Особенности формирования структуры стали 15Х13Н2 нефтегазового сортамента
Аннотация
Проведён анализ причин занижения (от 0,82 до 0,74) одного из финишных значений механических свойств (γпр.) в виде отношения между пределами текучести и «прочности» образцов стали 15Х13Н2 при производстве цельнокатаных труб на Волжском трубном заводе при переходе в 2019 году на новый вариант финишной термической обработки (улучшение в случае сверх высокотемпературного отпуска). Нагрев под закалку спреером до 950°C + отпуск 700°C взамен на старый вариант с температурами 1050°C и 650°C соответственно. Анализ проводился на основе результатов магнитометрических и дилатометрических измерений образцов, прошедших модельную термическую обработку по новой технологии непосредственно в дилатометре.
Выявлено, что при практической неизменности фазового состава при комнатной температуре (по магнитомерическим измерениям намагниченности насыщения) наблюдается существенное занижение коэрцитивной силы (с 50,2 до 42,5 условных единиц) для состояния образца, прошедшего термообработку по новой технологии. Отмечено, что в процессе нагрева образца наблюдались следы начала обратного α→γ превращения (АС1) при температуре ниже 700°C, а в случае охлаждения после отпуска 700°C, 1 час. на дилатограмме имел место небольшой эффект в температурном интервале, отражающем мартенситное превращение на дилатограммах охлаждения от 920°C.
Учитывая выделенные выше эффекты, а также факт, что однажды на ВТЗ, после нагрева до 650°C под калибровку готовой трубы уровень анализируемого соотношения восстановился до 0,82, позволили сформулировать предположение о возможных причинах занижения анализируемого параметра γпр.. Составлена схема трансформации структуры в процессе реализации новой технологии. Высказано предположение, что основной возможной причиной, вызвавшей эффект занижения, является небольшое завышение температурой отпуска (700°C) уровня температуры уровня начала обратного α→γ превращения АС1. Появление при этом малого количества аустенитной фазы в сочетании с эффектом перераспределения между ферритом и аустенитом аустенитообразующих элементов (углерод, никель, азот, марганец), входящих в состав стали, очевидно, сказалось на изменении механических свойств.
Выявлено, что при практической неизменности фазового состава при комнатной температуре (по магнитомерическим измерениям намагниченности насыщения) наблюдается существенное занижение коэрцитивной силы (с 50,2 до 42,5 условных единиц) для состояния образца, прошедшего термообработку по новой технологии. Отмечено, что в процессе нагрева образца наблюдались следы начала обратного α→γ превращения (АС1) при температуре ниже 700°C, а в случае охлаждения после отпуска 700°C, 1 час. на дилатограмме имел место небольшой эффект в температурном интервале, отражающем мартенситное превращение на дилатограммах охлаждения от 920°C.
Учитывая выделенные выше эффекты, а также факт, что однажды на ВТЗ, после нагрева до 650°C под калибровку готовой трубы уровень анализируемого соотношения восстановился до 0,82, позволили сформулировать предположение о возможных причинах занижения анализируемого параметра γпр.. Составлена схема трансформации структуры в процессе реализации новой технологии. Высказано предположение, что основной возможной причиной, вызвавшей эффект занижения, является небольшое завышение температурой отпуска (700°C) уровня температуры уровня начала обратного α→γ превращения АС1. Появление при этом малого количества аустенитной фазы в сочетании с эффектом перераспределения между ферритом и аустенитом аустенитообразующих элементов (углерод, никель, азот, марганец), входящих в состав стали, очевидно, сказалось на изменении механических свойств.