Microstructure-mechanical property characterization of a line pipe steel containing 0.03 % Nb and 0.05 % V

%0.03 Nb ve %0.05 V' lu bir boru hattı çeliğinde mikroyapı-mekanik özellik ilişkisi

Abstract

Line pipes used in the oil and natural gas transportation are produced from high strength steels, which should exhibit high toughness with better weldability according to API (American Petroleum Institute) standards. These steels are typically classified as High Strength Low Alloy (HSLA) steels and produced controlling chemical composition and microstructure (i.e. thermomechanical rolling process). High strength is achieved by the small additions of carbide forming alloying elements to low carbon steel such as V, Nb and Ti. These microalloying elements retard the growth of the austenite grains and encourage development of fine-grained ferritic microstructure upon cooling. Steel producers first establish their processing parameters according to their mill conditions, and then realize commercial productions by taking into account the relevant standards. In this study, the relationship between microstructure and mechanical properties of APIX60 quality line pipe steel produced in Ereğli Iron and Steel Works Co. (ERDEMIR) under research activities have been investigated. The composition of the examined steel was 0.09 % C, 1.24 % Mn, 0.22 % Si, 0.06 % Al, 0.006 % S, 0.001 % P, 0.03 % Nb and 0.05% V. After continuous casting, 200 mm thick slabs were hot rolled to 8, 12, 15 and 17.5 mm thickness. It was seen that yield strength, tensile strength and hardness increased, however percent elongation did not change with decreasing grain size of ferrite.

Özet

Petrol ve doğal gaz taşımacılığında kullanılan borular, API (American Petroleum Institute) standartları doğrultusunda yüksek mukavemetli, tok ve yüksek kaynaklanabilirlik kabiliyetine sahip çeliklerden üretilmektedir. Bu çelikler, Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı (YMDA) çelikler olup, termomekanik haddeleme yöntemiyle, ilgili standartlardan daha üstün özelliklerde üretilmektedir. Petrol ve gaz boru hattı çeliğini üreten bütün çelik firmaları, proses parametrelerini kendi işletme şartlarına göre tespit ederek üretimlerini gerçekleştirmektedir. Bu çalışmada, Ar-Ge faaliyetleri kapsamında Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş.'de (ERDEMİR) üretilen.API X60 kalite boru hattı çeliğinin, mikroyapı-mekanik özellik ilişkisi incelenmiştir. Ferrit tane boyutu küçüldükçe; akma ve çekme mukavemeti ile sertliğin arttığı, uzamanın ise değişmediği görülmüştür.