Сталь 06ГФБА-А

Началом работ послужил договор с ОАО «АК «Транснефть» “Разработать технологию, изготовить и испытать опытно-промышленную партию новых нефтепроводных труб повышенной надежности” № РТ-6991/10 от 30.08.96 г.

В процессе ее выполнения разработана новая марка трубной стали 06ГФБА-А, разработаны принципиальные и рабочие заводские технологии и технологические маршруты производства опытно-промышленной партии заготовок и труб из новой стали, технические условия и другая нормативно-техническая документация, изготовлены трубы четырех типоразмеров: 530х11 мм, 720х11 мм, 820х12 мм, 1020х12 мм.

Работе предшествовал комплекс исследований, выполненный нами по разработке и применению низколегированных хладостойких сталей. За основу повышения уровня механических свойств и вязкости были приняты следующие принципы:

-низкое содержание углерода для улучшения свариваемости и ударной вязкости;-измельчение зерна для повышения вязкости и предела текучести;

-твердорастворное упрочнение и дисперсионное твердение.Введение микролегирующих элементов, таких как ниобий, ванадий и титан обеспечивает формирование структуры с измельченным зерном и протекание процессов дисперсионного твердения. Расширению возможностей использования микролегированных сталей способствует значительные усовершенствования процесса выплавки стали. В результате существенно повышается качество стали, которое обеспечивается:-содержанием серы ниже 0,003-0,005%;

-типом и морфологией неметаллических включений;-содержанием водорода ниже 2 ppm;-содержанием азота ниже 0,008%;

-низким содержанием фосфора (не более 0,010%) и других примесей (As, Sn, Bi, Sb, Pb).

Технология выплавки новой стали существенно повысила чистоту металла: содержание серы уменьшилось в 3-5 раз, фосфора – в 4-6 раз (до 0,005-0,008%), кислорода – в 2-3 раза, снизила ликвацию и неоднородность строения литого металла.

Листы для труб проходят контролируемую прокатку с ускоренным охлаждением.

Микроструктура стали 06ГФБА-А представляет собой бесперлитную феррито-бейнитную матрицу с мелкодисперсными выделениями вторичных фаз. Увеличение доли игольчатого феррита обеспечивает высокие уровни вязкости и пластичности, измельчение ферритного зерна до 9-11 баллов позволяет получать сочетание высокой прочности и ударной вязкости, выпадение дисперсной фазы карбонитридов ванадия и ниобия обеспечивает дополнительное повышение прочности металла при сохранении пластичности. При этом практически отсутствует полосчатая текстура, что минимизирует анизотропность свойств штрипса во всех направлениях.

В основу разработки композиции новой стали, удовлетворяющей все перечисленные требования, положены, как было уже отмечено, научные принципы, разработанные нами в процессе создания новых материалов и технологий их производства для наиболее ответственного оборудования мощных атомных электростанций, в частности, обечаек для реакторов ВВЭР-1000, а также при разработке низколегированных хладостойких сталей.Поставленные требования были достигнуты за счет оптимизации следующих основных факторов:

- снижения в стали углерода до концентраций, не превышающих 0,08%;

- содержания в стали марганца в пределах 1,35-1,70%;

- значительного повышения чистоты стали по вредным примесям и газам, в первую очередь, фосфора, серы, азота, кислорода;

- сбалансированного легирования стали ванадием, ниобием и титаном;

- оптимального раскисления металла при выплавке и внепечной обработке алюминием и кальцием;

- уменьшения углеродного эквивалента и показателя свариваемости до величин соответственно не более 0,39% и 0,20%;- максимально возможной чистоты металла по неметаллическим включениям;

- специально разработанного режима контролируемой прокатки и ускоренного охлаждения готового проката;- мелкозернистой феррито-бейнитной структуры металла;

- ужесточения контроля всех параметров технологического процесса и характеристик качества металла на всех этапах производства, обеспечившего устранение дефектов в непрерывнолитых слябах, в заготовках, в прокатанном листе и в готовых трубах.

Большое внимание было уделено контролю качества центральных зон листа и предотвращению образования в нем несплошностей, расслоений, трещин и ликвации.