular en azından 20 aa ekşi gaz hizmeti için son hat borusu artıyor; ve ağır duvar borularda, Eklenecek alaşım elementlerinin bir miktarı, buna gücünü korumak için artırılmalıdır. Bu durumda, MnS formasyonu önlenir veya bile merkezi ayrılma alanı mikro yapısı, yukarıda sözü edilen önceki sanayinin yöntemlerine uygun olarak geliştirilmiştir, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği arttırabilir ve HIC Nb karbonitrid oluşabilir. Nb karbonitrid çatlama küçük bir çatlak uzunluğu oranına sahiptir, ve bu nedenle, şimdiye kadar, özellikle HIC direnci için de geleneksel gereksinimi bir prob lem olarak kabul edilmemiştir. Nasıl hiç, son günlerde, Aynca, daha yüksek HIC direnci gereklidir, ve Nb karbonitrid gelen HIC önlemek için gerekli hale gelmiştir.
ve son derece küçük bir boyuta bir Nb içeren araç bonitride boyutunu azaltmak yöntemi 5 jimor küçük, JP-A olarak 2006-63351, merkez ayrımı alanında HIC arasında meydana Rence önlemek için belki etkili. Aslında, ancak, Kaba Nb karbonitrit genellikle külçe döküm veya sürekli döküm son-solidi ğı bölgesi oluşturabilir; ve HIC direnci için de yukarıda sözü edilen daha şiddetli istek, merkezi ayrılma bölgesinin malzeme son derece sıkı bir şekilde HIC başlatılmasını önlemek için Nb Carboni çatlama ilerlemesini önlemek için kontrol edilmelidir- Bazı frekansta oluşturabilir tride. merkezi segregasyon alanının malzemenin kontrol edilmesi için bir yöntem olarak, JP-A tarafından önerilen karbon eşdeğeri formül orada sözü edilen 5-255747 hangi bir ayrılma katsayısı dikkate alınır. ancak, Dağılım katsayısı deneysel bir elektron probu mikro analiz cihazı ile analiz yoluyla elde edildiğinden, sadece spot büyüklüğü ölçümü aralığı içinde bir ortalama değer olarak elde edilebilir, Örneğin, etrafında 10 |im ya da öylesine. Ayrıca, Bu katı merkezi ayrılma alanı konsantrasyonunu tahmin edebilen bir yöntem değildir.
göre, HIC direnci mükemmel yüksek mukavemetli hat borular için bir çelik levha temin etmek yararlı olabilir, par ticular içinde, ciently bir boru kalınlığa sahip olan ekşi gaz hizmeti için hat borusu için gerekli HIC direnci için de ciddi beklentileri yerine getirmekte olup, yeteneğine sahip mükemmel HIC direnci olan ekşi gaz hizmeti için yüksek mukavemetli hat borular için bir çelik levha 20 mm ya da daha fazla.
Ayrıca hat boruları için çelik boru temin etmek yararlı olabilir, böyle mükemmel özelliklere sahip olan hat borusu için yüksek mukavemetli çelik plaka oluşturulduğu.
Bu buluş yönlendirilmiş olduğu çelik borular, bir çelik boru olan API kalitesinde ofX65 veya daha yüksektir (bir sünme stresine sahip en az 65 ksi ve en azından 450 MPa), ve yüksek mukavemetli bir çelik boru, en az bir gerilme mukavemetine sahip olan bir 535 MPa.
içeren borularda için bir çelik levha, % ağırlık cinsinden, C: 0.02 için 0.06%, Si: 0.5% veya daha az, MN: 0.8 için
1.6%, P: 0.008% veya daha az, S: 0.0008% veya daha az, Al: 0.08%
veya daha az, NB: 0.005 için 0.035%, Ti: 0.005 için 0.025%, ve
olarak: 0.0005 için 0.0035%, Fe ve inevi bir denge
tablo safsızlıklar, hangisi, fol iyice silinir, aşağıdaki formül ile temsil edilen, bir CP değeri 0.95 veya daha az ve bir Ceq değeri 0.30 veya daha fazla:
CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{1.18CR(%)+1.95
M?(%)+1.74r(%)}/5+{1.74C «(%)+l 7M(%)}/
15+22.36P(%),
Ne ^ = C(%)+MK(%)/6+{CR(%)+sen(%)+r(%)}/5+
{C «(%)+M(%)}/15.
2. Yukarıda hat borusu için çelik plaka
1, which further contains, açısından % ağırlık tarafından, bir ya da daha fazla Cu: 0.5% veya daha az, Ni: 1% veya daha az, CR: 0.5% veya daha az, sen: 0.5% ya da daha az ve V,: 0.1% veya daha az.
3. Yukarıda hat borusu için çelik plaka 1 veya 2, bahsedilen merkez ayrılma bölgesinin sertliği HV 250 Veya daha düşük, ve merkez segregasyon alan Nb karbonitrid uzunluğu en fazla olduğu 20 [m or less.
4. yukarıdakilerden herhangi birinin hat borusu için çelik plaka 1 için 3, çelik levhanın mikroyapısının bir bainit fazı sahiptir 75% hacim fraksiyonu ya da daha fazlasının karışımları
5. hat borusu için bir çelik boru, produced by shaping the steel plate of any of the above 1 için 4 soğuk şekillendirme ile bir boru şeklinde bir forma, ardından bunun uçları bitişik parçaları dikiş kaynak.
çelik levha ve hat boru çelik boru Excel HIC direnci ödünç değillerdir ve yeterli ölçüde, özellikle bir boru kalınlığa sahip hat borusu için gereken şiddetli HIC direnci gerektiren ment tatmin 20 mm ya da daha fazla.
İNCİR. 1: merkezi ayrılma bölgesinin sertliği ve bunların merkezi segregasyon alanında oluşan MnS veya Nb karbo nitrür sahip bir çelik plakanın bir HIC test çatlak alanı oranı arasındaki ilişkiyi gösteren bir grafiktir.
İNCİR. 2: Çelik plaka CP değeri ve HIS test çatlak alanı ve oran arasındaki ilişkiyi gösteren bir grafiktir.
DETAYLI AÇIKLAMA
Ayrıntılı olarak çatlama ve çatlama başlatılması açısından ve merkez ayrılma alanı mikro bir HIC test bunların propagasyon davranışı ve oluşumu araştırılmıştır， sonuç olarak, Aşağıdaki bulgular elde ettik.
İlk, önlenmesi merkez ayrımı alanında kırmak için, merkezi ayrılma alanının, uygun bir malzeme özelliği çatlama Şekil başlangıç noktası için dahil türüne uygun olarak gerekli olan. 1 shows one example of the result of a HIC test (Aşağıda verilen örneklerde olduğu gibi, test yöntemi ile aynıdır) Bir çelik plakanın sahip MnS veya Nb karbonitrür bunun merkezi ayrılma alanı içinde oluşturulan. Buna göre, o bilinmektedir, MnS merkez ayrımı alanında bulunması durumunda, çatlak alanı oranı da artar sertlik düşüktür ve, bu nedenle, MnS büyümesini kontrol eden son derece önemlidir. ancak, MnS oluşumu önlenebilir bile, merkezi ayrılma alanı, bir Nb karbonitrid içerir ve durumda bunun sertliği önceden belirlenmiş bir seviyenin üzerinde olduğunda (bunda, Vickers sertliği, HV 250), daha sonra kırma HIC testinde oluşan.
Bu problemi çözmek için, bir önceden belirlenmiş seviyeden daha yüksek olmayan olması kesinlikle çelik levha kimyasal bileşimleri ve kontrol merkezi segregasyon alanının sertlikte kontrol etmek için gerekli olan (tercihen en fazla HV 'de 250). Biz modynamically dağıtım davranışını analiz THER (or incras- sate behavior) merkezi ayrılma bölgesinde kimyasal bileşiminin ve her bir alaşım elemanlarının ayrılmasını katsayısı türetmiştir. Dağılım katsayısı türetme, aşağıdaki yönteme göre bir. İlk, in the finally-solidified zone in casting, boşluğu oluşturulmuştur edilir (veya boşlukları) Katılaşma büzülmeye bağlı olarak ya da dışarı vurma; ve periferal zenginleştirilmiş sıvı çelik zenginleştirilmiş bileşenin ayrılma noktaları oluşturmak için boşluğun içine akar. Sonraki, the process of solidifying the segregated spots includes constituent change in the solidification boundary based on the thermodynamic equilibrium distribution coefficient, ve bu nedenle, Son olarak oluşan ayrılma alanı konsentrasyonu modynamically tespit Ther olabilir. Using the segregation coeffi- cient obtained through the above-mentioned thermodynamic analysis, CP değeri elde edilir, merkezi ayrılma bölgesinde araç bon eşdeğer formüle karşı gelen, aşağıdaki formül tarafından temsil Repre. Onu bulduk, CP değeri bir önceden belirlenmiş seviyeden daha büyük olmayan olacak şekilde kontrol edildiğinde, then the hardness of the center segregation area can be thereby controlled to be not larger than the critical hardness to cause cracking FIG. 2 Aşağıdaki formül ile temsil edilen CP değeri ve HIS test da çatlak alanı oranı arasındaki ilişkiyi gösterir (Test yöntemi içinde aynıdır
25 Örnekler aşağıda verilmektedir). Buna göre, zaman CP değeri artar, ardından çatlak alanı oranı hızla artar, ancak HIC çatlaması bir önceden belirlenmiş seviyeden daha büyük olmayan olduğu CP değeri kontrol azaltılabilir.
CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{ 1.18CR(%)+l .95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7M(%)}/
15+22.36ceset(%).
Ek olarak, when the size of the Nb carbonitride to be the initiation point of cracking in a HIC testis controlled to be not larger than a predetermined level, ve zaman mikro fiirther- yapısı özellikle ince bainit oluşmaktadır, daha sonra kırma yayılma önlenebilir. Ayrıca, Yukarıda sözü edilen önlemler ile birleştirildiğinde, more excellent HIC
40 direnç stabil bir şekilde elde edilebilir.
hat borusu çelik levha detayları aşağıda tarif edilmiştir.
İlk, Kimyasal bileşimler tanımlamak nedeni aşağıda açıklanmıştır. % constitu miktarını gösteren-
45 ent bütün “ağırlık%” dir.
C: 0.02 için 0.06%:
C çelik plakanın kuvvetini arttırmak için en etkili eleman hızlandırılmış soğutma ile üretilecek olan. ancak, Cı miktarı daha az olduğunda 0.02%, sonra bir
50 Yeterli gücü temin edilemezdi; ama diğer yandan, zaman daha 0.06%, Daha sonra dayanıklılık ve HIC direnci bozulabilir. göre, Cı miktarı dan 0.02 için 0.06%.
Si: 0.5% veya daha az:
55 Si çelik yapım sürecinde giderme için ilave edilir. ancak, Si miktarı daha fazla olduğunda 0.5%, Daha sonra dayanım ve kaynaklanabilirlik bozulabilir. göre, Si miktarı 0.5% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Si miktarı daha çok tercih edilen bir 0.3% veya daha az.
60 MN: 0.8 için 1.6%:
Mn, mukavemet ve çeliğin dayanıklılığını arttırmak için ilave edilir; ancak Mn miktarı daha az olduğunda 0.8%, daha sonra etkisi yetersizdir. ancak, zaman 1,6&, daha sonra kaynak yapılabilirlik ve anti-HIC özelliği bozulabilir.
65 göre, Mn miktarı arasında bir aralık içinde bir 0.8 için 1.6%. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Mn miktarı daha tercihen bir 0.8 için 1.3%.
P: 0.008% veya daha az:
Pisan kaçınılmaz kirletici element, ve HIC direnci bozulmaya merkezi segregasyon alanının sertlikte artırır. miktar daha fazla olduğunda bu eğilim dikkat çekicidir 0.008%. göre, P miktarı 0.008% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, P miktarı, en fazla tercihen 0.006% veya daha az.
S: 0.0008% veya daha az:
S, genel olarak çelikten bir MnS dahil oluşturur, ancak Ca addin siyon MnS dahil bir CaS dahil etmek içerme morfolojisi kontrolü hakkında getiriyor. ancak, zaman S miktarı çok fazla olduğu, Daha sonra CaS dahil miktarı arttırabilir, ve yüksek mukavemetli malzeme, Parçalama için bir başlangıç noktası olabilir. S miktarının daha fazla olduğunda, bu eğilim, dikkat çekicidir 0.008%. göre, S miktarıdır 0.0008% veya daha az.
Al: 0.08% veya daha az:
Alis çelik üretim işleminde bir oksijen giderici madde olarak ilave. theAl miktarı fazla olduğu zaman 0.08%, daha sonra temizlik süneklik bozulmaya düşürebilir. göre, A1 miktardır 0.08% veya daha az. Daha çok tercih edilen, öyle ya da daha az 0.06%. NB: 0.005 için 0.035%
Nb levha haddeleme tane büyümesini önlemek için bir elemandır, bu nedenle ince tanelerin Mation için bağlı sertlik arttırıcı, ve hızlandırılmış soğutma sonrası gücünü artırmak için çeliğin sertleştirilme özelliğini arttırmaktadır. Nasıl hiç, Nb miktarı daha az olduğunda 0.005%, Daha sonra etkisinin yetersiz olduğu. Diğer yandan, zaman daha 0.035%, sadece kaynak ısıyla etkilenen alanında dayanıklılığı bozulabilir değil, aynı zamanda bir iri Nb karbonitrür böylece HIC direnci bozulmaya oluşturulabilir. Özellikle, bir döküm işleminde son-katılaşmış bölgesinde, alaşım elementleri zenginleştirilmiş ve soğutma hızı yavaştır ve, bu nedenle, Nb karbonitrit kolaylıkla merkezi segregasyon alanında oluşturabilir. Nb karbonitrit dahi levha bu şekilde kalır, ve HIC testinde, levha Nb karbonitrid arasından çatlayabilir. merkezi ayrılma bölgesinde Nb karbonitrid boyutu Nb oranından etkilenir, ilave edildi ve, bu nedenle, Eklenecek Nb miktarının üst sınırı tanımlandığı zaman en fazla olduğu 0.035%, daha sonra boyutu en az olacak şekilde kontrol edilebilir 20 jim. ingly Accord, Nb miktarı dan 0.005 için 0.035%. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Nb miktar daha güçlü şekilde tercih etmektedir 0.010 için 0.030%.
Ti: 0.005 için 0.025%:
Ti TİN oluşturur ve bu nedenle kütük ısıtma tane büyümesini önler ve, ek olarak, it prevents the grain growth in the welded heat affected zone to thereby enhance the tough ness owing to fine microstructure of base metal and the welded heat affected zone. ancak, Ti miktarı daha az olduğunda 0.005%, Daha sonra etkisinin yetersiz olduğu. Diğer yandan, zaman daha 0.025%, daha sonra dayanıklılık riorate DETE olabilir. göre, Ti miktarı dan 0.005 için 0.025%. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Ti miktarı daha tercihen bir 0.005 için 0.018%.
olarak: 0.0005 için 0.0035%:
Ca ve böylece esneklik ve HIC direnciyle geliştirmek için sülfid dahil morfolojisi kontrolü için bir eleman etkilidir. Ca miktarı daha az olduğunda 0.0005%, Daha sonra etkisinin yetersiz olduğu. ancak, Gel gelelim, Ca daha fazla bir miktarda daha ilave edilir bile 0.0035%, etkisi olabilir, doymuş değil sertlik temizlik azalması sayesinde daha düşük olabilir ve, Öyleyse, ek olarak, çelik, Ca-bazlı oksit miktarının artmasıdır ve çelik HIC direnci de bozulabilir ve bunun sonucunda ondan çatlayabilir. göre, the Ca amount is from 0.0005 için 0.0035%. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Ca miktarı tercihan 0.0010 için 0.030%.
çelik levha iurther bir veya daha fazla Cu arasından seçilen içerebilir, Ni, CR, aralığında Mo ve V, aşağıda belirtilen.
5 Cu: 0.5% veya daha az:
Cu sertliğini geliştirebilen ve mukavemetini arttırmak için etkili bir elementtir. etkiyi elde etmek için, miktarı, en azından tercihen 0.02%. ancak, Cu miktarı daha fazla olduğunda 0.5%, daha sonra kaynak yapılabilirlik bozulabilir.
10 göre, Cu ilave edilir halinde, onun miktardır
0.5% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Cu miktarı daha çok tercih edilen bir 0.3% veya daha az.
Ni: 1% veya daha az:
Ni pekliğinin geliştirilmesi için bir eleman etkilidir ve 15 mukavemetini artırmak için; ama etki elde etmek için, the
miktarı tercihen 0.02% veya daha fazla. ancak, Ni miktarı daha fazla olduğunda 1.0%, daha sonra kaynak yapılabilirlik oranı BOZULMA olabilir. göre, Ni ilave edilmesi durumunda， onun miktardır 1.0% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, içinde
20 miktarı daha çok tercih edilen bir 0.5% veya daha az.
CR: 0.5% veya daha az:
Cr ve böylece kuvveti arttırmak için, sertleştirilebilirliğin geliştirilmesi için etkili bir elementtir. etkiyi elde etmek için, miktarı tercihen 0.02% veya daha fazla. ancak, zaman Cr
25 miktarı daha fazladır 0.5%， daha sonra kaynak yapılabilirlik oranı BOZULMA olabilir. göre, Cr ilave edilir halinde, onun miktardır 0.5% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Cr miktarı daha çok tercih edilen bir 0.3% veya daha az.
sen: 0.5% veya daha az:
30 Mo sertliğini geliştirebilen ve mukavemetini arttırmak için etkili bir elementtir; ama etki elde etmek için, miktarı tercihen 0.02% veya daha fazla. ancak, Mo miktarının daha fazla olduğunda 0.5%, daha sonra kaynak yapılabilirlik oranı BOZULMA olabilir. göre, Mo eklendiğinde halinde, onun miktarı
35 olduğu 0.5% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, Mo miktarı daha çok tercih edilen bir 0.3% veya daha az.
V: 0.1% veya daha az:
tokluk bozulan kuvvetini arttırma bir eleman Vis. etkiyi elde etmek için, miktarı tercihen
40 0.01% veya daha fazla. ancak, V miktarı daha fazla olduğunda 0.1%, daha sonra kaynak yapılabilirlik ölçüde bozulabilir. ingly Accord, V eklenir halinde, onun miktardır 0.1% veya daha az. Yukarıda sözü edilen bakış açısından, V miktarı daha tercihan 0.05% veya daha az.
45 çelik levhanın da Fe ve kaçınılmaz impuri olan
kravatlar.
CP değeri ve sonra ki formüller ile temsil Ceq değeri tanımlanır.
CP değeri: 0.95 veya daha az:
50
CP = 4.46C(%)+2.37Mk(%)/6+{1.18CR(%)+1.95
M?(%)+1.74 F(%)}/5+{ 1.74C «(%)+1.7M(%)}/
15+22.36ceset(%)_
Bunda, C(%), MN(%)5 CR(%), sen(%),V(%), Cu(%), Ni(%)
55 ve P(%) Her bir ilgili elementlerin içeriğidir.
CP değeri ile ilgili yukarıda sözü edilen, formül merkezinin malzeme tahmin edilmesi için formüle edilmiş bir formüldür
ilgili alaşım elementlerinin içeriği ayrılma alanı. Tüm CP değeri yüksektir, konsantrasyonu,
60 merkez ayrımı alanı yüksektir, ve merkez ayrılma alanı arttıkça sertliği. Şekil l'de gösterildiği gibi,. 2, ne zaman
CP değeri 0.95 veya daha az, ardından orta ayrılma bölgesinin sertliği yeterince küçük olabilir (tercihen HV
250 Veya daha düşük) ve HIC test çatlama ve böylece olabilir 65 önlenmiş. göre, CP değeri olarak tanımlanır 0.95 veya
less. Ek olarak, zaman CP değeri küçüktür, ardından orta ayrılma bölgesinin sertliği daha düşüktür. bu nedenle, in the case where a further higher HIC resistance is desired, CP değeri tercihen 0.92 veya daha az. Further, zaman CP değeri küçüktür, ardından orta ayrılma bölgesinin sertliği olan alt ve HIC direnci artar ve, bu nedenle, CP değeri en alt sınırda tanımlanmamıştır. ancak, Uygun bir kuvvet elde etmek, CP değeri tercihen 0.60 veya daha fazla.
Ceq Değeri: 0.30 veya daha fazla:
Ne ^ = C(%)+MK(%)/6+{CR(%)+sen(%)+r(%)}/5+
{Jdr(%)+M(%)}/15.
CEQ çelik bir karbon eşdeğerdir, ve bu bir sertleşmesine olduğunu- yetenek indeksi. Tüm Ceq değeri yüksektir, Daha sonra çelik gücü daha yüksektir.
Yaklaşımımız bir ağır duvar kalınlığına sahip olan ekşi gaz hizmeti için ağır duvar hattı boru HIC direnci arttırır 20 mm ya da daha fazla, ve yeterli bir mukavemete sahip olan ağır duvar borular elde etmek, Ceq değeri olmalıdır 0.30 veya daha fazla. göre, Ceq değerdir 0.30 veya daha fazla. Tüm Ceq değeri yüksektir, daha sonra gücü yüksek olabilir ve daha geniş bir boru kalınlığa sahip olan bu nedenle çelik borular üretilebilir. ancak, zaman alaşım elemanı konsantrasyonu çok yüksek, ardından orta ayrılma bölgesinin sertliği de artırabilir ve HIC direnci bozulabilir. bu nedenle, Ceq değerinin üst sınırı tercihen 0.42%.
çelik levha ve çelik boru tercihan HIC bir başlatma noktası olarak merkezi ayrılma alanı ve Nb karbonitrid sertliği ile ilgili olarak aşağıdaki koşulları karşılayan.
Merkezi Ayrışma Alanının Sertlik: Vickers Sertlik, HV 250 Veya daha düşük:
Yukarıda tarif edildiği gibi, HIC çatlak büyüme mekanizması hidrojen içerme ve çatlamasına sebep olacak şekilde çelik gibi etrafında kapsıyor olmasıdır, ve içerme etrafında çatlama yayılır böylece büyük çatlaklar hakkında getirerek. Bunda, merkez ayrımı alanı en kolay kırılacak bir sitedir, hali hazırda yayar çatlama. bu nedenle, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği lai ^ er olduğunda, then the cracking occurs more readily. merkezi ayrılma bölgesinin sertliği HV olduğu durumda 250 Veya daha düşük, ve dahi küçük Nb karbonitür merkezi Segre yükümlülüğüne alanında kalabilir, çatlama pek yaymak istiyorum ve, orada ön, HIC test çatlak alanı oranı düşürülebilir. ancak, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği HV yüksek olduğunda 250, çatlama kolaylıkla yayılabilir ve, özellikle, Nb oluşturulan çatlaklar kolaylıkla yayılması karbonitrid. göre, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği, tercihen HV 250 ya da daha düşük ve, Şiddetli HIC direnci gereklidir durumda, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği ilirther azaltılmalıdır ve, böyle bir durumda, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği, tercihen HV 230 Veya daha düşük.
Merkezi Ayrışma Alanında Nb KARBONİTRÜR uzunluğu: 20 \im veya Daha Az:
merkezi segregasyon alanında oluşan Nb karbonitrür HIC testinde bir hidrojen birikimi noktasıdır, ve çatlaklar açısından başlatılması oluşabilir. Tüm Nb karbonitrid boyutu daha büyüktür, daha sonra çatlaklar kolaylıkla yayılabilir ve, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği HV daha fazla olsa bile 250, çatlaklar yaymak açabilir. Etriyeli Nb karbonitrid uzunluğudur 20 jimor az, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği HV daha fazla olduğu zaman, çatlaklar belki yayılmasının önleneceği 250. göre, Nb karbonitrid uzunluğudur 20 jim veya daha az, tercihen lOfxmor az. Nb karbo nitrür uzunluğu tahıl maksimum uzunluğu demektir.
Our approach is favorable especially for steel plates for line pipes for sour gas service having a wall thickness of 20 mm ya da daha fazla. Bunun nedeni ise, Genel olarak, , levha kalınlığı (Boru duvan kalınlığı) daha az 20 mm, ilave alaşım elementi miktarının az olduğu ve, bu nedenle, merkez ayrımı alanının sert lık düşük olabileceğini ve, böyle bir durumda, çelik levha hali hazırda iyi bir HIC direnciyle olabilir. durumda çelik plakalar daha kalın olduğu, alaşım elemanı ve sıvının miktarı artar ve, bu nedenle, Böyle kalın levha orta Segre yükümlülüğüne alanının sertliğini azaltmak için zor olur. Özellikle daha çok bir bord kalınlığını daha sahip olan bu tür bir kalın çelik plakalar 25 mm, daha etkili bir şekilde, kabın avantajları sergiler kurabilen bir yaklaşım.
çelik borular API kalitesinde X65 veya daha yüksek olan tüm çelik borulardır (stres verim, en azından 65 ksi ve en azından 450 MPa), ve yüksek mukavemetli çelik borular arasında bir gerilme mukavemetine sahip olan en az 535 MPa.
çelik levhanın metal yapı (ve çelik boru) tercihen bir bainit fazı vardır 75% hacim fraksiyonu ya da daha fazlasının karışımları, daha çok tercih edilen 90% veya daha fazla. bainit fazı mukavemeti ve dayanıklılık açısından mükemmel olan bir mikro-yapıdır, ve durumda burada hacim fraksiyonu bunların 75% veya daha fazla, daha sonra kırma yayılma belki çelik levha önlenmiş, ve çelik levha, yüksek mukavemet ve yüksek bir HIC direnci olabilir. Diğer yandan, bir mikro olan bir bainit fazının hacim payı düşük, Örneğin, bir ferrit karışık yapısında, perlit, MA (ada martenzit), gibi mikro ve Bain ite fazı veya martensit, fazı ara çatlama yayılma teşvik edilebilir ve HIC direnci böylece olabilir dekor BOZULMA olabilir. durumda burada mikro arada olmasını hacim payı (ferrit, perlit, martensite veya benzeri) Bir bainit fazı daha az olması dışında 25%, Sonra HIC direnciyle bozulması küçük olabilir ve, bu nedenle, bainit fazının hacim payı, tercihan 75% veya daha fazla. Aynı bakış açısıyla, bainit fazının hacim payı daha tercihen 90% veya daha fazla.
levha kimyasal bileşim sition alanına tanımlanır, merkezi ayrılma bölgesinin sertliği ve yukarıdaki gibi Nb karbonitrid büyüklüğü, ve mikroyapısı bainit bir yapısını olarak tanımlanır daha fazla ve, göre, plaka kalınlığı büyük olduğunda levha bile mükemmel -HIC direncine sahip olabilir. bu nedenle, çelik levha olarak önce aynı üretim yöntemine göre esas olarak üretilebilir. ancak, sadece HIC direnciyle elde etmek, aynı zamanda, optimum mukavemet ve sertlik, Çelik plaka, tercihen aşağıda belirtilen koşullar altında üretilir.
Slab Isıtma Sıcaklığı: 1000 1200 ° C:
Sıcak haddelemede levha ısıtma sıcaklığı bir levha alt 1000 ° C olduğu durumda, daha sonra yeterli bir mukavemet elde edilemedi. Diğer yandan, zaman daha yüksek 1200 ° C'den daha， Daha sonra dayanıklılık ve DWTT özelliği (ağırlık yırtılma testi özelliği açılan) bozulabilir. göre, kütük ısıtma sıcaklığı tercihen 1000 1200 ° C.
Sıcak haddeleme işleminde yüksek bir baz metal dayanıklılığının elde edilmesi için, Sıcak haddeleme bitiş sıcaklığı tercihen düşük olduğu, ama tam tersine, haddeleme etkinliği düşürebilir. Orada fore, Sıcak haddeleme bitiş sıcaklığı gerekli olabilmektedir baz metal dayanıklılığı dikkate alınarak, uygun bir sıcaklık ve haddeleme etkinliği olarak tanımlanır. Yüksek baz metal dayanıklılığının elde edilmesi için, olmayan tekrar kristalleşme sıcaklığı bölgesi redüksiyon oranı, en azından tercihen 60% veya daha fazla.
Sıcak haddeleme sonrasında, accelerated cooling is preferably applied under the following condition. Steel Plate Temperature at the Start of Accelerated Cooling: daha değil Aşağı (Ar3-10 C °):
The Ar3 is a ferrite transformation temperature that is given Ar3(° C.)= 910-310C(%)-80MN(%)-20Cu(%)-15CR(%) 55Ni(%)-80sen(%), çelik kimyasal bileşimlerden. Etriyeli başlangıcında levha sıcaklığı
hızlandırılmış bir soğutma düşüktür, Daha sonra hızlandırılmış soğutma öncesi ferrit hacim fraksiyonu büyük ve, özellikle, durumunda burada sıcaklık 10 ° C ile Ar3 sıcaklığından daha düşüktür, Daha sonra HIC direnci bozulabilir. Ek olarak, çelik levhanın mikro yapısı bainit fazı yeterli bir hacmi fraksiyonu sağlamak değil (tercihen 75% veya daha fazla). göre, the steel plate temperature at the start of the accelerated cooling is preferably not lower than Ar3-10° C.). Cooling Speed in Accelerated Cooling: değil Aşağı 5'ten ° C./Sec:
hızlandırılmış soğutma soğutma hızı tercihen stabil bir şekilde yeterli mukavemet elde etmek için 5 ° C./sec daha düşük değil.
Hızlandırılmış Soğutmasının Durdurmada Çelik Levha Sıcaklık: The accelerated cooling is an important process for obtain ing a high strength through bainite transformation. ancak, hızlandırılmış soğutma durdurma sırasında çelik plaka sıcaklığı 600 ° C üzerinde olduğunda, daha sonra bainit transfor eksik olabilir bilgiler verirken yak ve yeterli bir mukavemet elde edilemedi. Diğer yandan, hızlandırılmış soğutma durdurma sırasında çelik sıcaklığı daha düşük, 250 ° C olduğunda,， örneğin MA gibi daha sonra bir sert yapı (ada martenzit) ya da bu gibi oluşturulabilir ve, Öyleyse, HIC direnciyle kolaylıkla bozulabilir değil, aynı zamanda, çelik plakanın yüzeyi sertliği çok yüksek olabilir sadece, ve çelik plakanın düzlük kolaylıkla bozulabilir ve şekillendirilebilirlik bunun bozulabilir. göre, hızlandırılmış soğutma durağında çelik sıcaklığı ila 250 600 ° C.
Yukarıda belirtilen levha sıcaklığı ile ilgili olarak, Çelik plaka plaka kalınlığı doğrultusunda bir sıcaklık dağılımına sahip halinde, Daha sonra çelik levha sıcaklığı bord kalınlığı istikametinde ortalama sıcaklık,. Nasıl hiç, bord kalınlığı istikametinde sıcaklık dağılımı nispeten küçük olduğu durumda, Daha sonra çelik levha yüzeyinin Sžcaklžk levha sıcaklığı olabilir. Hemen hızlandırılmış soğutma sonrası, yüzey ve çelik levhanın iç kısmı arasında bir ısı farkı olabilir. ancak, Sıcaklık farkı en kısa ısı iletimi yoluyla azaltılabilir, ve çelik plaka plaka kalınlığı doğrultusunda bir ısı dağılımı olabilir. göre, kalınlık yönünde homojenize sonra çelik levha yüzeydeki sıcaklık dayalı, hızlandırılmış soğutma durağında levha sıcaklığı belki tespit.
hızlandırılmış soğutma sonra, çelik levha havada soğutulur tutulabilir, ancak çelik levha içerisindeki arkadaşı riyali özelliğini homojenize etmek amacıyla, bu, bir gaz yakma fırınında ya da endüksiyonla ısıtma ile yeniden ısıtılabilir Gözat.
Sonraki, hat borusu çelik boru tarif edilmektedir. hat borusu çelik boru, yukarıda tarif edildiği gibi bir çelik levha oluşturulması ile üretilen bir çelik boru,, soğuk şekillendirme ile bir boru şeklinde bir forma, ardından bunun uçları bitişik parçaları dikiş kaynak.
Belki de soğuk şekillendirme yöntemi her hangi bir yöntem, hangi, Genel olarak, çelik levha bükme ya da bu gibi bir UOE işlemine veya basın yoluyla göre boru biçimindeki bir forma şekillendirilir. dikiş kaynak uçları bitişik parçaların bir yöntem özel olarak tanımlanmamıştır ve yeterli ortak gücü ve eklem dayanıklılığa erişmek için herhangi bir metot sahip belki bir. ancak, Kaynak kalitesinin bakış açısından ve üretim verimliliği, especially preferred is submerged arc welding. birleştirme parçalarının dikiş kaynağı sonra, Boru artık gerilme ing kaynak çıkarılması ve çelik boru yuvarlaklığını geliştirilmesi amacıyla mekanik genleşmesi için işlenir. In
5 bu, Mekanik genişleme oranı tercihan 0.5 için 1.5% önceden tespit edilmiş bir çelik boru yuvarlaklığı elde edilebilir ve artık gerilme çıkarılabilir koşulu altında.
kimyasal kompozisyonlara sahip çelik slup Tablo l'de gösterilen 1 (Bir V çelikler) sürekli bir döküm işlemi ile üretilir ve, kullanarak bu, bir tabakaya sahip kalın bir çelik levhalar
15 kalınlığı 25.4 mm ve 33 aa üretildi.
Isıtılmış bir levha sıcak haddelenmiş olduğu, ve daha sonra önceden tespit edilmiş bir mukavemete sahip soğutuldu hızlandırılmış. Bunda, kütük ısıtma sıcaklığı 1050。C”haddeleme bitiş sıcaklığı 840 800 ° C ila, ve hızlandırılmış soğutma başlangıç sıcaklığı
20 yapıldı. 800 760 ° C. hızlandırılmış soğutma durdurma sıcaklığı 450 için 550。C. Elde edilen tüm çelik plakalar API X65 bir dirence memnun, ve gerilme mukavemeti bunun oldu 570 için 630 MPa. Çelik plakaların gerilme özelliği ile ilgili olarak, çapraz Direc bir iull kalınlıklı bir test numunesi-
25 haddelenmesine tion bunun gerilme mukavemetini belirlemek için bir çekme testi kullanılmıştır.
itibaren 6 için 9 HIC deney parçaları da farklı pozisyonlarda çelik levhadan alındı, ve HIC direnciyle için test bunun. aşağıdaki gibi HIC direnci saptanmıştır:
30 Test parçası sulu bir çözeltisi içine daldırılmış 5% hidrojen sülfid ile doymuş NaCl +% 0.5 CH3OH civarında bir pH ing hav 3 (Sıradan NACE çözeltisi) for 96 saat, ve daha sonra, test parçasının tüm yüzeyi ultrasonik hata saptanması yoluyla çatlaklar için kontrol edildi, ve test parçası
35 değerlendirilmiştir çatlak alan oranı dayanıyordu (OTOMOBİL) bunun. Biri 6 için 9 büyük çatlak alanı oranına sahip olan çelik plakanın test parçaları çelik levhanın tipik çatlak alan oranı olarak alınır, ve o en az bir çatlak alanı oranına sahip olan 6% iyiler.
40 aşağıdaki gibi merkezi ayrılma bölgesinin sertliği çıkarılmış caydırmak edildi: çelik levhadan alınan çoklu numunelerin bord kalınlığı doğrultusunda kesilir kesitleri parlatıldı, Sonra hafifçe kazınmış, ve segrega tion hatları görüldü kısmı bir Vickers sertlik ölçer ile test edilmiştir
45 bir yük altında 50 g， ve maksimum değer merkezi ayrılma bölgesinin sertliği olarak alındı.
aşağıdaki gibi merkezi ayrılma bölgesinde Nb karbonitrid uzunluğu belirlendi: Numune, HIC test kırık parçasının kırılma yüzeyi olduğu
50 Bir elektron mikroskobu ile gözlemlendi ve, ve kırılma yüzeyinde Nb karbonitrür tanelerin azami uzunluğu ölçülmüştür, ve bu merkez ayrılma bölgesinde Nb karbonitrid uzunluğudur. aşağıdaki gibi pek HIC testinde kırık olanlar işlenmiştir: çoğul kesitleri
55 HIC deney parçaları cilalı edildi, Sonra hafifçe kazınmış, ve ayırma çizgileri görüldü kısmı, bir elektron probu mikro analiz, element eşleme için analiz edilmiştir (EPMA) Nb karbonitrid tespit etmek, ve tahıllar maksimum uzunluğu Nb uzunluğu ölçüldü
60 merkez ayrımı alanında KARBONİTRÜR. mikro ilgili, Numuneler bunların plaka kalınlığının merkezi kısmında ve bunun / 4 t pozisyonunda bir optik mikroskop ile gözlendi, ve böylece-çekilen fotoğraf grafik resimler vardı görüntü işleme alanını ölçmek için
65 bainit fazı fraksiyonu. bainit alan fraksiyonu içinde ölçülmüştür 3 için 5 görünümler, ve veri bainit fazının hacim payı için ortalaması alınmıştır.
11
Yukarıda sözü edilen deney ve ölçüm sonuçları Tablo l'de gösterilmektedir 2.
Masada 1 ve Tablo 2, çelik plakalar (çelikler) Nos. örneklerin hepsi olduğu K ANDU andV için bir HIC test küçük bir çatlak yüzey oranına sahiptir, ve son derece iyi HIC direnci var.
Bu aksine, çelik plakalar (çelikler) Karşılaştırmalı örnekler vardır O L daha CP değeri daha bilgisi 0.95, ya olmasıdır, merkezi segregasyon alanının bunun sertliği yüksek, ve HIC testinde yüksek çatlak alanı oranına sahip, ve kötü HIC özelliği vardır. benzer şekilde, çelik plakalarda (çelikler) P ve Q, Mn miktarı ya da S miktarının bizim aralıktan daha büyük olan, ve bu nedenle MnS olan çelik levhaların merkezi ayrılma alanı içinde oluşturulan. göre, çelik plakalar MnS gelen parçalanmış ve HIC direnci düşüktür. Ayrıca benzer şekilde, Çelik plakasında (çelik) R, Nb miktarı eden aralık laigerthan ve, bu nedenle, çelik levhanın orta ayrılma alanı içinde oluşturulan iri Nb karbonitrür ve, göre, CP değeri bunun eden bir aralık içinde yer ile HIC direnci bunların düşük olduğu. benzer şekilde, bir Ca çelik plakaya ilave edildi (çelik) S, Bu nedenle con trol Ca tarafından sülfit dahil morfolojisini yaşanmadığını hangi, göre, çelik levhanın HIC direnci düşüktür. benzer şekilde, Çelik plakasında (çelik) T, Ca miktarı eden aralıktan daha geniş olduğu ve, orada ön, Ca oksit miktarı çelik artmış. göre, çelik levha oksit başlangıç noktasından kırık, ve çelik plakanın HIC direnci düşüktür.
Tablo l'de gösterilen bazı çelik levhalar 2 çelik boru haline getirilmiş. somut olarak, çelik levha boru şeklinde bir formunu elde etmek üzere UOE yönteme göre soğuk haddelenmiş olan, ve sınır kısımlarının
12
bunların submeiged ark kaynak ile kaynaklanmıştır (dikiş, ing) iç ve dış yüzlerinin her bir katmanın, daha sonra bu mekanik genleşmesi için işlenmiştir 1% Çelik borunun dış çevresi değişim açısından, böylece üretimi-
5 bir dış çapa sahip olan çelik borular ing 711 mm.
üretilen çelik borular, yukarıda sözü edilen çelik levha ile aynıdır, HIC de test edildi. Sonuçlar Tablo l'de gösterilmektedir 3. aşağıdaki gibi HIC direnci saptanmıştır: Bir test parçası uzunluğunda dörde kesilir
10 yön, ve enine kesiti görülmektedir, ve numune çatlak uzunluğu oranı dayalı olarak değerlendirilir (CLR) (ortalama değeri [çatlak uzunluk / en toplam (20 mm) test parçasının]).
Masada 3, bize. 1 için 10 ve 18 ve 19 Bizim çelik borular vardır, ve HIC test çatlak uzunluğu oranı da yüksek değildir
15 daha 10%, ve çelik borular mükemmel bir HIC direnciyle var. Diğer yandan, Karşılaştırmalı örnekler için kullanılan çelik borular, bize. 11 için 17 Bütün düşük HIC direnci var. Endüstriyel Uygulanabilirlik
bir bord kalınlığına sahip olan kalın çelik plakalar 20 mm veya
20 daha son derece mükemmel HIC direnci var. Onlar son karşılamak için gerekli olan hat boruları için geçerlidir, severer HIC direnci.
arasında bir duvar kalınlığına sahip olan ağır duvar boru uygulandığında Yaklaşımımız etkilidir 20 mm ya da daha fazla; ve çelik borular
25 daha büyük bir duvar kalınlığına sahip olan alaşımı ele ments eklenmesini gerektirir, ve bunların merkezi ayrılma alanı sertliğini azaltmak için zor olabilir. göre, daha kalın çelik levha uygulandığında eden çelikler etkisini gösterirler 25 mm kalınlığında.