АО «Выксунский металлургический завод», Выкса, Россия¹ ;  Выксунский филиал НИТУ «МИСиС», Выкса, Россия²:

В. В. Науменко, начальник отдела¹, доцент², канд. техн. наук, эл. почта: naumenkovi@mail.ru

АО «Выксунский металлургический завод», Выкса, Россия:
О. А. Баранова, инженер-исследователь
С. В. Ковтунов, специалист

ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана», Москва, Россия:

А. В. Мунтин, доцент, канд. техн. наук

Представлены результаты исследований влияния комплексного подхода, заключающегося в модифицировании жидкой стали щелочноземельными и редкоземельными металлами, а также в двойной термической обработке (закалке из аустенитной области при 920 ºC и последующем высоком отпуске при 650 ºC) труб, сваренных токами высокой частоты из конструкционной стали с содержанием 0,18–0,22 % углерода, на стойкость против растрескивания в сероводородсодержащих средах по стандарту NACE TM 0284. Показано, что корректировка комплексного подхода в части ограничения скорости разливки позволила полностью исключить формирование трещин водородного происхождения в металле (коэффициент длины трещины CLR = 0 %, коэффициент толщины трещины CTR = 0 %). Разработана технология производства проката и труб, сваренных токами высокой частоты, с требованиями по хладостойкости и коррозионной стойкости в средах, содержащих сероводород. Себестоимость трубной продукции из конструкционной стали с 0,18–0,22 % углерода, произведенной по разработанной технологии, меньше на 2000 руб. за 1 т по сравнению с аналогичной трубной продукцией из сталей марок 05ХГБ, 13ХФА, 09ГСФ.

1. Эфрон Л. И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. — М. : Металлургиздат, 2012. — 696 с.
2. Холодный А. А. Влияние микроструктуры на стойкость против водородного растрескивания трубных сталей // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2021. № 1. С. 5–16.
3. Gan Lijun, Huang Feng, Zhao Xiaoyu, Liu J., Frank Cheng Y. Hydrogen trapping and hydrogen induced cracking of welded X100 pipeline steel in H2S environments // International journal of hydrogen energy. 2017. No. 11. Р. 5–14.
4. Folena M. C., de Ponciano J. A. Assessment of hydrogen embrittlement severity of an API 5LX80 steel in H2S environments by integrated methodologies // Engineering Failure Analysis. 2020. No. 11. Р. 145–157.

5. Mohtadi-Bonab M. A., Szpunar J. A., Razavi-Tousi S. S. A comparative study of hydrogen induced cracking behavior in API 5L X60 and X70 pipeline steels // Engineering Failure Analysis. 2013. No. 33. P. 163–175.
6. Зикеев В. Н. Конструкционные стали, стойкие против сероводородного растрескивания и хрупкого разрушения: автореф. дис. … докт. техн. наук. — М. : ЦНИИчермет имени И. П. Бардина, 1984. — 363 с.
7. Иоффе А. В. Научные основы разработки сталей повышенной прочности и коррозионной стойкости для производства нефтепромысловых труб: автореф. дис… докт. техн. наук. — Пенза : Пензенский государственный университет, 2018. — 43 с.
8. Тетюева Т. В., Иоффе А. В., Денисова Т. В. и др. Особенности формирования структуры в низколегированной стали 08ХМФБЧА при закалке и отпуске // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 10. С. 34–38.
9. Mousavi Anijdan S. H., Arab Gh., Sabzi M., Sadeghi M., Eivani A. R., Jafarian H. R. Sensitivity to hydrogen induced cracking, and corrosion performance of an API X65 pipeline steel in H₂S containing environment: influence of heat treatment and its subsequent microstructural changes // Journal of material research and technology. 2021. No. 15. P. 16–29.
10. Науменко В. В., Мунтин А. В., Баранова О. А. и др. Исследование влияния термической обработки на механические свойства и стойкость к растрескиванию в среде сероводорода конструкционной стали // Черные металлы. 2020. № 6. С. 56–61.
11. Науменко В. В., Мунтин А. В., Баранова О. А. и др. Стойкость против водородного растрескивания проката из конструкционной стали после термической обработки // Сталь. 2021. № 3. С. 44–49.
12. NACE TM 0284. Evaluation of pipeline steel got resistance to stepwise cracking. — Publishid : 17.09.2003.
13. Науменко В. В., Мунтин А. В., Мурсенков Е. С. и др. Обеспечение стойкости против водородного растрескивания труб, сваренных токами высокой частоты из конструкционной стали // Черные металлы. 2021. № 6. С. 32–37. DOI: 10.17580/chm.2021.06.06.
14. Исаев О. Б., Чичкарев Е. А., Кислица В. В. и др. Моделирование современных процессов внепечной обработки и непрерывной разливки стали / под общей ред. Е. Х. Шахпазова. — М. : Металлургиздат. 2008. — 376 с.
15. Исаев О. Б. Создание комплексной технологии улучшения внутреннего строения непрерывнолитого сляба из низколегированных сталей: автореф. дис. … докт. техн. наук. — М. : ЦНИИчермет имени И. П. Бардина, 2010. — 39 с.
16. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986. — М. : Издательство стандартов, 1984.
17. ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. — Введ. 01.01.1976. — М. : Издательство стандартов, 1978.
18. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. — Введ. 01.01.1967. М. : Межгосударственный стандарт, 1967.