API X65 tipi mikro alaşımlı çeliklerin Erdemir proses şartlarında geliştirilmesi ve üretilmesi

Abstract

API X65 TİPİ MIKRO ALAŞIMLI ÇELİKLERİN ERDEMİR PROSES ŞARTLARINDA GELİŞTİRİLMESİ VE ÜRETİMİ ÖZLEM BAYDAR Anahtar Kelimeler: Mikroalaşımlı çelikler, API X65, termomekanik haddeleme, tersinir hadde, ikincil sertleşme. Özet: Mikroalaşımlı çeliklerde elde edilen yüksek dayanım ve tokluk, oluşturulan çökeltilerin inceliğine ve dağılımına bağlı olduğundan özellikle yüksek dayanım ve düşük sıcaklıkta çalışmayı gerektiren yapı konstrüksiyonlarında, örneğin doğal gaz ve petrol boru hatlarında kullanılmaktadır. Nb, Ti ve V gibi mikroalaşım elementleri yapısal çeliklerde sağladıkları mukavemet ve tokluk artışı nedeniyle yaygın olarak uygulanan elementlerdir. Boru hattı çelikleri, yassı mamul olarak API standartlarına uygun şekilde halen ülkemizde üretilmemektedir. Bu amaçla ülkemizin yassı mamul üreticisi ERDEMİR T.A.Ş ve Kocaeli Üniversitesi Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü ile ortak bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, Erdemir I. Sıcak Haddehane Üretim Hattında X65 kalite mikroalaşımlı çeliğin, API standartlarının tüm koşullarına uygun olarak üretilmesidir. Mikroalaşımlı çeliklerin kullanım koşullarında istenilen tokluk ve mukavemette üretilebilmesi için prosesin tüm aşamalarının kontrol altında olması gerekir. Bu nedenle çelik kompozisyonundan başlayarak, üretim metalürjisinde ve haddeleme prosesinde, yapılan denemelerden alınan geri besleme ile ve mevcut kısıtlar da göz önüne alınarak gerekli düzenlemeler yapılmış, API X65 kalite çeliğin ticari anlamda üretilebilir konuma getirilmesi sağlanmıştır. Denemeler sonucunda üretilen bobinlerin boru üretiminin de gerçekleştirilmiş olması ve buradan alman bilgilerin değerlendirmelerde kullanılması ticari kaliteye geçişte büyük rol oynamıştır. Son olarak ticari üretimi yapılan X65 kalite çeliklerin ikincil sertleşme mekanizmaları üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, karbon ve alaşım elementleri açısından matrisin sertleşme potansiyelinin belirlenmesidir. Sonuçta, API X65 kalite mikroalaşımlı çeliğin üretimi için ERDEMİR proses şartları oluşturularak, üretime geçilmesi sağlanmış ve bu çeliklerin matris sertleşme potansiyeli üzerinde yapılan çalışma ile de alaşım elementlerinin verimi ortaya konulmuştur.

DEVELOPMENT AND PRODUCTION OF API X65 TYPE MICRO ALLOYED STEEL AT ERDEMIR PROCESS CONDITIONS ÖZLEM BAYDAR Keywords : Microalloyed steels, API X65, thermomechanical rolling, steckel mill, secondary hardening. Abstract: As the high strength and toughness attained in microalloyed steels depend on the size and the distribution of precipitates, these steels are used especially at structural steel applications that require service under high strength and low temperature conditons, for example natural gas and oil pipe line applications. The microalloying elements Nb, Ti and V are now widely appreciated and exploited for their ability to increase the strength and toughness of structural steel. The flat products of line pipe steels, which satisfy the API standards, are not being currently produced in our country. For this aim, a cooperative study between ERDEMIR T.A.Ş., the flat products producer of our country, and the Metallurgical and Materials Engineering Department of Kocaeli University has been made. The aim of this study is to produce X65 grade microalloyed steel at Erdemir Hot Rolling Mill No.l satisfying all the conditions imposed by API standards. For the microalloyed steels to be produced satisfying the desired service toughness and strength, all processing steps must be under control. For this reason, starting from the chemical composition of the steel, necessary adjustments in the production metallurgy and the rolling process of the steel have been made while keeping in mind the feedback from the trials and the current challenges. Hence, the commercial production of API X65 grade steel has been enabled. The pipe production from the trial coils and the use of feedback from these applications have played an important role in realizing the commercial production. In addition, a study on the secondary hardening mechanism of the commercially produced X65 grade steels has been done. The aim of this study is to determine the hardening potential of the matrix in terms of carbon and the alloying elements. As a result, by implementing ERDEMIR process conditions for the production of API X65 grade microalloyed steel, the production has been enabled and the efficiency of the alloying elements has been revealed by the study on the matrix hardening potential of these steels. m