Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия

В. Ф. Петрова, доцент кафедры технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: tecmat@vstu.ru
А. А. Кузнецова, студент кафедры технологии матриалов, эл. почта: An-kuz@bk.ru

В настоящее время для изделий из сталей типа 18-10 предъявляют высокие требования к прочностным характеристикам. В отечественных стандартах требования к временному сопротивлению металла горячедеформированных изделий являются высокими, ввиду чего необходимо искать способы повышения этого параметра. Применяемая в настоящее время технология производства горячепрессованных труб не позволяет проводить обработку на ультрамелкое зерно, которая включает в себя значительную деформацию при комнатной температуре, приводящую к образованию мартенсита. При последующей термической обработке мартенсит деформации претерпевает распад с образованием мелких аустенитных зерен. Требования действующей нормативной документации ограничивают максимальное содержание карбидообразующих элементов в стали 08Х18Н10Т, вследствие чего карбодисперсное упрочнение не может быть широко применено в промышленности. Таким образом, наиболее доступный способ повышения прочностных характеристик связан с изменением параметров прессования — скорости или температуры. Результаты исследования металла труб, отпрессованных по двум режимам, отличающихся скоростью при сопоставимой температуре, позволили определить, что снижение скорости прессования приводит к увеличению доли мелких зерен (не крупнее 45 мкм) на 30 % по максимальному значению. Согласно результатам сканирования на электронном микроскопе, значительная ликвация легкоплавких компонентов по сечению образцов не выявлена. Таким образом, установлено, что снижение скорости деформации приводит к росту уровня микротвердости аустенитной матрицы, обусловленному повышением уровня микронапряжений, а не ликвацией основных химических элементов (хрома и никеля).

1. Ем А. Ю., Комолова О. А., Григорович К. В. Анализ технологии производства стали марки 08Х18Н10Т // Научно-практическая школа для молодых металлургов : сборник статей Международной конференции, посвященной 85-летию ИМЕТ РАН, Выкса, 18–22 сентября 2023 года. — Выкса : Копировально-множительный центр АО «Выксунский металлургический завод», 2024. — С. 68–75.
2. Handbook of stainless steel. — Outokumpu, 2013. — 92 p.
3. Shahri M. G., Hosseini S. R., Salehi M. Formation of nano/ultrafine grains in AISI 321 stainless steel using advanced thermo-mechanical process // Acta Metallica Sinica (English Letters). 2015. Vol. 28. P. 499–504
4. Eskandari M. Texture of ultrafine-grained austenitic stainless steels produced by martensite treatment // Research & Development in Material Science. 2018. Vol. 6, Iss. 2. P. 1–2.
5. Tiamiyu A. A., Szpunar J. A., Odeshi A. G., Oguocha I., Eskandari M. Development of ultra-fine-grained structure in AISI321 austenitic stainless steel // Metall Mater Trans A. 2017. Vol. 48, Iss. 12. P. 5990–6012.
6. Горулева Л. С., Задворкин С. М., Мушников А. Н. Влияние пластической деформации на фазовый состав и электромагнитные характеристики аустенитной стали марки 321Н (08Х18Н10Т) // Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures. 2022. № 6. С. 95–106. DOI: 10.17804/2410-9908.2022.6.095-106
7. Чуманов И. В., Аникеев А. Н., Седухин В. В. О введении карбида вольфрама W2C в коррозионно-стойкую сталь марки 08Х18Н10Т и его влиянии на механические свойства // Известия вузов. Черная металлургия. 2022. Т. 65, № 2. С. 79-84. DOI: 10.17073/0368-0797-2022-2-79-84

8. ГОСТ 5632-2014. Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. — Введ. 01.01.2015.
9. Ohkubo N., Miyakusu K., Uematsuand Y., Kimura H. Effect stable of alloying elements on the austenitic stainless steel // SIJ International. 1994. Vol. 34, Iss. 9. P. 764–772.
10. Сагарадзе В. В., Уваров А. И. Упрочнение и свойства аустенитных сталей. — Екатеринбург : РИО УрО РАН, 2013. — 720 с.
11. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. — Введ. 01.01.1983
12. ГОСТ 1778-2022. Металлопродукция из сталей и сплавов. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ. 01.06.2023.
13. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — Введ. 01.01.1977.
14. ГОСТ Р ИСО 6507-4-2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Металлы и сплавы. Измерения твердости по Виккерсу. Часть 4. Таблицы определения твердости. — Введ. 01.01.2011.
15. ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007. Металлы и сплавы. Измерение твердости по Виккерсу. Часть 1. Метод измерения. — Введ. 01.01.2008.
16. Золоторевский В. С. Механические свойства металлов: учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Металлургия, 1983. — 352 с.
17. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов : учебное пособие. — М. : Металлургия, 1977. — 431 с.
18. Рудской А. И. Научные основы управления структурой и свойствами сталей в процессах термомеханической обработки: научное издание. — М. : РАН, 2019. — 276 с.
19. Новиков И. И. Дефекты кристаллического строения металлов : учебное пособие для вузов. — М. : Металлургия, 1983. — 232 с.
20. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей / пер. с англ. А. П. Бащенко и др. — М. : Металлургия, 1982. — 182 с.