Панченко С. А. Управління процесами структуроутворення та підвищення комплексу корозійних властивостей труб з феритно-аустенітних сталей

Об’єкт дослідження – процеси структуроутворення при деформаційних і температурних обробках труб з хромонікельмолібденових феритно-аустенітних сталей. Мета роботи – підвищення корозійних і механічних властивостей труб з хромонікельмолібденових феритно-аустенітних сталей шляхом формування найбільш сприятливої структури при деформаційних і температурних обробках у процесі виготовлення. Методи і методики: світлова кількісна і якісна металографія; растрова електронна мікроскопія; дифракція зворотно розсіяних електронів; енергодисперсійний рентгенівський аналіз; магнітний метод визначення фазового складу; випробування корозійних і механічних властивостей. Встановлено кількісні залежності між структурою (вмістом спеціальних низькоенергетичних границь зерен за концепцією решіток співпадаючих вузлів і фазовим складом сталі) й комплексом корозійних властивостей труб. Розроблено і впроваджено на ПрАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕЙН», м. Нікополь, новий режим гартування (1150…1200+1050)°С та інноваційну технологію виготовлення труб, засновану на принципах зернограничного конструювання. Вони забезпечують отримання структури сталі з вмістом більше 70% спеціальних низькоенергетичних границь зерен в аустенітній фазі, зі співвідношенням феритної й аустенітної фаз 1:1 і відсутністю сігма-фази, та значне підвищення комплексу корозійних і механічних властивостей труб. Знижено в 1,7 і до 300 разів швидкості міжкристалітної й пітінгової корозії; збільшено в 1,6...1,8 разів час до корозійного розтріскування, а також в 1,2 рази критичне напруження розтріскування при випробуванні на стійкість проти сульфідного корозійного розтріскування за методом А, NACE ТМ0177; значно поліпшено електрохімічні характеристики сталі. Встановлено найбільш небезпечні температури (850...900°С) виникнення сігма-фази в структурі труб з Cr-Ni-Mo дуплексних сталей. Розроблено і впроваджено на ПАТ «Дніпроспецсталь» технологію виготовлення якісної трубної заготовки зі сталі 02Х22Н5АМ3 та скорочено імпорт. Розроблено і впроваджено на ПрАТ «СЕНТРАВІС ПРОДАКШН ЮКРЕЙН» новий неруйнівний метод кількісної оцінки інтерметалідних фаз у феритно-аустенітних сталях. Експлуатаційні випробування труб зі сталі 02Х22Н5АМ3, виготовлених за розробленою технологією, в апараті з виробництва каустичної соди на ПАТ «ДНІПРОАЗОТ» показали їх у 1,4 і у 3 рази більш високу корозійну стійкість порівняно з трубами з цієї сталі поточного виробництва і використовуваними в цей час трубами зі сталі 08Х18Н10Т, відповідно. Очікуваний річний економічний ефект від використання труб нового виду складає 4,38 млн. грн. Сфера застосування: металургійна, трубна галузі, хімічна промисловість, будівництво, архітектура.