Новотроицкий филиал НИТУ «МИСиС», Новотроицк, Россия:
А. Н. Шаповалов, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой металлургических технологий и оборудования, эл. почта: alshapo@misis.ru

ООО НПП Технология, Челябинск, Россия:
В. А. Голубцов, канд. техн. наук, главный специалист по стали ООО НПП Технология
И. В. Бакин, начальник отдела инноваций, модернизации и технического развития
И. В. Рябчиков, докт. техн. наук, профессор, научный консультант

Приведены результаты испытания комплексных микрокристаллических модификаторов (КМК), содержащих кальций, барий, стронций, редкоземельные металлы (РЗМ), при обработке стали для труб 17Г1С-У в целях снижения ее загрязненности неметаллическими включениями (НВ), в том числе коррозионно-активными. Установлено, что при обработке стали опытными модификаторами обеспечивается снижение как максимального балла НВ, так и среднего уровня загрязненности по основным видам НВ. При этом наиболее существенное снижение НВ наблюдают по хрупким силикатам, что является положительным фактом, поскольку этот вид включений имеет остроугольную форму и является концентратором напряжений. Повышение показателей качества металла по НВ наблюдали по мере усложнения химического состава опытных модификаторов. Применение опытных модификаторов позволило снизить загрязненность металла коррозионно-активными НВ. Наиболее чистый по этому виду НВ опытный прокат был получен при обработке металла модификаторами INSTEEL®5.1 и INSTEEL®9.4. Кроме того, применение опытных модификаторов обеспечило получение сложных оксисульфидов кальция, церия, лантана с пониженным содержанием кислорода, что повышает коррозионную стойкость стали. В результате проведенных экспериментов была показана потенциальная, более высокая эффективность КМК серии INSTEEL® для снижения загрязненности стали НВ всех видов, недостижимая при традиционной технологии внепечной обработки стали силикокальцием.

1. Родионова И. Г., Бакланова О. Н., Амежнов А. В., Князев А. В., Зайцев А. И. и др. Влияние неметаллических включений на коррозионную стойкость углеродистых и низколегированных сталей для нефтепромысловых трубопроводов // Сталь. 2017. №10. С. 41–48.
2. Филиппов Г. А., Родионова И. Г., Бакланова О. Н., Ламухин Л. М., Зинченко С. Д. и др. Коррозионная стойкость стальных трубопроводов // Технология металлов. 2004. № 2. С. 24–27.
3. Реформатская И. И., Родионова И. Г., Бейлин Ю. А., Нисельсон Л. А., Подобаев А. Н. Роль неметаллических включений и микроструктуры в процессе локальной коррозии углеродистых и низколегированных сталей // Защита металлов. 2004. Т. 40. № 5. С. 498–504.

4. Badmos A. Y., Ajimotokan H. A., Emmanuel E. O. Corrosion Petroleum Pipelines // New York Science Jour nal. 2009. No. 2. Р. 36–40.
5. Foroulis Z. A. Causes, mechanisms and prevention of internal corrosion in storage tanks for crude oil and distillates // Anti-Corrosion Methods and Materials. 1981. Vol. 28. No. 9. Р. 4–9.
6. Kadry S. Corrosion Analysis of Stainless Steel // European Journal of Scientifi c Research. 2008. Vol. 22. No. 4. Р. 508–516.
7. Liu Z. Y., Li X. G., Cheng Y. F. Electrochemical statec on version model for occurrence of pitting corrosion on a cathodically polarized carbon steel in a near-neutral pH solution // Electrochimica Acta. 2011. Vol. 56, Iss. 11. Р. 4167–4175.
8. Stewart J., Williams D. E. The initiation of pitting corrosion on austenitic stainless steel — on the role and importance of sulfi de inclusions // Corrosion Science. 1992. Vol. 33, Iss. 3. P. 457–474.
9. Zheng S., Li C., Qi Y. Mechanism of (Mg, Al, Ca)-oxide inclusion-induced pitting corrosion in 316L stainless steel exposed to sulphur environments containing chloride ion // Corrosion Science. 2013. Vol. 67. P. 20–31.
10. Park I.-J., Lee S.-M., Kang M., Lee S., Lee Y.-K. Pitting corrosion behavior in advanced high strength steels // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 619. Р. 205–210.
11. Park J. H., Kang Y. Inclusions in Stainless Steels // A Review. Steel research int. 2017. Vol. 88. No. 12. 1700130.
12. Wang L., Xin J., Cheng L., Zhao K., Sun B. et al. Influence of inclusions on initiation of pitting corrosion and stress corrosion cracking of X70 steel in near-neutral pH environment // Corrosion Science. 2019. Vol. 147. Р. 108–127.
13. Шаповалов А. Н., Шевченко Е. А., Басков С. Н. Совершенствование технологии предварительного раскисления стали в условиях АО «Уральская Сталь» // Черные металлы. 2019. № 8. С. 10–16.
14. Григорович К. В., Демин К. Ю., Арсенкин А. М. и др. Перспективы применения барийсодержащих лигатур для раскисления и модифицирования транспортного металла // Металлы. 2011. № 5. С. 146–156.
15. Смирнов Л. А., Ровнушкин В. А., Орыщенко А. С., Калинин Г. Ю., Милюц В. Г. Модифицирование стали и сплавов редкоземельными металлами // Металлург. 2015. № 11. С. 57–63.
16. Дюдкин Д. А., Кисиленко В. В., Маринцев С. Н., Мотренко С. А, Котельников Г. И. Использование редкоземельных металлов в технологии производства трубных марок стали // Бюллетень научно-технической информации «Черная металлургия». 2006. № 4. С. 51–53.
17. Мовенко Д. А., Котельников Г. И., Семин А. Е., Кузнецов М. С., Лешина Т. В. Совершенствование режимов обработки трубной стали церием // Электрометаллургия. 2012. № 8. С. 7–12.
18. Liu Y.‐Q., Wang L.‐J. and Chou K. C. Effects of Cerium on Resistance to Pitting Corrosion of Spring Steel Used in Fasteners of High‐Speed Railway // Steel research int. 2014. Vol. 85. No 11. Р. 1510–1516.
19. Cai G.‐J., Li C.‐S. Effects of Ce on inclusions and corrosion resistance of low‐nickel austenite stainless steel // Materials and Corrosion. 2015. Vol. 66. No 12. Р. 1445–1455.
20. Gollapalli V., Venkata Rao M. B., Karamched P. S., Borra C. R., Roy Gour G. et al. Modification of oxide inclusions in calcium-treated Al-killed high sulphur steels // Ironmaking & Steelmaking. 2019. Vol. 46. No. 7. Р. 663–670.
21. Родионова И. Г., Амежнов А. В., Ябуров С. И., Зайцев А. И., Эндель Н. И. О влиянии циркония на коррозионную стойкость углеродистой и низколегированной трубных сталей // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2018. № 3. С. 16–25.
22. Jinlong Lu, Guoguang Cheng, Lie Chen et al. Distribution and Morphology of MnS Inclusions in Resulfurized Non-Quenched and Tempered Steel with Zr Addition // ISIJ International. 2018. Vol. 58, Iss. 7. Р.1307.
23. Bizyukov P. V., Giese S. R. Effects of Zr, Ti, and Al Additions on Nonmetallic Inclusions and Impact Toughness of Cast Low-Alloy Steel // Journal of Materials Engineering and Performance. 2017. Vol. 26. No. 4. Р. 1878–1889.
24. Li X. B., Min Y., Liu C. J. et al. Influence of zirconium on mechanical properties and phase transformation in low carbon steel // Materials Science and Technology. 2016. Vol. 32. No. 5. Р. 454–457.
25. Gao J., Fu P., Liu H., Li D. Effects of Rare Earth on the Microstructure and Impact Toughness of H13 Steel // Metals. 2015. Vol. 5, Iss. 1. Р. 383–394.
26. Сафронов А. А., Мовчан М. А., Дуб В. С. и др. Разработка технологии производства стали 09ГСФ повышенной коррозионной стойкости // Сталь. 2016. № 2. С. 58–66.
27. Голубцов В. А., Милюц В. Г., Цуканов В. В. Влияние комплексного модифицирования на загрязненность неметаллическими включениями судостроительной стали // Тяжелое машиностроение. 2013. № 1. С. 2–5.
28. Bakin I. V., Mikhailov G. G., Golubtsov V. A. Methods for improving the efficiency of steel modifying // Materials Science Forum. 2019. Vol. 946. P. 215–222.
29. Бакин И. В., Шабурова Н. А., Рябчиков И. В. и др. Экспериментальное исследование рафинирования и модифицирования стали сплавами Si–Ca, Si–Sr и Si–Ba // Сталь. 2019. № 8. С. 14–18.
30. ГОСТ 1778–70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений.— Введ. 01.01.1972.