Разупрочнение сталей контролируемой прокатки, прочность которых в основном определяется измельчением зерна, невелико, поэтому в большинстве труб, изготовленных по техническим условиям на класс Х60, этот эффект не имеет большого значения.
В сталях типа (а), где значительная часть прочности определяется а + а , разупрочнение может быть существенным (рис. 3, а), поэтому необходимо добиваться, чтобы вклад выделений и дислокаций был значительным.
В сталях типа (б) указанное разупрочнение может быть частично компенсировано повышением коэффициента деформационного упрочнения, который приводит к увеличению прочности деформированного металла.
В сталях прочные участки второй фазы под влиянием напряжений инициируют высокую плотность дислокаций в окружающем феррите. Так как коэффициент деформационного упрочнения высок, а имеющая место деформация ниже предела текучести листа, то реализуется непрерывная кривая напряжение — деформация. Тем не менее параметры, определяющие предел текучести, влияют на напряжения, соответствующие началу пластической деформации, поэтому в трубе прочность может быть выше, чем в листе.
Микролегирующие элементы титан, алюминий, ниобий, ванадий и молибден определяют структуру и свойства трубных сталей, их влияние регулируют режимами прокатки.
Наиболее высокопрочные трубные стали изготавливают контролируемой прокаткой или термомеханической обработкой, которые обеспечивают необходимые структуру и заданные свойства.
Основное влияние микролегирующие элементы оказывают, находясь в выделениях и частично в твердом растворе.
Признаки того, что это влияние происходит через морфологию или состав выделений, практически отсутствуют. Таким образом, их влияние определяется размерами частиц, а также величиной отношения температуры их образования к температуре превращений в стали (в случае горячекатаных сталей к температуре динамического превращения). На рисунке
приведены диапазоны температур, при которых происходит образование наиболее часто встречающихся выделений микролегирующих элементов в сравнении с температурным диапазоном превращения,
Температура начала выделения и скорость роста частиц зависят от скорости охлаждения, а следовательно, от толщины листа и других факторов, определяющих скорость охлаждения. Присутствие в твердом растворе таких легирующих элементов, как хром, молибден и медь, которые подавляют выделение частиц, приводит к измельчению последних.
Влияние микролегирующих элементов на качество листов (для прямошовных труб) и штрипса (для спиральношовных труб) будет рассмотрено отдельно.
