CHEMICAL AND STRUCTURAL HETEROGENEITY OF CONTINUOUSLY CAST SLAB AND THICK-ROLLING SHEETS OF STRENGTH CATEGORIES K60 AND K65

Authors

  • A. N. ZAVALISHCHIN Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author
  • M. I. RUMYANTSEV Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author
  • A. A. BASHAROVA Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk Author

DOI:

https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-6-13-22

Keywords:

pipe steel, hot-rolled steel, continuously cast slab, axial chemical heterogeneity, structural heterogeneity, phase transformations, ferrite-pearlite banding

Abstract

An increase in the operating pressure in the main pipelines for pumping gas is accompanied by an increase in the diameter and wall thickness of the pipe and, accordingly, an increase in the requirements for properties that are determined by the structure of the steel. The formation of the structure proceeds along the entire technological path of the production of hot rolled pipes from a continuously cast billet to a hot-rolled sheet intended for large-diameter welded pipes. Slab defects such as various types of liquation, which contribute to a decrease in the mechanical properties of pipes and premature destruction, pass into the sheet. The paper analyzes the structure of rolled products made of low-alloy tubular steel of strength categories K60 and K65, and its relationship to the structure of continuously cast blanks. In the final structure of rolled steel of the K60 strength category, a banded structure of two types is observed: along the cross-section of the rolled sheet, due to the movement of the temperature front during cooling after rolling, and an axial banded structural heterogeneity caused by the axial chemical heterogeneity of the continuously cast billet. In steel of strength category K65, the axial structural heterogeneity consists of plate bainite. The microhardness depends on the structural state and increases from the basic ferritic structure to the structure with pearlite banding and has a maximum value in the region of martensitic banding. In the axial zone of the rolled product, large carbonitrides are observed, inherited from a continuously cast billet, and many of them are located on sulfide inclusions, which were obviously the centers of nucleation.

Author Biographies

  • A. N. ZAVALISHCHIN, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    HD (Tech.), Professor of the Department of Foundry Processes and Materials Science

  • M. I. RUMYANTSEV, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    HD (Tech.), Professor of the Department of Material Processing

  • A. A. BASHAROVA, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk

    Student

References

Завалищин А. Н., Кожевникова Е. В. Влияние технологии непрерывной разливки на структуру низколеги-рованной стали на различных этапах производства // Металлург. 2017. № 12. С. 13–19.

Zavalishchin A. N., Kozhevnikova E. V. Effect of continuous casting technology on low-alloy steel structure in different production stages // Metallurgist. 2018. V. 61. № 11–12. Р. 1048–1054.

Preßlinger H., Mayr M., Tragl E., Bernhard C. Assessment of the primary structure of slabs and the influence on hot- and cold-rolled strip structure // Steel Research International. 2006. № 2. Р. 107–115.

Ghosh A. Segregation in cast products // Sādhanā. 2001. V. 26. Parts 1 & 2. Р. 5–24.

Кириличев М. В., Зюбан Н. А., Руцкий Д. В., Толстых Д. С. Исследование особенностей распределения и микроликвации легирующих элементов в слитках конструкционных низколегированных сталей // Черные металлы. 2023. № 2. С. 49–57.

Разгулин И. А., Чикишев Д. Н., Завалищин А. Н. Исследование трансформации химической неоднородности (ликвации) в процессе толстолистовой прокатки микролегированных трубных сталей // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2017. № 23. С. 44–49.

Столяров А. М., Мошкунов В. В., Казаков А. С., Юречко Д. В. Рациональные параметры мягкого обжатия непрерывнолитых слябов из трубной стали // Сталь. 2014. № 4. С. 14–17.

Белый А. П. и др. Центральная сегрегационная неоднородность в непрерывнолитых листовых заготовках и толстолистовом прокате / под ред. В. А. Синельникова. — М.: Металлургиздат, 2005. — 130 с.

Сафронов А. А., Лоскутов А. С., Московой К. А., Насыбулин И. Р. Оценка макроструктуры непрерывноли-тых заготовок (замечания и предложения к проекту ГОСТ) // Сталь. 2018. № 5. С. 14–17.

Ковалев А. И., Вайнштейн Д. Л., Рашковский А. Ю. и др. Особенности изменения структуры по сечению ли-стового проката из высокопрочных штрипсовых сталей // Металлург. 2011. № 1. С. 61–68.

Казаков А. А., Киселев Д. В., Андреева С. В. и др. Разработка методики количественной оценки микро-структурной полосчатости низколегированных трубных сталей с помощью автоматического анализа изображений // Черные металлы. 2007. № 7–8. С. 31–37.

Pokorny A., Pokorny J. De Ferri Metallographia. V. 3. Solidification and Deformation of Steels. — Paris: Ed. Ber-ger-Levrault, 1967. Р. 95–103.

Коваленко Л. В., Легейда Н. Ф., Козлов С. В. и др. Влияние скорости охлаждения на образование структур-ной неоднородности в горячедеформированной стали // Сталь. 1975. № 7. С. 644–647.

Grange R. A. Effect of microstructural banding in steel // Metallurgical Transactions. 1971. V. 2. Р. 417–426.

Thompson S. W., Howell P. R. Factors influencing ferrite/pearlite banding and origin of large pearlite nodules in ahypoeutectoid plate steel // Materials Science and Technology. 1992. V. 8. Р. 777–784.

Завалищин А. Н., Тулупов О. Н., Румянцев М. И., Кожевникова Е. В. Причины образования полосчатости в сталях категории прочности К60 // Черные металлы. 2020. № 12. С. 55–60.

Verhoeven J. D. A Review of Microsegregation Induced Banding Phenomena in Steels // Journal of Materials En-gineering and Performance. 2000. V. 9. Р. 286–296.

Румянцев М. И., Завалищин А. Н. Развитие модели прогноза температуры металла в линии широкополос-ного стана горячей прокатки // Теория и технология металлургического производства. 2020. Т. 32. № 1. С. 41–46.

Эфрон Л. И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. — М.: Металлургиздат, 2012. — 696 с.

Настич С. Ю., Шульга Е. В., Лясоцкий И. В. и др. Выделение избыточных карбонитридных фаз в рулонном и листовом прокате из микролегированной стали при различных вариантах охлаждения // Сталь. 2011. № 12. С. 48–54.

Kumar S., Shukla S. K., De S. K. etc. API X 70 grade HR coils for ERW pipes // International Journal of Metallurgi-cal Engineering. 2013. V. 2. Р. 179–187.

Published

2026-06-09

Issue

Section

Прокатное производство

How to Cite

CHEMICAL AND STRUCTURAL HETEROGENEITY OF CONTINUOUSLY CAST SLAB AND THICK-ROLLING SHEETS OF STRENGTH CATEGORIES K60 AND K65. (2026). Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific , Technical and Economic Information, 81(6), 13-22. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-6-13-22