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

Д. В. Кудашов, главный специалист по инновациям Инженерно-технологического центра (ИТЦ)¹, директор², канд. техн. наук, эл. почта: kudashov_dv@vsw.ru

Выксунский филиал НИТУ «МИСиС», Выкса, Россия:
Е. А. Волкова, старший преподаватель, эл. почта: eavolk@yandex.ru
Л. И. Эфрон, научный руководитель ИТЦ, докт. техн. наук, эл. почта: LEfron@omk.ru
К. С. Сметанин, главный специалист ИТЦ, эл. почта: smetanin_ks@vsw.ru

Представлены результаты исследований особенностей структуры толстолистового проката из низкоуглеродистых трубных сталей 04ХНДБ, 05ХГБ и 06ГНФБ, отличающихся базовым составом и содержанием микролегирующих элементов. При производстве промышленного проката из каждой исследуемой стали температуру прокатки выбирали индивидуально, но одинаково с точки зрения структурооборазования. Чистовую стадию прокатки завершали в аустенитной области вблизи температуры начала фазового превращения, начало охлаждения — из аустенитной области с целью формирования однородной структуры и исключения образования структурной полосчатости. Стали имеют близкую микроструктуру после прокатки, однако структура осевой зоны, которая и является слабым местом при испытаниях в сероводороде, отличается. Микроструктура стали 04ХНДБ практически однородна по толщине, и незначительная ликвация марганца слабо влияет на твердость осевой зоны. В сталях 05ХГБ и 06ГНФБ ликвация марганца и увеличение доли продуктов промежуточного превращения в осевой зоне приводят к формированию вытянутых областей с повышенной твердостью. Наиболее ярко это выражено в стали 06ГНФБ, в которой были выявлены трещины после испытания на водородное растрескивание в соответствии с методикой NACE TM0284. Установлено, что при однородной микроструктуре в осевой зоне проката без участков повышенной твердости и при отсутствии в ней сульфидов марганца крупные включения карбонитридов титана и ниобия не оказывают негативного влияния на сопротивление водородному растрескиванию.

1. Шабалов И. П., Матросов Ю. И., Холодный А. А., Матросов М. Ю., Великоднев В. Я. Сталь для газонефтепроводных труб, стойких против разрушения в сероводородосодержащих средах : монография. — М. : Металлургиздат, 2017. — 322 с.
2. Эфрон Л. И. Металловедение в «большой» металлургии. Трубные стали. — М. : Металлургиздат, 2012. — 696 с.
3. Kudashov D. V., Mursenkov E. S., Stepanov P. P. et al. Assimilation of pipe steel extra-furnace treatment and casting technology with specification for resistance to H2S media under casting and rolling complex conditions // Metallurgist. 2017. Vol. 61. No. 7-8. P. 656–665.
4. Матросов М. Ю., Таланов О. П., Холодный А. А. Разработка трубных сталей с феррито-бейнитной структурой, стойких к водородному растрескиванию и сероводородному растрескиванию под напряжением // Международный научно-технический конгресс «ОМД 2014. Фундаментальные проблемы. Инновационные материалы и технологии» : сборник докладов. — М. : НИТУ «МИСиС», 2014. Т. 2. С. 481–490.
5. Стеклов О. И., Бодрихин Н. Г., Кушнаренко В. М., Перунов Б. В. Испытания сталей и сварных соединений в наводороживающих средах. — М. : Металлургия, 1992. — 128 с.
6. Грей Дж. М. Особо низкомарганцевая высоковязкая трубная ВТО-сталь для эксплуатации в кислых средах // Микролегированные трубные стали для нефтегазовой отрасли : сборник трудов международной конференции. — М. : Металлургиздат, 2018. С. 175–181.
7. Williams J. G. New Alloy Design Perspectives for High Strength Steels // Paper presented at the 3rd Int. Conf. on Thermomechanical Processing of Steels. 2008.
8. Patent 5993570 US. Linepipe and Structural Steel Produced by High Speed Continuous Casting / J. M. Gray ; 30 Nov. 1999.
9. Gray J. M. Low manganese sour service linepipe steel, microalloyed steels for sour service // International Seminar. Sao Paulo, Brazil. 2012.
10. ГОСТ 1778–70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ. 01.01.1972.
11. Эфрон Л. И., Волкова Е. А., Кудашов Д. В. и др. Формирование структуры при нагреве под прокатку микролегированных ниобием трубных сталей // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2020. № 4. С. 24–33.
12. Stalheim D. Strategy for production of plate steels requiring resistance to hydrogen induced cracking // The 2^nd International Symposium on the Recent Developments in Plate Steels. Orlando, USA, 2018. P. 275–286.
13. Науменко В. В., Багмет О. А., Мурсенков Е. С. Стойкость низкоуглеродистых микролегированных сталей трубного назначения к растрескиванию в среде сероводорода // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 7. С. 56–64.
14. 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.
15. Эфрон Л. И., Волкова Е. А., Кудашов Д. В., Рингинен Д. А., Багмет О. А., Сметанин К. С. Формирование структуры и свойств низкоуглеродистой трубной стали со сверхнизким содержанием марганца при термомеханической обработке // Металлург. 2021. № 3. С. 34–47.