Establishment of optimal technological regimes of out-of-furnace processing of low-alloyed steels in order to ensure their high corrosion resistance in aqueous media through the formation of favorable non-metallic inclusions

A. V. Amezhnov; I. G. Rodionova; B. M. Mogutnov

doi:10.17073/1683-4518-2019-10-54-60

Establishment of optimal technological regimes of out-of-furnace processing of low-alloyed steels in order to ensure their high corrosion resistance in aqueous media through the formation of favorable non-metallic inclusions

A. V. Amezhnov, I. G. Rodionova, B. M. Mogutnov

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-10-54-60

Full Text:

Abstract

Based on the analysis of the technological principles of managing the formation of nonmetallic inclusions and the results of additional studies, optimal process conditions for out-of-furnace processing of steel were established, ensuring not only low contamination of nonmetallic inclusions (HB), but also the formation of nonmetallic inclusions of a favorable morphology that do not adversely affect the corrosion resistance of steel. It is shown that this is achieved by regulated input of aluminum for deoxidation and alloying of steel, limiting its content in steel, limiting the input temperature of aluminum and calcium at the final processing stage, as well as the duration of the flushing period. For steel, micro-alloyed with titanium, it is also possible to form another type of HB, which also do not adversely affect the corrosion resistance of steel. The oxide component of such HB with a high content of calcium and titanium acquires a rounded shape. The formation of such HB is achieved by the regulated input of aluminum, titanium and calcium at the final stage of processing.

Keywords

low-alloy steels, lining of a steel-casting ladle, oil-field pipelines, corrosion resistance, non-metallic inclusions, chemical composition, phase composition, after-treatment, technological modes,

About the Authors

A. V. Amezhnov

ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет имени И. П. Бардина»
Russian Federation

I. G. Rodionova

ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет имени И. П. Бардина»
Russian Federation

B. M. Mogutnov

ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет имени И. П. Бардина»
Russian Federation

References

1. Родионова, И. Г. Современные подходы к повыше нию коррозионной стойкости и эксплуатационной надежности сталей для нефтепромысловых трубопро водов / И. Г. Родионова, А. И. Зайцев, О. Н. Бакланова [и др.]. ― М. : Металлургиздат, 2012. ― 172 с.

2. Амежнов, А. В. Особенности и механизмы корро зионного разрушения сталей в различных условиях эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов / А. В. Амежнов // Проблемы черной металлургии и мате риаловедения. ― 2019. ― № 2. ― С. 34‒42.

3. Зайцев, А. И. Природа и механизмы образования в стали коррозионно-активных неметаллических включений. Пути обеспечения чистоты стали по этим включениям. Коррозионно-активные неметаллические включения в углеродистых и низколегированных сталях : cб. трудов / А. И. Зайцев, И. Г. Родионова, С. Д. Зинченко [и др.]. ― М. : Металлургиздат, 2005. ― C. 37‒51.

4. Родионова, И. Г. Новые подходы к повышению эксплуатационной надежности сталей для нефтепромысловых трубопроводов и возможности их обеспечения при современном уровне развития металлургических технологий. Коррозионные марки сталей в трубной промышленности : cб. трудов / И. Г. Родионова, А. И. Зайцев, О. Н. Бакланова [и др.]. ― Таганрог, 2009. ― С. 2‒17.

5. Зайцев, А. И. Комплексные неметаллические включения и свойства стали / А. И. Зайцев, В. С. Крапошин, И. Г. Родионова [и др.]. ― М. : Металлургиздат, 2015. ― 276 с.

6. Аксельрод, Л. М. Комплексный подход к вопросу повышения стойкости футеровок сталеразливочных ковшей / Л. М. Аксельрод, Е. М. Сладков, С. А. Дзярский // Металл и литье Украины. ― 2012. ― № 10. ― С. 35‒39.

7. Родионова, И. Г. Влияние неметаллических вклю чений на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей для нефтепромысловых трубопроводов / И. Г. Родионова, О. Н. Бакланова, А. В. Амежнов [и др.] // Сталь. ― 2017. ― № 10. ― С. 41‒48.

8. Амежнов, А. В. Технологические принципы управления формированием неметаллических вклю чений в углеродистых и низколегированных сталях для повышения их коррозионной стойкости в водных средах / А. В. Амежнов // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 8. ― С. 63‒69.

9. Jo, S. Thermodynamics on the formation of spinel (MgO·Al2 O3 ) inclusion in liquid iron containing chromium / S. Jo, B. Song, S. Kim // Met. Mater. Trans. B. ― 2002. ― Vol. 33B. ― Р. 703‒709.

10. Park, J. H. Formation mechanism of spinel-type inclusions in high-alloyed stainless steel melts / J. H. Park // Met. Mater. Trans. B. ― 2007. ― Vol. 38B. ― Р. 657‒663.

11. Osio, A. S. The effect of solidification on the formation and growth of inclusions in low carbon steel welds / A. S. Osio, S. Liu, D. L. Olson // Material Science Engineering A. ― 1996. ― Vol. 221. ― Р. 122‒133.

12. Yang, Shufeng. Formation and modification of MgOAl2 O 3 -based inclusions in alloy steels / Shufeng Yang, Qiangqiang Wang, Lifeng Zhang [et al.] // The Minerals, Metals & Materials. Society and ASM International. ― 2012. DOI:10.1007/s11663-012-9663-1.

13. Амежнов, А. В. Влияние химического состава неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей в водных средах, характерных для условий эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов / А. В. Амежнов, И. Г. Родионова, А. И. Зайцев [и др.] // Проблемы черной металлургии и материаловедения. ― 2018. ― № 3. ― С. 81‒90.

14. Амежнов, А. В. Влияние химического и фазового состава неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей в водных средах, характерных для условий эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов / А. В. Амежнов, И. Г. Родионова // Металлург. ― 2019. ― № 7. ― С. 45‒52.

15. Пат. 2554659 Российская Федерация. Способ оценки коррозионной стойкости углеродистых и низколегированных трубных сталей и труб, изготовленных из них / Родионова И. Г., Зайцев А. И., Бакланова О. Н., Казанков А. Ю., Эндель Н. И., Кудашов Д. В., Семернин Г. В., Цибров С. Е. ― № 2014104772/28 ; заявл. 12.02.14 ; опубл. 15.06.15, Бюл. № 18.

16. Казаков, А. А. Исследование литой структуры промышленного сляба ферритно-перлитной стали / А. А. Казаков, О. В. Пахомова, Е. И. Казакова // Черные металлы. ― 2012. ― № 11.― С. 9‒15.

17. Иоффе, А. В. Влияние модифицирования редко земельными металлами на механические и корро зионные свойства низколегированных сталей / А. В. Иоффе, Т. В. Тетюева, Т. В. Денисова // Вектор науки ТГУ. ― 2010. ― № 14. ― С. 41‒46.

Supplementary files

For citation: Amezhnov A.V., Rodionova I.G., Mogutnov B.M. Establishment of optimal technological regimes of out-of-furnace processing of low-alloyed steels in order to ensure their high corrosion resistance in aqueous media through the formation of favorable non-metallic inclusions. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2019;(10):54-60. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-10-54-60

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password