Разработка технологических и композиционных способов управления качеством супердуплексных сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Уткина Ксения Николаевна

• Уткина Ксения Николаевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Уткина Ксения Николаевна

Перечень сокращений

Введение

1 Проблемы современной технологии производства аустенитно-ферритных сталей

1.1 .Металлургические предпосылки формирования структуры и свойств аустенитно-ферритных сталей

1.2 Технологические процессы производства слитков и заготовок из аустенитно-ферритных сталей. Перспективы производства дуплексных и супердуплексных сталей в России и в мире

1.3. Методы повышения качества СДС

1.3.1 Совершенствование композиции стали

1.3.2 Технологические методы повышения качества слитков. Электрошлаковый переплав и возможности управления структурой формирующегося слитка из СДС

Выводы и постановка задачи

2 Методика проведения работы и обработки экспериментальных данных

2.1 Компьютерное моделирование термодинамики фазообразования в супердуплексных сталях

2.2 Определения композиционно-устойчивого содержания азота

2.3 Материалы исследования. Методика изготовления исследуемых объектов СДС

2.3.1 Изготовление заготовок СДС в условиях АО «НПО «ЦНИИТМАШ»

2.3.2 Изготовление заготовок СДС в промышленных условиях

2.4 Оценка качества металлургических заготовок СДС и изделий из них

2.4.1 Методики оценки качества в лабораторных условиях

2.4.2 Методика проведения опытно-промысловых испытаний образцов-свидетелей ВКУ

2.5 Обработка экспериментальных данных

2.6 Методики моделирования условий кристаллизации кузнечного слитка, слитка ЭШП и исследования динамики затвердевания слитка ЭШП в зависимости от глубины металлической ванны

Выводы по главе

3 Совершенствование композиции дуплексной стали. Разработка системы критериев качества СДС для определения целевого состава на основе численных значений выбранных критериев

3.1 Предпосылки совершенствования композиции стали 04Х24Н6АМ3 (ЗИ130)

3.2 Термодинамическое моделирование образования и роста фаз, связывающих углерод и азота

3.3 Термодинамическое моделирование фазового состава стали 03Х23Н6М4Д3АБ

3.4 Моделирование поведения азота при кристаллизации стали UNS S32750

3.5 Разработка системы критериев качества СДС для определения целевого состава на основе численных значений выбранных критериев

3.6 Экспериментальное определение композиционно-устойчивого содержания азота в СДС.... 68 Выводы по главе

4 Разработка технологии изготовления слитков, отливаемых в изложницы, и слитков последовательного наплавления из супердуплексных сталей

4.1 Совершенствование технологии изготовления кузнечных слитков, расходуемых электродов и слитков ЭШП из супердуплексной стали UNS S32750

4.1.1 Анализ действующей технологии

4.1.2 Обоснование технологических способов управления качеством СДС

4.1.3 Разработка технологических рекомендаций по выплавке, разливке и охлаждению слитков

4.1.4 Разработка и опробование технологии ЭШП стали UNS S32750

4.2 Разработка технологии выплавки стали типа 03Х23Н6М4Д3АБ для деталей запорно-регулирующей арматуры в условиях АО «НПО «ЦНИИТМАШ»

4.3 Разработка технологии электрошлакового переплава стали 03Х23Н6М4Д3АБ

4.4 Математическое моделирование процесса формирования слитка ЭШП. Возникновение физической неоднородности слитка СДС

4.5 Результаты опытных плавок ЭШП стали 03Х23Н6М4Д3АБ-Ш

Выводы по главе

5 Исследование качества и свойств супердуплексных сталей

5.1 Анализ химического состава и микроструктуры супердуплексных сталей

охлаждения

5.1.4 Анализ коррозионных свойств стали типа 03Х23Н6М4Д3АБ

110

5.2 Результаты опытно-промысловых испытаний образцов - свидетелей из стали типа 03Х23Н6М4Д3АБ

Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Список используемых источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А

План компьютерного эксперимента

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Внедрение результатов диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Заключение ООО «Газпром ВНИИГАЗ» о возможности применения

стали 03Х23Н6М4Д3АБ

Перечень сокращений

АФС Аустенитно-ферритная сталь

АЭС Атомная энергетическая станция

ДС Дуплексная сталь

ДФО Двухфазная область

ЗРА Запорно-регулирующая арматура

ОИП Открытая индукционная плавка

СДС Супердуплексная сталь

ЭШП Электрошлаковый переплав

ЭКЛ Электрошлаковое кокильное литье

CPT Critical pitting temperature (Критическая температура

питтингообразования) PREN Pitting resistance equivalent number (Эквивалент стойкости к

питтинговой коррозии) ОПГ Общий понижающий градиент

ВКУ Внутрикорпусное устройство

РКМ Радиально-ковочная машина

ХТС Холоднотвердеющая смесь

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологических и композиционных способов управления качеством супердуплексных сталей»

Введение

В диссертационной работе отражены результаты исследований, выполненных автором в период 2014-2022 г. в «Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения» (АО «НПО «ЦНИИТМАШ»).

В работе получили дальнейшее развитие вопросы выплавки и кристаллизации нержавеющих сталей, легированных азотом, а труды научной школы АО «НПО «ЦНИИТМАШ» и закономерности, установленные Дубом В.С., Крищеновским Н.С., Малкиным И.П., Ригиной Л.Г. в области исследования аустенитных сталей послужили основой для исследования аустенитно-ферритных сталей.

Приведенные в диссертационной работе результаты получены автором самостоятельно, а сведений, составляющих государственную или коммерческую тайну, работа не содержит.

Автор выражает благодарность своему руководителю, д.т.н., Левкову Л.Я., признателен за консультации, помощь и наставления д.т.н., доценту Корзуну Е.Л., к.т.н. Ригиной Л.Г., д.т.н., профессору Дубу В.С., к.ф.-м.н. Иванову И.А., а также коллективам лабораторий АО «НПО «ЦНИИТМАШ» (спецэлектрометаллургии, физико-химических исследований, крупного слитка, электроплавки, экспериментальной технологии и литейных процессов), сотрудникам ФГУП «ВНИИА» им. Н.Л. Духова, ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ), АО «Русполимет», АО «Машиностроительный завод «Армалит», ООО «Газпром ВНИИГАЗ» и ООО «ИТ-Сервис».

Актуальность темы исследования. Атомная энергетика, нефтегазодобыча, химическая промышленность являются ведущими отраслями российской экономики на сегодняшний день и в обозримой перспективе. Широкомасштабное строительство АЭС, использующих в теплообменниках морскую воду, определяет рост спроса на опреснительное и насосное оборудование с повышенным сроком эксплуатации, по сравнению с изготовленным из аустенитных нержавеющих сталей. Фонтанная и запорно-регулирующая арматура, элементы подводных добычных комплексов и буровых платформ, трубопроводные системы, резервуары и ёмкости для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей - всё это оборудование нуждается в освоении отечественной промышленностью технологии производства дуплексных и супердуплексных сталей (ДС и СДС) - подкласса аустенитно-ферритных сталей (АФС), отличительным признаком которого является структура с соотношением аустенита и феррита ~ 1:1. В последние десятилетия область применения СДС расширена гражданским строительством (мосты, защитные сооружения, мачты и пр.) и целлюлозно-бумажной промышленностью (котлы сульфатной варки целлюлозы). Объем производства дуплексных и супердуплексных сталей составляет примерно 3% мирового производства нержавеющей стали, возрастая в среднем на 3,5% в год по всему миру, включая крупные локации в Китае, Швеции, Финляндии, США и Японии. В России, к моменту выполнения настоящей работы, изготовители только вступают на путь освоения технологии производства заготовок из СДС, тем самым стремясь к снижению импортной зависимости и улучшая экономические условия для развития отраслей-потребителей.

Тенденция расширения потребления СДС обусловлена удачным сочетанием в сталях этого класса высоких механических характеристик, сопротивления общей, питтинговой и щелевой коррозии, коррозионному растрескиванию под напряжением в агрессивных средах, что обеспечивается балансом аустенито- и ферритообразующих элементов в формирующейся двухфазной структуре.

К качеству производимых металлургических заготовок предъявляются высокие требования, учитывая стратегическую значимость объектов применения. Необходимость его повышения заставляет производителей развивать новые технологии, в том числе специальной электрометаллургии. Технология электрошлакового переплава (ЭШП) предоставляет возможности управления процессами рафинирования и затвердевания металла. ЭШП, включенный в технологическую схему производства СДС, обеспечивает высокую химическую и физическую однородность слитка, низкое содержание неметаллических включений по сравнению с традиционным наливным слитком, что в итоге определяет высокие вязко-пластические и коррозионные характеристики стали.

Ключевая роль СДС в качестве конструкционных материалов для агрессивных сред, производство которых будет развиваться в России, должна быть подкреплена новыми композициями, обладающими высокими эксплуатационными характеристиками, а также эффективными отечественными металлургическими технологиями.

Степень разработанности темы. В иностранной научно-технической литературе широко освещены композиции дуплексных, супердуплексных и гипердуплексных сталей, отличающиеся значениями PREN (pitting resistance equivalent number), их коррозионные и механические характеристики, вопросы термической обработки. Наиболее заметны работы Олсона, Ньюмана, Валдена, Маехары, Ли, Фаргаса, Фонсеки, Ли-Юаня, Лию. В то же время, технологии выплавки и последующего передела рассмотрены недостаточно полно, или относятся к устаревшим маркам стали.

В Российской Федерации исследования, связанные с разработкой новых составов АФС, очень немногочисленны, а представленные в ГОСТ 5632 марки сталей устарели и требуют пересмотра. Значительный вклад в создание научного задела и разработку отечественных дуплексных сталей внесли А.С. Зубченко, И.Л. Харина, Е.В. Кузнецов. Сегодня исследования технологических особенностей производства заготовок из усовершенствованных композиций СДС продолжают представители научных школ АО «НПО «ЦНИИТМАШ», ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина, ФГАОУ ВО «СПбПУ» им. Петра Великого, ФГУП «ВИАМ», ИМЕТ РАН им. А.А. Байкова, ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)», ЦНИИ КМ «Прометей», ООО Газпром «ВНИИГАЗ.

Цель и задачи работы. Целью работы является исследование особенностей выплавки и электрошлакового переплава, обеспечивающих получение слитков с высокой физической и химической однородностью и разработка на этой основе технологических и композиционных методов управления качеством металлургических заготовок из супердуплексных сталей.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

• Анализ технологий производства АФС, а также особенностей формирования структуры и обеспечения свойств металлургических заготовок из них, возможностей управления качеством СДС за счет совершенствования параметров выплавки, разливки, охлаждения слитков и электрошлакового переплава;

• Выбор критериев качества СДС, определение их численных значений и разработка методики определения оптимизированного (целевого) состава СДС на их основе; включая моделирование термодинамики фазовых превращений и процесс кристаллизации;

• Улучшение металлургической технологии производства, обеспечивающее в совокупности с модернизацией системы легирования АФС 03Х24Н6АМ3 и предложенной новой композицией получение металлургических заготовок с высокими показателями качества;

• Уточнение поведения азота при кристаллизации СДС, а также влияния его содержания на физическую однородность слитков. Определение композиционно-устойчивого содержания азота для супердуплексных сталей на основе лабораторных экспериментов;

• Разработка технологических рекомендаций по металлургическому циклу, обеспечивающих достижение требуемых показателей качества заготовок из СДС в лабораторных и промышленных условиях, в т.ч. с использованием результатов компьютерного моделирования по исследованию динамики затвердевания слитков супердуплексной стали, на основании расчета температурных полей;

• Анализ качественных показателей заготовок из сталей оптимизированного состава UNS S32750 и разработанного состава 03Х23Н6М4Д3АБ-Ш (микроструктура, коррозионная стойкость и механические характеристики), в т.ч. разработка модели прогнозирования величины ударной вязкости в зависимости от химического состава и скорости охлаждения заготовки;

Научная новизна работы определяется следующими основными положениями:

1. Впервые экспериментально определены композиционно-устойчивое содержание азота, % масс. в супердуплексных сталях: 03Х23Н6М4Д3АБ - 0,33±0,005 и UNS S32750 -0,31±0,005. Показано, что превышение этих содержаний азота в сталях перед разливкой приводит к поражению слитков газовыми пузырями. Значение N^ использовано в качестве ограничительного критерия при расчете целевого состава по предлагаемой методике.

2. Методом компьютерного моделирования термодинамики фазового состава аустенитно-ферритных сталей установлена регрессионная зависимость химического состава 5-феррита, формирующегося на начальном этапе кристаллизации, от состава жидкой стали, позволяющая прогнозировать межфазное распределение элементов и обеспечивать фазовую стабильность (объемное содержание о-фазы < 0,5 %):

-0,001-О2-0,02-О+27,4<4,9-С+0,16-^+МП)+0,96-СГ+0,57-№-0,44-МО (1)

+1,1-N+0,65-Cu-0,14-Nb

3. С целью исключения формирования газовых пузырей в слитке аустенитно-ферритной стали, вследствие снижения растворимости и выделения в газовую фазу азота при кристаллизации через 5-феррит, предложен химический состав стали 03Х23Н6М4Д3АБ, содержащей помимо Cr, Ni, Mo и N также Nb, ввод которого обеспечил образование термодинамически устойчивых тугоплавких нитридов и карбонитридов ниобия без их последующей коагуляции. Одновременно сталь легирована 3% масс. меди, улучшающей характеристики коррозионной стойкости вследствие кристаллизации эвтектики на основе меди (патент РФ №2693718);

4. Впервые научно обоснован способ управления формированием структуры СДС за счет сокращения длительности пребывания стали в области существования 5 -феррита путем

принудительного охлаждения воздухом слитка ЭШП и предложен способ раскисления СДС (патент РФ №2630100), позволяющий обеспечить химическую однороднородность слитка;

5. Впервые установлена регрессионная зависимость критической скорости охлаждения V^ заготовки из СДС от её химического состава на основании результатов исследования эволюции фазового состава металлургических заготовок в интервале скоростей охлаждения 0,01 - 100 °С/с, что позволило обеспечить фазовую стабильность СДС (объемное содержание о-фазы < 0,5 %):

lgV^ =1,82-№+0,17-Cr+1,17-Cu+9,40-N+3,75-Mo-1,23-C-0,55-Si-0,10-Mn-1,12-Nb -36,30 (2)

6. Впервые сформирована система критериев качества супердуплексной стали, связывающая их численные значения с химическим составом:

• Соотношение хромового и никелевого эквивалентов Creq/Nieq <2,0;

• Соотношение аустенита и феррита в структуре стали (Xf/Xa) = 1,0;

• Индекс стойкости к питтингообразованию PREN > 41;

• Температура начала образования Cr2N, °С < 1075;

• Критическая температура питтингообразования CPT, оС > 55;

• Объемная доля о-фазы, % < 0,5;

• Композиционно-устойчивое содержание азота в стали UNS S32750, % масс. Nry< 0,31

Решение системы регрессионных уравнений и неравенств, накладываемых нормативными требованиями к химическому составу стали, в пакете Microsoft Excel с использованием функции «поиск решения» и метода общего понижающего градиента (ОПГ) позволило рассчитать целевой химический состав стали UNS S32750, удовлетворяющий совокупности указанных критериев.

Практическая значимость работы:

1. Усовершенствованы и опробованы технологии производства наливных слитков и слитков электрошлакового переплава из стали UNS S32750 с использованием разработанной методики оптимизации химического состава. Принудительное охлаждение потоком воздуха поверхности слитка ЭШП 0450 мм, по мере его выхода из кристаллизатора, обеспечило сохранение азота на уровне композиционно-устойчивого содержания без выделения в газовую фазу и образования пузырей. Внесены изменения в технологические инструкции АО «Русполимет».

2. Разработана технология выплавки, ЭШП и термодеформационного передела металлургических заготовок из сталей 03Х23Н6М4Д3АБ и 03Х23Н6М4Д3АБ-Ш для деталей запорно-регулирующей арматуры. Это позволяет рассматривать в перспективе применение

указанной стали в условиях коррозионных сред Астраханского и Оренбургского газоконденсатных месторождений.

3. Разработана сталь 03Х23Н6М4Д3АБ-Ш, которая обладает повышенными коррозионно-механическими характеристиками по сравнению с ДС, регламентируемыми ГОСТ 5632, и может быть использована в качестве конструкционного материала корпусов и ВКУ арматуры в сероводородостойком исполнении, что подтверждено заключением ООО «Газпром-ВНИИГАЗ» №31323949-165-2017.

Степень достоверности и апробация результатов:

Представленные в диссертационной работе результаты обоснованы и получены с использованием современных методов компьютерного моделирования (Thermo-Calc, ProCAST), а также высокотехнологичного оборудования - научной установки электрошлакового переплава ЭШП05У (код 439412 в базе НТИРФ), высокоразрешающих аналитических методов (оптической микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, растровой электронной микроскопии), применения современного оборудования для определения качественных показателей металлургических заготовок (механические и коррозионные характеристики) на базе Центра коллективного пользования «ЦНИИТМАШ-АНАЛИТИКА-ПРОЧНОСТЬ» (код 74646 в базе НТИРФ), центра «Структурная диагностика материалов» ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и независимой аккредитованной лаборатории ООО «ИТ-Сервис».

Результаты работы успешно опробованы и внедрены на предприятиях АО «Русполимет» - металлургическое металлообрабатывающее предприятие полного технологического цикла, АО «Армалит» — современный завод, специализирующийся на разработке, производстве и испытаниях трубопроводной арматуры (в т.ч. запорно-регулирующей) для судостроительной, нефте-газодобывающей, химической и атомной отраслей промышленности

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 публикации в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и международных базах данных научных изданий, индексирующих научные публикации, получено 2 патента РФ на изобретения. Основные положения диссертационной работы обсуждались на российских и международных конференциях: «Новые технологии в газовой отрасли: опыт и преемственность» XI Молодёжная международная научно-практическая конференция, Москва, 2023 г.; Международная научная конференция, посвящённая 120-летию со дня рождения выдающегося учёного-металлурга, академика АН СССР Самарина А.М., 265-летию со дня основания Выксунского металлургического завода и 20-летию Выксунского филиала НИТУ «МИСиС», Выкса, 2022 г., Научно-техническая конференция «Коррозия в нефтяной и газовой промышленности» Самара, 2021, 2022, 2023 гг.; IX Международная конференция «Кристаллизация: компьютерные модели, эксперимент, технологии (КРИС-2022)», Ижевск, 2022 г.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа технологий производства аустенитно-ферритных сталей, способов управления их качеством, выявившие необходимость совершенствования композиций, технологических параметров выплавки, производства кузнечных слитков и слитков электрошлакового переплава;

2. Результаты компьютерного моделирования фазового равновесия супердуплексных сталей, позволившие оптимизировать химический состав стали UNS S32750 и разработать сталь 03Х23Н6М4Д3АБ путем усовершенствования системы легирования базовой аустенитно-ферритной стали ЗИ130;

3. Условия кристаллизации слитков из аустенитно-ферритной стали, предотвращающие азотную пористость, результаты экспериментальных исследований по определению композиционно-устойчивого содержания азота в сталях 03Х23Н6М4Д3АБ и UNS S32750;

4. Критерии качества и их численные значения для расчета оптимизированного (целевого) химического состава слитка СДС, характеризующегося физической однородностью и стабильным фазовым составом;

5. Технологические рекомендации по металлургическому переделу аустенитно-ферритной стали в лабораторных и промышленных условиях, включая выплавку, разливку, электрошлаковый переплав, охлаждение слитков и металлургических заготовок;

6. Зависимость минимальной скорости охлаждения металлургических заготовок из аустенитно-ферритной стали от химического состава, позволяющая определить химический состав и скорость охлаждения, способствующие обеспечению фазовой стабильности, одним из критерием которой минимизировать образование о-фазы и прогнозировать величину ударной вязкости

Личный вклад автора заключается в анализе литературных и экспериментальных данных, моделировании и расчетах термодинамики и кинетики фазового состава, численной обработке полученных данных и оценке качества слитков и заготовок, а также подготовке материалов для публикаций и конференций. Автором лично спланированы и проведены эксперименты, позволившие определить эффективные коэффициенты распределения азота в аустенитно-ферритных сталях, кристаллизующихся через ô-феррит. На основе экспериментальных данных уточнено уравнение температурной зависимости содержания азота в аустените, ô-феррите и жидкой фазе, качественно описывающее поведение азота при фазовых переходах. С участием автора проведены экспериментальные работы по выплавке отливок и расходуемых электродов в лабораторных условиях АО «НПО «ЦНИИТМАШ» с последующим электрошлаковым переплавом, ковкой и термической обработкой заготовок из стали 03Х23Н6М4Д3АБ-Ш, а в

условиях АО «Русполимет» на основе разработанных технологических рекомендаций, реализована технология получения качественных металлургических заготовок из стали S32750.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников литературы из 183 наименований, изложена на 142 листах, содержит 57 рисунков, 37 таблиц и 3 приложения.

1 Проблемы современной технологии производства аустенитно-ферритных

сталей

1.1 Металлургические предпосылки формирования структуры и свойств аустенитно-ферритных сталей

Двухфазные нержавеющие стали, основу структуры которых составляют аустенит и феррит в равных пропорциях, в отличие от однофазных аустенитных сталей характеризуются более высоким содержанием хрома (20-28 % масс.), пониженным (не более 9%) содержанием никеля, наличием молибдена до 7% и 0,05-0,50% азота. При этом термин «двухфазные стали» предполагает наличие достаточного большого количества феррита, который не ограничивают, как это принято для многих аустенитных сталей [1-4]. На протяжении последних 30-ти лет неоднократно подтверждено рядом исследований [5-11], что сочетание высоких механических и коррозионных характеристик достигается за счет оптимального соотношения долей аустенитной и ферритной фаз, близкого к 1:1. Поэтому стали такого фазового состава часто выделяют в отдельный подкласс АФС - дуплексные и супердуплексные стали (ДС и СДС).

К основным преимуществам ДС и СДС относят повышенные пределы прочности и текучести (Таблица 1) по сравнению с аустенитными марками стали [12]. Повышенная устойчивость к хлоридному и сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением обуславливает применение изделий из них для работы в агрессивных средах. Поэтому особую популярность приобрело использование металлургических заготовок АФС для производства фонтанной и запорно-регулирующей арматуры; конструкционных элементов подводного добычного комплекса (шлангокабель, манифольд и пр.) и буровых платформ; резервуаров; трубопроводных систем и их соединительных элементов; элементов опреснительных установок.

Таблица 1 - Механические свойства прутков из нержавеющих сталей [12]

Марка стали 00,2,МПа Об, МПа % Ударная вязкость, Дж/см2

Аустенитно-с эерритные стали, включая ДС и СДС

03Х23Н6 350 580 20 60

03Х22Н6М2

08Х22Н6Т 550 18

12Х21Н5Т 380 600 50

08Х21Н6М2Т 350 20 60

08Х18Г8Н2Т 660

03Х24Н6АМ3 390 690 25

DMV 18.5 350 600

DMV 22.5 450 700 100

SAF 2304 400 600 220

SAF 2205 450 680

SAF 2507 550 800 200

DMV 25.7К 530 730

SAF 2906 650 800

Ферритные стали

08Х13 350 510 25 32

12Х13 670 700 20 15

12Х17 310 410 28 34

Аустенитные стали

12Х18Н10Т 315 600 50 210

08Х18Н10 210 510 43 300

03Х17Н14М3 196 490 35 -

Оптимальное соотношение аустенита и феррита, в первую очередь, определяет баланс элементов-ферритизаторов (Сг, Mo, КЫЬ, Si, Al) и элементов-аустенитизаторов (Ni, К, Mn, C). В последние годы наметилась устойчивая тенденция к использованию азота в качестве легирующего элемента [2, 3, 13-20]. Добавки азота в количестве до 0,3 % масс. позволяют контролировать получение заданной доли аустенита. Применение азота в качестве легирующего элемента делает привлекательным данный класс сталей с точки зрения ценообразования. Наиболее существенное влияние азот оказывает на повышение прочности АФС при одновременном повышении коррозионной стойкости, практически не приводя к снижению пластичности и ударной вязкости сталей.

Широко используются в ряде стран в настоящее время стали, содержащие до 0,35 % масс. N в сочетании с другими легирующими элементами [21-23]:

• 21-23 % Сг, 5-7% №, 2-3 % Мо, до 3 % Си и малые добавки элементов-стабилизаторов (Т^ КЫЬ, V);

• 24-26 % Сг, 6-8% №, 3-4 % Мо, 2-3 % Си и малые добавки элементов-стабилизаторов (Т^ КЫЬ, V)

Такие стали при среднем содержании азота 0,15 % масс. обеспечивают после закалки от 1050-1100 °С предел прочности 620-900 МПа, предел текучести 380-400 МПа, относительное удлинение 25-38 %. Стали с содержанием азота 0,3-0,35 % масс. имеют предел текучести 650-900 МПа при удлинении не менее 25 % масс. Известны АФС с содержанием азота 0,4 % масс., предел прочности которых превышает 1000 МПа при удлинении в 18-20 % масс. [24, 25].

Тем не менее, тенденция к увеличению качественных (прочностных, коррозионных) характеристик, снижению металлоемкости конструкций за счет использования перспективных систем легирования, имеет разумные пределы. В случае ДС и СДС одним из ограничивающих факторов, напрямую связанным с металлургической технологией и оборудованием, является

содержание азота. Причина этого ограничения связана с последовательностью формирования фаз при затвердевании сталей тройной системы Fe-Cr-Ni, являющейся упрощенным вариантом многокомпонентных систем аустенитно-ферритных/ферритных/аустенитных сталей. Согласно [26, 27], в зависимости от баланса элементов-аустенизаторов и ферритизаторов (соотношения хромового и никелевого эквивалентов), различают 4 типовые модели (Таблица 2).

Таблица 2 - Модели и условия кристаллизации

№ Механизм Условие Модель

1. L— L + у—> у С^/ Nieq < 1,3 Аустенитная (А)

2. L— L+ у— L+8+y— у+ 5— у 1,3<СГедМед <1,5 Аустенитно-ферритная (АФ)

3. L— L+ 5 — L+5+y— 5 + у 1,5<С^^ <2,0 Феррито-аустенитная (ФА)

4. L— L+ 5— 5 — 5+у— у С^/ Nieq> 2,0 Ферритная (Ф)

Наиболее высокому содержанию элементов-ферритизаторов в составе АФС соответствует механизм кристаллизации через 100% 5-феррит. При температурах выше сольвуса феррита АФС остаются полностью ферритными (Рисунок 1), а зародыши аустенита формируются в результате перитектико-эвтектической реакции и располагаются вдоль границ ячеек и дендритов высокотемпературного феррита. По завершении кристаллизации микроструктура металла состоит из дендритов первичного феррита с междендритными прослойками аустенита. При этом количество аустенита зависит от условий кристаллизации и соотношения Сгэкв/№экв., по мере увеличения которого происходит смена модели кристаллизации с ферритно-аустенитного (ФА) на ферритный (Ф).

Известно, что растворимость азота в 5-железе высокотемпературной модификации с ОЦК решеткой не превышает 0,012 % масс. [28], при этом повышение концентрации хрома увеличивает растворимость азота в жидких сплавах Бе-Сг (Рисунок 2). Тем не менее, следствием низкой растворимости азота в 5-феррите, первоначально образующемся при затвердевании АФС, нередко является поражение слитка азотной пористостью, о чем свидетельствуют экспериментальные и теоретические исследования высокоазотистых сталей [29-38]. В ряде работ рассмотрены причины возникновения пор и методы борьбы с ними при производстве металлургической продукции. Так, авторами [30] предложена смена типа кристаллизации с Ф на ФА, обеспечивающая повышение растворимости азота при фазовом превращении, а в работе [38] подтверждено на практике это предположение: при снижении соотношения хромового и никелевого эквивалентов с 1,95 до 1,73 структура слитка демонстрировала отсутствие пористости.

Ряд исследований связан с определением критической концентрации азота, превышение которой приводит к поражению слитка порами. В основу такого подхода заложено условие образования газового пузырька [39], получившее развитие в работах [40, 41]:

Р _ Рг.ф. + Ргид + Ркап, (1)

где Р - давление в пузырьке газа, Рг.ф - давление над расплавом, Pгид - гидростатическое давление струи жидкого металла, Ркап - капиллярное давление.

Рисунок 1 - Псевдобинарная диаграмма состояния системы Fe-Cr-Ni [42]

1, 0С

Рисунок 2 - Влияние содержания хрома на предельную растворимость азота в сплавах Fe-Cr при парциальном давлении азота 1 атм [43]

Уравнение (1) обычно используется для количественного определения критической концентрации азота, в то время как качественную оценку предельной концентрации азота в

многокомпонентной системе могут дать температурные зависимости растворимости азота, полученные рядом исследователей [43-53], среди которых классические работы Чипмана, Корригана, Фейхтингера и Помарина, отражающие влияние химических элементов через параметры взаимодействия 1-го и 2-го порядков на растворимость азота в расплавах на основе железа в зависимости от температуры и давления. В то же время экспериментальных данных для твердых растворов значительно меньше, а имеющиеся эмпирические формулы по пересчету численных значений параметров взаимодействия ставят под сомнение точность расчетов [54]. Исследования [33, 36, 55] по прогнозированию предельной концентрации азота в сплавах многокомпонентных систем сводятся к термодинамическому моделированию в пакетах прикладных программ с последующим экспериментальным подтверждением результатов расчетов и валидации полученных моделей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Уткина Ксения Николаевна, 2024 год

Список используемых источников

1. Сокол, И.Я. Двухфазные стали - Москва: Металлургия, 1974. - 216 с.

2. Фомина О.В. Создание технологических принципов управления структурой и физико-механическими свойствами высокопрочной аустенитной азотсодержащей стали: дисс. ...докт. техн. наук: 05.16.01/Фомина Ольга Владимировна. - СПб., 2018. - 433;

3. Костина М.В. Развитие принципов легирования Cr-N сталей и создание коррозионно-стойких сталей нового поколения со структурой азотистого мартенсита и аустенита для высоконагруженных изделий современной техники. - дис. докт. тех. наук. - М., 2003.- 231 с.

4. Алексеенок, П.А. Разработка аустенитных сварочных материалов для технологии сварки оборудования АЭУ с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем: дисс. .канд. техн. наук: 2.5.8/Алексеенок Павел Александрович. - М., 2023. - 163;

5. Olsson J, Liljas M. 60 years of DSS applications // NACE corrosion 94 Conf. paper №395, Baltimore, MD, 1994.

6. Charles J. Past, present and future of duplex stainless steels. Duplex 07, Grado, Italy.

7. Gunn R.N. Duplex Stainless Steels: Microstructure , properties and applications Ed. By Gunn R.N., Abington publishing, Cambridge England, 1997.

8. Iris Alvares-Armas, Duplex Stainless Steels: Brief History and Some Resent Alloys. Resent Patents on Mechanicals Engineering, 2008, №1, Р.51-57.

9. 0. N. Zhou , Ru L. Peng, M.Schonning & R. Pettersson SCC of 2304 Duplex Stainless Steel—Microstructure, Residual Stress and Surface Grinding Effects //Materials, 2017, 10(3), p.221;

10. J.K. Sahu, U. Krupp, R.N. Ghosh e.a.: Mater. Sci. Eng., A, 2009, vol. 508, P. 1-14.

11. Костицына И.В. Коррозионная стойкость трубных сталей в агрессивных средах нефтяных и газовых месторождений: автореф. дис.. канд. техн. наук: 02.00.04/Костицына Ирина Валерьевна. - Ч., 2014. - 23 с.

12. Филистеев, В.Г., Стеклова, Е.О. Дуплексные стали для транспорта агрессивных сред, содержащих сероводород и двуокись углерода / В.Г. Филистеев//Экспозиция. Нефть. Газ. -МАРТ 1 (94)2023 с.82-87

13. Костина, М.В., Мурадян, С.О. Немов, В.В. Блинов, Е.В. Исследование физико-механических свойств новой литейной высокоазотистой Cr-Mn-Ni-Mo-N стали // XVI международная научно-техническая конференция «Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов и конструкций» 15 - 16 марта 2011 г., г. Санкт-Петербург, стр. 133-137

14. В.В. Назаратин, Л.Г. Ригина, М.В. Костина, С.О. Мурадян, В.Д. Горбач, С.А. Кузьмин, Е.В. Стацуковский. Исследование возможности применения новой высокоазотистой стали для производства литых заготовок //М., Литейное производство, № 6, 2009, с.23-28

15. Rigina L.G., Kostina M.V., Bannykh O.A., Blinov V.M., Zvereva T.N. Effect of alloying on the composition-stable nitrogen content and phase composition of corrosion-resistant Fe-Cr-Mn-Ni-Mo-V-Nb alloys after solidification. 9-th Int. konf. High Nitrogen Steels, Moscow, july 2009, p.....

16. Фельдгандлер Э.Г., Савкина Л.Я. Азот в коррозионностойких сталях // Бюллетень Черная металлургия, 1990, № 11, с. 24 -34

17. Chi-Shang Huang, Chia-Chang Shih. Effects of nitrogen and high temperature aging on g phase precipitation of duplex stainless steel // Materials Science and Engineering: A Volume 402, Issues 1-2, 15 August 2005, Pages 66-75

18. Z.Z. Yuan, Q.X. Dai, X.N. Cheng, K M. Chen. Microstructural thermostability of high nitrogen austenitic stainless steel // Materials Characterization, Volume 58, Issue 1, Jan. 2007, P. 87-91

19. Шапиро М.Б., Бернштейн М.Л., Барсукова И.М. Влияние азота на стойкость стали типа 03Х19АГ3Н10 против межкристаллитной коррозии // Металловедение и термическая обработка металлов, 1984, №1, с. 45-47

20. Е.В. Блинов, В.Ф. Терентьев, Д.В. Просвирнин, В.М. Блинов, Н.В. Бакунова. Циклическая прочность коррозионно-стойкой аустенитной азотсодержащей стали 05Х22АГ15Н8МФ в условиях повторного растяжения // М., Металлы, №1, 2012, с 80-87

21. Y. S. Sato and H. Kokawa: Preferential Precipitation Site of Sigma Phase in Duplex Stainless Steel Weld Metal // Scripta Materialia, 40-6(1999), 659-663.

22. Y. Maehara. Superplastic deformation mechanism of duplex stainless steels // Transactions of the ISIJ 27 (1987) 705.

23. Y. Maehara. Superplasticity of a 25%Cr-7%Ni-3%Mo-0.14%N Duplex Stainless Steel // in: Proceedings of International Conference on Stainless Steels, Chiba, ISIJ, (1991), p. 647-655

24. Hong, Chen. A new economical sigma-free duplex stainless steel 19Cr-6Mn-1. 0Mo-0. 5Ni-0. 5W-0. 5Cu-0. 2N / Chen Hong, Ding Tie-suo, Li Jun, Xiao Xue-shan, Zhao Jun-liang, Jiang Lai-zhu // Journal of iron and steel research, Internationa. - 2011. - No.18 (4). - Р. 52-57. 4

25. Dupoiron, F. Duplex stainless steels: a high mechanical properties stainless steel./ Dupoiron, F., Audouard J.P Scand J // Metal. - 1996. - No. 5. - Р.95-102.

26. J.W. Fu, Y.S. Yang, J.J. Guo, J.C. Ma and W.H. Tong Formation of two-phase coupled microstructure in AISI 304 stainless steel during directional solidification/ J.W. Fu //J. Mater. Res., Vol. 24, Jul 2000, No. 7, р. 2385-2390

27. Kotecki, D. J. and T. Siewert, WRC-1992 constitution diagram for stainless steel weld metals: a modification of the WRC-1988 diagram/ D. J Kotecki//Welding Research supplement, May 1992, p. 171-178

28. Sieverts A., Zapf G. // Z. Phys. Chem., A-172 (1935), 314

29. Уткина, К.Н. Исследование особенностей формирования и эволюции фазового состава и структуры супердуплексных сталей / К.Н. Уткина, Е.Л. Корзун, Ж.К. Каширина и др. // Тяжелое машиностроение - 2023, №9. - С.2-10.

30. Gas Porosity Defects in Duplex Stainless Steel Castings R. Arola, J. Wendt, E. Kivineva Mater. Sci. Forum, 1999, vol. 318, pp. 297-302. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.318-320.297

31. Свяжин, А.Г., Капуткина, Л.М. Азотистые и высокоазотистые стали. Промышленные технологии и свойства / А.Г. Свяжин, Л.М. Капуткина// Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2019. Т. 62, № 3. С. 173-187. DOI: 10.17073/0368-07972019-3-173-187

32. Park, Young-Hwan, Jong-Wan, Kim, The critical amount of nitrogen on the formation of nitrogen gas pores during solidification of 25Cr7Ni duplex stainless steels/ Young-Hwan Park, Jong-Wan Kim, Sun-Koo Kim, Yong-Deuk Lee & Zin-Hyoung Lee// Metallurgical and Materials Transactions B June 2003 34(3):313-320 /D0I:10.1007/s11663-003-0077-y

33. Chandramohan P., Nazirudeen S.S.M., Ramakrishnan S.S. Studies on Production and ThermoMechanical Treatment of 0.32% Nitrogen Alloyed Duplex Stainless Steel // Journal of Materials Engineering and Performance. 2008. Vol. 17, iss. 2. P. 271-279. DOI: 10.1007/s11665-007-9140-1

34. J. Li, J. Guo, C.-Y. Lu Mechanical and corrosion behaviors of 25Cr-5.3Ni-2.8Mo-0.15N duplex stainless steel castings affected by annealing process / J. Li, J. Guo, C.-Y. Lu et.al. // Materials and Corrosion. 2015. Vol. 66, no. 2. P. 105-110.

35. Уткина, К.Н, Левков, Л.Я. Исследование влияния химического состава и условий кристаллизации на формирование структуры супердуплексных сталей / К.Н. Уткина, Л.Я. Левков, А.С. Федоров и др. // Международная научная конференция «Физико-химические основы металлургических процессов» имени академика А.М. Самарина (ФХОМП 2022): сб. тр. конф. (Выкса, 10-14 окт. 2022 г.). Выкса, 2022. С. 248-256.

36. Chandramohan P., Nazirudeen S.S.M., Srivatsavan R. The effect of nitrogen solubility, heat treatment and hot forging on 0.15% N duplex stainless steels // International Journal of Materials and Product Technology. 2006. Vol. 25, no. 4. P. 281-296. DOI: 10.1504/IJMPT.2006.008884

37. Седухин, В.В. Совершенствование химического состава и технологии выплавки дуплексной марки стали, легированной азотом, в открытой индукционной печи: дис. ... канд.техн.наук.: 2.6.2/ Седухин Вадим Валерьвич, 2022 г. Ч. - 125 с.

38. HONG-CHUN ZHU, Effects of Nitrogen Segregation and Solubility on the Formation of Nitrogen Gas Pores in 21.5Cr-1.5Ni Duplex Stainless Steel DOI: 10.1007/s11663-017-1021-x The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2017

39. M.C. Flemings, Solidification Processing, McGraw-Hill, New York, 1974, pp. 207.

40. .H. Satir-Kolorz and H.K. Feichtinger: Zeitschrift fur Metallkunde, 1991, vol. 82, pp. 689-97.

41. H. K. Feichtinger and G. Stein, "Melting of high nitrogen steels," Proc. 5th Int. Conf. High Nitrogen Steels, Espoo Finland - Stockholm Sweden (1998), pp. 261-279.

42. Федосеева, Е.М., Ольшанская, Т.В., Душина, А.Ю. Закономерности формирования структуры в механизмах кристаллизации аустенитных сталей (обзор)/Е.М. Федосеева, Т.В. Ольшанская, А.Ю. Душина// Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение, 1 (2023) с. 83-97

43. Ригина, Л.Г. Исследование и разработка технологии ЭШП и ЭШПД хромомарганцевых сталей, легированных азотом: дис.... канд. тех. наук.: 05.16.02/Ригина Людмила Георгиевна. - М., 2005.- 146 с.

44. Chipman, J. Prediction of solubility of nitrogen in molten steel / J. Chipman, D.A. Corrigan // Transactions of the American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers. -1965. - Vol. 233. - P. 1249-1252.

45. Schürmann, E. Äquivalente Wirkung von Zusatzelementen auf Löslichkeit, Aktivität und Aktivitätskoeffizienten des Stickstoff in eisenreichen Schmelzen. 1. Dreistofflegierungen Fe-N-Xi / E. Schürmann, H.D. Kunze // Archiv für das Eisenhüttenwesen - 1967. - Jg.38, h.8. - S. 585-594.

46. Бородулин, Г.М. Нержавеющая сталь / Г.М. Бородулин, Е.И. Мошкевич. - М.: Металлургия, 1973. - 320 с.

47. Wada, H. Solubility of nitrogen in liquid iron-chromium-nickel alloys containing manganese and molybdenum / H. Wada, R.D. Pehlke // Metallurgical Transactions B: Process Metallurgy - 1977. - Vol. 8B. - Iss. 4. - P. 675-682.

48. Григоренко, Г.М. Водород и азот в металлах при плазменной плавке / Г.М. Григоренко, Ю.М. Помарин. - Киев: Наукова думка, 1989. - 200 с. 121

49. Satir-Kolorz, A.H. On the Solubility of Nitrogen in Liquid Iron and Steel Alloys Using Elevated Pressure / A.H. Satir-Kolorz, H.K. Feichtinger // Z. Metallkde. - 1991. - Bd. 82, H. 9 - S. 689697.

50. Forch, K. Technologies of Newly Developed High-Nitrogen Steels / K. Forch, G. Stein, J. Menzel. - HNS 90 - High Nitrogen Steels, Inst. Met., London, 1991. - P. 258- 267.

51. Riipi, J. Behavior of Nitrogen During AOD Process / J. Riipi, T. Fabritius, E.- P. Heikkinen et al. // ISIJ International. - 2009. - Vol. 49. - P. 1468-1473.

52. Li-Yuan, S. Production of Nitrogen-Bearing Stainless Steel by Injecting Nitrogen Gas / S. Li-Yuan. L. Jing-She, Z. Li-Feng et al. // Journal of Iron and Steel Research, International. - 2011. -Vol. 18. - No.11. - P. 7-11.

53. Kijac, J. The Nitrogen Content Management in the Oxygen Converter Steelmaking / J. Kijac, R. Sladikova, B. Buiko, T. Borovsky // Metalurgija. - 2012. - Vol. 51. - No.2. - P. 191-194.

54. Лакомский, В.И. Взаимодействие диатомных газов с жидкими металлами при высоких температурах / В.И. Лакомский - Киев, Наукова думка, 1992. - 232с.

55. Svyazhin, A. G., Bazhenov,V. E., Kaputkina, L. M., J. Siwka, Kindop, V. E. Critical nitrogen concentration in high nitrogen steels for the production of a dense ingot /A. G. Svyazhin, V. E. Bazhenov, L. M. Kaputkina, J. Siwka, and V. E. Kindop// Metallurgist, Vol. 58, Nos. 11-12, March, 2015 (Russian Original Nos. 11-12, November-December, 2014)

56. Костина, М.В., Ригина, .Г. Азотосодержащие стали и способы их производства/М.В. Костина, Л.Г. Ригина// Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, том 63, №8, 2020 с. 606-622

57. Пфанн, В.Д. Перераспределение растворимой примеси при кристаллизации//Зонная плавка - М.: Металлургиздат, 1962 - с. 248-272

58. Тиллер, В. Сегрегация растворенной примеси при затвердевании слитка// Зонная плавка - М.: Металлургиздат, 1962 - с. 307-354

59. Hong-Chun Zhu, Effects of Nitrogen Segregation and Solubility on the Formation of Nitrogen Gas Pores in 21.5Cr-1.5Ni Duplex Stainless Steel/ Hong-Chun Zhu, Zhou-Hua Jiang and Guo-Ping Li The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2017 DOI: 10.1007/s11663-

017-1021-x

60. Kaiju Dai, Bo Wang, Fei Xue, Shanshan Liu, Junkai Huang, and Jieue Zhang Formation of Nitrogen Bubbles During Solidification of Duplex Stainless Steels https://doi.org/10.1007/s11663-

018-1263-2 The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2018

61. Бюллетень «Отрасли российской экономики: производство, финансы, ценные бумаги. Чёрная и цветная металлургия» [Электронный ресурс] № 1511, № 1506 - Режим доступа: https://www.akm.ru/news/v_2022_godu_mirovoe_proizvodstvo_stali_snizilos_na_4_3_/;

62. Волкова, А.В. Рынок нержавеющего металлопроката - 2021 /А.В. Волкова/ Центр развития, Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики, 76 с.;

63. Помарин, Ю.М. Исследование высокотемпературных процессов взаимодействия азота с расплавами и разработка способа легирования азотом сталей при дугошлаковом переплаве: автореф. дис. ... д-р тех. наук.:05.16.01/Помарин Юрий Михайлович - Киев.: ИЭС АН Украины,1999.- 34 с.,

64. Ritzenhoff, R., Medovar, L., Stovpshenko. G.. Improvements of Arc Slag Remelting Technology for HNS Manufacturing./ R. Ritzenhoff, L. Medovar, G. Stovpshenko., //Proceedings of 12th International Conference of High Nitrogen Steels.Hamburg, 2014. P.114-117 ,

65. Левков, Л.Я. Теоретические предпосылки и практические методы управления физико-химическими и теплофизическими процессами при электрошлаковом переплаве, определяющие качество ответственных изделий: дис.. ..докт. техн. наук: 05.16.02/Левков Леонид Яковлевич. - М. - 2016. - 342 с.

66. Шурыгин, Д.А. Влияние технологии электрошлакового переплава на качество и свойства изделий из 9-12%-ных хромистых сталей для энергетического оборудования с суперсверхкритическими параметрами пара: дис.. ..канд. техн. наук: 05.16.02/ Шурыгин Дмитрий Александрович. - М. - 2016. - 153

67. Калльяри, И. , Бреда, М., Фриго, М., Рамодс Э. Изотермическое старение экономно легированной дуплексной нержавеющей стали // Калльяри И. , Бреда М., Фриго М., Рамодс Э. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носов, №4, 2014 С. 44-52

68. Practical Guidelines for the Fabrication of Duplex Stainless Steel / Third édition 2014 -IMOA 1999-2014, 68p. ISBN 978-1-907470-09-7

69. Dub, V.S., . Levkov, L.Ya Shurygin, D.A Tolstykh,. D.S. Klochai, V.V. ^rzun, EL. Garchenko, A.A. Electroslag Remelting Technology for Contemporary Engineering. Retrospection and New Possibilities / V.S. Dub, L.Ya. Levkov, D.A. Shurygin, D.S. Tolstykh, V.V. Klochai, E.L. ^rzun, A.A. Garchenko //Metallurgist. 2018. Vol. 62 (Issue 5-6). Р. 511-520.

70. EN 10088-1 - Нержавеющие стали. Часть 1: Перечень нержавеющих сталей / Европейский стандарт;

71. ISO 15510: 2014 - Сталь нержавеющая: Химический состав / Международный стандарт;

72. ГОСТ 5632 - Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные марки / Межгосударственный стандарт;

73. Зубченко, А.С., Шарый, Н.В., Рабинович, В.П. Коррозионностойкая в морской воде аустенитно-ферритная сталь SAF2507 (X2CrNiMoN2574)/ А.С. Зубченко, Н.В. Шарый, В.П. Рабинович// Вопросы атомной науки и техники, выпуск 34, 2014, с. 42-52;

74. Зубченко, А.С., Банюк, Г.Ф. Перспективные для теплообменного оборудования аустенитно-ферритные хромоникелевые стали / А.С. Зубченко, Г.Ф. Банюк // Вопросы атомной науки и техники, выпуск 25, 2009, с. 106-112;

75. Аннотационный отчет «Исследование коррозионной стойкости в средах, содержащих Н2S,нержавеющей стали переменного состава; выдача рекомендаций по разработке стали», 1986 г. 17 с.

76. Зубченко А.С., Харина И.Л., Корнеев А.Е. Влияние структуры металла шва на склонность к питтинговой коррозии сварных соединений ферритно-аустенитной стали /Материаловедение и термическая обработка металлов. 2006. № 7. С. 32....

77. Зубченко А.С., Шарый Н.В., Рабинович В.П. Коррозионно-стойкая в морской воде аустенитно-ферритная сталь SAF2507 / Вопросы атомной науки и техники, серия: Обеспечение безопасности АЭС, выпуск 34, 2014.- С. 42-52

78. Алексеев В.И., Юсупов B.C., Лазаренко Г.Ю. Механизм влияния молибдена и меди на антикоррозионные свойства стали, «Перспективные материалы», 2009, №6, С. 21-29

79. Никифорова В.М., Харина И.Л. Коррозионная стойкость новых высокопрочных конструкционных материалов для узлов АЭУ/Труды ЦНИИТМАШ №143,1978, С.48- 53

80. Зубченко А.С., Шарый В.Н., Рабинович В.П. Коррозионностойкая в морской воде аустенитно-ферритная сталь SAF2507; ВАНТ, Гидропресс, 2014, С...

81. Рябченков А.В., Томина С.П. Влияние легирования на стойкость против коррозионного растрескивания хромистых ферритных сталей/ Труды ЦНИИТМАШ №143, 1978, С. 9-15;

82. Бабушкина Г.И., Дегтярев А.Ф., Иодковский С.А., Крянин И.Р., Дубровский А.М. и др. Коррозионностойкие стали для крупных отливок и поковок в машиностроении, ч. 1/ Труды ЦНИИТМАШ №217, 1990, С. 15-18;

83. Бабушкина Г.И., Дегтярев А.Ф., Иодковский С.А., Ломакин П.А. Коррозионностойкие стали для крупных отливок и поковок в машиностроении, ч. 2/ Труды ЦНИИТМАШ №218, 1990, С.3-8;

84. Чечель Л.А., Максимов А.И., Рябченков А.В., Кузнецов Е.В., Никифорова В.М. и др. Хромомарганцевые стали для пароперегревателей, устойчивые против межкристаллитной коррозии/ Труды ЦНИИТМАШ №143, 1978, С. 93-97;

85. Шатило С.П., Усольцев Д.Ю. Факторы, определяющие сероводородную стойкость сталей; Труды научно-практической конференции «Актуальные проблемы материаловедения», Россия, Омск, 2014, С...

86. Sponseller D. A., Flinn R.A. The solubility of calcium in liquid iron and third element interaction affect // Trans. AIME. 1964. V. 239. P. 876...887.

87. Герасимов В.И., Звездин Ю.И., Кузнецов Е.В. и др. Перспективные материалы для трубных систем парогенераторов АЭС. Теплоэнергетика. 1992, С. 23-27;

88. Моисеева Л.С., Тур Ю.Ю. Рашевская Н.С // Практика противокоррозионной защиты, 2002 г., № 1(23), С. 30-41;

89. Герцог Э. Коррозия стали в сероводородной среде. Коррозия металлов//М.: Металл, 1964 г., с. 31-34;

90. Левина, А.В. Формирование структуры, фазового состава и свойств при термическом и деформационном воздействии аустенитно-ферритной стали 03Х14Н10К5М2Ю2Т

для упругих элементов: дис.канд. техн. наук: 05.16.01/ Левина Анна Владимировна. - Е. - 2015.

- 145

91. Низиенко, М.О., Смирнов, А.Е., Севальнев, Г.С. Исследование химико-термической обработки дуплексных сталей, легированных редкоземельными металлами и кобальтом / М.О. Низиенко, А.Е. Смирнов, Г.С. Севальнев // Будущее машиностроение России 2022, сборник докладов. XV Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием). Том 1. Москва, 2023, с. 229-234

92. NACE MR0175/ISO 15156 Petroleum and natural gas industries—Materials for use in H2S-containing Environments in oil and gas production. Part 1:General principles for selection of cracking-resistant materials, 2001 - 149 p.;

93. ASTM G48 -11 Standard Test Methods for Pitting and Crevice Corrosion Resistance of Stainless Steels and Related Alloys by Use of Ferric Chloride Solution - ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. United States - 2015, 11p.

94. Liou, H.-Y. Effects of Alloying Elements on the Mechanical Properties and Corrosion Behaviors of 2205 Duplex Stainless Steels / H.-Y. Liou, Y.-T. Pan, R.-I. Hsieh et al. // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2001. - Vol. 10(2). -P. 231-241.

95. Nilsson, J.-O. Aging at 400-600 °C of submerged arc welds of 22Cr-3Mo-8Ni duplex stainless steel and its effect on toughness and microstructure / J.-O. Nilsson, P. Liu // Materials Science and Technology. - 1991. - Vol. 7. - Iss. 9. - P. 853-862.

96. Michalska, J. Qualitative and quantitative analysis of о and x phases in 2205 duplex stainless steel / J. Michalska, M. Sozanska // Materials Characterizstion. - 2006. - No. 56. - Р. 355-362

97. Charles, J. Super duplex stainless steels: structure and properties / J. Charles // Proceedings of Duplex Stainless Steels '91. - Les Ulis Cedex (France): Les Editions de Physique, 1991.

- P. 3-48.

98. He, J. & Yan, M. & Yang, L. & Moradi, M. & Song, Z. & Jiang, Y.. (2015). Electrochemical Corrosion and Critical Pitting Temperature of S32750 Super Duplex Stainless Steel in NaCl Solution. Journal of the Chinese Society of Corrosion and Protection. 35. 106-112. 10.11902/1005.4537.2014.035.

99. Y. Maehara , M. Koike , N. Fujino , T. Kunitake , Precipitation behavior of о-phase in a duplex phase stainless steel, Tetsu-to-Hagane 67 (1981) 577-586

100. N. Sathirachinda, R. Pettersson, S. Wessman, J. Pan/Scanning Kelvin probe force microscopy study of chromium nitrides in 2507 super duplex stainless steel-Implications and limitations/Electrochimica Acta56(2011)1792-1798

101. J. M. Pardal, S. S. M. Tavares, M. P. Cindra Fonseca, M. R. da Silva аnd M. L. R. Ferreira/Study of deleterious phase precipitation under continuous cooling of superduplex stainless steel UNS S32750/ Materials Science and Technology 2012 VOL28 NO3 295-301

102. Helix Bridge [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://en.rn.wikipedia.org/wiki/Helix_Bridge;

103. Harbor Drive Pedestrian Bridge [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.tylin.com/work/projects/harbor-drive-pedestrian-bridge;

104. Lusail Pedestrian Bridges,Qatar United Kingdom Architecture News [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://worldarchitecture.org/article-links/pnhvn/lusail-pedestrian-bridgesqatar.html;

105. Болобов, В. И., Шнеерсон, Я. М., Лапин, А. Ю. Целесообразность использования гипердуплексной нержавеющей стали в качестве материала автоклавного оборудования высокотемпературного окислительного выщелачивания золотосодержащих сульфидных концентратов / В. И. Болобов, Я. М. Шнеерсон, А. Ю. Лапин// Цветные металлы, 2018, №3

106. Yanilkin A.V., Utkina K.N., Levkov L.Ya., Korzun E.L., Ivanov I.A. Prediction of the critical cooling rate in the dependence of the chemical composition of super duplex steel X03Cr23Ni6Mo4Cu3NbN/ Computational Materials Science

107. Уткина, К. , Янилкин, А., Корзун, Е., Левков, Л., Иванов, И. Применение инструментов цифрового материаловедения для управления формированием вторичных фаз в супердуплексной стали / К. Уткина, А. Янилкин, Е. Корзун, Л. Левков, И. Иванов// сборник докладов III Международной конференции «Коррозия и новые материалы в нефтегазовой промышленности» ФГАОУ ВО «СПбПУ», с. 345-348

108. Уткина, К.Н., Левков, Л.Я., Корзун, Е.Л., Ульянов, М.В. Сочетание композиционного и технологического подходов при обеспечении качества заготовок из супердуплексных сталей/ К.Н. Уткина, Л.Я. Левков, Е.Л. Корзун, М.В. Ульянов// сборник тезисов докладов Седьмой научно-технической конференции «Коррозия и управление рисками в нефтяной и газовой промышленности», Самара 5-7 снт. 2023 г.

109. Zhitenev A.I., Fedorov A.S., Kovalev P.V., Strekalovskaya D.A., Al'khimenko A.A. Cast structure and properties of duplex stainless steels. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2022;65(5):323-332;

110. Шурыгин, Д.А., Левков, Л.Я. Киссельман, М.А., Терехин, Д.К., Ульянов, М.В., Матыцина, Г.И., Клочай, В.В., Корзун, Е.Л. Новые технологические возможности ЭШП при производстве материалов для атомного машиностроения / Д.А. Шурыгин, Л.Я. Левков М.А. Киссельман, Д.К. Терехин, М.В. Ульянов, Г.И. Матыцина, В.В. Клочай, Е.Л Корзун. / Сборник трудов IX-ой Евразийской научно-практической конференции Прочность неоднородных структур - ПРОСТ 2018, Москва, 2018. - с. 168

111. Левков, Л.Я., Шурыгин, Д.А., Киссльман, М.А., Дуб, В.С., Терехин, Д.К., Каширина, Ж.К., Голубкин, А.М., Клочай, В.В., Гарченко, А.А. Новые возможности электрошлакового переплава при производстве современных чистых сталей / Л.Я. Левков, Д.А. Шурыгин, М.А. Киссельман, В.С. Дуб, Д.К. Терехин, Ж.К. Каширина, А.М. Голубкин, В.В. Клочай, А.А. Гарченко / Сборник трудов XV Международного конгресса сталеплавильщиков, к 100-летию Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и 380-летию российской металлургии / Том 1. - 2018. - с. 116-123

112. Нехамин, С.М., Левков, Л.Я., Орлов, С.В., Терехин, Д.К., Орловский, Е.Г., Деднев, А.А. Управление качеством электрошлакового слитка при непрерывном и циклическом процессе переплава / С.М. Нехамин, Л.Я. Левков, С.В. Орлов, Д.К. Терехин, Е.Г. Орловский, А.А. Деднев / Электрометаллургия, №11, 2023. - с. 21-31

113. Нехамин, С.М. Новые электротехнологии и оборудование с кадровым сопровождением для электрометаллургических производств /Нехамин С.М. / Электрометаллургия, №2, 2023. - с. 2-9

114. Kharicha, A. Influence of the Frequency of the Applied AC Current on the Electroslag Remelting Process / A.Kharicha, M.Wu, A.Ludwig, M.Ramprecht, H.Holzgruber // CFD Modeling and Simulation in Materials Processing TMS (The Minerals, Metals & Materials Society).-2012.-P.139-148.

115. Дуб, В.С. Исследование внецентренной ликвации и разработка методов подавления ее развития в крупных слитках: дис. ... докт.техн.наук.:05.16.02/Дуб Владимир Семенович.-М-1980.-395 с.

116. Holzgruber, H. Investigation of the implications of the current conductive mold technology with respect to the internal and surface quality of ESR ingots / H. Holzgruber, W. Holzgruber, A. Scheriau, M. Knabl, M. Kubin, J. Korp, R. Pierer // Proc. «Liquid Metal Processing and Casting» Nancy, France. Sept. 25-28. - 2011. - P. 57-64.

117. Sato, J. High-quality Work Roll Manufacturing Technology Using New Electro Slag Remelting (ESR) / J. Sato, K. Iwanaga, A. Tomioka, K. Nishigushi et. al. // Kobelco technology review. - 2011. - № 30. - Dec. - P. 1-6.

118. Chang, L-z. Effect of low-frequency AC power supply during electroslag remelting on qualities of alloy steel / L.-z. Chang, X.-f. Shi, H.-s. Yang, Z.-b. Li // Journal of Iron and Steel Research, International. - 2009. - № 16. - Р.7-11.

119. Чудхури, А. Электрошлаковая выплавка крупнотоннажных слитков с низким содержанием алюминия на токе низкой чистоты / А.Чудхури, Р.Яух, Ф.Тинце // Электрошлаковый переплав. Вып. 6. - Киев.: Наук. думка. - 1983. - С. 322-330.

120. Kharicha, A. Integrated simulation of advanced protective gas electro-slag remelting for the production of high-quality steels (ISA-PESR) / A. Kharicha, A.Ludwig, M.Wu, H.Scholz, W.Schützenhöfer et al.// Final report, Contract No RFSR-CT-2004-00027 1. - 2009. - 150 p.

121. Baokuan Li, Fang Wang and Fumitaka Tsukihashi Current, Magnetic Field and Joule Heating in Elec-troslag Remelting Processes. ISIJ International. Vol. 52. 2012. No 7. P.1289-1295.

122. Hernandez-Morales B., Mitchell A. Review of Mathematical Models of Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer in Electroslag Remelting Process // Ironmaking and Steelmaking V. 26. 1999. No 6. Р.423-438.

123. Choudhary M., Szekely J. Modelling of Fluid Flow and Heat Transfer in Industrial-scale ESR System. / /Ironmaking and Steelmaking Vol. 5. 1981. Р.225-232.

124. Sibaki K., Kharicha A., Wu M., et al. A Numerical Study on the Influence of the Frequency of the Applied AC Current on the Electroslag Remelting Processes // Proceedings of Int. Symposium on LMPC. 2013. P.13-19.

125. Kharicha A., Alemany A., Bornas D., Hydrodynamic Study of a Rotating MHD Flow in a Cylindrical Cavity by Ultrasound Doppler Shift Method. //International Journal of Engineering Sciences, April 2005. Р.589-615.

126. Kharicha A., Wu M., Ludwig A., et al. Influence of the Frequency of the Applied AC Current on the Electroslag Remelting Process // CFD Modeling and Simulation in Materials Processing TMS (The Minerals, Metals & Materials Society). 2012. P.139-148.

127. Dub, V.S., Levkov, L.Ya. Shurygin, D.A., Tolstykh, D.S., Klochai, V.V. Korzun, E.L. Garchenko, A.A. Electroslag Remelting Technology for Contemporary Engineering. Retrospection and New Possibilities / V.S. Dub, L.Ya. Levkov, D A. Shurygin and others //Metallurgist. 2018. Vol. 62 (Issue 5-6). Р. 511-520.

128. Левков, Л.Я., Терехин, Д.К., Каширина, Ж.К., Шурыгин, Д.А., Ульянов, М.В., Нуралиев, Ф.А. Гуденко, А.С., Калугин, Д.А., Шипова, Е.В., Ковалев, И.Б., Косырев, К.Л., Смаковский, М.С., Чистопольцева Е.А. Разработка супердуплексной стали и технологий изготовления кованых и литых заготовок судовой арматуры / Л.Я. Левков, Д.К. Терехин, Ж.К. Каширина, Д.А. Шурыгин, М.В. Ульянов, Ф.А. Нуралиев, А.С. Гуденко, Д.А. Калугин, Е.В. Шипова, И.Б. Ковалев, К.Л. Косырев, М.С. Смаковский, Е.А. Чистопольцева // Арматуростроение №2 /131/2021 г. С. 54-58

129. Файфилевич, Г.А., Мелькумов, И.Н., Виноград, М.И. - МиТОМ, 1971, с.36-38

130. Бабаков, А.А., Приданцев, М.В. Коррозионностойкие стали и сплавы. - М.: Мееталлургиздат, 1971. - 320 с.

131. Пупышев А.А. Термодинамическое моделирование термохимических процессов в спектральных источниках / А.А. Пупышев // Учебное электронное текстовое издание, Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007, 85 с.;

132. Ватолин Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах / Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г. Трусов ; М. : Металлургия, 1994. 352 с.;

133. Моисеев, Г.К. Термодинамическое моделирование в неорганических системах / Г.К. Моисеев, Г.П. Вяткин. Челябинск; Изд-во Южно-Уральского государственного университета, 1999. 256 с.;

134. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.: / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. — М.: Машиностроение., с. 35-37;

135. Электронный ресурс, режим доступа: http://thermocalc.com/Products/ThermodynamicsSoftware;

136. Thermo-Calc Examples, Version S, 2008. Foundation of Computational Thermodynamics Stockholm, Sweden - 783 p.

137. J.-O. Andersson et al. Thermo-Calc & DICTRA, computational tools for materials science, Calphad. Vol. 26 (2002) 273-312. https://doi.org/10.1016/S0364-5916(02)00037-8;

138. Saunders, N. CALPHAD (Calculation of Phase Diagrams): A Comprehensive Guide / N. Saunders, A. P. Miodownik. — Oxford, New York : Pergamon, 1998. — 480 p.

139. Sigworth G., Elliott J. The Thermodynamics of Liquid Dilute Iron alloys.// Metal Science. -1974. -V.8.- P. 298-308.

140. Научно-технологическая инфраструктура Российской Федерации/ Каталог УНУ. Установка электрошлакового переплава ЭШП05У / Электронный ресурс, режим доступа;

141. Линейные размеры объектов, межатомные и межплоскостные расстояния

кристаллических материалов. Методика измерений с помощью просвечивающего

электронного микроскопа TecnaiOsiris. МВИ-239 ПВ;

142. Линейные размеры микрорельефа твердотельных материалов. Методика измерений c помощью растрового электронно-ионного микроскопа Scios. МВИ-240 ПВ (свидетельство об аттестации № 3/RA.RU320052-2020 от 01.09.2020 г.);

143. Топографические данные и энергодисперсионный рентгеновский микроанализ поверхности на субмикронных масштабах. Методика измерений с помощью растрового электронного микроскопа JE0LJSM-6000 (свидетельство об аттестации № 1/RA.RU320052-2020 от 01.09.2020 г.);

144. Handbook of Statistics Vol. 13: Design and Analysis of Experiments / by C R Rao (Editor), S Ghosh (Editor) - Elsevier Science Pub Co, 1996 - 1216p.

145. П.Н. Анисимов Об использовании методики планирования эксперимента в соответствии с трехуровневыми планами Бокса-Бенкена / Вестник магистратуры. 2017. N 2-2(65), c. 32-36

146. Барышев А.В. Поиск оптимальных альтернативных решений с помощью Excel в задачах целочисленного программирования // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №4 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/60EVN415.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. D0I:10.15862/60EVN415

147. Лубенский А.П. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1983, №9, с.

1-2.;

148. Saeed Ghali Influence of Vanadium and Cast Temperature on Nitrogen Solubility of Stainless Steel // Journal of Metallurgy Volume 2014, Article ID 528121, 6 pages http://dx.doi.org/10.1155/2014/528121

149. Dong Yan-wu, Jiang Zhou-hua, Li Zheng-bang Segregation of Niobium During Electroslag Remelting Process // Journal of iron and steel research, international. 2009,16(1) / p. 07-11

150. Гольдштейн, М.И. Специальные стали / М.И. Гольдштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер - М.: Металлургия, 1985. - 408 с.

151. Каблов, Е.Н. Легирование и фазовая нестабильность высокопрочных коррозионностойких сталей. / Е.Н. Каблов, Г.С. Кривоногов Всероссийский институт авиационных материалов/2001-203339. 20 c.

152. Левков Л.Я., Уткина К.Н., Шурыгин Д.А., Баликоев А.Г., Ефимов В.М., Калугин Д.А., Марков С.И., Орлов С.В., Толстых Д.С./Дуплексная нержавеющая сталь для производства запорной и регулирующей арматуры/Патент RU 2693718 C2;

153. Junhe Li , Wei Shen , Ping Lin , Fuming Wang and Zhanbing Yang, Effect of Solution Treatment Temperature on Microstructural Evolution, Precipitation Behavior, and Comprehensive Properties in UNS S32750 Super Duplex Stainless Steel, Metals 2020, 10, 1481; doi:10.3390/met10111481

154. H. K. Feichtinger, A. Satir-Kolorz and Zheng Xiao-Hong: Proc. of Int. Conf. HNS-88, Inst. of Met., London & Soc. Francaise Metallurgies, France, (1988), 53.

155. Marina K., Michael P., Duplex steels. Part II: carbides and nitrides Metallogr. Microstructur. Anal (2013), 2

156. Erikson, Radiographic examination of the system iron-chromium-nitrogen. Jernkontorets Annaler 118, Р. 530-543 (1934) 10.

157. Junhe Li , Wei Shen , Ping Lin, Fuming Wang and Zhanbing Yang Effect of Solution Treatment Temperature on Microstructural Evolution, Precipitation Behavior, and Comprehensive

Properties in UNS S32750 Super Duplex Stainless Steel Metals 2020, 10, 1481; doi:10.3390/met10111481

158. Feichtinger, H.K. Solubility in solid and liquid iron alloys with special regard to the melting range / H.K. Feichtinger, A H. Satir-Kolorz, X.H. Zheng // HNS 88 Proceedmgs. - 1988. - S.75-80.

159. Piazza, D. Stickstoffhaltige Eisenlegierungen als multifunktionelle Werkstoffe im Maschinenbau. - Diss. Techn. Wiss. ETH Zürich, Nr. 11954, 1996. - 143s.

160. Kunze, J. Nitrogen and Carbon in Iron and Steel:Thermodynamics (Physical research). -Berlin: Akademie Verlag, 1990. - 245p.

161. Siwka, J. Equilibrium Constants and Nitrogen Activity in Liquid Metals and Iron Alloys / J. Siwka // ISIJ International - 2008, vol.48, iss.4 - P.385-394.

162. Hongchun Zhu, Huabing Li, Zhang Shucai Effects of Nitrogen Segregation and Solubility on the Formation of Nitrogen Gas Pores in 21.5Cr-1.5Ni Duplex Stainless Steel, Metallurgical Transactions B • July 2017

163. P.S. Wei, S.Y. Hsiao Pore shape development from a bubble captured by a solidification front, International Journal of Heat and Mass Transfer 55 (2012) p. 8129-8138

164. A.G. Svyazhin, V.E. Bazhenov, L.M. Kaputkina, J. Siwka, and V.E. Kindop: Metallurgist, 2015, vol. 58, pp. 959-66.

165. M R. Ridolfi and O. Tassa: Intermetallics, 2003, vol. 11, pp. 1335- 38. 12.

166. S.H. Yang and Z.H. Lee: Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 417, pp. 307-14.

167. Кем, А. Ю., Рощупкина, Е. Ю., Кожухов, А. А. Методика расчета массообменных процессов при легировании стали SA-20A азотом в процессе продувки через донные фурмы / А. Ю. Кем, Е. Ю. Рощупкина, А. А. Кожухов / Бюллетень «Черная металлургия», Том 76, 5 - 2020. - с.463-468

168. Ригина Л.Г. Васильев Я.М., Дуб В.С., Блинов В.М. Стали, легированные азотом. // Балтийская нержавеющая сталь. 2005. №3;

169. Проблемы и перспективы создания российских паротурбинных блоков нового поколения [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.energocon.com;

170. Никулин, А.А. и др. Методика определения программы изменения энергетического режима установок ЭШП. Труды III всесоюзной конференции по ЭТТТП, часть II. Киев, «Научная мысль», 1968 г.

171. Анализ теплофизических свойств сталей с целью применения для решения нелинейных задач теории нагрева. В.И. Тимошпольский, С.М. Кабишов, Е.В. Калиневич, Р.Б. Вайс // Литьё и металлургия. 2008.№2(38) С.17-22.

172. Техническое описание https://www.materials.sandvik/en/materials-center/material-datasheets/tube-and-pipe-seamless/sandvik-saf-2507/ 2022-08-30

173. Hernandez-Morales B., Mitchell A. Review of Mathematical Models of Fluid Flow, Heat Transfer and Mass Transfer in Elertroslag Remelting Process // Ironmaking and Steelmaking V. 26. 1999. No 6. Р.423-438.

174. Choudhary M., Szekely J. Modelling of Fluid Flow and Heat Transfer in Industrial-scale ESR System. / /Ironmaking and Steelmaking Vol. 5. 1981. Р.225-232.

175. Левков Л.Я., Шурыгин Д.А. и др. Разработка супердуплексной стали и технологии изготовления кованых и литых заготовок судовой арматуры, Арматуростроение № 2 (131), 2021, с. 54-57

176. Уткина, К.Н., Янилкин, А.В., Левков, Л.Я., Корзун, Е.Л. и др. Оптимизация химического состава и структуры новой супердуплексной стали на основе экспериментальных исследований и компьютерного моделирования формирования вторичных фаз/ К.Н. Уткина, А.В. Янилкин, Л.Я. Левков, Е.Л. Корзун/ Сборник трудов XVII Международного конгресса сталеплавильщиков и производителей металла «От руды до стали - ISC0N-2023», Магнитогорск, 3-7 апреля 2023 г. с. 62

177. D. Dulieu, The role of niobium in austenitic and duplex stainless steels, International Symposium Niobium 2001 (2001) Conference Paper;

178. H. Hughes, Complex nitride in Cr-Nb steels, J.I.S.I. 205, 1967

179. Y. Maehara , M. Koike , N. Fujino , T. Kunitake , Precipitation behavior of G-phase in a duplex phase stainless steel, Tetsu-to-Hagane 67 (1981) 577-586

180. S.Topolska, J.Labanowski Effect of microstructure on impact toughness of duplex and superduplex stainless steels/Journal of of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, V.36, Is.2,0ctober, 2009, P.142-149

181. N. Sathirachinda, R. Pettersson, S. Wessman, J. Pan/Study of nobility of chromium nitrides in isothermally aged duplex stainless steels by using SKPFM and SEM/EDS / Corrosion Science 52 (2010) 179-186

182. N. Sathirachinda, R. Pettersson, S. Wessman, J. Pan/Scanning Kelvin probe force microscopy study of chromium nitrides in 2507 super duplex stainless steel-Implications and limitations/Electrochimica Acta56(2011)1792-1798

183. J. M. Pardal, S. S. M. Tavares, M. P. Cindra Fonseca, M. R. da Silva and M. L. R. Ferreira/Study of deleterious phase precipitation under continuous cooling of superduplex stainless steel UNS S32750/ Materials Science and Technology 2012 V0L28 N03 295-301

ПРИЛОЖЕНИЕ А План компьютерного эксперимента

Таблица А1 - План компьютерного эксперимента по моделированию фазового состояния стали UNS S32750

Номер эксперимента Химический состав стали, % масс.

C Si Mn Cr Ni Mo N

1 0,01 0,2 0,2 24 6 3 0,24

2 0,01 0,2 0,2 24 6 4 0,28

3 0,01 0,2 0,2 24 6 5 0,26

4 0,01 0,2 0,2 25 8 3 0,26

5 0,01 0,2 0,2 25 8 4 0,24

6 0,01 0,2 0,2 25 8 5 0,28

7 0,01 0,2 0,2 26 7 3 0,28

8 0,01 0,2 0,2 26 7 4 0,26

9 0,01 0,2 0,2 26 7 5 0,24

10 0,01 0,2 0,7 24 8 3 0,24

11 0,01 0,2 0,7 24 8 4 0,28

12 0,01 0,2 0,7 24 8 5 0,26

13 0,01 0,2 0,7 25 7 3 0,26

14 0,01 0,2 0,7 25 7 4 0,24

15 0,01 0,2 0,7 25 7 5 0,28

16 0,01 0,2 0,7 26 6 3 0,28

17 0,01 0,2 0,7 26 6 4 0,26

18 0,01 0,2 0,7 26 6 5 0,24

19 0,01 0,2 1,2 24 7 3 0,24

20 0,01 0,2 1,2 24 7 4 0,28

21 0,01 0,2 1,2 24 7 5 0,26

22 0,01 0,2 1,2 25 6 3 0,26

23 0,01 0,2 1,2 25 6 4 0,24

24 0,01 0,2 1,2 25 6 5 0,28

25 0,01 0,2 1,2 26 8 3 0,28

26 0,01 0,2 1,2 26 8 4 0,26

27 0,01 0,2 1,2 26 8 5 0,24

28 0,01 0,5 0,2 24 8 3 0,28

29 0,01 0,5 0,2 24 8 4 0,26

30 0,01 0,5 0,2 24 8 5 0,24

31 0,01 0,5 0,2 25 7 3 0,24

32 0,01 0,5 0,2 25 7 4 0,28

33 0,01 0,5 0,2 25 7 5 0,26

34 0,01 0,5 0,2 26 6 3 0,26

35 0,01 0,5 0,2 26 6 4 0,24

Номер эксперимента Химический состав стали, % масс.

С Мп Сг N1 Мо N

36 0,01 0,5 0,2 26 6 5 0,28

37 0,01 0,5 0,7 24 7 3 0,28

38 0,01 0,5 0,7 24 7 4 0,26

39 0,01 0,5 0,7 24 7 5 0,24

40 0,01 0,5 0,7 25 6 3 0,24

41 0,01 0,5 0,7 25 6 4 0,28

42 0,01 0,5 0,7 25 6 5 0,26

43 0,01 0,5 0,7 26 8 3 0,26

44 0,01 0,5 0,7 26 8 4 0,24

45 0,01 0,5 0,7 26 8 5 0,28

46 0,01 0,5 1,2 24 6 3 0,28

47 0,01 0,5 1,2 24 6 4 0,26

48 0,01 0,5 1,2 24 6 5 0,24

49 0,01 0,5 1,2 25 8 3 0,24

50 0,01 0,5 1,2 25 8 4 0,28

51 0,01 0,5 1,2 25 8 5 0,26

52 0,01 0,5 1,2 26 7 3 0,26

53 0,01 0,5 1,2 26 7 4 0,24

54 0,01 0,5 1,2 26 7 5 0,28

55 0,01 0,8 0,2 24 7 3 0,26

56 0,01 0,8 0,2 24 7 4 0,24

57 0,01 0,8 0,2 24 7 5 0,28

58 0,01 0,8 0,2 25 6 3 0,28

59 0,01 0,8 0,2 25 6 4 0,26

60 0,01 0,8 0,2 25 6 5 0,24

61 0,01 0,8 0,2 26 8 3 0,24

62 0,01 0,8 0,2 26 8 4 0,28

63 0,01 0,8 0,2 26 8 5 0,26

64 0,01 0,8 0,7 24 6 3 0,26

65 0,01 0,8 0,7 24 6 4 0,24

66 0,01 0,8 0,7 24 6 5 0,28

67 0,01 0,8 0,7 25 8 3 0,28

68 0,01 0,8 0,7 25 8 4 0,26

69 0,01 0,8 0,7 25 8 5 0,24

70 0,01 0,8 0,7 26 7 3 0,24

71 0,01 0,8 0,7 26 7 4 0,28

72 0,01 0,8 0,7 26 7 5 0,26

73 0,01 0,8 1,2 24 8 3 0,26

74 0,01 0,8 1,2 24 8 4 0,24

75 0,01 0,8 1,2 24 8 5 0,28

76 0,01 0,8 1,2 25 7 3 0,28

77 0,01 0,8 1,2 25 7 4 0,26

Номер эксперимента Химический состав стали, % масс.

С Мп Сг N1 Мо N

78 0,01 0,8 1,2 25 7 5 0,24

79 0,01 0,8 1,2 26 6 3 0,24

80 0,01 0,8 1,2 26 6 4 0,28

81 0,01 0,8 1,2 26 6 5 0,26

82 0,02 0,2 0,2 24 8 3 0,28

83 0,02 0,2 0,2 24 8 4 0,26

84 0,02 0,2 0,2 24 8 5 0,24

85 0,02 0,2 0,2 25 7 3 0,24

86 0,02 0,2 0,2 25 7 4 0,28

87 0,02 0,2 0,2 25 7 5 0,26

88 0,02 0,2 0,2 26 6 3 0,26

89 0,02 0,2 0,2 26 6 4 0,24

90 0,02 0,2 0,2 26 6 5 0,28

91 0,02 0,2 0,7 24 7 3 0,28

92 0,02 0,2 0,7 24 7 4 0,26

93 0,02 0,2 0,7 24 7 5 0,24

94 0,02 0,2 0,7 25 6 3 0,24

95 0,02 0,2 0,7 25 6 4 0,28

96 0,02 0,2 0,7 25 6 5 0,26

97 0,02 0,2 0,7 26 8 3 0,26

98 0,02 0,2 0,7 26 8 4 0,24

99 0,02 0,2 0,7 26 8 5 0,28

100 0,02 0,2 1,2 24 6 3 0,28

101 0,02 0,2 1,2 24 6 4 0,26

102 0,02 0,2 1,2 24 6 5 0,24

103 0,02 0,2 1,2 25 8 3 0,24

104 0,02 0,2 1,2 25 8 4 0,28

105 0,02 0,2 1,2 25 8 5 0,26

106 0,02 0,2 1,2 26 7 3 0,26

107 0,02 0,2 1,2 26 7 4 0,24

108 0,02 0,2 1,2 26 7 5 0,28

109 0,02 0,5 0,2 24 7 3 0,26

110 0,02 0,5 0,2 24 7 4 0,24

111 0,02 0,5 0,2 24 7 5 0,28

112 0,02 0,5 0,2 25 6 3 0,28

113 0,02 0,5 0,2 25 6 4 0,26

114 0,02 0,5 0,2 25 6 5 0,24

115 0,02 0,5 0,2 26 8 3 0,24

116 0,02 0,5 0,2 26 8 4 0,28

117 0,02 0,5 0,2 26 8 5 0,26

118 0,02 0,5 0,7 24 6 3 0,26

119 0,02 0,5 0,7 24 6 4 0,24

Номер эксперимента Химический состав стали, % масс.

С Мп Сг N1 Мо N

120 0,02 0,5 0,7 24 6 5 0,28

121 0,02 0,5 0,7 25 8 3 0,28

122 0,02 0,5 0,7 25 8 4 0,26

123 0,02 0,5 0,7 25 8 5 0,24

124 0,02 0,5 0,7 26 7 3 0,24

125 0,02 0,5 0,7 26 7 4 0,28

126 0,02 0,5 0,7 26 7 5 0,26

127 0,02 0,5 1,2 24 8 3 0,26

128 0,02 0,5 1,2 24 8 4 0,24

129 0,02 0,5 1,2 24 8 5 0,28

130 0,02 0,5 1,2 25 7 3 0,28

131 0,02 0,5 1,2 25 7 4 0,26

132 0,02 0,5 1,2 25 7 5 0,24

133 0,02 0,5 1,2 26 6 3 0,24

134 0,02 0,5 1,2 26 6 4 0,28

135 0,02 0,5 1,2 26 6 5 0,26

136 0,02 0,8 0,2 24 6 3 0,24

137 0,02 0,8 0,2 24 6 4 0,28

138 0,02 0,8 0,2 24 6 5 0,26

139 0,02 0,8 0,2 25 8 3 0,26

140 0,02 0,8 0,2 25 8 4 0,24

141 0,02 0,8 0,2 25 8 5 0,28

142 0,02 0,8 0,2 26 7 3 0,28

143 0,02 0,8 0,2 26 7 4 0,26

144 0,02 0,8 0,2 26 7 5 0,24

145 0,02 0,8 0,7 24 8 3 0,24

146 0,02 0,8 0,7 24 8 4 0,28

147 0,02 0,8 0,7 24 8 5 0,26

148 0,02 0,8 0,7 25 7 3 0,26

149 0,02 0,8 0,7 25 7 4 0,24

150 0,02 0,8 0,7 25 7 5 0,28

151 0,02 0,8 0,7 26 6 3 0,28

152 0,02 0,8 0,7 26 6 4 0,26

153 0,02 0,8 0,7 26 6 5 0,24

154 0,02 0,8 1,2 24 7 3 0,24

155 0,02 0,8 1,2 24 7 4 0,28

156 0,02 0,8 1,2 24 7 5 0,26

157 0,02 0,8 1,2 25 6 3 0,26

158 0,02 0,8 1,2 25 6 4 0,24

159 0,02 0,8 1,2 25 6 5 0,28

160 0,02 0,8 1,2 26 8 3 0,28

161 0,02 0,8 1,2 26 8 4 0,26

Номер эксперимента Химический состав стали, % масс.

С Мп Сг N1 Мо N

162 0,02 0,8 1,2 26 8 5 0,24

163 0,03 0,2 0,2 24 7 3 0,26

164 0,03 0,2 0,2 24 7 4 0,24

165 0,03 0,2 0,2 24 7 5 0,28

166 0,03 0,2 0,2 25 6 3 0,28

167 0,03 0,2 0,2 25 6 4 0,26

168 0,03 0,2 0,2 25 6 5 0,24

169 0,03 0,2 0,2 26 8 3 0,24

170 0,03 0,2 0,2 26 8 4 0,28

171 0,03 0,2 0,2 26 8 5 0,26

172 0,03 0,2 0,7 24 6 3 0,26

173 0,03 0,2 0,7 24 6 4 0,24

174 0,03 0,2 0,7 24 6 5 0,28

175 0,03 0,2 0,7 25 8 3 0,28

176 0,03 0,2 0,7 25 8 4 0,26

177 0,03 0,2 0,7 25 8 5 0,24

178 0,03 0,2 0,7 26 7 3 0,24

179 0,03 0,2 0,7 26 7 4 0,28

180 0,03 0,2 0,7 26 7 5 0,26

181 0,03 0,2 1,2 24 8 3 0,26

182 0,03 0,2 1,2 24 8 4 0,24

183 0,03 0,2 1,2 24 8 5 0,28

184 0,03 0,2 1,2 25 7 3 0,28

185 0,03 0,2 1,2 25 7 4 0,26

186 0,03 0,2 1,2 25 7 5 0,24

187 0,03 0,2 1,2 26 6 3 0,24

188 0,03 0,2 1,2 26 6 4 0,28

189 0,03 0,2 1,2 26 6 5 0,26

190 0,03 0,5 0,2 24 6 3 0,24

191 0,03 0,5 0,2 24 6 4 0,28

192 0,03 0,5 0,2 24 6 5 0,26

193 0,03 0,5 0,2 25 8 3 0,26

194 0,03 0,5 0,2 25 8 4 0,24

195 0,03 0,5 0,2 25 8 5 0,28