Закономерности структурно-фазовых превращений при продольной прокатке аустенитных нержавеющих сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3, предварительно насыщенных водородом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мельников Евгений Васильевич

• Мельников Евгений Васильевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Мельников Евгений Васильевич

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 Аустенитные нержавеющие хромоникелевые стали. Влияние деформационных обработок и наводороживания на структуру, фазовый состав и свойства сталей

1.1 Влияние легирующих элементов на фазовый состав и свойства аустенитных хромоникелевых сталей

1.2 Взаимосвязь химического состава и энергии дефекта упаковки аустенитных хромоникелевых сталей

1.3 Влияние энергии дефекта упаковки на механизмы деформации и упрочнения аустенитных хромоникелевых сталей при пластической деформации

1.4 Водород в аустенитных хромоникелевых сталях

1.5 Заключение к разделу

2 Постановка задач, материалы и методы исследования

2.1 Постановка задач исследования

2.2 Материалы и методика эксперимента

3 Структура, фазовый состав и механические свойства метастабильной аустенитной стали 08Х18Н9Т в исходном состоянии и после прокатки, комбинированной с наводороживанием

3.1 Структура и фазовый состав стали 08Х18Н9Т в исходном состоянии и после прокатки предварительно насыщенных водородом образцов

3.1.1 Структура и фазовый состав стали 08Х18Н9Т в исходном состоянии

3.1.2 Влияние степени деформации при прокатке и плотности тока при наводороживании на структуру и фазовый состав стали 08Х18Н9Т (при продолжительности насыщения водородом 5 часов)

3.1.3 Влияние продолжительности наводороживания на структуру и фазовый состав образцов стали 08Х18Н9Т, подвергнутых прокатке (при фиксированных плотности тока и степени обжатия)

3.2 Механические свойства аустенитной стали 08Х18Н9Т в исходном состоянии и после прокатки, комбинированной с наводороживанием

3.3 Выводы по главе

4. Структура, фазовый состав и механические свойства стабильной

аустенитной стали 01Х17Н13М3 в исходном состоянии и после прокатки, комбинированной с наводороживанием

4.1 Структура и фазовый состав стали 01Х17Н13М3 в исходном состоянии и после прокатки предварительно наводороженных образцов (прокатка при комнатной температуре)

4.1.1 Структура и фазовый состав стали 01Х17Н13М3 в исходном состоянии

4.1.2 Влияние прокатки при комнатной температуре на структуру и фазовый состав стали 01Х17Н13М3

4.1.3 Влияние наводороживания и прокатки при комнатной температуре на структуру и фазовый состав стали 01Х17Н13М3

4.2 Структура и фазовый состав стали 01Х17Н13М3 после прокатки предварительно наводороженных образцов (прокатка с охлаждением образцов)

4.3 Механические свойства аустенитной стали 01Х17Н13М3 в исходном состоянии и после прокатки, комбинированной с наводороживанием

4.4 Выводы по главе

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

АНС - аустенитная нержавеющая сталь

ЭДУ, у - энергии дефекта упаковки

МП - мартенситное превращение

МД - мартенсит деформации

ХДО - химико-деформационная обработка

ЭНВ - электролитически насыщенных водородом

j - плотностях тока при электролитическом насыщение проводили, мА/см2

îh - продолжительность (время) наводороживания, час

8 - степени деформации (обжатия) при прокатке, %

Va' - объемная доля образовавшейся при деформации а'-фазы, %

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия

МДК - микродифракционная картина

РдвМ - линейная плотность двойниковых границ определенная по ПЭМ-изображениям, м-1

u - толщина двойников, нм

e - расстоянием между двойниками, нм

-2

р - плотность дислокаций, м

ДОЭ - дифракция обратно-рассеянных электронов

рДвоэ - линейная плотность двойниковых границ определенная по ДОЭ-картинам, м-1 БУГ - большеугловые границы МУГ - малоугловые границы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности структурно-фазовых превращений при продольной прокатке аустенитных нержавеющих сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3, предварительно насыщенных водородом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Развитие современной техники и технологий предъявляет все более высокие требования к эксплуатационным свойствам сплавов на основе железа и, в частности, к аустенитным нержавеющим хромоникелевым сталям (АНС). Стали этого класса являются распространенным конструкционным материалом в энергетике, химической и пищевой промышленности, нефте- и газодобывающей отрасли, строительстве. При эксплуатации стальные конструкций и их отдельные элементы часто взаимодействуют с водородосодержащими средами. Проблема водородной хрупкости (ВХ) сталей аустенитного класса до сих пор не решена, хотя они считаются наиболее устойчивыми к воздействию водорода по сравнению, например, с ферритными или мартенситными сталями. Помимо побочных эффектов ВХ, возникающих в разных отраслях промышленности, создание устойчивых к воздействию водорода (водород-нейтральных) материалов необходимо для развития водородной энергетики. Безопасное хранение (резервуары и баллоны сверхвысокого давления) и транспортировка (трубопроводы, клапаны, гильзы, пружины и датчики для регулировки давления) водорода - одни из ключевых проблем использования водорода как энергоносителя.

Известные к настоящему времени особенности поведения сталей разного класса в присутствии водорода и разработанные на их основе модели ВХ разнообразны, но они часто противоречивы. В современной литературе чаще всего упоминают следующие эффекты, связанные с водородно-индуцируемым поведением АНС: водородное охрупчивание или, наоборот, пластификация материала, активное развитие механического двойникования, индуцированные водородом фазовые переходы [1-10 и др.]. Как правило, эти эффекты наблюдали при проведении экспериментальных работ в условиях простых схем деформирования одноосным растяжением, где степени деформации до разрушения относительно невелики. Тем не менее, в условиях реального нагружения объемной конструкции ее напряженное состояние существенно сложнее, чем при одноосном растяжении. Поэтому важно изучить влияние наводороживания на структуру и свойства АНС в условиях разных схем деформирования. Работ, посвященных глубокому деформированию наводороженных АНС, не много. Так, в работах [11, 12] было показано, что кручение под высоким давлением наводороженных сталей АК1 304, 316Ь и 310Б позволяет увеличивать или уменьшать (в зависимости от концентрации водорода) в них объемное содержание а'-мартенсита. Упомянутые исследовательские работы не дают полной картины о влиянии наводороживания на закономерности и механизмы мартенситных превращений, реализуемых при интенсивной пластической деформации АНС, а также не позволяют однозначно интерпретировать особенности формируемой микроструктуры и получаемые механические свойства.

В связи с этим, вопрос о влиянии водорода на механизмы структурно-фазовых превращений и о влиянии сформированной структуры на механические и эксплуатационные свойства в АНС при деформации методами, допускающими достижение высоких степеней деформации, остается открытым. При такой постановке вопроса применение прокатки для деформирования предварительно наводороженных образцов выглядит привлекательным с точки зрения получения большеразмерных заготовок (листового проката или полос) и изучения их механических свойств по сравнению, например, с используемым в работах [11, 12] методом кручения под высоким давлением. А хорошая пластичность и вязкость АНС позволяют проводить их холодную прокатку до глубоких степеней обжатия (более 90 %) и, тем самым, установить связь структуры наводороженных и деформированных сталей с комплексом их механических свойств.

Цель работы - установить закономерности структурно-фазовых превращений при продольной прокатке предварительно электролитически насыщенных водородом образцов аустенитных нержавеющих сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3 и выявить взаимосвязь сформированной структуры и комплекса механических свойств.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Установить влияние параметров химико-деформационной обработки (плотность тока при электролитическом насыщении водородом 7=10, 100, 200 мА/см2, продолжительность насыщения 4=5^50 ч, продольная прокатка предварительно насыщенных водородом полос с обжатием 25^85 %) на фазовый состав, микроструктуру и механические свойства аустенитной нержавеющей стали 08Х18Н9Т.

2. Выявить особенности микроструктуры и механические свойства аустенитной нержавеющей стали 01Х17Н13М3 до и после химико-деформационной обработки по разным режимам (7=10, 100, 200 мА/см2, ^=5 ч, степень обжатия - 25^85 %, температуры деформации: комнатная и с охлаждением образцов до 77 К).

3. Определить влияние параметров микроструктуры, сформированной при химико-деформационной обработке по разным режимам, на механические свойства аустенитных нержавеющих сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3.

4. Разработать научно обоснованные рекомендации о возможности использования аустенитных нержавеющих сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3 для обеспечения надежности и долговечности деталей при эксплуатации в водородсодержащих средах.

Научная новизна. В работе впервые получены следующие научные результаты: 1. Для метастабильной стали 08Х18Н9Т экспериментально подтверждено изменение кинетики (увеличение интенсивности и полноты) деформационного у^а' фазового превращения,

вызванное повышением плотности тока при наводороживании и продолжительности наводороживания перед прокаткой.

2. Показана общность во влиянии насыщения водородом и охлаждения до температуры 77 К при химико-деформационной обработке стабильной стали 01Х17Н13М3, которая заключается в том, что оба фактора способствуют усилению вклада в фрагментацию структуры от механического двойникования и формированию е-фазы.

3. На основе данных по влиянию насыщения водородом и холодной прокатки на микроструктуру, фазовый состав и механизмы деформации сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3 установлено, что формирование высокой плотности межфазных у/а' и специальных границ Е3П (двойниковых и ^-мартенсита) препятствует формированию разориентированной структуры в аустените с формированием малоугловых и большеугловых границ дислокационного происхождения. Таким образом, выбор режима химико-деформационной обработки сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3 позволяет целенаправленно управлять типом зернограничного ансамбля - создавать высокопрочные ультрамелкозернистые состояния в металлических материалах с разной долей межфазных у/а' и специальных Е3П границ.

Теоретическая значимость. Полученные экспериментальные данные о физических процессах и механизмах формирования структуры аустенитных нержавеющих сталей при воздействии водорода и пластической деформации (прокатки) могут быть использованы для развития теории деформационных фазовых переходов, механического двойникования и измельчения структуры хромоникелевых сталей аустенитного класса с использованием методов пластической деформации.

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при обосновании выбора состава аустенитных нержавеющих сталей для эксплуатации в водородсодержащих средах, где элементы конструкции могут испытывать значительные пластические деформации, а также для анализа причин водородно-индуцируемого разрушения конструкций из аустенитных нержавеющих сталей, эксплуатируемых в водородсодержащих средах. Полученные результаты экспериментальных исследований о формировании структурно-фазового состояния и механических свойств в аустенитных хромоникелевых сталях могут быть использованы для разработки научных основ создания высокопрочных ультрамелкозернистых материалов с заданными параметрами прочности и пластичности при комбинировании пластической деформации и наводороживания.

Результаты диссертационной работы были использованы в Научно-производственной ассоциации «Технопарк авиационных технологий» при оценке возможности использования конструкционных аустенитных нержавеющих сталей при проектировании и производстве элементов высоконагруженных узлов современных газоперекачивающих газотурбинных

установок, о чем был предоставлен акт об использовании результатов диссертационной работы (Приложение 1 к диссертации).

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использованы следующие методы исследования: измерение микротвердости методом Виккерса, механические испытания на одноосное статическое растяжение, рентгеноструктурный анализ, магнитофазовый анализ, метод дифракции обратно-рассеянных электронов, просвечивающая электронная микроскопия. Полученные экспериментальные результаты были обработаны с применением стандартных статистических методик.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Увеличение интенсивности и полноты деформационного у^а' фазового превращения при прокатке метастабильной стали 08Х18Н9Т, вызванное насыщением водородом при плотности тока 10^200 мА/см2 (5 ч), не влияет на её механические свойства при обжатии 50^85 %, но сопровождается увеличением предела текучести стали более чем на 100 МПа и увеличением пластичности стали в два раза после прокатки с обжатием 25 %.

2. Предварительное насыщение водородом и понижение температуры деформации усиливают вклад деформационного двойникования в процессы формирования структуры стабильной стали 01Х17Н13М3 при продольной прокатке, обеспечивая увеличение предела текучести стали, прокатанной с обжатием 25-50%, на 150^200 МПа за счет предварительного наводороживания при плотности тока 7=200 мА/см2 (5 ч) и охлаждения до температуры 77 К.

3. Совокупность экспериментальных данных о режимах химико-деформационной обработки сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3, основанной на насыщении образцов водородом и/или охлаждении образцов до 77 К перед пластической деформацией, позволяющих целенаправленно изменять плотность двойниковых и межфазных у/а' границ в структуре, а также формировать высокопрочные ультрамелкозернистые состояния в сталях без образования нежелательной а'-фазы.

Достоверность результатов экспериментальных исследований, их анализа и обоснованность положений, выносимых на защиту, а также аргументированность заключений и выводов диссертационной работы обеспечены использованием современных методов исследования структуры, фазового состава и механических свойств материалов с использованием современных методик на сертифицированном аналитическом оборудовании, статистической обработкой результатов измерений. Результаты и выводы диссертационной работы не противоречат известным положениям и принципам материаловедения и физики конденсированного состояния.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на следующих всероссийских и международных конференциях: XIX Международная научная

конференция студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 15-19 апреля

2013 г., Томск, Россия; VII Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений», 17-23 июня 2013 г., Тамбов, Россия; Международная конференция «Иерархически организованные системы живой и неживой природы», 9-13 сентября 2013 г., Томск, Россия; VI Международная школа «Физическое материаловедение», 30 сентября - 5 октября 2013 г., Тольятти, Россия; I Всероссийская научная конференция молодых ученых с международным участием «Перспективные материалы в технике и строительстве», 21-25 октября 2013 г., Томск, Россия; 54 Международная конференция «Актуальные проблемы прочности», 11-15 ноября 2013 г., Екатеринбург, Россия; XX юбилейная Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 14-18 апреля 2014 г., Томск, Россия; Международная конференция «Физическая мезомеханика многоуровневых систем: моделирование, эксперимент, приложения», 3-5 сентября

2014 г., Томск, Россия; Международная конференция «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций», 21-25 сентября

2015 г., Томск, Россия; XXI Международная научная конференция студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 5-9 октября 2015 г., Томск, Россия; II Всероссийская научная конференция молодых ученых с международным участием «Перспективные материалы в технике и строительстве», 6-9 октября 2015 г., Томск, Россия; XVI Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества, 12-19 ноября 2015 г., Екатеринбург, Россия; VII Международная школа «Физическое материаловедение», 31 января - 5 февраля 2016 г., Тольятти, Россия; Международная конференция «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций», 19-23 сентября 2016 г., Томск, Россия; ЦУШ Международная конференция «Актуальные проблемы прочности», 16-19 мая 2017 г., Пермь, Россия; Международная конференция «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций», 9-13 октября 2017 г., Томск, Россия; Международная конференция «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций», 1-5 октября 2018 г., Томск, Россия; Международный симпозиум «Перспективные материалы и технологии», 27-31 мая 2019 г., Брест, Беларусь; Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии», 5-9 октября 2020 г., Томск, Россия; Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии», 6-10 сентября 2021 г., Томск, Россия; Х Международная школа «Физическое материаловедение»,

13-17 сентября 2021 г., Тольятти, Россия; 12 Международный онлайн-симпозиум «Материалы во внешних полях», 13-14 марта 2023 г., Новокузнецк, Россия.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 12 научных работах, включая 6 статей в рецензируемых изданиях из перечня ВАК и 6 публикаций, включенных в библиографические базы цитирования Web of Science и Scopus.

Личный вклад соискателя заключается в обработке и анализе результатов представляемой к защите работы, в совместной с научным руководителем постановке цели и задач исследования, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании статей по теме диссертации и представлении докладов на научных конференциях. Испытания и исследования выполнены им лично, либо с его непосредственным участием.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Тема и содержание диссертационной работы соответствуют п. 1 «Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных связей состава и структуры металлических, неметаллических материалов и композитов с комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств с целью обеспечения надежности и долговечности деталей, изделий, машин и конструкций (химической, нефтехимической, энергетической, машиностроительной, легкой, текстильной, строительной)» и п. 2 «Установление закономерностей физико-химических и физико-механических процессов, происходящих в гетерогенных и композиционных структурах» паспорта специальности 2.6.17. Материаловедение (технические науки).

Работы выполнены при финансовой поддержке стипендии Президента (СП-419.2015.1), проектов РФФИ (№ 13-08-90709-мол_рф_нр, № 14-38-50061-мол_нр, № 16-38-50061-мол_рф_нр), проекта государственного задания ИФПМ СО РАН (FWRW-2022-0005).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов по работе, списка литературы из 232 наименований. Работа изложена на 140 страницах текста, содержит 58 рисунков, 22 таблицы, 35 формул и 1 приложение.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.ф.-м.н., доц. Астафуровой Елене Геннадьевне за помощь в формировании направления и организации исследований, обсуждении результатов работы, постановке задач и бесценные советы; сотрудникам лаборатории физики иерархических структур в металлах и сплавах и лаборатории физического материаловедения ИФПМ СО РАН за поддержку и участие; сотрудникам лаборатории механических свойств наноструктурных и жаропрочных материалов ФГАОУ ВПО НИУ «БелГУ» д.ф.-м.н. Кайбышеву Рустаму Оскаровичу, д.ф.-м.н. Белякову Андрею Николаевичу, к.ф.-м.н. Тихоновой Марине Сергеевне, д.ф.-м.н., проф.

ФГАОУ ВО НИ «ТГУ» |Найдену Евгению Петровичу| за помощь в организации и проведении

исследований; рецензентам д.ф-м.н. Данилову Владимиру Ивановичу, д.ф-м.н. Иванову Юрию

Федоровичу, д.ф-м.н. Князевой Анне Георгиевне за обсуждение, ценные советы и полезные замечания, которые позволили улучшить диссертационную работу; д.т.н. Панину Сергею Викторовичу за ценные советы и полезные замечания при подготовке диссертационной работы; родителям и близким за оказанную поддержку.

Исследование проводилось на оборудовании центров коллективного пользования «Нанотех» ИФПМ СО РАН, «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ», Томского регионального центра коллективного пользования ФГАОУ ВО НИ «ТГУ».

1 Аустенитные нержавеющие хромоникелевые стали. Влияние деформационных обработок и наводороживания на структуру, фазовый состав и свойства сталей

Аустенитные нержавеющие хромоникелевые стали (АНС) применяются для производства изделий точного машиностроения, атомной, медицинской, пищевой, нефтегазовой, горно-угольной промышленности, криогенной, авиационной, космической техники, судостроения и др. Стали этого класса получили столь широкое применение благодаря хорошим служебным характеристикам и технологичности: пластичности, вязкости, коррозионной стойкости в окислительных средах, жаропрочности, свариваемости и литейным свойствам, штампуемости, прокатываемости при холодной пластической деформации, упрочняемости. Это обусловлено возможностью варьировать их свойства в широких пределах за счет изменения соотношения базовых компонентов (Cr и Ni), а также легирования такими элементами как Ti, Mo и др. [13].

1.1 Влияние легирующих элементов на фазовый состав и свойства аустенитных хромоникелевых сталей

Стали системы Fe-Cr-Ni известны как стали типа 18-10. Это наименование указывает на номинальное содержание в них хрома (18 %) и никеля (10 %), хотя отечественные и зарубежные стандарты допускают отклонения по концентрациям. Для гомогенизации и стабилизации аустенитной структуры стали подвергают закалке от температуры 1050^1100 °С в воду. Состав, режимы термической обработки и свойства хромоникелевых нержавеющих сталей регламентированы ГОСТ 5632-72 [14]. В мировой практике стали типа 18-10 известны также как стали 300-ой серии (AISI; American Iron and Steel Institute). В таблице 1.1 представлены составы наиболее распространенных отечественных марок аустенитных сталей [13-20], а в таблице 1.2 - их механические свойства [21].

Основным элементом, определяющим высокую коррозионную стойкость сталей типа 18-10, является хром. Содержание 18 % хрома обеспечивает способность сталей к пассивации. Благодаря этому они имеют высокую коррозионную стойкость в различных окислительных средах в широком диапазоне концентраций и температур, а также обладают жаростойкостью и жаропрочностью при умеренных температурах [18, 19, 22]. Хром имеет объемноцентрированную кубическую решетку, изоморфную а-железу. В связи с этим, он является основным стабилизатором ферритной структуры. Хром уменьшает склонность аустенитного зерна к росту при нагреве, увеличивая прокаливаемость стали [15, 20, 23]. аустенитного зерна к росту при нагреве, увеличивая прокаливаемость стали [15, 20, 23].

Таблица 1.1 - Химический состав (масс. %) аустенитных хромоникелевых сталей, наиболее распространенных в промышленности [13-20]

Марка стали по ГОСТ/АШ* Сг N1 С Мп Б Р др. элементы Бе

15Х17Н7/301 16,0-18,0 6,0-9,0 <0,15 <0,8 <0,2 <0,02 <0,035 - ост.

17Х18Н9/302 17,0-19,0 8,0-10,0 <0,21 <0,8 <0,2 <0,02 <0,035 - ост.

12Х18Н9/304 17,0-19,0 8,0-10,0 <0,12 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

08Х18Н9/304Н 17,0-19,0 8,0-10,0 <0,08 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

04Х18Н10/304L 17,0-19,0 9,0-11,0 <0,04 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

12Х18Н12/305 17,0-19,0 8,0-12,0 <0,12 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

06Х18Н11/305Ь 17,0-19,0 10,0-12,0 <0,06 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

10Х23Н18/3108 22,0-25,0 17,0-20,0 <0,10 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

20Х23Н18/310 22,0-25,0 17,0-20,0 <0,10 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 - ост.

03Х17Н13М2/3^ 16,0-18,3 13,5-15,0 <0,03 <0,4 <2,0 <0,02 <0,035 Мо (2,0-3,0) ост.

03Х17Н14М3/316L 16,8-18,3 13,5-15,0 <0,03 <0,4 <2,0 <0,02 <0,035 Мо (2,0-3,0) ост.

08Х17Н13М2/316 16,8-18,3 13,5-15.0 <0,08 <0,4 <2,0 <0,02 <0,035 Мо (2,0-3,0) ост.

08Х17Н13М2Т/316Ti 16,8-18,3 13,5-15,0 <0,08 <0,4 <2,0 <0,02 <0,035 Мо (2,0-3,0) (5 С - 0,7) Т ост.

08Х18Н10Т/321 17,0-19,0 9,0-11,0 <0,08 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 (5 С - 0,7) Т ост.

12Х18Н9Т/321Н 17,0-19,0 8,0-9,5 <0,12 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 (5 С - 0,7) Т ост.

12Х18Н10Т/321Н 17,0-19,0 9,0-11,0 <0,12 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 (5 С - 0,7) Т ост.

08Х18Н12Б/347 17,0-19,0 11,0-13,0 <0,08 <0,8 <2,0 <0,02 <0,035 N5 (<1,0) ост.

*приведены зарубежные аналоги сталей по стандарту АКТ

Таблица 1.2 - Таблица 1.2 - Механические свойства аустенитных хромоникелевых сталей. Пруток, ГОСТ 5949-75, до 0 60 мм [21]

Марка стали оо,2, МПа Об, МПа 5, %

12Х18Н9 196 490 45

17Х18Н9 215 570 40

08Х18Н9 210 570 45

04Х18Н10 155 440 40

10Х23Н18 196 490 35

20Х23Н18 196 490 35

03Х17Н13М2 196 490 40

03Х17Н14М3 196 490 40

08Х17Н13М2 196 490 40

08Х17Н13М2Т 196 490 40

08Х18Н10Т 196 490 40

12Х18Н9Т 196 540 40

12Х18Н10Т 196 540 40

08Х18Н12Б 175 490 40

Никель имеет плотноупакованную гранецентрированную кубическую кристаллическую решетку, изоморфную у-железу. Он является основным стабилизатором аустенитной структуры и в количестве 8^15 % переводит стали в аустенитный класс. Это обеспечивает высокую технологичность сталей при деформационных обработках, способствует повышению пластичности и вязкости, коррозионной стойкости, а также снижению склонности к росту зерна [15, 23, 24].

В стали, кроме основных элементов (железа, хрома и никеля), могут содержаться другие легирующие элементы, а также примеси. Легирующие элементы вводят для получения необходимой структуры (аустенитной, аустенитно-мартенситной, аустенитно-ферритной, аустенитно-карбидной) и желаемых свойств (повышенной коррозионной стойкости в агрессивных средах, более высоких механических свойств при высоких температурах, определенных физических свойств). По характеру влияния на структуру хромоникелевых аустенитных сталей выделяют аустенитообразующие (№, С, N Мп, Со, Си) и ферритообразующие элементы (Сг, Т^ ЭДЪ, Mo, Si, Л!, W, V) [15-20].

Марганец присутствует практически во всех сталях в количестве от 0,3 мас. %. Он образует соединения с серой MnS и предупреждает образование соединения железа с серой FeS, вызывающих красноломкость стали. Марганец, как и никель, является аустенитообразующим элементом, т.е., его можно использовать для частичной замены дорогостоящего никеля. Но,

марганец стабилизирует аустенит слабее, чем никель, поэтому приходится дополнительно легировать хромомарганцевые стали азотом [15, 18-20, 25].

Углерод также стабилизирует аустенитную фазу, хотя он является элементом внедрения, а не замещения, как никель или марганец. В зависимости от термической обработки он может находиться в твердом растворе, в карбидах (М23С6) или карбонитридах различной степени дисперсности. Объемное содержание карбидов зависит от содержания углерода в стали и способа ее обработки. Выделение карбидных фаз при нагреве происходит обычно в интервале температур 500^800 °С, преимущественно по границам зерен. Это часто приводит к охрупчиванию стали и появлению межкристаллитной коррозии (МКК) [15, 16, 24]. Уменьшение содержания углерода от 0,08^0,12 % до < 0,03 % (мас. %) позволяет существенно повысить коррозионную стойкость сталей, снизить или полностью предотвратить проявление МКК. Например, сталь типа 18-10, содержащая 0,084 % углерода, становится склонной к МКК после выдержки в течение 1 минуты при температуре 750^800 °С. Но при содержании углерода 0,021 % для проявления этого эффекта потребуется уже более 100 минут. Также с уменьшением содержания углерода снижается температура, которая соответствует минимальной длительности изотермической выдержки до начала проявления эффекта МКК. Т.е., легирование углеродом дает как положительный, так и отрицательный эффект: способствует упрочнению стали (например, предел текучести возрастает при росте концентрации углерода в сталях 12Х18Н9 и 17Х18Н9, таблица 1.2), но при этом нужно иметь в виду, что и склонность к МКК также увеличивается [15, 16, 24].

Азот, подобно углероду, расширяет аустенитную область на диаграммах состояния для хромоникелевых сталей в сторону больших концентраций хрома [19, 20]. При охлаждении и изотермической выдержке азот может образовывать самостоятельные нитридные фазы или входить в состав карбонитридов, частично или полностью замещая в них углерод. Влияние азота на склонность хромоникелевых аустенитных сталей к МКК значительно слабее, чем у углерода, этот эффект начинает проявляться только при концентрации азота более 0,1 мас. %. Азот значительно сильнее, чем углерод, подавляет рост зерна при нагреве [15-17].

Для повышения сопротивления МКК и измельчения зерна сталь легируют титаном или ниобием, которые способствуют образованию карбидов типа МС (ТЮ или №С) и, препятствуя образованию карбидов хрома, предотвращают обеднение хромом аустенитной фазы вблизи частиц. Это основной механизм подавления МКК в данном классе сталей. Для образования карбидов титана, чтобы связать в карбиды весь углерод, необходимо выдерживать соотношение концентраций Т^С не менее 5. Находясь в твердом растворе, титан и ниобий повышают устойчивость аустенита к мартенситному превращению. Если же они связаны в карбонитриды, то температура мартенситного перехода, напротив, несколько повышается. Это происходит

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мельников Евгений Васильевич, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Купрекова, Е.И. Влияние водорода и рентгеновских квантов на механические свойства стали 12Х18Н10Т / Е.И. Купрекова, К.В. Климова, И.П. Чернов, Ю.В. Черданцев // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - № 3. - С. 82-86.

2. Rozenak, P. Hydrogen effects on phase transformations in austenitic stainless steels / P. Rozenak, L. Levin, D. Eliezer // Journal of Materials Science. - 1984. - Vol. 19. - P. 567-573.

3. Фортуна, А.С. Влияние легирования водородом на механические свойства и характер разрушения стали Х17Н13М3 / А.С. Фортуна, В.А. Москвина, Г.Г. Майер, Е.В. Мельников, Е.Г. Астафурова // Вектор науки ТГУ. - 2017. - № 4 (42). - С. 149-155.

4. Купрекова, Е.И. Влияние водорода на механические свойства [012]-кристаллов аустенитной нержавеющей стали Fe-18Cr-14Ni-2Mo / Е.И. Купрекова, К.В. Климова, И В. Киреева, Ю.И. Чумляков, И.П. Чернов // Известия ТПУ. - 2007. - Т. 310. - №1. - С. 105-109.

5. Чернов, И.П. Исследование динамики накопления и влияния водорода на механические свойства стали 12Х18Н10Т / И.П. Чернов, А.М. Лидер, Н.Н. Никитенко, Ю.П. Черданцев, Г.В. Гаранин, А.В. Панин, М.С. Казаченок // Физическая мезомечаника. - 2006. -Спец. Выпуск 9. - С. 111-114.

6. Astafurova, E.G. Hydrogen Embrittlement of Austenitic Stainless Steels with Ultrafine-Grained Structures of Different Morphologies / E.G. Astafurova, E.V. Melnikov, S.V. Astafurov, I V. Ratochka, I.P. Mishin, G.G. Maier, V.A. Moskvina, G.N. Zakharov, A.I. Smirnov, V.A. Bataev // Physical Mesomechanics. - 2019. - Vol. 22. - P. 313-326.

7. Баранникова, С.А. О локализации пластической деформации растяжения монокристаллов аустенитной стали, электролитически насыщенных водородом / С.А. Баранникова, М.В. Надежкин, В.А. Мельничук, Л.Б. Зуев // Письма в ЖТФ. - 2011. - Т. 37.

- № 17. - С. 9-17.

8. Morisawa, J. Effects of hydrogen on mechanical properties in irradiated austenitic stainless steels / J. Morisawa, M. Kodama, S. Nishimura, K. Asano, K. Nakata, S. Shima // Journal of Nuclear Materials. - 1994. - Vol. 212-215. - P. 1396-1400.

9. Weber, S. Impact of heat treatment on the mechanical properties of AISI 304L austenitic stainless steel in high-pressure hydrogen gas / S. Weber, M. Martin, W. Theisen / J. Mater. Sci. - 2012.

- Vol. 47. - P. 6095-6107.

10. Queiroga, L.R. Influence of machining parameters on surface roughness and susceptibility to hydrogen embrittlement of austenitic stainless steels / L.R. Queiroga, G.F. Marcolino, M. Santos, G. Rodrigues, C. Eduardo dos Santos, P. Brito // Int. J. Hydrogen Energy. - 2019. - Vol. 44. - № 54. -P. 29027-29033.

11. Mine, Y. Effect of hydrogen on martensite formation in austenitic stainless steels in high-pressure torsion / Y. Mine, Z. Horita, Y. Murakami // Acta Mater. - 2009. - Vol. 57. - P. 2993-3002.

12. Mine, Y. Hydrogen transport in solution-treated and pre-strained austenitic stainless steels and its role in hydrogen-enhanced fatigue crack growth / Y. Minea, C. Narazaki, K. Murakami, S. Matsuoka, Y. Murakami // Int. J. Hydrogen Energy. - 2009. - Vol. 34. - P. 1097-1107.

13. Арзамасов, Б.Н. Справочник по конструкционным материалам: Справочник / Б.Н. Арзамасов, Т.В. Соловьев, С.А. Герасимов и др. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 640 с.

14. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные. Марки. - М.: Госстандарт, 1994. - 60 с.

15. Ульянин, Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы: Справ. изд. / Е.А. Ульянин. -М: Металлургия, 1991. - 256 с.

16. Гуляев, А.П. Металловедение. Учебник для вузов. 6-ое изд., перераб. и доп. / А.П. Гуляев. - М: Металлургия, 1986. - 544 с.

17. Новиков, И.И. Теория термической обработки: Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. / И.И. Новиков - М.: Металлургия, 1986. - 480 с.

18. Шлямнев, А.П. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: справочник / А.П. Шлямнев и др. - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. - 232 с.

19. Химушин, Ф.Ф. Нержавеющие стали. Изд. вторе пераб. и доп. / Ф.Ф. Химушин. -М.: Металлургия, 1967. - 800 с.

20. Гольдштейн, М.И. Специальные стали: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / М.И. Гольдштейн, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер. - М.: МИСИС, 1999. - 408 с.

21. ГОСТ 5632-72. Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия. - М.: Госстандарт. 2018. - 24 с.

22. Семенов, И.В. Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенов, Г.М. Флоринович, А.В. Хорошилов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 336 с.

23. Братухин, А.Г. Высокопрочные коррозионно-стойкие стали современной авиации / А.Г. Братухин [и др.]; науч. ред. А.Г. Братухин. - Москва: Изд-во МАИ, 2006. - 654 с.

24. Абиев Р.Ш. Новый справочник химика и технолога. Электродные процессы. Химическая кинетика и диффузия. Коллоидная химия / Р.Ш. Абиев и др.; под общ. ред. С.А. Симановой - С.-Пб.: Профессионал, 2006. - 837 с.

25. Костина, М.В. Азотосодержащие стали и способы их производства / М.В. Костина, Л.Г. Ригина // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2020. - Т. 63. - № 8. - С. 606-622.

26. Schaeffler, M. Constitution diagram for stainless steel weld metal / M. Schaeffler // Metal Progrees. - 1949. - № 56. - Р. 680-681.

27. Потак, Я.М. Высокопрочные стали / Я.М. Потак. - М.: Металлургия, 1972. - 208 с.

28. Гольштейн, М.Н. Металлофизика высокопрочных сплавов / М.И. Гольштейн,

B.С. Литвинов, Б.М. Бронфин. - М.: Металлургия, 1986. - 312 с.

29. Lee, S-J. Quantitative analyses of ferrite lattice parameter and solute Nb content in low carbon microalloyed steels / S.-J. Lee, Y.-K. Lee // Scripta Mater. - 2005. - Vol. 52. - P. 973-976.

30. Сагарадзе, В.В. Упрочнение и свойства аустенитных сталей / В.В. Сагарадзе,

A.И. Уваров. - Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. - 720 с.

31. Schramm, R.E. Stacking fault energies of seven commercial austenitic stainless steels / R.E. Schramm, R.P. Reed // Metall. Trans. A. - 1975. - Vol. 6. - P. 1345-1351.

32. Rhodes, C. The composition dependence of stacking fault energy in austenitic stainless steels / C. Rhodes, A. Thompson // Metall. Trans. A. - 1977. - Vol. 8. - P. 1901-1906.

33. Piatti, G. Thermal and mechanical properties of the Cr-Mn-(Ni-free) austenitic steels for fusion reactor applications / G. Piatti, P. Schiller // Journal of Nuclear Materials. - 1986. -Vol. 141-143. - P. 417-426.

34. Qi-Xun, D. Stacking fault energy of cryogenic austenitic steels / D. Qi-Xun, W. An Dong,

C. Xiao-Nong, L. Xin-Min // Chinese Physics. 2002. - Vol. 11. - № 6. - P. 596-600.

35. Валиев, Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства / Р.З. Валиев, И.В. Александров. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. - 398 с.

36. Сегал, В.М. Процессы пластического структурообразования металлов / В.М. Сегал,

B.И. Резников, В.И. Копылов, Д.А. Павлик, В.Ф. Малышев. - Минск: Наука и техника, 1994. -232 с.

37. Козлов, Э.В. Основы пластической деформации наноструктурных материалов. Под.ред. А.М. Глезера. / Э.В. Козлов, А.М. Глезер, Н.А. Конева, Н.А. Попова, И.А. Курзина. -М.: Физматлит, 2016. - 304 с.

38. Халл, Д. Введение в дислокации. / Д. Халл - М.: Атомиздат, 1968. - 280 с.

39. Хоникомб, Р. Пластическая деформация металлов. / Р. Хоникомб - М.: МИР, 1972. - 408 с.

40. Коротаев, А.Д. Элементы теории дислокаций: учеб. пособие / А.Д. Коротаев. -Томск: Изд-во НТЛ, 2020. - 212 с.

41. Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов. Пер. с англ. Под ред. [и с предисл.] Л.М. Утевского / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан. -М: Мир, 1968. - 574 с.

42. Donadille, C. Development of texture and microstructure during cold-rolling and annealing of FCC alloys: example of an austenitic stainless steel / C. Donadille, R. Valle, P. Dervin, R. Penelle // Acta Metall. - 1989. - Vol. 37. - № 6. - P. 1547-1571.

43. Morikawa, T. Fine-grained structures developed along grain boundaries in a cold-rolled austenitic stainless steel / T. Morikawa, K. Higashida, T. Sato // ISIJ International. - 2002. - Vol. 42. -№ 12. - P. 1527-1533.

44. Hansen, N. New discoveries in deformed metals / N. Hansen // Metall. Trans. A. - 2001. -Vol. 32. - P. 2917-2935.

45. Hughes, D.A. High angle boundaries formed by grain subdivision mechanisms / D A. Hughes, N. Hansen //Acta Mater. - 1997. - Vol. 45. - P.3871-3886.

46. Вергазов, А.Н. Большеугловые границы деформационного происхождения / Вергазов А Н., Рыбин В В., Золоторевский Н.Ю., Рубцов А С. // Поверхность. - 1985. - №2. - С. 5-31.

47. Thuillier, S. Development of Nicrobands in Mild Steel during Cross Loading / S. Thuillier, E.F. Rauch // Acta Metall. - 1994. - Vol. 42. - № 6. - P. 1973-1983.

48. Wang, R. Microstructural Evolution of Pure Iron during Hot Rolling / R. Wang, T. C. Lei // Mater. Sci. Technol. - 1993. - Vol. 9. - P. 698-703.

49. Bay, B. Evolution of F.C.C. Deformation Structures in Polyslip / B. Bay, N. Hansen, D.A. Huges // Acta Metall. - 1992. - Vol. 40. - № 2. - P. 205-219.

50. Рыбин, В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов / Рыбин В.В. - М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

51. Золоторевский, Н.Ю. Фрагментация и текстурообразование при деформации металлических материалов / Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин. - Санкт-Петербург: Изд. Политехнического университета, 2014. - 207 c.

52. Wang, Y.B. The role of stacking faults and twin boundaries in grain refinement of Cu-Zn alloy processed by high-pressure torsion / Y.B. Wang, X.Z. Liao, Y.H. Zhao, E.J. Lavernia, S.P. Ringer, Z. Horita, T.G. Langdon, Y.T. Zhu // Mater. Sci. Eng. A. - 2010. - Vol. 527. - P. 4959-4966.

53. Zhang, Y. Effect of stacking-fault energy on deformation twin thickness in Cu-Al alloys / Y. Zhang, NR. Tao, K. Lu // Scripta Mater. - 2009. - Vol. 60. - P. 211-213.

54. Cao, Y. De-twinning via secondary twinning in face-centered cubic alloys / Y. Cao, Y.B. Wang, Z.B. Chen, X.Z. Liao, M. Kawasaki, S.P. Ringer, T.G. Langdon, Y.T. Zhu // Mater. Sci. Eng. A. - 2013. - V. 578. - P. 110-114.

55. Классен-Неклюдова М.В. Механическое двойникование кристаллов / М.В. Классен-Неклюдова. - Москва: Изд-во Акад. наук СССР, 1960. - 261 с.

56. Mishra, S. Deformation twinning in AISI 316L austenitic stainless steel: role of strain and strain path / S. Mishra, K. Narasimhan, I. Samajdar // Mater. Sci. Technol. - 2007. - Vol. 23. - № 9. -P. 1118-1126.

57. Misra, R. Martensite shear phase reversion-induced nanograined/ultrafine-grained Fe-16Cr-10Ni alloy: The effect of interstitial alloying elements and degree of austenite stability on phase reversion / R. Misra, Z. Zhang, P. Venkatasurya, M. Somani, L. Karjalainen // Mater. Sci. Eng. A. -2010. - Vol. 527. - № 29. - P. 7779-7792.

58. Nakada, N. Deformation-induced martensitic transformation behavior in cold-rolled and cold-drawn type 316 stainless steels / N. Nakada, H. Ito, Y. Matsuoka, T. Tsuchiyama, S. Takaki // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - № 3. - P. 895-903.

59. Золоторевский, В.С. Механические свойства металлов: учебник для вузов. 2-е изд. /

B.С. Золоторевский, И.И. Новиков. - М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

60. Lee, T.-H. Deformation twinning in high-nitrogen austenitic stainless steel / T.-H. Lee,

C.-S. Oh, S.-J. Kim, S. Takaki // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. - № 11. - P. 3649-3662.

61. Morikawa, T. Micro shear bands in cold-rolled austenitic stainless steel / T. Morikawa,

D. Senba, K. Higashida, R. Onodera // Materials Transactions, JIM - 1999. - Vol. 40. - № 9. -P. 891-894.

62. Morikawa, T. SPD structures associated with shear bands in cold-rolled low SFE metals / T. Morikawa, K. Higashida // Proc. of the 21st Riso Int. Symp. On Materials Science, RIS0 National Laboratory, Denmark, 2000. - P. 476.

63. Morikawa, T. Deformation microstructure and texture in a cold-rolled austenitic steel with low stacking-fault energy / T. Morikawa, K. Higashida // Mater. Trans. - 2010. - Vol. 51. - № 4. -P. 620-624.

64. Venables, J.A. Deformation twinning in face-centred cubic metals / J.A. Venables // Philosophical Magazine. - 1961. - V. 6.- P. 379-396.

65. Cohen, B. A dislocation model for twinning in f.c.c. metals / B. Cohen, J. Weertman // Acta Metall. - 1963. - V. 11 (8).- P. 996-998.

66. Mori, T. Dislocation reactions during deformation twinning in Cu-11 at.% Al single crystals / T. Mori, H. Fujita // Acta Metall. - 1980. - Vol. 28. - Р. 771-776.

67. Miura, S. Orientation dependence of the flow stress for twinning in silver crystals / S. Miura, J. Takamura, N. Narita // Transactions of the Japan Institute of Metals. - 1968. - Vol. 9. - P. 555.

68. Karaman, I. Modeling the deformation behavior of Hadfield steel single and polycrystals due to twinning and slip / I. Karaman, H. Sehitoglu, A.J. Beaudoin, Y.I. Chumlyakov, H.J. Maier, C.N. Tome // Acta Mater. - 2000. - Vol. 48. - № 9. - P. 2031-2047.

69. Karaman, I. Extrinsic stacking faults and twinning in Hadfield manganese steel single crystals / I. Karaman, H. Sehitoglu1, Y.I. Chumlyakov, H.J. Maier and I.V. Kireeva // Scripta Mater. - 2001. -Vol. 44. -Р. 337-343.

70. Mahajan, S. Formation of deformation twins in f.c.c. crystals / S. Mahajan, G.Y. Chin // Acta Metall. - 1973. - V. 21. - P. 1353-1363.

71. Kibey, S. Predicting twinning stress in fcc metals: Linking twin-energy pathways to twin nucleation / S. Kibey, J.B. Liu, D.D. Johnson, H. Sehitoglu // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. -P. 6843-6851.

72. Bracke, L. Direct observation of the twinning mechanism in an austenitic Fe-Mn-C steel / L. Bracke, L. Kestensa, and J. Penning // Scripta Mater. - 2009. - Vol. 61. - P. 220-222.

73. Idrissi, H. On the relationship between the twin internal structure and the work-hardening rate of TWIP steels / H. Idrissi, K. Renard, D. Schryvers, P.J. Jacques // Scripta Mater. - 2010. -Vol. 63. - P. 961-964.

74. Steinmetz, D.R. Revealing the strain-hardening behavior of twinning-induced plasticity steels: Theory, simulations, experiments / D.R. Steinmetz [et al.] // Acta Mater. - 2013. - Vol. 61. -№ 2. - P. 494-510.

75. Bouaziz, O. Modelling of TWIP effect on work-hardening / O. Bouaziz, N. Guelton // Mater. Sci. Eng. A. - 2001. - Vol. 319-321. - P. 246-249.

76. Bouaziz, O. Effect of grain and twin boundaries on the hardening mechanisms of twinning-induced plasticity steels / O. Bouaziz, S. Allain, C. Scott // Scripta Mater. - 2008. - Vol. 58. - № 6. P. 484-487.

77. Allain, S. A physical model of the twinning-induced plasticity effect in a high manganese austenitic steel / S. Allain, J.-P. Chateau, O. Bouaziz // Mater. Sci. Eng. A. - 2004. - Vol. 387-389. -№ 1-2. - P. 143-147.

78. Cherkaoui, M. Constitutive equations for twinning and slip in low-stacking-fault-energy metals: A crystal plasticity-type model for moderate strains / M.Cherkaoui // Philosophical Magazine. -2003. - Vol. 83. - № 31-34. - P. 3945-3958.

79. Shiekhelsouk, M.N. Modelling the behaviour of polycrystalline austenitic steel with twinning-induced plasticity effect / M.N. Shiekhelsouk, V. Favier, K. Inal, M. Cherkaoui // International Journal of Plasticity. - 2009. - Vol. 25. - № 1. - P. 105-133.

80. Dancette, S. Crystal plasticity modeling of texture development and hardening in TWIP steels / S. Dancette, L. Delannay, K. Renard, M.A. Melchior, P.J. Jacques // Acta Mater. - 2012. - Vol. 60. -№ 5. - P. 2135-2145.

81.Barbier, D., Modeling the deformation textures and microstructural evolutions of a Fe-Mn-C TWIP steel during tensile and shear testing / D. Barbier, V. Favier, B. Bolle // Mater. Sci. Eng. A. -2012. - Vol. 540. - P. 212-225.

82. Zhu, Y.T. Deformation twinning in nanocrystalline materials / Y.T. Zhu, X.Z. Liao, X.L. Wu // Progress in Materials Science. - 2012. Vol. 57. - P. 1-62.

83. Dobatkin, S.V. Structure formation, phase transformations and properties in Cr-Ni austenitic steel after equal-channel angular pressing and heating / S.V. Dobatkin, O.V. Rybalchenko, G.I. Raab // Mater. Sci. Eng. A. - 2007. - Vol. 463. - P. 41-45.

84. Tsuji, N. Enhanced structural refinement by combining phase transformation and plastic deformation in steels / N. Tsuji, T. Maki // Scripta Mater. - 2009. - Vol. 60. - P. 1044-1049.

84. Forouzan, F. Production of nano/submicron grained AISI 304L stainless steel through the martensite reversion process / F. Forouzan, A. Najafizadeh, A. Kermanpur, A. Hedayati, R. Surkialiabad // Maret. Sci. Eng. A. - 2010. - Vol. A527. - P. 7334-7339.

86. Sohrabi,-M.J. Deformation-induced martensite in austenitic stainless steels: A review / M.J. Sohrabi,-M. Naghizadeh, H. Mirzadeh // Archives of Civil and Mechanical Engineering. - 2020. -Vol. 20. - P. 124.

87. Лободюк, В.А. Мартенситные превращения / В.А. Лободюк, Э.И. Эстрин. -М.: Физматлит, 2009. - 352 с.

88. Bogers, A.J. Partial dislocations on the (110) planes in the b.c.c. lattice and the transition of the f.c.c. into the b.c.c. lattice / A.J. Bogers, and W.G. Burgers // Acta Metall. - 1964. - Vol. 12. -P. 255-261.

89. Olson, G. A mechanism for the strain-induced nucleation of martensitic transformations / G. Olson, M. Cohen // Journal of the Less-Common Metals. - 1972. - Vol. 28. - P. 107-118.

90. Lecroisey, F. Martensitic transformations induced by plastic deformation in the Fe-Ni-Cr-C system / F. Lecroisey and A. Pineau // Metall. Trans. - 1972. - Vol. 3. - P. 387-396.

91. Няшина, Н.Д. Моделирование мартенситных превращений в сталях: кинематика мезоуровня / Н.Д. Няшина, П.В. Трусов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. - 2014. - № 4. - С. 118-151.

92. Mangonon, P.L. The Martensite Phases in 304 Stainless Steel / P.L. Mangonon, G. Thomas // Metall. Trans. - 1970. - Vol. 1. - P. 1577-1586.

93. Olson, G.B. Kinetics of strain-induced martensitic nucleation / G.B. Olson, M. Cohen // Metall. Trans. A - 1975. - Vol. 6A. - P. 791-795.

94. Lee, W.S. The morphologies and characteristic of impact - induced martensite in 304L stainless steel / W.S. Lee, C.F. Lin // Scripta Mater. - 2000. - Vol. 43. - P. 777-782.

95. Huang, C.X. Investigation on the nucleation mechanism of deformation-induced martensite in an austenitic stainless steel under severe plastic deformation / C.X. Huang, G. Yang, Y.L. Gao, S.D. Wu, S.X. Li // Journal of Materials Research. - Vol. 22. -№ 3. - 2007. - Р. 724-729.

96. Das, A. Morphologies and characteristics of deformation induced martensite during low cycle fatigue behaviour of austenitic stainless steel / A. Das, S. Sivaprasad, P.C. Chakraborti, S. Tarafder // Mater. Sci. Eng. A. - 2011. - Vol. 528. - P. 7909-7914.

97. Olson, G.B. A general mechanism of martensitic nucleation: Part I. General concepts and the FCC^HCP transformation / G.B. Olson, M. Cohen // Metall. Trans. - 1976. - Vol. 7A. -P. 1897-1904.

98. Olson, G.B. A general mechanism of martensitic nucleation: Part II. FCC^BCC and other martensitic transformation / G.B. Olson, M. Cohen // Metall. Trans. - 1976. - Vol. 7A. -P. 1905-1914.

99. Gey, N. Electron backscattered diffraction study of s/a' martensitic variants induced by plastic deformation in 304 stainless steel / N. Gey, B. Petit, M. Humbert // Metall. Mater. Trans. A. -2005. - Vol. 36. - № 12. - P.3291-3299.

100. Humbert, M. Analysis of the y-s-a' variant selection induced by 10 % plastic deformation in 304 stainless steel at -60 °C / M. Humbert, B. Petit, B. Bolle, N. Gey // Mater. Sci. Eng. A. - 2007. -Vol. 454. - P.508-517.

101. Lee, T.-H. Effects of nitrogen on deformation-induced martensitic transformation in metastable austenitic Fe-18Cr-10Mn-N steels / T.-H. Lee, C.-S. Oh, S.-J. Kim // Scripta Mater. - 2008.

- Vol. 58. - № 2. - P.110-113.

102. Kireeva, I.V. The orientation dependence of y-a' martensitic transformation in austenitic stainless steel single crystals with low stacking fault energy / Kireeva I.V., Chumlyakov Yu.I. // Mater. Sci. Eng. A. - 2008. - Volo. 481-482. - P. 737-741.

103. Hedström, P. Stepwise transformation behavior of the strain-induced martensitic transformation in a metastable stainless steel / Hedström P., Lienert U., Almer J., Oden M. // Scripta Mater. - 2007. - Vol. 56. - № 3. - P. 213-216.

104. Meyers, M.A. Microstructural evolution in adiabatic shear localization in stainless steel / M.A. Meyers [et al.] // Acta Mater. - 2003. - Vol. 51. - P. 1307-1325.

105. Yang, H. Microstructural characterization of the shear bands in Fe-Cr-Ni single crystal by EBSD / H. Yang [et al.] // J. Mater. Sci. Technol. - 2008. - Vol. 24. - № 6. - P. 819-828.

106. Wang, H.S. Cross-sectional transmission electron microscopy of ultra-fine wires of AISI 316L stainless steel / H.S. Wang H. R.C. Wei, C.Y. Huang, J.R. Yang // Philosophical Magazine. - 2006.

- Vol. 86. - №. 2. - P. 237-251.

107. Inamura, T. Crystallography of nanometer-sized a'-martensite formed at intersections of mechanical y-twins in an austenitic stainless steel / T. Inamura, K. Takashima, Y. Higo // Philosophical Magazine. - 2003. - Vol. 83. - № 8. - P. 935-954.

108. Das, A. Analysis of deformation induced martensitic transformation in stainless steels / A. Das, P.C. Chakraborti, S. Tarafder, H.K.D. H. Bhadeshia // Mater. Sci. Technol. - 2011. - Vol. 27. -P. 366-370.

109. Raman, S.G.S. Tensile deformation-induced martensitic transformation in AISI 304LN austenitic stainless steel / S.G.S. Raman, K. Padmanabhan // J Mater. Sci. Letters. - 1994. - Vol. 13. -№ 5. - P. 389-392.

110. Shrinivas, V. Deformation-induced martensitic characteristics in 304 and 316 stainless steels during room-temperature rolling / V. Shrinivas, S. Varma, L. Murr // Metall. Mater. Trans. A. -1995. - Vol. 26. - № 3. - P. 661-671.

111. Talonen, J. Effect of strain rate on the strain-induced y^-a'-martensite transformation and mechanical properties of austenitic stainless steels / J. Talonen, H. Hänninen, P. Nenonen, G. Pape // Metall. Mater. Trans. A. - 2005. - Vol. 36. - № 2. - P.421-432.

112. Eskandari, M. Effect of strain-induced martensite on the formation of nanocrystalline 316L stainless steel after cold rolling and annealing / M. Eskandari, A. Najafizadeh, A. Kermanpur // Mater. Sci. Eng. A. - 2009. - Vol. 519. - № 1. - P. 46-50.

113. Beese, A.M. Effect of stress triaxiality and Lode angle on the kinetics of strain-induced austenite-to-martensite transformation / A.M. Beese, D. Mohr // Acta Mater. - 2011. - Vol. 59. - № 7.

- P. 2589-2600.

114. Varma, S. Effect of grain size on deformation-induced martensite formation in 304 and 316 stainless steels during room temperature tensile testing / S. Varma, J. Kalyanam, L. Murk, V. Srinivas // J Mater. Sci. Letters. - 1994. - Vol. 13. - № 2. - P. 107-111.

115. Talonen, J. Formation of shear bands and strain-induced martensite during plastic deformation of metastable austenitic stainless steels / J. Talonen, H. Hänninen // Acta Mater. - 2007. -Vol. 55. - № 18. - P. 6108-6118.

116. He, Y. A new fcc-bcc orientation relationship observed in the strain-induced martensitic transformation of an austenitic stainless steel / Y. He, J. Gao, Y. He, K. Shin // Mater. Letters. - 2021.

- Vol. 305. P. 130735

117. Нетесов, В.М. Влияние микролегирования на мартенситное превращение и свойства реакторных сталей / В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение.

- 2003. - № 6. - С. 24-27.

118. Angel, T. Formation of martensite in austenitic stainless steels, effects of deformation, temperature and composition / T. Angel // J. Iron Steel Inst. - 1954. - P. 165-175.

119. Снежной, Г.В. Магнитное состояние аустенита вблизи истинной деформационной мартенситной точки хромоникелевых сталей аустенитного класса / Г.В. Снежной // ФММ. - 2011.

- Т. 111. - № 6. - С. 599-604.

120. Ольшанецкий, В.Е. О формировании двух типов мартенситных фаз при пластической деформации аустенитной хромоникелевой стали / В.Е. Ольшанецкий, Г.В. Снежной // Физика и техника высоких давлений. - 2013. - Т. 23. - № 2. - С. 78-87.

121. Mishra, P. Microstructural Characterization and Mechanical Properties of L-PBF Processed 316 L at Cryogenic Temperature / P. Mishra [et al.] // Materials. - 2021. - Vol. 14. - Is. 19. - P. 5856.

122. Fernández-Pisón, P. Flow and fracture of austenitic stainless steels at cryogenic / P. Fernández-Pisón [et al.] // Engineering Fracture Mechanics. - 2021. - Vol. 258. - P. 108042.

123. Kvackaj, T. Influence of Processing Conditions on Properties of AISI 316LN Steel Grade / T. Kvackaj, A. Rozsypalova, R. Kocisko, et al. // Journal of Materials Engineering and Performance. -2020. - Vol. 29. - P. 1509-1514.

124. Карпенко, Г.П. Влияние водорода на структуру и свойства стали / Г.П. Карпенко, Р.И. Крипякевич. - М.: Металлургиздат, 1962. - 200 с.

125. Галактионова, Н. А. Водород в металлах / Н.А. Галактионова. - М.: Металлургия, 1967. - 302 с.

126. Морозов, А.Н. Водород и азот в стали / А.Н. Морозов.-М.: Металлургия, 1968.-280c.

127. Колачев, Б.А. Водородная хрупкость металлов / Б.А. Колачев. - М.: Металлургия, 1985. - 216 с.

128. Баумбах, Х. Неравновесные системы металл-водород. Титан, нержавеющая сталь / Х. Баумбах, М. Крекинг, Ю.И. Тюрин, И.П. Чернов, Ю.П. Черданцев. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2002. - 349 с.

129. Черданцев, Ю.П. Методы исследования систем металл-водород: учебное пособие / Ю.П. Черданцев, И.П. Чернов, Ю.И. Тюрин. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 286 с.

130. Popov, B.N. Hydrogen Permeation and Hydrogen-Induced Cracking / B.N. Popov, J.-W. Lee, M.B. Djuikic // Handbook of Environmental Degradation of Materials (Third Edition). - 2018. -P.133-162.

131. Berg, R.F. Hydrogen traps in the outgassing model of a stainless steel vacuum chamber / R.F. Berg // Journal of Vacuum Science and Technology A 32. - 2014. - P. 031604-1-031604-13.

132. Bouhattate, J. Simulation of a hydrogen permeation test on a multilayer membrane / J. Bouhattate, E. Legrand, A. Oudriss, S. Frappart, J. Creus, X. Feaugas // Excerpt from the Proceedings of the COMSOL Conference (Paris). - 2010.

133. Krom, A. Hydrogen trapping models in steel / A. Krom, A. Bakker // Metall. Mater. Trans. B. - 2000. - Vol. 31. - № 6. - P. 1475-1482.

134. Toribio, J. A generalized model of hydrogen diffusion in metals with multiple trap types / J. Toribio, V. Kharin // Philosophical Magazine. - 2015. - Vol. 95. - № 31. - P. 3429-3451.

135. Nagumo, M. Fundamentals of hydrogen embrittlement / M. Nagumo. - Singapore: Springer Singapore, 2016. - 241 p.

136. Barrera, O. Understanding and mitigating hydrogen embrittlement of steels: a review of experimental, modelling and design progress from atomistic to continuum / O. Barrera, D. Bombac, [et al.] // J. Mater. Sci. - 2018. - Vol. 53, № 9. - P. 6251-6290.

137. Lynch, S.P. Metallographic and fractographic techniques for characterising and understanding hydrogen-assisted cracking of metals / S.P. Lynch // Gaseous Hydrogen Embrittlement of Materials in Energy Technologie. - 2012. - Vol. 2. - P. 274-346.

138. Robertson, I.M. Hydrogen Effects on Plasticity / I.M. Robertson, H.K. Birnbaum and P. Sofronis // Dislocations in Solids. - 2009. - Vol. 15. - P. 249-293.

139. Pfeil, L.B. The effect of occluded hydrogen on the tensile strength of iron / L.B. Pfeil // Proceedings of the Royal Society of London. - 1926. - Vol. 112. - № 760. - P. 182-195.

140. Troiano, A.R. The role of hydrogen and other interstitials in the mechanical behavior of metals / A.R. Troiano // Transactions of the American Society of Metals. - 1960. - Vol. 52. - P. 54-80.

141. Oriani, R.A. A mechanistic theory of hydrogen embrittlement of steels / R.A. Oriani // Berichte der Bunsengesellschaft für Phys. Chemie. - 1972. - Vol. 76. - № 8. - P. 848-857.

142. San Marchi, C. Hydrogen embrittlement of stainless steels and their welds / C. San Marchi // Gaseous Hydrogen Embrittlement of Materials in Energy Technologies. - 2012. - Vol. 2. -P. 592-623.

143. Beachem, C.D. A new model for hydrogen-assisted cracking (Hydrogen embrittlement) / C D. Beachem // Metall. Mater. Trans. - 1972. - Vol. 3. - № 2. - P. 437-451.

144. Gavriljuk, V.G. Diagnostic experimental results on the hydrogen embrittlement of austenitic steels / V.G. Gavriljuk, V.N. Shivanyuk, J. Foct // Acta Mater. - 2003. - Vol. 51. - P. 1293-1305.

145. Lynch, S.P. Environmentally assisted cracking: overview of evidence for an adsorption-induced localised-slip process. Overview / S.P. Lynch // Acta Metall. - 1988. - Vol. 20. - № 74. -P. 2639-2661.

146. Petch, N.J. The lowering of fracture stress due to surface adsorption / N.J. Petch // Philosophical Magazine. - 1956. - Vol. 1. - P. 331-337.

147. Clum, J.A. The role of hydrogen in dislocation generation in iron alloys / J.A. Clum // Scripta Metall. - 1975. - Vol. 9. - P. 51-58.

148. Knop, M. Effects of Waveform and Cycle Period on Corrosion-Fatigue Crack Growth in Cathodically Protected High-Strength Steels / M. Knop, N. Birbilis and S. Lynch // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 891-892. - P. 211-216.

149. Koyama, M. Hydrogen-induced cracking at grain and twin boundaries in an Fe-Mn-C austenitic steel / M. Koyama, E. Akiyama, T. Sawaguchi, Raabe D., K. Tsuzaki // Scripta Mater. - 2012. - Vol. 66. - P. 459-462.

150. Koyama, M. Hydrogen-assisted quasi-cleavage fracture in a single crystalline type 316 austenitic stainless steel / M. Koyama [et al.] // Corros. Sci. - 2013. - V. 75. - P. 345-353.

151. Koyama, M. Spatially and kinetically resolved mapping of hydrogen in a twinning-induced plasticity steel by use of scanning Kelvin probe force microscopy / M. Koyama [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2015. - Vol. 162. - № 12. - P. 638-647.

152. Бриджмен, П.У. Исследования больших пластических деформаций и разрыва: Влияние высокого гидростатического давления на механические свойства материалов / П.У. Бриджмен. - Пер. с англ. А. И. Лихтера; Под ред. Л. Ф. Верещагина. -М.: Изд-во иностр. лит., 1955. - 444 с.

153. Рааб, Г.И. Развитие научных основ технологий интенсивной пластической деформации и создание оборудования по схеме РКУП для получения УМЗ металлических полуфабрикатов: автореферат дисс... докт. тех. наук: 05.03.05 / Рааб Георгий Иосифович. - М.: ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет», 2009. - 36 с.

154. Салищев, Г.А. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане при пластической деформации и ее влияние на механические свойства / Г.А. Салищев, О.Р. Валиахметов, Р.М. Галлеев // Металлы. - 1996. - № 4. - С. 86-91.

155. Бейгельзимер, Я.Е., Варюхин В.Н., Орлов Д.В., Сынков С.Г. Винтовая экструзия -процесс накопления деформации. Донецк: ТЕАН, 2003. - 87 с.

156. Beygelzimer, Y. Useful properties of twist extrusion / Y. Beygelzimer, V. Varyukhin, S. Synkov, D. Orlov // Mat. Sci. Eng. A. - 2009. - V. 503. - P. 14-17.

157. Varyukhin, V. Twist extrusion: fundamentals and applications / V. Varyukhin, Y. Beygelzimer, R. Kulagin, O. Prokofeva, A. Reshetov // Materials Science Forum - 2010. -Vol. 667-669. - С. 31-37.

158. Tsuji, I. Ultra-Fine Grained Bulk Steel Produced by Accumulative Roll-Bonding (ARB) Process / I. Tsuji, Y. Saito, H. Utsunomiya, S. Tanigawa // Scripta Mater. - 1999. - Vol. 40. -P. 795-800.

159. Terada, D. Microstructure and mechanical properties of commercial purity titanium severely deformed by ARB process / D. Terada, S. Inoue, N. Tsuji // J. Mater. Sci. - 2007. - Vol. 42. -P. 1673-1681.

160. Lugo, N. Microstructures and mechanical properties of pure copper deformed severely by equal-channel angular pressing and high pressure torsion / N. Lugo, N. Llorca, J.M. Cabrera, Z. Horita // Mater. Sci. Eng. A. - 2008. - Vol. 477. - № 1-2. - P. 366-371.

161. Zhilyaev, A.P. Microstructural characterization of ultrafine-grained nickel / A.P. Zhilyaev, J.Gubicza, G.Nurislamova, A.Révész, S.Surinach, M. D. Bare, T.Ungar // Physica Status Solidi (a). -2003. - Vol. 198. - №2. - P.263-271.

162. Mulyukov, R.R. Influence of the deformation method on nickel's coercivity and structure / R.R. Mulyukov, K.A. Valeev, N.A. Akhmadeev // NanoStructured Materials. - 1995. - Vol. 5. - № 4. -P. 449-455.

163. Wasnik, D.N. Cold Rolled Texture and Microstructure in Types 304 and 316L Austenitic Stainless Steels / D.N. Wasnik, I. K. Gopalakrishnan, J.V. Yakhmi, V. Kain And I. Samajdar // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - № 10. - P. 1581-1589.

164. Padilha, A.F. Annealing of Cold-worked Austenitic Stainless Steels / A.F. Padilha, R.L. Plaut and P R. Rios // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - № 2. - P. 135-143.

165. Hauzild, P. Characterization of strain-induced martensitic transformation in a metastable austenitic stainless steel / P. Hauzild, V. Davydov, J. Draholcoupil, M. Landa, P. Pilvinr // Materials and Design. - 2010. - Vol. 31. - Р. 1821-1827.

166. Ghosh, S.K. Effect of Cold Deformation on Phase Evolution and Mechanical Properties in an Austenitic Stainless Steel for Structural and Safety Applications / S.K. Ghosh, P. Mallick, P.P. Chattopadhyay // Journal of Iron and Steel Research, International. - 2012. - Vol. 19. - № 4. -P. 63-68

167. Ren-bo, S. Characteristics of Mechanical Properties and Microstructure for 316L Austenitic Stainless Steel / S. Ren-bo, X. Jian-ying, H. Dong-po // Journal of Iron and Steel Research, International. - 2011 - Vol. 18. - № 11. - P. 53-59.

168. Литовченко, И.Ю. Фазовый состав и дефектная субструктура аустенитной стали 02Х17Т14М2 после деформации прокаткой при комнатной температуре / И.Ю. Литовченко, Н.В. Шевченко, А.Н. Тюменцев, Е.П. Найден // Физическая мезомеханика. - 2006. -Спец. выпуск 9. - С. 137-140.

169. Литовченко, И.Ю. Особенности мартенситных превращений и эволюция дефектной микроструктуры в процессе прокатки метастабильной аустенитной стали при комнатной температуре / И.Ю. Литовченко, А.Н. Тюменцев, Е.П. Найден // Физическая мезомеханика. -2014. - Вып. 9. - № 1. - С. 31-42.

170. Singh, C.D. Development of Rolling Textures in an Austenitic Stainless Steel / C.D. Singh, V. Ramaswamy, C. Suryanarayana // Textures and Microstructures. - 1992. - Vol. 19. - P. 101-121.

171. Shrinivas, V. Deformation-induced martensitic characteristics in 304 and 316 stainless steels during room-temperature rolling / V. Shrinivas, S.K. Varma, L.E. Murr // Metall. Mater. Trans. A. - 1995. - Vol. 26 A. - P. 661-671.

172. Inamura, T. Crystallography of nanometer-sized a'-martensite formed at intersections of mechanical y-twins in an austenitic stainless steel / T. Inamura, K. Takashima, Y. Higo // Philosophical Magazine. - 2003. - Vol. 83. - № 8. - P. 935-954.

173. Meyers, M.A. Microstructural evolution in adiabatic shear localization in stainless steel / M.A. Meyers, M. T. Perez-Prado, Q. Xue, Y. Xu, T. R. McNelley // Acta Mater. - 2003. - V. 51. -P. 1307-1325.

174. Cizek, P. Fine structure of shear bands formed during hot deformation of two austenitic steels / P. Cizek // Mater. Trans. - 2004. - Vol. 45. - № 7. - P. 2157-2164.

175. Xue, Q. Formation mechanisms of nanostructures in stainless steel during high-strain-rate severe plastic deformation / Q. Xue, X.Z. Liao, Y.T. Zhu, G.T. GraylII // Mater. Sci. Eng. A. - 2005. -Vol. 410-411. - P. 252-256.

176. Xue, Q. Microstructural characteristics of post-shear localization in cold-rolled 316L stainless steel / Q. Xue, E.K. Cerreta, G.T. Gray III // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. - P. 691-704.

177. Yang, H. Microstructural characterization of the shear bands in Fe-Cr-Ni single crystal by EBSD / H. Yang [et al.] // J. Mater. Sci. Technol. - 2008. - Vol. 24. - № 6. - P. 819-828.

178. Shakhova, I. Effect of large strain cold rolling and subsequent annealing on microstructure and mechanical properties of an austenitic stainless steel / I. Shakhova [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. -2012. - Vol. 545. - P. 176-186.

179. Литовченко, И.Ю. Закономерности и механизмы локализации деформации металлических материалов в условиях фазовой нестабильности в полях напряженпий: дис. ... док. физ.-мат. наук / И.Ю. Литовченко. - Томск, 2019. - 230 с.

180. Закирова, А.А. Деформационное поведение и свойства субмирокристаллических нержавеющих сталей 13Х25Т, 12Х18Н10Т и 10Х17Н8М2-ВД: дис. ... канд. тех. наук / А. А. Закирова. - Уфа, 2007. - 162 с.

181. Шахова, Я.Э. Закономерности эволюции структуры аустенитной стали 10Х18Н8Д3Бр в процессе холодной прокатки и отжига: дис. ... канд. физ.-мат. наук / Я.Э. Шахова. -М., 2013. - 137 с.

182. Однобокова, М.В. Ультрамелкозернистые структуры деформационного происхождения и свойства метастабильных аустенитных сталей: дис. ... канд. физ.-мат. наук / М.В. Однобокова. - Белгород, 2019. - 144 с.

183. Рыбальченко, О.В. Влияние интенсивной пластической деформации на структуру, механические и служебные свойства стали 08Х18Н10Т: дис. ... канд. тех. наук / О.В. Рыбальченко. - М., 2014. - 167 с.

184. Тихонова, М.С. Рекристаллизационные процессы в аустенитной коррозионностойкой стали после больших пластических деформаций: дис. ... канд. физ.-мат. наук / М.С. Тихонова. -Белгород, 2015. - 138 с.

185. Вахонина, К.Д. Влияние деформационных обработок на структуру, механические и служебные свойства метастабильных аустенитных сталей на Fe-Cr-Ni-основе: дис. ... канд. тех. наук / К.Д. Вахонина. - Екатеринбург, 2016. - 138 с.

186. Astafurov, S.V. The strain-rate dependence of the Hall-Petch effect in two austenitic stainless steels with different stacking fault energies / S.V. Astafurov, G.G. Maier, E.V. Melnikov, V.A. Moskvina, M.Yu. Panchenko, E.G. Astafurova // Mater. Sci. Eng. A. - 2019. - V. 756. - P. 365-372.

187. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. - М.: Госстандарт, 1986.

- 22 с.

188. Утевский, Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / Л.М. Утевский. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

189. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С.С. Горелик, Ю.А. Скаков, Л.Н. Расторгуев. - М.: МИСиС, 2002. - 360 с.

190. Савицкая, Л.К. Методы рентгеноструктурных исследований: учебное пособие / Л.К. Савицкая. - Томск: ТГУ, 2003. - 258 с.

191. Тейлор, А. Рентгеновская металлография / А. Тейлор.-М.: Металлургия,1965.-663 с.

192. Креслин, В.Ю. Автоматизированный комплекс для исследования характеристик магнитожестких материалов / В.Ю. Креслин, Е.П. Найден // Приборы и техника эксперимента. -2002. - № 1. - С. 63-66.

193. De, A.K. Deformation-Induced Phase Transformation and Strain Hardening in Type 304 Austenitic Sainless Steel / A.K. De [et al.] // Metal. Mater. Trans. A. - 2006. - Vol.37A. - P. 1875-1886.

194. Galindo-Nava, E.I. Understanding martensite and twin formation in austenitic steels: Amodel describing TRIP and TWIP effects / E.I. Galindo-Nava, P.E.J. Rivera-Diaz-del-Castillo // Acta Mater. - 2017. - Vol. 128. - P. 120-134.

195. Zhang, C. Hydrogen-enhanced densified twinning (HEDT) in a twinning-induced plasticity (TWIP) steel / C. Zhang, H. Zhi, S. Antonov, L. Chen, Y. Su // Scripta Mater. - 2021. - Vol. 190. -P. 108-112.

196. Koyama, M. Revisiting the effects of hydrogen on deformation-induced y-s martensitic transformation / M. Koyama, N. Terao, K. Tsuzaki // Mater. Letters. - 2019. - Vol. 249. - P. 197-200.

197. Попова, Л.И. Физика прочность и пластичности: электрон. учеб. пособие / Л.И. Попова, Д.А. Болдырев. - Тольятти: Изд-во ТГУ, 2017. - 74 с.

198. Aristeidakis, J.S. Constitutive and transformation kinetics modeling of 8-, a'-martensite and mechanical twinning in steels containing austenite / J.S. Aristeidakis, G.N. Haidemenopoulos // Acta Mater. - 2022. - Vol. 228. - P. 117757.

199. Astafurova, E.G. Microstructure and mechanical response of single-crystalline high-manganese austenitic steels under high-pressure torsion: The effect of stacking-fault energy / E.G. Astafurova, M.S. Tukeeva, G.G. Maier, E.V. Melnikov, H.J. Maier // Mater. Sci. Eng. A. - 2014.

- Vol. 604. - P. 166-175.

200. Песин, А.М. Асимметричная прокатка листов и лент: история и перспективы развития / А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, О.Д. Бирюкова, А.Е. Кожемякина // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2020. - Т. 20. - № 3. - С. 81-96.

201. Astafurova, E. The effect of strain rate on hydrogen-assisted deformation behavior and microstructure in AISI 316L austenitic stainless steel / E. Astafurova, A. Fortuna, E. Melnikov, S. Astafurov // Materials.- 2023. - Vol. 16. - P. 2983.

202. Polyanskiy, V.A. Phenomenon of skin effect in metals due to hydrogen absorption / V.A. Polyanskiy, A.K. Belyaev, E.L. Alekseeva, A.M. Polyanskiy, D.A. Tretyakov, Yu.A. Yakovlev // Continuum Mechanics and Thermodynamics. - 2019. - Vol. 31. - P. 1961-1975.

203. Owczarek, E. Hydrogen transport in a duplex stainless steel / E. Owczarek, T. Zakroczymski // Acta Mater. - 2000. - Vol. 48. - P. 3059-3070.

204. Olden, V. Modelling of hydrogen diffusion and hydrogen induced cracking in supermartensitic and duplex stainless steels / V. Olden, C. Thaulow, R. Johnsen // Materials & Design.

- 2008. - Vol. 29. - № 10. - P. 1934-1948.

205. Zhan, Hui-yun. Observation of diffusion chnnel and hydrogen trap in 304 austenitic stainless steel / Hui-yun Zhang, Yan-mei Li, Wei Liang, Liu-wei Zheng // Mater. Letters. - 2021. - Vol. 290. -P. 129453.

206. Odnobokova, M. Microstructural Changes and Strengthening of Austenitic Stainless Steels during Rolling at 473 K / M. Odnobokova, A. Belyakov, N. Enikeev, R. Kaibyshev, and R. Valiev // Metals. - 2020. - Vol. 10. - № 12. - P. 1614.

207. Melnikov, E. Effect of Rolling on Phase Composition and Microhardness of Austenitic Steels with Different Stacking-Fault Energies / E. Melnikov, E. Astafurova, G. Maier, V. Moskvina // AIP Conf. Proc. - 2017. - Vol. 1909. - P. 020135.

208. Melnikov, E. Influence of Hydrogenation Regime on Structure, Phase Composition and Mechanical Properties of Fe18Cr9Ni0.5Ti0.08C Steel in Cold Rolling / E. Melnikov, E. Astafurova, G. Maier, V. Moskvina // AIP Conf. Proc. - 2017. - Vol. 1909. - P. 020136.

209. Melnikov, E. Structure, phase composition and mechanical properties of austenitic steel Fe-18Cr-9Ni-0.5Ti-0.08C subjected to chemical-deformation processing / E. Melnikov, G. Maier, V. Moskvina, and E. Astafurova // AIP Conf. Proc. - 2016. - Vol. 1783. - P. 020151.

210. Мельников, Е.В. Фазовый состав, структура и механические свойства аустенитных сталей 08Х18Н9Т и 01Х17Н13М3 после прокатки / Е.В. Мельников, Е.Г. Астафурова, Г.Г. Майер. // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. -2016. - Т. 21.

- №. 3. - С. 1156-1159.

211. Мельников, Е.В. Влияние структуры и фазового состава аустенитной стали 08Х18Н9Т, подвергнутой химико-деформационной обработке, на ее механические свойства / Е.В. Мельников, Е.Г. Астафурова, Г.Г. Майер, В.А. Москвина // Известия ВУЗов. Физика. - 2016.

- Т. 59. - № 7/2. - С. 164-169.

212. Astafurova, E.G. The effect of hydrogenation on structure and strength properties of austenitic stainless steel Fe-18Cr-9Ni-Ti / E.G. Astafurova, E.V. Melnikov, G.G. Maier, M.S. Tukeeva // AIP Conf. Proc. - 2014. - Vol. 1623. - P. 23.

213. Мельников, Е.В. Структурно-фазовые превращения в стали 08Х18Н10Т при комбинировании прокатки с легированием водородом / Е.В. Мельников, Е.Г. Астафурова, М.С. Тукеева, Г.Г. Майер, Т А. Козлова, В.С. Кошовкина // Вектор науки ТГУ. - 2013. - № 3 (25).

- С. 220-222.

214. Мельников, Е.В. Влияние легирования водородом на особенности фазовых превращений при прокатке метастабильной аустенитной стали Х18Н10Т / Е.В. Мельников, Ю.Л. Кретов, М.С. Тукеева, Г.Г. Майер, В.С. Кошовкин, Е.Г. Астафурова. // Вестник Тамбовского Университета. - 2013. - Т.18. - Вып.4. - С. 1613-1614.

215. Киреева, И.В. Скольжение и двойникование в монокристаллах аустенитных нержавеющих сталей с азотом / И.В. Киреева, Ю.И. Чумляков, Н.В. Лузгинова // ФММ. - 2002. -Т. 94. - №5. - С. 92-104.

216. Литвинова, Е.И. Двойникование в монокристаллах стали Гадфильда / Е.И. Литвинова, И.В. Киреева, Е.Г. Захарова, Н.В. Лузгинова, Ю.И. Чумляков, Х. Сехитоглу, И. Караман // Физическая мезомеханика. - 1999. - № 7 (1-2). - С. 115-121.

217. Шульмина, А.А. Механизмы деформации монокристаллов аустенитных нержавеющих сталей, легированных азотом / А.А. Шульмина, Н.В. Лузгинова, И.В. Киреева, Ю.И. Чумляков, В.Ф. Ульянычева // Физическая мезомеханика. - 2004. - № 7. - Спец. Выпуск Ч. 1. - С. 253-265.

218. Yagodzinskyy, Y. Hydrogen Solubility and Austenitic Stainless Steels Studied with Thermal Desorption Spectroscopy / Y. Yagodzinskyy, O. Todoshcenko, S. Papila, and H. Hanninen // Steel Research International. - 2011. - Vol. 82. - № 1. - P. 3-75.

219. Zhao, Y. Influences of hydrogen charging method on the hydrogen distribution and nanomechanical properties of face-centered cubic high-entropy alloy: A comparative study / Y. Zhao, J.-M. Park, D.-H. Lee, E.J. Song, J.-Y. Suh, U. Ramamurty, J. Jang // Scripta Mater. - 2019. - Vol. 168.

- P. 76-80.

220. Мерсон, Е.Д. Исследование механизма разрушения и природы акустической эмиссии при водородной хрупкости низкоуглеродистой стали: дис. ... канд. физ.-мат. наук / Е.Д. Мерсон.

- Тольятти, 2016. - 161 с.

221. Li, Y. Phase transformations and micro cracks induced by hydrogen in cold-rolled and annealed AISI 304 stainless steels / Y. Li, L. Zhao, W. Kan, H. Pan // Int. J. Hydrogen Energy. - 2012.

- Vol. 37. - № 10. - P. 8724-8728.

222. Astafurova, E.G. Hydrogen-induced twinning in <001> Hadfield steel single crystals / E.G. Astafurova, G.G. Zakharova, H.J Maier // Scripta Mater. - 2010. - Vol.63. - №12. - P. 1189-1192.

223. Astafurova, E.G. Effect of Hydrogen Charging on Mechanical Twinning, Strain Hardening, and Fracture of <111> and <144> Hadfield Steel Single Crystals / E.G. Astafurova [et al.] // Physical Mesomechanics. - 2018. - Vol. 21. - P. 263-273.

224. Тукеева, М.С. Закономерности и механизмы структурно-фазовых превращений в монокристаллах высокомарганцевых аустенитных сталей при кручении под давлением и последующих отжигах: дис. ... канд. физ.-мат. наук / М.С. Тукеева. - Томск, 2013. - 208 с.

225. Gibbs, P.J. Stacking Fault Energy Based Alloy Screening for Hydrogen Compatibility / P.J. Gibbs, P.D. Hough, K. Thurmer, B P. Somerday, C. San Marchi, J. A. Zimmerman // JOM. - 2020.

- Vol. 72. - № 5.- P. 1982-1992.

226. Fussik, R. Stacking Fault Energy in Relation to Hydrogen Environment Embrittlement of Metastable Austenitic Stainless CrNi-Steels / R. Fussik, G. Egels, W. Theisen, S. Weber // Metals. -2021. - Vol. 11. - P. 1170.

227. Zhou, X.W. An Fe-Ni-Cr-H interatomic potential and predictions of hydrogen-affected stacking fault energies in austenitic stainless steels / X.W. Zhou, C. Nowak, R.S. Skelton, M.E. Foster, J.A. Ronevich, C. San Marchi, R.B. Sills // Int. J. Hydrogen Energy. - 2022. - Vol. 47. - № 1. -P. 651-665.

228. Chen, J. Temperature Dependence of Deformation Behaviors in High Manganese Austenitic Steel for Cryogenic Applications / J. Chen, S. Li, J.-K. Ren, Z.-Y. Liu // Materials. - 2021. - Vol. 14. -P. 5426.

229. Curtze, S. Thermodynamic modeling of the stacking fault energy of austenitic steels / S. Curtze, V.-T. Kuokkala, A. Oikari, J. Talonen, H. Hanninen // Acta Mater. - 2011. - Vol. 59. - № 3.

- P. 1068-1076.

230. Melnikov, E. Influence of Rolling Temperature on Structure, Phase Composition and Mechanical Properties of Austenitic Steel Fe-17Сr-13Ni-3Mo / E. Melnikov, T. Kozlova, G. Maier, V. Vinokurov, E. Astafurova // AIP Conf. Proc. - 2015. - Vol. 1683. - P. 020149.

231. Мельников, Е.В. Влияние электролитического насыщения водородом на механизмы деформации аустенитной нержавеющей стали 01Х17Н13М3 при холодной прокатке / Е.В. Мельников, М.Ю. Панченко, К.А. Реунова, Е.Г. Астафурова // Письма о материалах. - 2021. - Т.11. - №3. - С. 285-290.

232. Мельников, Е.В. Влияние насыщения водородом на структуру и механические свойства аустенитной стали 01Х17Н13М3, формируемые в процессе прокатки при разных температурах / Е.В. Мельников, Г.Г. Майер, В.А. Москвина, Е.Г. Астафурова // Обработка металлов (Технология, Оборудование, Инструменты). - 2021. - Т. 23. - № 2. - С. 81-97.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

4ДОДО. Г. У (и, ул ГрММЙНМ, «о»п 1 Т»л/Ф«кс: СИ/) 2В4-09-Э2, 34В 04-16

/ V Авиационных Технологий Научно-производственная ассоциация

ТЕХНОПАРК

В/с: 4070*810706000104») Ь«шю<рскос отделетк № 8598 ПАО СВ«рП«нн н/с х>101вюзооосоооово1 ИНН: 027ЮЫЭЭО, БИК: М8073Ю1 ОКЛО КПП: 02 п 01001

АКТ

с>б использовании результатов диссертационной работы Мельникова Евгения Васильевича «Закономерности структурно-фазовых превращений при прокагке аусгснитных нержавеющих сталей 08X18Н9Т и 01Х17Н13МЭ, предварительно насыщенных

водородом»

Научные результаты диссертационной работы Мельникова Евгения Васильевича, выполненной в ФГБУН Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФ11М СО РАН), были использованы в НПА «Технопарк АТ» при оценке возможности использования конструкционных аустенитных нержавеющих сталей при проектировании и производстве элементов высоконагруженных узлов современных гаюперекачивающих газотурбинных установок.

Результаты исследования Мельникова ЕВ. использованы при выборе материала для изготовления ответственных высоконагруженных узлов газоперекачивающих газотурбинных установок. Установлено, что поверхностное насыщение водородом образцов аустенитной нержавеющей стали 08Х18Н9Г интенсифицирует формирование в ее структуре нежелательной мартенеитной фазы при пластической деформации (используемый метод деформации - листовая прокатка). Формирование мартенситной фазы способствует меньшей устойчивости стали к водородной хрупкости при последующей эксплуатации и делает сталь 08Х18Н9Т магнитной (с ростом содержания мартенсита намагниченность насыщения возрастает, в аустсшггпом состоянии сталь немагнитная). В стаз и марки 01X17111ЗМЗ подобного эффекта не наб.поднеся.