ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, Россия:

В. Ф. Петрова, доцент кафедры «Технология материалов», канд. техн. наук., эл. почта: val.petrova7@mail.ru
Е. А. Пожилова, магистрант кафедры «Технология материалов», эл. почта: katrin.rin.in@gmail.com

ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. С. Максимова, магистрант кафедры «Металловедение и физика прочности», эл. почта: tecmat@vstu.ru

В работе представлены результаты исследования влияния различных сред охлаждения (воздух, вода) при закалке тонколистового проката из коррозионно-стойкой стали 12Х17Г9АН4-Ш. Проведен рентгенофазовый структурный анализ, рассчитан термодинамически равновесный фазовый состав, исследована микроструктура и микротвердость стали. С помощью химического анализа было определено распределение легирующих элементов по сечению аустенитных зерен. Для оценки полученных значений микротвердости был проведен статистический анализ. Установлено, что охлаждение на воздухе с применением аэраторов для тонколистового проката приводит к изменению фазового состава — выделению феррита, который снижает пластические свойства (так как структура стали — двухфазная), но не приводит к выделению карбидов хрома из твердого раствора, что могло бы снизить коррозионную стойкость. В результате исследования были выработаны следующие практические рекомендации для получения наилучшего сочетания эксплуатационных и технологических свойств сортового проката из стали 12Х17Г9АН4-Ш — после закалки с температуры 1100 °C необходимо охлаждать прокат в воде под двусторонним душем.

1. Гольдштейн М. И., Грачев С. В., Векслер Ю. Г. Специальные стали : учебник для вузов. — М. : Металлургия, 1985. — 408 с.
2. Bannykh I. O., Gleze A. M. Basic principles of alloying and treatment of high-nitrogen austenitic corrosion-resistant steels // Metally. 2019. Vol. 2019. No. 4. P. 336–340.
3. Сурикова Н. С., Власовa И. В., Наркевич Н. А., Гордиенко А. И., Кузнецов П. В. Структура и деформационные свойства аустенитной нержавеющей стали // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121. № 3. С. 314–321.
4. Rogotovsky A. N., Petkov R., Rogotovsky A. N., Kravchenko T. V. On the problem of liquation of alloying elements in the structure of single-phase austenitic steel // Journal of Chemical Technology and Metallury. 2015. Vol. 50, Iss. 6. P. 581–584.
5. David O. Sapiro. The effects of alloy chemistry on localized corrosion of austenitic stainless steels: submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy in materials science and engineering. — Pittsburgh: Carnegie Mellon Universit, 2017. — 144 p.
6. Mantsaye S. Raseroka. Controlled chloride cracking of austenitic stainless steel: submitted in partial fulfillment of the requirement for the degree master of science in applied science (metallurgical engineering). — Pretoria: University of Pretoria, 2008. — 72 p.
7. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. — Введ. 01.01.1983. — М. : Издательство стандартов, 2003.
8. ГОСТ 9450–76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — Введ. 01.01.1977. — М. : Издательство стандартов, 1993.
9. Bannykh I. O., Bocharova I. O., Zvereva T. N. Specific features of structure formation in high-nitrogen austenitic steels in quenching // Russian Metallurgy (Metally). 2011. No. 9. P. 826–830.
10. Kang J.-H., Duan S., Kim S.-J., Bleck W. Grain boundary strengthening in high Mn austenitic steels // Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science. 2016. Vol. 5, Iss. 47. P. 1918–1921.
11. Банных И. О. Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов : автореф. дис. … докт. техн. наук. — М. : ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», 2020. — 45 с.
12. Блинов В. М., Банных И. О., Бецофен С. Я., Ходыев М. С., Блинов Е. В. Исследование структуры литой высокопрочной коррозионно-стойкой аустенитной стали типа 05Х20АГ10Н3МФ, содержащей 0,40 и 0,53 % азота // Металлы. 2010. № 1. С. 33–38.
13. Березовская В. В., Костина М. В., Блинов Е. В., Боброва В. Е., Банных И. О. Влияние термической обработки на структуру высокоазотистых аустенитных коррозионно-стойких сталей 04Х22АГ17Н8М2Ф и 07Х20АГ9Н8МФ // Металлы. 2009. № 2. С. 61–76.
14. Kherrouba N., Mehdi B., Kouba R., Badji R., Dekik Ch. A., Tounsi Y. T. Experimental study and simulation of the σ phase precipitation in the stabilized 316Ti austenitic stainless steel // Materials Chemistry and Physics. 2021. Vol. 266. P. 124574.
15. Padilha A. F., Rios Р. R. Decomposition of Austenite in Austenitic Stainless Steels // ISIJ International. 2002. Vol. 42. No. 4. P. 325–337.
16. Li W., Lu S., Kim D., Kokko K., Hertzman S., et al. First-principles prediction of the deformation modes in austenitic Fe – Cr – Ni alloys // Applied Physics Letters. 2016. Vol. 8, Iss. 108. P. 081903.
17. Pond R. C., Hirth J. P., Serra A., Bacon D. J. Atomic displacements accompanying deformation twinning: shears and shuffles // Materials Research Letters. 2016. Vol. 4, Iss. 4. P. 185–190.

18. Башнин Ю. А., Ушаков Б. К., Секей А. Г. Технология термической обработки : учебник для вузов. — М. : Металлургия, 1986. — 424 с.
19. Меркушкин Е. А., Березовская В. В. Взаимосвязь между потенциалом питтинговой коррозии и химическим составом аустенитных нержавеющих сталей, легированных азотом // Вестник Тамбовского университета. 2016. Т. 21, Вып. 3. С. 1160–1163.
20. Яковицкая М. В. Повышение работоспособности аустенитных коррозионностойких хромоникелевых сталей для высокотемпературных технологических систем энергетических установок // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 1. 9 с.
21. Мельниченко А. С. Статистический анализ в металлургии и материаловедении. — М. : МИСиС, 2009. — 268 с.