Выбор состава и прогнозирование свойств высокопрочных азотсодержащих коррозионностойких сталей для немагнитных бурильных труб тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Шахматов, Алексей Валерьевич

• Шахматов, Алексей Валерьевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Шахматов, Алексей Валерьевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Влияние азота на свойства аустенитной стали

1.1.1. Влияние азота на стабильность аустенитной структуры

1.1.2. Влияние азота на механические свойства

1.1.3. Влияние азота на коррозионные свойства

1.2. Особенности металлургии высокоазотистых сталей

1.2.1. Особенности процесса легирования

1.2.2. Особенности процессов пластической и термической обработок

1.3. Последовательность фазообразования при кристаллизации и затвердевании коррозионностойкой аустенитной стали

1.3.1. Кристаллизация по механизму А

1.3.2. Кристаллизация по механизму АФ

1.3.3. Кристаллизация по механизму ФА

1.4. Применение высокоазотистых сталей в промышленности

1.5. Выводы по обзору и постановка задач исследования

2. ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Выплавка и разливка экспериментальных слитков массой до 0,7 кг

2.2. Растворимость и усвоение азота

2.3. Выплавка и разливка экспериментальных слитков массой до 14 кг

2.4. Определение химического состава

2.5. Ковка и термическая обработка экспериментальных сталей

2.6. Проведение металлографических исследований

2.7. Исследование коррозионных свойств

2.8. Исследование механических свойств

2.9. Измерение количества 5-феррита и исследование магнитных свойств

2.10. Моделирование холодного наклепа

2.11. Проведение термодинамических расчетов

2.12. Анализ экспериментальных данных

2.13. Выводы по главе 2

3. ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА ОБРАЗОВАНИЕ И ТВЕРДОФАЗНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЛИТОЙ СТРУКТУРЫ

3.1. Результаты термодинамического моделирования для уточнения диаграммы Шеффлера- Шпайделя

3.2. Влияние химического состава и термической обработки на количество 5-феррита

3.3. Исследование литой структуры высокоазотистой стали до и после термической обработки

3.4. Исследование литой структуры высокоазотистой стали в сопоставлении с уточненной диаграммой Шеффлера-Шпайделя

3.5. Исследование морфологии 5-феррита

3.6. Исследование кинетики образования второй фазы

3.7. Выводы по главе 3

4. ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ЛИТОЙ ВЫСОКОАЗОТИСТОЙ СТАЛИ НА ЭСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

4.1. Влияние состава на механические свойства

4.2. Влияние состава и структуры на коррозионные свойства

4.3. Влияние состава и структуры на магнитные свойства

4.4. Выводы по главе 4

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЫСОКОАЗОТИСТОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

5.1. Исследование структуры кованой высокоазотистой стали

5.2. Исследование влияния горячей пластической деформации и химического состава на свойства ВАС

5.3. Фрактографические исследования

5.4. Исследование влияния химического состава и старения на свойства ВАС

5.5. Исследование влияния холодной пластической деформации на свойства ВАС

5.6. Исследование взаимосвязи прочностных характеристик ВАС

5.7. Выводы по главе 5

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выбор состава и прогнозирование свойств высокопрочных азотсодержащих коррозионностойких сталей для немагнитных бурильных труб»

ВВЕДЕНИЕ

Высокохромистые аустенитные стали являются незаменимыми материалами для многих отраслей современной техники, благодаря сочетанию ряда ценных свойств: немагнитность, коррозионная стойкость, высокая пластичность, вязкость. Одним из существенных недостатков традиционных Сг-Ni аустенитных сталей как конструкционных материалов, является относительно низкая величина предела текучести, затрудняющая или даже препятствующая использованию их для изготовления высоконагруженных деталей и конструкций.

Разработка высокоазотистых сталей (ВАС) аустенитного класса повышенной прочности c пределом текучести до 1000 МПа для производства немагнитных утяжеленных бурильных труб, телеметрических систем с электромагнитным каналом связи и других изделий является актуальной проблемой, в частности, с целью импортозамещения.

Наиболее выгодными для этого, с технической и экономической точек зрения являются стали на основе железо - хром - марганец. Легирование данной системы элементами внедрения - азотом и углеродом и элементами замещения -никелем и молибденом, позволило создать группу аустенитных сталей повышенной и высокой прочности для изделий различного назначения. Такие стали, обладая в сочетании ценными для практики физическими, механическими и коррозионными свойствами, могут использоваться для ряда изделий специального назначения. Из перечисленных элементов, использующихся в данной системе, наиболее эффективным является азот, который положительно влияет на все рассматриваемые свойства.

В настоящее время широко известны следующие преимущества ВАС по сравнению с традиционными аустенитными сталями на основе железо - хром -никель: (1) способность к деформационному упрочнению с сохранением удовлетворительной пластичности, (2) высокая стойкость против локальных видов коррозии, благодаря наличию азота в твердом растворе, что описывается уравнением расчета эквивалента сопротивления питтингообразованию (Pitting Résistance Equivalent Number, PRENmod= %Cr+3,3%Mo+l 6%N 0,5%Mn), (3)

обеспечение стабильности аустенитной структуры, в том числе, к мартенситным превращениям, (4) возможность замены азотом дорогостоящих никеля и молибдена.

Актуальными и перспективными направлениями совершенствования ВАС являются: (1) комплексное упрочнение путем легирования твердого раствора, реализации механизма дисперсионного твердения и измельчения зерна для изделий, не подлежащих деформационному упрочнению; (2) повышение коррозионной стойкости за счёт структурных факторов; (3) прогнозирование структуры с использованием диаграммы Шеффлера-Шпайделя и учётом металлургической природы аустенита, связанной с последовательностью фазообразования в процессе кристаллизации; (4) разработка технологии экономного легирования стали азотом и нитридообразующими элементами.

Изучение перечисленных преимуществ и их совершенствование необходимы для решения важной задачи - локализации производства немагнитных утяжеленных буровых труб в России.

Целью работы является обоснование и выбор состава немагнитных высокопрочных азотсодержащих коррозионностойких сталей, а также прогнозирование свойств в зависимости от композиции стали, параметров пластической деформации и термической обработки на основе исследования механизмов влияния легирующих элементов на структуру и эксплуатационные характеристики.

Для достижения сформулированной цели были решены следующие задачи:

1. Разработка способа выплавки и разливки ВАС с использованием открытой индукционной печи, обеспечивающего относительно высокое равновесное содержание азота в литом металле.

2. Разработка методики использования, проведения и интерпретации термодинамических расчётов с целью определения последовательности фазообразования при кристаллизации и затвердевании ВАС и температурных границ областей существования фаз при аустенитизации и в процессе охлаждения исследуемых ВАС.

3. Исследование влияния механизма кристаллизации и фазовых превращений при термической обработке на структуру ВАС.

4. Исследование зависимости структуры и свойств (механических, коррозионных, магнитных) от состава, режимов пластической и термической обработки ВАС в широком интервале легирования; анализ найденных закономерностей.

5. Разработка рекомендаций по назначению режимов пластической и термической обработки, обеспечивающих требуемые свойства ВАС.

Научная новизна работы определяется следующим:

1. Показано сохранение дендритной неоднородности (дендритного рисунка при травлении после аустенитизации) при кристаллизации через аустенит, тогда как кристаллизация через 5-феррит приводит к уменьшению дендритной неоднородности (размыванию дендритного рисунка после аустенитизации) за счет различной растворимости примесей в 5-феррите и аустените при затвердевании, увеличения градиентов концентраций элементов и, как результат, интенсификации диффузионных процессов при аустенитизации.

2. Уточнена диаграмма Шеффлера-Шпайделя, в аустенитной области которой методом термодинамического моделирования и экспериментально определены границы составов с различным механизмом кристаллизации (через аустенит или через 5-феррит), а также границы составов аустенитных и дуплексных структур при аустенитизации.

3. Получено корреляционное уравнение, связывающее отношение Сгэкв/Мэкв и содержание 5-феррита после аустенитизации при 1170°С, согласно которому, составы с Сгэкв/Мэкв > 0,99 в литой стали склонны к образованию 5-феррита для данной термической обработки.

4. Установлена возможность измельчения зерна аустенита в ВАС за счет термической обработки, состоящей из диффузионной выдержки в области образования азотистого псевдоперлита с последующей аустенитизацией.

5. Экспериментально установлены целесообразные пределы легирования ВАС ванадием и ниобием, образующими карбонитриды. Определены возможности

дополнительного повышения прочности стали состава за счёт наклёпа и дисперсионного твердения.

Практическая ценность состоит в следующем:

1. Показана принципиальная возможность получения ВАС в открытой индукционной печи с высокой степенью усвоения азота без использования высокого давления при плавке и разливке.

2. Разработана методика фракционной разливки, которая позволила получить немагнитные составы ВАС и выявить композиции, предназначенные для эффективного дисперсионного твердения литой и деформированной стали.

3. Показана возможность повышения уровня прочности исследованных ВАС, соответствующего требованиям потребителя, за счёт увеличения содержания азота в стали до 1,20% и холодной деформации до 30%.

4. Получены линейно-регрессионные модели зависимости предела текучести, предела прочности и их соотношения от твёрдости, позволяющие использовать их как для неразрушающего контроля изделий в процессе производства, так и прогнозирования свойств экспериментальных составов ВАС.

Достоверность положений, выводов и рекомендаций диссертации обеспечиваются корректностью постановки задач исследования; большим объемом экспериментов; использованием современных методов испытаний и аналитического оборудования; привлечением статистических методов обработки результатов.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии при постановке задач и выборе методов исследования; выборе систем легирования; выполнении работ по выплавке, разливке, термообработке и исследованию экспериментальных составов; организации работ по ковке и термообработке, изготовлению и испытанию образцов в промышленных условиях; анализе и обобщении результатов; формулировании выводов и разработке практических рекомендаций; в подготовке к публикации полученных результатов. На защиту выносятся следующие положения:

1. Методика получения высокого равновесного содержания азота в ВАС при открытой индукционной выплавке.

2. Способ получения гомогенных структур составов ВАС, обладающих повышенной коррозионной стойкостью, за счет управления последовательностью фазообразования при кристаллизации.

3. План численного термодинамического эксперимента для уточнения диаграммы Шеффлера-Шпайделя

4. Результаты экспериментального исследования структуры опытных слитков и поковок в сопоставлении с результатами термодинамического моделирования.

5. Результаты исследования структурных, механических и коррозионных свойств ВАС в зависимости от химического состава, пластической деформации и термической обработки.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на российских и международных конференциях: на 10-ой Международной научно-технической конференции «Современные металлические материалы и технологии» (СММТ'2013) (Санкт-Петербург, 2013 г.); на Российской научно-технической конференции «Актуальные проблемы машиностроения» (Москва, 2014 г.); на международном научно-техническом конгрессе «EUROCORR 2015» (Austria, Graz, 2015 г.);

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, включая 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК России, и одну статью в международном журнале, входящем в Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка. Работа изложена на 150 страницах, содержит: 29 таблиц, 96 рисунков. Библиографический список включает 143 наименования.

1. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Для анализа проблемы применения и производства, а также методов прогнозирования структуры и свойств высокоазотистых сталей (ВАС) представляется целесообразным ее рассмотрение в следующих аспектах: оценка влияния азота на свойства стали, разработка методов легирования и прогнозирования структуры и фазообразования в данных сталях.

Первые систематические исследования взаимодействия азота со сталью и его влияние на свойства были начаты Н. П. Чижевским [1] и проводились в течение всего ХХ века. Продолжением работ Н. П. Чижевского являются исследования И. А. Фещенко-Чоповского [2] и В. Н. Свечникова [3].

К 40-м годам были опубликованы первые результаты исследований замещения никеля марганцем и азотом в коррозионностойких хромосодержащих сталях в работах А. М. Самарина [4], Ф. Рапатца [5], Р. Шеррера [6], выполнявших плавки при атмосферном давлении.

Обобщение данных о структуре, свойствах и способах производства коррозионностойких сталей, легированных азотом по состоянию на 60-е годы было сделано М. В. Приданцевым, Н. П. Таловым и Ф. Л. Левиным [7].

За прошедшие годы общепринятыми стали представления, развиваемые Ж. Фоктом [126] и Г. Штейном [127], В. Г. Гаврилюком и Х. Бернсом [13], М. Шпайделем и П. Угговицером [30], В. М. Блиновым и О. М. Банных [38], и другими исследователями [128-130].

Азот вводился в коррозионностойкие стали различного класса: аустенитные, ферритные, мартенситные и дуплексные. Стоить отметить, что понятие высокоазотистой стали для каждого класса относительно, что связано с пределами растворимости, химическим составом и методом введения. Так, например, согласно М. Шпайделю [8], высокоазотистыми сталями мартенситного и ферритного класса являются стали с содержание азота выше 0,08%, а для сталей аустенитного класса - выше 0,4%. Саенко В.Я. [9] считает, что к сталям этого класса стоит относить стали с содержанием азота, близким к пределу растворимости в жидком расплаве. Вопросы, связанные с растворимостью азота и

способом его ввода в жидкий расплав, будут рассмотрены в части 1.2. В технической литературе не существует единого мнения по поводу содержания азота в коррозионностойкой стали, выше которого они могут быть классифицированы как «высокоазотистые» [10]. Можно сказать, что это стали, в которых азот рассматривается как один из основных легирующих элементов, формирующий необходимые физические и механические свойства [11].

Важность высокоазотистых сталей демонстрируется тем фактом, что в 1988-м году во Франции была впервые организована международная конференция «High nitrogen steel», посвященная проблемам и перспективным направлениям производства и применения этих сталей. Позже конференции данной тематики проводились в Германии, Украине, Японии, Бельгии, Швейцарии, Финляндии, Швеции и России.

К началу XXI века было показано, что азот оказывает сильное положительное влияние на механические и физические свойства немагнитных коррозионностойких сталей, что позволило создать такой класс материалов как безникелевые или малоникелевые аустенитные стали на основе системы Fe - Cr -Mn [12]. Подробное обобщение теоретических и практических знаний, достаточных для широкого распространения высокоазотистых аустенитных сталей, отражено в монографиях [13,14], в которых также говорится о необходимости разработки технологий производства данных сталей, а именно: способов выплавки и разливки, методов пластической и термической обработок.

Большое внимание было уделено методам прогнозирования структуры и свойств высокоазотистой стали. Вопросы, связанные с этими методами, буду рассмотрены в разделе 1.1.

1.1. Влияние азота на свойства аустенитной стали

Говоря о прогнозировании структуры и свойств, важно проанализировать существующие результаты исследований влияния азота на коррозионностойкие аустенитные стали Fe - Cr - Mn - Ni.

1.1.1. Влияние азота на стабильность аустенитной структуры

Как и углерод, азот образует в железе твердый раствор типа внедрения и способствует стабилизации аустенитной структуры [15].

Стали аустенитного класса являются немагнитными. Нестабильность аустенитной структуры приводит к образованию как магнитных (феррит, мартенсит), так и немагнитных (сигма-фаза, нитриды и др.) фаз. Данные о возможных продуктах распада аустенита будут также приведены в подразделе

1.2.2. Для оценки стабильности структуры, прогнозирования и определения фазового состава коррозионностойких сталей существуют структурные диаграммы.

Первой из диаграмм, разработанная для сварных соединений и показывающая влияние изменения процентного содержания только Сг и N1 на микроструктуру, была представлена в работе [16]. Позже авторы работ [17, 18] объединили действие аустенитообразующих добавок в никелевый эквивалент, а ферритообразующих - в хромовый.

Наиболее известна диаграмма, представленная А. Шеффлером (рис. 1.1). Он первым разделил границы фазовых областей прямыми линиями с добавлением линий изоферрита, показывающих количество ферритной фазы и прогнозирующих структуру сталей, полученную после быстрого охлаждения с 1050°С до комнатной температуры [19].

О 2 4 6 В 10 12 14 16 18 20 22 24 26 29 30 32 34 3G 38 CHROMIUM EQUIVALENT (Cr + Mo + 15 Si + 0-5 СЬ)

Рис. 1.1. Диаграмма Шеффлера [19]

Большой интерес представляет диаграмма предложенная Делонгом [20], прогнозирующая структуру исключительно аустенитных коррозионностойких сталей, учитывающая влияние азота при расчете никелевого эквивалента (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Диаграмма Делонга [20] Хулл [21], изучая содержание 5-феррита в зависимости от химического состава (варьирование азота 0-0,15%; варьирование марганца 0-20%), уточнил аустенито- и ферритостабилизирующее влияние 13 легирующих элементов (рис. 1.3). Его исследование согласуется с ранее полученными в работе [22] данными, где было показано, что относительно высокие содержания марганца не стабилизируют аустенитную структуру.

Рис. 1.3. Диаграмма Шеффлера модифицирования Хуллом [21]

На сегодняшний день для прогнозирования структуры безникелевых и малоникелевых высокоазотистых сталей с содержанием марганца от 10 до 25% принято использовать модифицированную диаграмму Шеффлера- Шпайделя [23] (рис. 1.4) со следующими никель- и хром- эквивалентами (1.1, 1.2) и уравнением условия получения аустенитной структуры (1.3).

Ni3KB = Ni + Со + 0,1Мп - 0,01 Мп2 + 18N + ЗОС (1.1)

Сгэкв = Сг + 1,5Мо + 1,5W + 0,48Si + 2,3V + l,75iVb + 2,5AI (1.2) Мэкв > Сгэкв - 8 (1.3)

Z О 10 20 30 40

Cr equivalent = Сг+1.5Мо+1.5W+0.48Si+2.3V+1.75Nb+2.SAI

Рис. 1.4. Модифицированная диаграмма Шеффлера- Шпайделя [23] Особенностью формулы расчета Мэкв (1.1) является уточнение влияния марганца. Согласно формуле (1.1) марганец стабилизирует аустенит только при содержаниях менее 11%. Показано сильное аустенитостабилизирующее влияние азота (1% азота в твердом растворе эквивалентно 18% никеля). Основное назначение марганца в этих сталях - повышение растворимости азота, что является основой создания высокоазотистых безникелевых сталей.

Следует обратить внимание на заштрихованные полосы в поле диаграммы, обозначающие особенности структурообразования вблизи линии, разделяющей аустенитную и двухфазную области. Также, на диаграмме указывается область хрупкости, рекомендуемое максимальное содержание азота CN < 0,95 и соответствующий данному содержанию никелевый эквивалент Мэкв < 17.

На протяжении длительного времени проводились исследования по поиску и уточнению аустенито-и ферритостабилизирующего влияния отдельных элементов. Подробное обобщение данных исследований приводится в работах [24, 25].

Поиск и построение структурной диаграммы, применение которой возможно и практически полезным при производстве ВАС является важной задачей. С этой точки зрения, актуально проведение дополнительных термодинамических расчетов и дополнительных экспериментов, которые позволят расширить возможности использования подобных диаграмм.

Прогнозирование и выбор составов аустенитных азотсодержащих сталей для получения стабильной структуры и немагнитного состояния, имеет целью обеспечивать требуемый уровень прочности и пластичности. Рассмотрим влияние азота на механические свойства аустенитных сталей.

1.1.2. Влияние азота на механические свойства

Как было уже отмечено во введении, недостатком традиционных аустенитных сталей является относительно низкая величина предела текучести.

Существуют различные механизмы повышения механической прочности металла [26]:

• твердорастворное упрочнение

• зернограничное упрочнение (структурное)

• деформационное упрочнение

• дисперсионное твердение

• мартенситное упрочнение

• механизм упорядочения

Наиболее значимыми для сталей аустенитного класса являются первые четыре механизма, при этом первые два реализуются во всех сплавах.

Твердорастворное упрочнение

[27] Содержание азота в аустенитной стали оказывает сильное влияние на упрочнение твердого раствора, повышая пределы текучести и прочности (рис. 1.5).

1300

g: 1200

ё 11оо ее

В юоо

СП

с

ш

Ь 900

trt flj

•й «0

с

<ц

Z 700

та

~ 600 3

^ 500

ГЦ Й

Q 400 а. С

■С 300

1111 29S К 1 L 1 I

Rm- 500+SOO/N

■ JJ Я П •

■iT- * - г 0 щл ° 4 Q 1 JOiSOO^N

яви

TV г 1 Г 1 1 = yield strength m « ultimate tensile strength □ ■ commercial steels О • experimental steels 1 ( 1 1

0.2 0.4 0.Б 0.0 1-0 12 1.1 1.6 U

nitrogen content, [weight - percent]

Рис. 1.5. Влияние азота на прочность [31] Это влияние обобщается следующими зависимостями:

бг0>2 = 1 5 0 + 5 0 0 ■ V7V

бгв = 5 00 + 5 0 0 ■VN Влияние азота на пластичность стали показано на рисунке 1.6 [27].

(1.4)

(1.5)

nitrogen content, weight-percent

Рис. 1.6. Влияние азота на пластичность стали [27]

Увеличение содержания азота в стали приводит к увеличению прочности без понижения пластичности (рис. 1.5, 1.6). Автор работы [27] отмечает, что разброс статистических данных связан с неучтенным размером аустенитного зерна. Рост пластичности с повышением содержания азота характерен только для ВАС с твёрдорастворным упрочнением. Другие механизмы упрочнения обычно снижают пластичность.

Зернограничное упрочнение

Азот усиливает вклад зернограничного упрочнения, изменяя коэффициент в

уравнении Холла-Петча бг0 _ 2 = <т0 + к • ё 2 [28-30]. Например, уравнение типа

Холла-Петча вывели исследователи в работе [31]:

. I--- (8 + 38%Л0 , ^

бг0 , 2 = 1 4 5-71 + 15+ --=---( 1 . 6)

V ё

Согласно формуле (1.4), при содержании азота в твердом растворе до 0,9% можно достичь а0,2 ~ до 650 МПа в литом металле. Согласно формуле (1.6), при среднем размере зерна от 50 до 100 мкм предел текучести возрастает до 740 МПа. Чем больше удельная протяженность границ и содержание азота - тем выше о0,2.

Для достижения высокого уровня прочности (а0,2 > 1050 МПа) твердорастворного упрочнения недостаточно.

Деформационное упрочнение

В аустенитных сталях повышение прочности может быть достигнуто деформационным наклепом. Необходимым условием при этом является хорошая технологическая пластичность сталей, позволяющая использовать большие суммарные деформации, а также способность аустенитной структуры противостоять мартенситному превращению при деформации.

Характерной особенностью именно высокоазотистых аустенитных сталей является их высокая степень упрочнения при холодной пластической деформации, обусловленная низким уровнем энергии дефектов упаковки. Данная особенность отмечена многими исследователями [32-34]. Стоит подчеркнуть, что упрочнение сталей происходит без образования мартенсита деформации, т.к. азот

эффективно снижает температуру мартенситного превращения [35], что делает невозможным мартенситное упрочнение аустенитных ВАС.

С целью повышения предела текучести до 1050 МПа для многих применяющихся в промышленности марок сталей проводят холодную деформации со степенью обжатия 40-50%. Для получения такого значения предела текучести у высокоазотистых аустенитных сталей достаточна пластическая деформация прокаткой с обжатием всего лишь 10% (табл. 1.1). Следует отметить, что в этом случае у высокоазотистых сталей сохраняется высокий уровень пластичности, что является уникальной и характерной особенностью данных сталей.

Таблица 1.1

Механические свойства стали Х12АГ18 (1%К) после холодной пластической деформации [36]

Степень деформации, % оВ, МПа о0,2, МПа 55, % V, %

0 1020 750 50 63

10 1140 1000 44 60

13 1240 1070 40 60

17 1300 1170 32 59

20 1350 1280 27 58

Таким образом, без дополнительного легирования, при предельном высоком равновесном содержании азота в твердом растворе для резкого повышения предела текучести немагнитных высокоазотистых сталей с успехом может быть применен метод холодной пластической деформации. Однако, существуют изделия и условия производства, где деформационное упрочнение труднореализуемо.

Дисперсионное твердение

Упрочнение высокоазотистых аустенитных сталей посредством пластической деформации практически осуществимо для изделий сравнительно простой формы. У изделий сложной формы или в толстостенных трубах [37], как правило, невозможно обеспечить равномерность пластической деформации в различных сечениях, а следовательно, не достигается однородность механических свойств.

Дисперсионное твердение - один из эффективных способов повышения прочности сталей. При правильном выборе химического состава и режимов термической обработки можно обеспечить сочетание высокой прочности с достаточной для ряда практических целей пластичностью и вязкостью. Этот способ упрочнения может быть реализован в аустенитных сталях при производстве деталей различных форм и размеров, если затруднена реализация деформационного упрочнения [38].

При дисперсионном твердении важны свойства вторичных фаз: кристаллическая структура, твердость, прочность, пластичность, модуль упругости, упорядочение, коэффициент термического расширения, магнитная проницаемость, энергия межфазных границ и другие параметры взаимодействия частиц с матрицей [39, 40].

Для реализации дисперсионного твердения необходимо легировать высокоазотистую сталь карбонитридообразующими элементами, такими как V, № и другими, которые, при выборе соответствующей термической обработки образуют сложные карбиды, нитриды и карбонитриды [41-44]. В работе [45] говорится о положительном влиянии ^ на прочность сталей аустенитного класса. Нужно отметить, что влияние ^ и потенциал ее использования в аустенитных ВАС изучен не в полной мере и в настоящее время представляет практический интерес [46]. Степень пересыщения у-твердого раствора и связанное с ней количество выделяющихся при последующем старении дисперсных частиц определяет уровень прочности и пластичности сталей [47].

В зависимости от конфигурации готового изделия и условий конкретного производства можно выбирать тот или иной способ обеспечения механических свойств или реализовывать комбинированный подход, сочетая механизмы деформационного и дисперсионного упрочения.

1.1.3. Влияние азота на коррозионные свойства

Введение азота оказывает положительное воздействие на коррозионные свойства аустенитных сталей, в особенности на сопротивление

питтингообразованию, что отражено в соответствующих расчетных эквивалентах сопротивления PREN. Для оценки коррозионной стойкости азотсодержащих сталей используются коэффициенты [48, 49]:

PREN16 = о/оСг + 3,3 %Мо + 16%N (1.7)

PREN30 = %Cr + 3,3 %Мо + 30%N (1.8)

На практике, для оценки стойкости высокоазотистых сталей предпочитают формулу (1.7) [50, 51], согласно которой легирование 0,2%N способно заменить 1%Mo. При исследовании высокомарганцевых систем, исследователи отмечают отрицательную роль марганца в сопротивлении питтингообразованию [52-54], в результате чего была предложена формула [55]:

PRENmod = о/оС г + 3,3 %Мо + 16 %N - 0,5 %Мп (1.9) В работе [56] установлено, что стойкость к питтинговой коррозии аустенитных хромомарганцевоникелевых сталей, определяется не общим содержанием N в стали, а количеством его в твердом растворе. Наличие в стали карбидов, нитридов и карбонитридов значительно усиливает склонность к питтинговой коррозии.

Для учета растворимости азота в твердом растворе и его синергии с молибденом Петтерсон предложил следующую формулу [57]:

PRE = %Сг + 3,3 %Мо + 51 %N + 6%Mo%N - 1,6%N2 (1.10) Также азот положительно влияет на стойкость против точечной и щелевой коррозии, которая зависит от химического состава сплава и определяется в соответствии с корреляционным уравнением (MARC) [58]:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шахматов, Алексей Валерьевич, 2017 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Чижевский Н.П., Железо и азот. - Экспериментальное исследование количества азота и причин содержания его в чугуне, стали и железе. - Влияние азота на механические свойства железа // Известия Томского Технологического Института — 1913. — Т. 31, № 3. — с. 1-96

2. Фешенко-Чоповский И.А., К вопросу цементации железа Журнал Русского металлургического общества, №4, 1 ч., 1915, с. 480-495

3. В.Н. Свечников, Журнал Русского металлургического общества, №1, 1 ч., 1928

4. Samarin A. M. et. al., Metallurg, 1938, 11(107), 80-3

5. Rapatz F., Stahl und Eisen; 1941, B 61, H 46, 1073-78

6. Sherer R., H. Kessuew, Stahl und Eisen, 1942, Bd 22, Н 17, 347-52

7. Приданцев М.В., Талов Н.П., Левин Ф.М., Высокопрочные аустенитные стали. - М., Металлургия, 1969.-247с

8. Speidel M.O., Foct J., Hendry A., Proceedings of the 1st International Conference on High Nitrogen Steels, The Institute of Metals, London, (1989), p. 92-96

9. Saenko V.Ya., Tikhanov V.A., Advances in Special Electrometallurgy, 6, 1990, 193

10. Balachandran G., High Nitrogen Steels and Stainless Steels—Manufacturing Properties and Applications, Alpha Science International, Pangbourne, UK, 2004, pp. 40-93

11. Калинин Г.Ю., Мушникова С.Ю., Нестерова Е.В., Фомина О.В., Харьков А.А. , Исследования структуры и свойств высокопрочной коррозионно-стойкой азотистой стали 04Х20Н6Г11М2АФБ // Вопросы материаловедения. 2006. № 1. с.45-54

12. Balachadran G., Bhatia M. L., Ballal N. B. and others, Some theoretical aspects on designing nickel free high nitrogen austenitic stainless steels, ISIJ International, Vol. 41 (2001) , № 9, pp.1018-1027

13. Gavriljuk V.B., Berns H., High Nitrogen Steels Structure, Properties, Manufacture and Applications, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1999, p. 383

14. Mudali U.K., Raj B. (Eds.), High Nitrogen Steels and Stainless Steels-Manufacturing Properties and Applications, Alpha Science International Ltd., Pang-bourne, UK, 2004, p.224

15. Gavriljuk V.B., Nitrogen in Iron and Steel // ISIJ International. - 1996. V.36, №7. - pp. 738-745

16. Scherer R., Riedrich G., Hoch G., Einfluss eines Gahalts an Ferrit in austenitischer Cr-Ni-Stahlen // Auf den Kornzerfall, Aechif das Eiswnhuettenwessen , 1939, 13, pp. 52-57

17. Newell H. D., Fleischman V. Hot rolled metal article and method of making same, 1938 , U.S. patent 2.118.683

18. Field A. L., Bloom F. K., Linner G. E., Development of Armor Welding Electrodes; Relation to the Composition of Austenitic (20 Cr-10 Ni) Electrodes to the Physical and Ballistic Properties of armor Weldments , OSRD Report 1636 , 1943

19. Schaffler A. I., Constitution diagram for stainless steel weld metal , Metal Progress, №56, 1949

20. Delong W.T., Ostorm G.A., Szumachowski E.R, Measurement and calculation of ferrite in stainless steel weld metal, Welding Journal, 1956, №35 (11), pp. 521-528

21. Hull, F. C, "Delta Ferrite and Martensite Formation in Stainless Steels", Welding Journal, Vol 52 (5) May 1973, Res. Suppl. pp. 193-203

22. Linnert, G. E., Welding Research Council Bulletin Series, No. 43, 1958.

23. P.J. Uggowitzer, R. Magdowski and M.O. Speidel, Nickel Free High Nitrogen Austenitic Steels; ISIJ International, Vol. 36 (1996), No. 7, pp. 901-908

24. Липпольд Д., Корнеги Д., Металлургия сварки и свариваемость нержавеющих сталей. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2011 - с. 467

25. Olson D.L., Welding Journal, 64 (1985) p. 281

26. Callister W.D., Fundamental of materials science and engineering/ an interactive e. text., 2001, John Willey & Sons, Inc., New York

27. Speidel M.O., Ultrahigh strength austenitic stainless steels; Proceedings Stainless Steel World 2001 Conference, The Hague -The Netherlands, 2001.

28. Werner E.: Mater. Sci. Eng., AIOI (1988), 93

29. Uggowitzer P. J., Harzenmoser M., High Nitrogen Steels. Proc. of 1st Int. Conf. High Nitrogen Steels, ed. by J. Foct and A. Hendry, Inst. Met., London, (1989), p. 174

30. Uggowitzer P. J., Speidel M. O., High Nitrogen Steels, Proc. of 2nd Int. Conf. High Nitrogen Steels, ed, by G. Stein and H. Witulski, Stahl & Eisen, Dusseldorf, (1990), p.156

31. Diener M., Irimescu B., Sun H., Uggowitzer P.J. and Speidel M.O., Stickstoffiegierte Stahle, Materials Research Comm. Vol.4, ed, by M. O. Speidel und P. J, Uggowitzer. Thubal-Kain, (1991), p. 123

32. Gavriljuk V. G., Duz' V. A. and Yefimenko S. P., High Nitrogen Steels, Proc, of 2nd Int. Conf. High Nirogen Steels, ed by G. Stein and H. Witulski, Stahl &Eisen, Dusseldorf, (1990), p. 100

33. Aphanas'ev N. D., Gavriljuk V. G., Duz' V. A., Yefimenko S. P. and Svechnikov V. L.: Phys. Metallogr., 8(1990), p. 121

34. Paulus N., Magdowski R. and Speidel M. O., High Nitrogen Steels, Proc, of 3rd Int. Conf. High Nitrogen Steels, ed. by V.G. Gavriljuk and V. M. Nadutov, Inst. Met.. Phys., (1993), p. 394

35. Angel T., Formation of martensite in austenitic stainless steels Journal of the Iron and Steel Institute, 1954, vol. 177, pp. 165-174

36. Kubisch Ch. - Berg und Huttenmann, Monatsch, 1971, Bd. 116, № 3, pp. 83-870

37. Ebner R., Panzenbock M., Aigner H., Metallurgical Factors Affecting the Fatigue Properties of High Strength Cr-Mn-N-Steels // Materials of International Conference on High Nitrogen Steels 1990, Aachen, Germany, October 10-12 1990, pp.177-181

38. Банных О.А., Блинов В.М., Дисперсионно-твердеющие немагнитные ванадийсодержащие стали. М.: Наука, 1980, с.192.

39. Самсонов Г.В., Виницкий И.М., Тугоплавкие соединения. М.:Металлургия, 1976.

40. Гольдшмидт Х. Дж., Сплавы внедрения, М.: Мир. 1971. — 424 с.

41. Патент RU2392348C2, Коррозионно-стойкая высокопрочная немагнитная сталь и способ ее термодеформационной обработки

42. Патент RU2039122C1, Коррозионностойкая аустенитная сталь

43. Kolpishon E. Yu., Sobolev M. Yu., Ivanova M. V., Volkov V. A., Effect of Heat Treatment on Structure and Mechanical Properties-of High Nitrogen Steels // Materials of International Conference on High Nitrogen Steels 1990, Aachen, Germany, October 10-12 1990, pp.167-170

44. Kazakov A.A., Prognosis and Control of Phase Formation in Nitrogen Steels// Materials of International Conference on High Nitrogen Steels 1990, Aachen, Germany, October 10-12 1990, pp.104-108

45. Tohyama A., Minami Y., Advanced heat resistant steels for power generation, (ed. R. Viswanathan and J. Nutting), 494-506, 1999, London, IoM Communications Ltd

46. Капуткина Л.М., Прокошкина В.Г., Свяжин А.Г., Романович Д.А., Кремянский Д.В., Медведев М.Г., Никифоренко С.В., Структура и свойства нержавеющей стали, легированной азотом и медью, МИТоМ, 2009, № 6, с. 23-28

47. Косицина И.И., Хакимова О.Н., Структура и свойства азотсодержащих аустенитных сталей типа Х18Г15Н6АФ2М2, Труды I Всесоюзной конференции Высокоазотистые стали, Киев, 18-20 апреля, 1990, с. 268-273

48. Lorenz K., Medawar G., Thyssen Forschung 1 (1969), p. 97

49. Bernhardsson S., in: J. Charles, S. Bernhardsson (Eds.), Proceedings of the Duplex Stainless Steels, vol. 1, Beaune, (1991), p. 185

50. Tuck C. D. S., Sykes J.M., Garfias-Mesias L.F., TWI Paper 15, Glasgow, 1994

51. Garfias-Mesias L.F., Sykes J.M., Tuck C.D.S., Corrosion Science 38 (1996) p. 1319

52. Oldfield J. W., Crevice Corrosion Resistance of Commercial and High-Purity Experimental Stainless Steels in Marine Environments—The Influence of N, Mn, and S, CORROSION. 1990;46(7), pp. 574-581

53. Rondelli G., Vicentini B., Cigada A., Werkstoffe und Korrosion 46 (1995) 628.

54. Szummer A., Janik-Czachor M., Corrosion Science 35 (1993) p. 317

55. Klapper H. S., Stevens J., Influence of Alloying Elements on the Pitting Corrosion Resistance of CrMn-Stainless Steels in Simulated Drilling Environments, CORROSION/2015, paper no. 5527, NACE, Dallas TX, March, 2015, p. 2

56. Мушникова С.Ю., Легостаев Ю.Л., Харьков А.А., Калинин Г.Ю., Исследование влияния азота на стойкость к питинговой коррозии // Вопросы материаловедения, 2004, №2(38) с. 126-135

57. Jargelius-Pettersson R.F.A., Corrosion 54 (1998) p.162.

58. Speidel M. O., Applications and Services; in High Nitrogen Austenitic Steel and Stainless Steels, Kalpakkam 2002

59. Hanninen H., Corrosion properties of HNS // Abstracts of the 5th International Conf. On High Nitrogen Steels. May 24-29 1998. Finland. Sweden. P. 40.

60. Рашев Ц. Высокоазотистые стали. Металлургия под давлением. София:изд-во Болгарской академии наук, 1995, 286с.

61. Berns H., Riedner S., Gavriljuk V.G., High Interstitial Stainless Austenitic Steels, Part I: Constitution, Heat Treatment, Properties, Applications: Proceedings of 10-th International Conference on High Nitrogen Steels (HNS 09), 6 - 8 July 2009, Moscow, Russia, pp. 129-139

62. Зиатдинов М.Х., Шатохин И.М., Самораспространяющийся высокотемпературный синтез азотированного феррохрома, Сталь, №9, 2009, с. 4853

63. Григорян В.А., Белянчиков Л.Н., Стомахин А.Я. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. -М.: Металлургия, -1987.-136 с.

64. Казаков А.А., Рябошук С.В., Физико-химические основы сталеплавильных процессов, Методические указания к лабораторным работам, СПб, Издательство Политехнического Университета, 2013, с.31-35

65. Стомахин А.Я., Юрин В.В., Котельников Г.И., Григорян В.А., Термодинамика растворов азота в жидкой стали и оптимизация нитридообразующих микродобавок, Труды I Всесоюзной конференции Высокоазотистые стали, Киев, 18-20 апреля, 1990, с. 35-39

66. Лысенкова Е.В., Повышение точности расчетов растворимости азота и нитрида титана в расплавах на основе железа. Применение к сталям, легированных азотом и титаном, Дисс. канд. тех. наук - М.: МИСиС, 2015, 75 c.

67. Капуткина Л.М., Свяжин А.Г., Прокошкина В.Г., Растворение и выделение избыточных фаз и распределение азота между твердым раствором и нитридами в коррозионно-стойкой стали. //Металлы. - 2006. -№5. - c. 88-94

68. Okamoto M., Naito T.J. //Iron and Steel Inst. Japan.-1963.- V.49. -.№13. -p. 1915

69. Ridolfi M.R., Tassa O., Intermetallics 11 (2003) p. 1335

70. Прокошкина В.Г., Капуткина Л.М., А.Г. Свяжин, Кристаллизация и условия получения плотного слитка высокоазотистых сталей, МИТоМ, 2002, № 10, с. 9-10

71. Speidel M.O., Uggowitzer P.J., High Manganese, High Nitrogen Austenitic Stainless Steels: their strength and toughness; Proceedings High Manganese High Nitrogen Austenitic Steels, Cincinnati, Ohio, USA 1987, Chicago, Illinois, USA, 1992.

72. Bannykh O.A., Progress in the Research and Application of Nitrogen-Alloyed Steels, Proceedings of 10-th International Conference on High Nitrogen Steels (HNS 09), 6 - 8 July 2009, Moscow, Russia, p. 24-27

73. Brooks J. A., Thompson A. W., Williams J. C., A fundamental study of the beneficial effects of 5-ferrite in reducing weld cracking. Weld. J. 63, 1984, 71s-83s

74. Brooks J. A., Weldability of high N, high-Mn austenitic stainless steel. Weld. J. 54, 1975, 189s-195s

75. Ljungstrom L. G.: Scand. J. Metall., 6,176 (1977).

76. Demk J.H., Deformation under Hot Working Conditions, The Iron and Steel Institute, London (1968) p. 135

77. Pickering F. B., Inter. Met. Rev., 227 (1976)

78. Kane R.H., The Hot Deformation of Austenite, Pergamoa, 457 (1977)

79. Fukumoto S., Kurz W., Prediction of the 5 to у Transition in Austenitic Stainless Steels during Laser Treatment,ISIJ International, Vol. 38 (1998), No. 1, pp. 71-77

80. Бережко Б.И., Игнатенко А.Г., Качество аустенитной стали в зависимости от способа выплавки и легирования ее азотом, Труды I Всесоюзной конференции Высокоазотистые стали, Киев, 18-20 апреля, 1990, с. 83-90

81. Свяжин А.Г., Современные представления в кинетике поглощения азота, Труды I Всесоюзной конференции Высокоазотистые стали, Киев, 18-20 апреля, 1990, с. 27-35

82. Линчевский Б. В., Термодинамика и кинетика взаимодействия газов с жидкими металлами М. : Металлургия,1986 , 222 с.

83. Аверин В.В., Рявкин А.В., Федорченко В.И. и др., Азот в металлах М: Металлургия, 1976, 223 с.

84. Явойский В.И, Костеров Л. Б., Сафонов В.Л. и др., Кинетика и термодинамика взаимодействия газов с жидкими металлами, М.: Наука, 1974, с. 5-10

85. Medovar B. I., Saenko V. Ya, Grigerenko G. M., Pomarin Yu. M. and Kumysh V. I., Arc-slag Remelting of Steels and Alloys, Cambridge Int. Pub., Berlin, (1996), p. 36

86. Feichtinger H. K., Stein G.: Proc. 5th Int. Conf. on HNS, Mater., Sci. Forum, V. 318-320, Trans Tech. Pub. Ltd., Zurich, (1999), p. 261.

87. Feichtinger H., Stein G. Melting of High Nitrogen Steels. HNS- 98. Book of abstracts. -p.14

88. Torkhov G.F., Latash Y.V., Fessler R.R. Development of melting and thermomechanical -processing parameters for a high-nitrogen stfinless steel prepared by plasma - arc remelting. // Journal of Metalls. -1978. -Vol. 30. -p. 20-27

89. Лейбензон B.A., Казаков C.C, Садовник Ю.В. и др. Выплавка высокоазотистых хромоникелемарганцевых сталей методом газокислородного рафинирования. // Сталь.-1999.-.№8.-с.18-20

90. Семин А.Е., Гладышев Г.Ф., Стомахин А.Я. Обезуглероживание и азотирование высоколегированных расплавов. //Бюл. «Черметинформация».-1975.-№5.- с. 32-33

91. Rehnhard C., Dahlman Р., Schtump W., Stein G. New Industrial Applications of High Nitrogen Steels. - HNS- 90. Book of abstracts.- p.18

92. Соболев М.Ю., Колпишон Э.Ю., Иванова М.В. Промышленный электродуговой переплав сталей, легированных азотом. HNS- 90. Book of abstracts.- pp. 60-65

93. Rassbach Н.Р., Saunders E.R., Marbrecht W.L. // Electric Furnace Steel Proseeding.-1953.-V11. 11.-p. 244-256

94. Свяжин А.Г., Баженов В.Е., Капуткина Л.М., Сивка Е., Киндоп В.Э., Критическая концентрация азота в высокоазотистых сталях, обеспечивающая получение плотного слитка, Металлург. 2014. № 11. С. 41-46

95. Чекотило Л.В., Пахтуридзе В.Н. Легирование аустенитных сталей 60ХЗГ8Н8В и 40Х4Г18 азотом в процессе ЭШП. /Проблемы специальной электрометаллургии. Киев.:Наукова думка, 1975.- с. 49-54

96. Куткин Г.Г., Васильев Я.М., Зуев И.М. и др. Технология ЭШП высокоазотистой стали 12Х18АГ18 в слитках массой 18,0 тонн. Первая Всесоюзная конференция по высокоазотистым сталям. // Тезисы докладов. Киев. 1990. с. 8

97. Калинин Г. Ю., Ямпольский В.Д., Влияние режимов горячей прокатки на структуру и упрочнение высокоазотистой коррозионно-стойкой маломагнитной стали 05Х19АГ10Н6МФБ // Вопросы материаловедения, 2008, №1 (53), с.45-52

98. Громова Н.Б., Дроздова Н.Ф., Калинин Г.Ю., Ямпольский В.Д., Влияние теплой прокатки на свойства маломагнитной коррозионно-стойкой стали, легированной азотом // Вопросы материаловедения, 2012, №1 (69), с. 14-17

99. Berns H., Gavriljuk V., Riedner S., High Interstitial Stainless Austenitic Steels, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp.111-126

100. Приданцев М.В., Левин Ф.Л, Высокопрочная немагнитная сталь // МиТОМ, 1963, №1, с. 41

101. Блинов В.М., Прогресс в исследовании высокоазотистых коррозионно-стойких стареющих немагнитных сталей с ванадием // Металлы, 2007, №2, 2007, с.44-54

102. Robino C.V., Michel J. R., Maguire M. C., The solidification and weld metallurgy of galling resistant stainless steels ,Welding Journal, 77(11), 446-457p.

103. Rajasekhar K, Harendranath C.S, Raman R., Kulkarni S.D., Microstructural evolution during solidification of austenitic stainless steel weld metals: a color metallographic and electron microprobe analysis study. Mater Charact, 1997, 38, pp. 53-65

104. Allan G., Castability solidification mode and residual ferrite distribution in highly alloyed stainless steels// European Commission, EUR 13941-Steelmaking, 1997, p. 85

105. Petrovic D.S., Klancnik G., Pirnat M., Medved J., Differential scanning calorimetry study of solidification sequence of austenitic stainless steel, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, July 2011, Volume 105, Issue 1, pp. 251-257

106. Elmer J. W., Allen S. M., Eagar T. W., Microstructural Development during Solidification of Stainless Steel Alloys // Met Trans. October 1989, V.20A, p. 21172131

107. Robino C.V., Michel J.R., Maguire M.C., The solidification and weld metallurgy of galling resistant stainless steels, Welding Journal, 77 (11), 1998, pp. 446-457

108. Mnatsakanov A., Rogachov O., Tsvetkov Y., Promises for Application of Nitrogen Steels in Drilling Equipment // Materials of International Conference on High Nitrogen Steels 1990, Aachen, Germany, October 10-12 1990, p.463-466

109. Saller G., Aigner H., High Nitrogen Alloyed Steels for Nonmagnetic Drill Collars. Standard Steel Grades and Latest Developments // Materials and Manufacturing Processes, 2004, vol. 19, No.1, p.41-49

110. Lee T.-H., Kim S.-J., Takaki S., Metallurgical and Materials Transactions A 37 (2006) p. 3445

111. Vanderschaeve F., Tillard R., Foct J., Journal of Materials Science 30 (1995) 6035

112. Machado I.F., Padilha A.F., ISIJ International 40 (2000) p.719

113. Knutsen R.D., Lang C.I., J.A. Basson, Acta Materialia 52 (2004) 2407

114. Lee T.-H., Oh C.-S., Lee C.G., Kim S.-J., Takaki S., Scripta Materialia 50 (2004) 1325

115. Huang C.-S., Shih C.-C., Materials Science and Engineering A 402 (2005) 66.

116. Busby J. T., Hash M. C., and Was G. S., The relationship between hardness and yield stress in irradiated austenitic and ferritic steels, J. Nucl. Mater. 336 (2005) 267278

117. Rashev T., Andreev C., Manchev M., Nenova L., Creation and development of new high nitrogen steels in the Institute of Metal Science at Bulgarian Academy of

Science, High Nitrogen Steels 2003 Conference proceedings, Vdf Hochschulverlag, AG ETH Zürich, Switzerland, 2003, pp.241-257

118. http://www.horizon-drill.ru/ru/content/немагнитные-утяжеленные-бурильные-трубы

119. URL: http://www.radius-s.ru/products/bur

120. ASTM E140-02, Standard Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, Scleroscope Hardness, and Leeb Hardness

121. Алексеев В.И., Юсупов В.С., Лазаренко Г.Ю., Некоторые проблемы производства легированных азотом сталей плавильными методами, Перспективные материалы, 2009, №1, с.62-69

122. Kazakov, A.A. & Kiselev, D. Metallogr. Microstruct. Anal. (2016) 5: 294. doi:10.1007/s13632-016-0289-6

123. Jeremy T. Busby, Mark C. Hash, Gary S. Was, The relationship between hardness and yield stress in irradiated austenitic and ferritic steels, Journal of Nuclear Materials, 336 (2005), pp. 267-278

124. Factsage Software, SGTE(2014) alloy database, http://www.factsage.com

125. URL: http://statsoft.ru/home/textbook/default.htm

126. Foct J., Domain C., Becquart C. S., High Nitrogen Steel and Interstitial Alloying, Materials Science Forum, Vols. 426-432, 2003, pp. 161-170

127. Stein G., Hucklenbroich I. and Wagner M., P 2000 - a New Austenitic High Nitrogen Steel for Power Generating Equipment, Materials Science Forum, Vols. 318320, 1999, pp. 167-174

128. Svyazhin A.G., Siwka J., Kaputkina L.M. (2011) High-Nitrogen Steels: the Current State and Development Trends. In: Weng Y., Dong H., Gan Y. (eds) Advanced Steels. Springer, Berlin, Heidelberg

129. Milyuts, V.G., Tsukanov, V.V., Kalinin, G.Y. et al. Metallurgist (2015) 58: 800. doi:10.1007/s11015-015-9998-3

130. Колпишон Э.Ю., Шитов Е.В., Высокоазотистые стали 2009, Электрометаллургия, 2010, №4, c.43-47

131. Банных И.О., Бочарова И.О., Зверева Т.Н., Об особенностях формирования структуры высокоазотистых аустенитных сталей при закалке, Металлы, № 5, 2011, с. 49-53

132. Соколовская Ю.А., Влияние термической обработки на микроструктуру и температурный интервал рекристаллизации высокоазотистых Cr-Mn-Mo-сталей / Ю. А. Соколовская, В. В. Березовская // Инновации в материаловедении и металлургии: материалы III Междунар. интерактив. науч.-практ. конф., Екатеринбург, 17-21 декабря 2013 г.— Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2013. — с. 171-173

133. Nobuo Nakada, Naoki Hirakawa, Toshihiro Tsuchiyama, Setsuo Takaki, Grain refinement of nickel-free high nitrogen austenitic stainless steel by reversion of eutectoid structure, Scripta Materialia, Volume 57, Issue 2, July 2007, p. 153-156

134. Флемингс М., Процессы затвердевания, М.: Мир, 1977, 424 с.

135. А.А. Казаков, А.С. Орыщенко, О.В. Фомина, А.И. Житенев, Т. В. Вихарева, Управление природой 5-феррита в азотосодержащих хромоникельмарганцевых сталях // Вопросы Материаловедения, 2017, №1(89). с. 7-21.

136. URL: http://www.neftegazprogress.ru/China/T/nitt nubt.html

137. ТУ 24.00.4821-89, Заготовки бандажных колец из немагнитной коррозионностойкой стали для турбогенераторов, 28 с.

138. Казаков А.А., Колпишон Э.Ю., Шахматов А.В., Литая структура и наследственность высокохромистой стали с азотом, Тяжелое машиностроение, № 1-2, 2015, c. 19-24

139. Шахматов А.В., Колпишон Э.Ю., Казаков А.А., Исследование морфологии 5-феррита по сечению слитка литой высокоазотистой стали, Тяжелое машиностроение, № 7-8, 2016, c. 9-11

140. Kazakov, A.A., Shakhmatov, A., Badrak, R., and Kolpishon, E., "Metallurgical Nature of the As-Cast Microstructure of High-Nitrogen, High-Manganese Stainless Steels," Materials Performance and Characterization, Vol. 6, № 3, P. 272-280, https://doi.org/10.1520/MPC20160026. ISSN 2165-3992.

141. Shakhmatov A.V., Badrak R.P., Kolesov S.S. and others, Influence of structure on the corrosion properties of high manganese high nitrogen stainless steel, Труды Европейского Конгресса по Коррозии и Защите Материалов, Eurocorr conference, Graz, Austria, 2015, ml 731.pdf

142. Колпишон Э.Ю., Шахматов А.В., Казаков А.А., Поиск оптимальных составов высокопрочных коррозионностойких сталей в зависимости от требований заказчиков, Тяжелое машиностроение, 2014, № 2-3, с. 3-6

143. Шитов Е.В., Повышение эффективности металлургического производства азотсодержащих сталей с целью стабилизации их служебных характеристик, автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук, 2007, Санкт-Петербург, с. 11