Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:

Д. А. Пумпянский, председатель наблюдательного совета, докт. экон. наук

АО «Чепецкий механический завод», Глазов, Россия:

М. Г. Штуца, заместитель технического директора, докт. техн. наук

АО «Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности» («РусНИТИ»), Челябинск, Россия¹ ; ПАО «Трубная Металлургическая Компания», Москва, Россия²: 

И. Ю. Пышминцев, генеральный директор¹, директор по научной работе², докт. техн. наук

АО «Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности» («РусНИТИ»), Челябинск, Россия:

Я. И. Космацкий, заместитель генерального директора по научной работе, докт. техн. наук, эл. почта: kosmatski@rosniti.ru
О. В. Варнак, заведующий лабораторией металловедения и термической обработки, канд. техн. наук
Б. В. Баричко, ведущий научный сотрудник лаборатории волочения и прессования, канд. техн. наук

Приведены основные результаты разработки технологии производства специальных видов трубной продукции, изготовленных с учетом особенностей микроструктуры, закономерностей фазовых и структурных превращений, а также сопротивления пластической деформации в широком интервале температур из сталей ферритно-мартенситного класса марок ЭП450-Ш и ЭП823-Ш. Проведены исследования микроструктуры с определением размера зерна, содержания неметаллических включений и доли основных структурных составляющих в зависимости от температуры нагрева под закалку. С помощью многофункционального комплекса Gleeble 3800 определено сопротивление деформации и разрушению при высоких температурах. В лаборатории АО «РусНИТИ» проведено физическое моделирование процесса холодной прокатки в двухвалковой клети по схеме калибровки овал – овал в режиме последовательного увеличения обжатия. На основе проведенных исследований для исследуемых марок стали разработаны следующие режимы: прессования передельных горячепрессованных труб размерами 133,0×14,0 и 89,0×7,0 мм; холодной прокатки как масштабных образцов труб круглого сечения, так и передельных труб, предназначенных для последующего изготовления труб шестигранного сечения; окончательной термической обработки труб круглого и шестигранного сечений, обеспечивающие выполнение требований технических условий. В рамках проектного направления в ПАО «ТМК» разработана и реализована по межзаводской кооперации с АО «ВТЗ», ООО «ТМК-ИНОКС» и АО «РусНИТИ» новая технология изготовления шестигранных труб по схеме горячее прессование – холодная деформация (прокатка, профилирование), в результате которой получены масштабные образцы новых видов труб специального назначения из стали марок ЭП450-Ш и ЭП823-Ш. Полученные результаты использованы для формирования комплекса технических требований к новому виду высокотехнологичной трубной продукции, представленных в ТУ420–2021, ТУ 422–2021, ТУ 423–2021.

1. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами / под общ. ред. проф. Е. О. Адамова. — М. : Изд-во АО «НИКИЭТ», 2020. — 496 с.
2. Тарасиков В. П., Соловьев В. А., Биржевой Г. А. и др. Влияние нейтронного облучения на физико-механические свойства сталей и сплавов отечественных ядерных реакторов. — М. : Физматлит, 2020. — 620 c.
3. Леонтьева-Смирнова М. В. и др. Структурные особенности жаропрочных 12%-ных хромистых сталей с быстрым спадом активности // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы. 2004. Вып. 2 (63). С. 142–155.
4. Klueh R. L., Nelson A. T. Ferritic/martensitic steels for next-generation reactors // Journal of Nuclear Materials. 2007. Vol. 371. P. 37–52.
5. Huang Q. et al. Recent progress of R&D activities on reduced activation ferritic/martensitic steels // Journal of Nuclear Materials. 2013. Vol. 442. P. S2–S8.
6. Klueh R. L., Harries D. R. High-chromium ferritic and martensitic steels for nuclear applications // ASTM Stock Number MONO3, 2001. — 221 p.
7. Иолтуховский А. Г., Ланская К. А., Беломытцев Ю. С. и др. Выбор режима термообработки 12%-ной хромистой стали ЭП-823 применительно к условиям работы чехла ТВС реактора БН-600 // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Атомное материаловедение. 1985. № 2 (19). С. 65–70.

8. Поролло С. И., Беспалов А. Г., Конобеев Ю. В. и др. Проблемы радиационной стойкости конструкционных материалов реакторов с теплоносителем свинец–висмут // Сборник докладов конференции «Тяжелые жидкометаллические теплоносители в ядерных технологиях». — Обнинск : ГНЦ РФ ФЭИ, 1999. Т. 2. С. 686–691.
9. Огородов А. Н., Козманов Е. А., Забудько Л. М. Формоизменение чехлов ТВС из ферритно-мартенситных сталей реактора БН-600 // Сборник докладов V межотраслевой конференции по реакторному материаловедению. — Димитровград : ГНЦ РФ НИИАР, 1998. Т. 2. С. 136–145.
10. Голованов В. Н., Шамардин В. К., Прохоров В. И. и др. Главные результаты исследований конструкционных материалов с использованием реактора БОР-60 и перспективы развития работ // Сборник докладов семинара «30 лет эксплуатации реактора БОР-60». — Димитровград : ГНЦ РФ НИИАР, 2000. С. 85–111.
11. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986.
12. Моляров А. В. Термическая обработка, структура и жаропрочность ферритно-мартенситных сталей с 12 % хрома : дис. … канд. техн. наук. — М. : МИСиС, 2017. — 183 с.
13. Калин Б. А., Платонов П. А., Чернов И. И. Конструкционные материалы ядерной техники // Физическое материаловедение : учебник для вузов в 7 т. Т. 6. — М. : МИФИ, 2008. — 672 с.
14. Космацкий Я. И., Фокин Н. В., Баричко Б. В. и др. Исследование сопротивления пластической деформации стали марок ЭП450-Ш и ЭП823-Ш в горячем и холодном состоянии // Металлург. 2021. № 7. С. 29–34.
15. Космацкий Я. И., Баричко Б. В., Фокин Н. В., Зубков А. М. Конструирование прессового инструмента : монография. — Челябинск : Издательский центр ЮУрГУ, 2016. — 211 с.
16. О проектном направлении «Прорыв» — создание ядерно-энергетических комплексов, включающих в себя АЭС, производства по регенерации и рефабрикации ядерного топлива, подготовке всех видов РАО к окончательному удалению из технологического цикла для крупномасштабной ядерной энергетики. URL: https://proryv2020.ru/o-proekte (дата обращения: 14.09.2022)
17. ТУ 420–2021. Трубы бесшовные холоднодеформированные из стали марки ЭП823-Ш (16Х12МВСФБР-Ш). Технические условия. — 15 с.
18. ТУ 422–2021. Трубы бесшовные холоднодеформированные шестигранного сечения из стали марки ЭП450-Ш (12Х12М1БФР-Ш). Технические условия. — 16 с.
19. ТУ 423–2021. Трубы бесшовные холоднодеформированные шестигранного сечения из стали марки ЭП823-Ш (16Х12МВСФБР-Ш). Технические условия. — 17 с.